[发明专利]一种煤层顶板水电磁法透视勘探系统与方法

权利要求书

1.一种煤层顶板水电磁法透视勘探系统，包括信号发射系统、信号采集系统和数据成像解译系统；其特征在于，

所述信号发射系统位于井下，用于发射多频混合电磁场信号；

信号采集系统位于地面，用于接收信号发射系统发送的信号并传输至数据成像解译系统；

数据成像解译系统对接收的信号进行成像解译；

所述勘探系统在勘探时，包括以下步骤：

获取待测煤层工作面的地面投影坐标，并以投影区为中心向外围按比例n扩展为形成观测区，并根据勘探要求布置测线和测点；

基于观测区地形图拾取所有测点的大地坐标M(L，B，H)，按观测顺序录入控制站；

将信号发射系统与信号采集系统进行时间同步，待同步后分别进行系统布置；

将发射线圈与发射机连接，发射机按要求设置参数，开始发射多频混合电磁场信号，同步记录并存储发射线圈内部电流波形；

通过控制站控制无人机按录入的测点坐标顺序飞行至每个测点进行数据采集；

每个测点数据采集需待接收线圈水平稳定后，接收机持续接收电磁场信号ε_z′，同步记录GPS高程H₁和时间以及姿态测量装置的偏航角α和俯仰角β，并通过GPRS实时传送至控制站存储；

利用数据成像解译系统对所有测点的数据进行成像与解译；

所述对所有测点的数据进行成像与解译包括：

利用地质资料获取煤层工作面巷道轨迹，确定发射线圈空间分布坐标T(L，B，H)；

利用每个测点获取的无人机GPS高程H₁、地面高程H₂，接收线圈中心至无人机的垂直高度ΔH，换算接收线圈中心至地面的高度H_R，公式为：H_R＝H₁-H₂-ΔH；

对ε_z′进行姿态矫正，矫正后的数据ε_z为：ε_z＝ε_z′/(cosαgcosβ)；

将M(L，B，H)、T(L，B，H)、H_R、ε_z代入数据成像解译系统，实施数据反演，获得视电阻率立体图像；提取不同岩层的视电阻率切片数据，分析视电阻率分布特征，评价岩层富水性。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述比例n，1.3≤n≤1.5。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射线圈沿煤层工作面环绕布置，环绕匝数≥1。