[发明专利]单巷、跨斜孔电阻率CT成像装置及工作面底板水动态监测方法

权利要求书

1.利用单巷、跨斜孔电阻率成像装置的工作面底板水动态监测方法，所述单巷、跨斜孔电阻率CT成像装置包括倾斜钻孔，在倾斜钻孔内布设带有增大金属片的电缆，电缆通过注浆封孔电缆保护装置引出，在巷道内挖电缆沟埋设电缆，在巷道进行支护，成功将电缆输送到数据采集点，在数据采集点将电缆与直流电法仪器连接，采集跨斜孔CT成像数据，其特征是，包括以下步骤：

1）设计小角度倾斜钻孔，按照钻孔设计图，对钻孔进行施工；

2）倾斜钻孔施工完成后，将不卷曲的电缆布入倾斜钻孔中；

3）布设电缆完成后，使电缆通过电缆保护装置的电缆孔，电缆孔中注入一定的水泥，将电缆固定在电缆孔中，进行注浆封孔；

4）电缆在钻孔中埋设完后，在巷道内挖槽沟埋设电缆，在巷道内对巷道进行支护，防止电缆被砸断；

5）钻孔施工完毕后，将直流电法仪器和电缆连接好，开始进行数据采集；

6) 数据采集完成后，结合水文地质条件对采集的数据进行提取、处理和成果分析，提取数据时，首先采集数据电流如果低于供电电流的60%的数据删除；再根据四极敏感度公式确定最佳敏感度为供电金属片和测量金属片极距的2-5倍的距离，因此，提取数据是极距2-5倍的数据，其中四极敏感度公式为：

 ，

a为测量电极到原点的距离，z为测量深度。

2.权利要求1所述利用单巷、跨斜孔电阻率成像装置的工作面底板水动态监测方法，其特征是，

所述步骤6）中的数据处理中电阻率计算为：

跨孔电阻率四极装置成像电阻率公式：

，

U_MN是测量金属片MN之间的电位差；AM、、BM、、AN 、、BN、分别是金属片之间的距离；利用跨孔电阻率四极装置成像电阻率公即可算出测量金属片的电阻率值，利用测量数据反演成图，并做出合理的解释。

3.如权利要求1所述利用单巷、跨斜孔电阻率成像装置的工作面底板水动态监测方法，其特征是，所述倾斜钻孔的走向与水平倾角夹角为25～35度。

4. 如权利要求1所述利用单巷、跨斜孔电阻率成像装置的工作面底板水动态监测方法，其特征是，所述增大的金属片间距5m，金属片个数32个，正常金属片0.01cm²增大金属片的表面积为0.03 cm²-0.05 cm²，增大金属片的表面积使岩层与金属片更好的耦合为一体。

5.权利要求1所述利用单巷、跨斜孔电阻率成像装置的工作面底板水动态监测方法，其特征是，所述注浆封孔电缆保护装置包括底盘，底盘上有注浆孔，电缆孔和螺母孔，与螺母孔相配套的螺母；底盘用途注浆封孔，内半径50mm，外半径75mm；注浆孔用途注浆，内半径16mm，外半径17.5mm；电缆孔用途输出电缆，注入水泥固定电缆，内半径10mm，外半径12mm；螺母孔用途固定底盘，与螺母配套使用，直径5.8mm；螺母用途固定底盘，与螺母孔配套使用，对边距5mm，高度2mm。

6.权利要求1所述利用单巷、跨斜孔电阻率成像装置的工作面底板水动态监测方法，其特征是，所述直流电法仪器是一点金属片供电，其它金属片进行测量的电阻率仪器，采集数据量多，采集效率高；所述增大的金属片的电缆直接步设到斜孔中，通过注浆将电缆密封于钻孔中，钻孔中电缆长度为160m。