[发明专利]基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统，该方法通过获取测试电极采集到的视电阻率，然后计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度，并将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，最后根据目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。本发明通过直流电法获取视电阻率梯度进而确定巷道松动圈范围，能够实现对巷道松动圈的无损测试，并且提高了测试结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及巷道围岩结构探测技术领域，特别是涉及一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统。

背景技术

我国煤矿普遍存在瓦斯含量高、瓦斯压力大、赋存条件复杂等特点，钻孔抽采是常用的瓦斯治理手段，钻孔抽采效果与封孔效果密切相关。随着矿井开采深度的增加，矿井的开采条件逐年复杂，巷道围岩常常出现裂隙发育、松散破碎、变形严重等现象，如何快速、准确确定巷道松动圈，设计合理的封孔长度，从而实现对钻孔的有效封孔是亟待解决的问题。

目前，巷道松动圈范围测试方法主要是通过钻孔测试进行的，属于“以点带面”式的测试，测试范围小，测试结果不可靠，难以对巷道周围松动圈进行大范围的全面测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统，能够实现对巷道松动圈的无损测试，提高测试结果的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，所述基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法包括：

获取测试电极采集到的视电阻率；所述测试电极布置在设定测量区域，且所述测试电极在巷道长度方向上均匀布置；所述设定测量区域根据待测试区域确定；

计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度；

将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，所述递减趋势梯度包括从测试范围的中心到两端梯度值呈降低趋势的梯度；

根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。

可选地，在所述获取测试电极采集到的视电阻率之前，还包括：

在所述巷道长度方向上，将所述待测试区域向两端各延伸设定长度后得到区域确定为所述设定测量区域。

可选地，在巷道长度方向上，所述测试电极在巷道顶板上、底板上、左帮上以及右帮上分别沿直线均匀布置。

可选地，所述根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界，具体包括：

根据所述目标梯度对应的相邻测试电极中距离所述待测试区域中心近的测试电极所对应的位置确定巷道的松动圈边界。

可选地，所述设定范围为-0.2～-0.3。

可选地，所述设定长度为待测试区域沿巷道走向长度的1.5倍。

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试系统，所述基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试系统包括：

视电阻率获取模块，用于获取测试电极采集到的视电阻率；所述测试电极布置在设定测量区域，且所述测试电极在巷道长度方向上均匀布置；所述设定测量区域根据待测试区域确定；

梯度计算模块，用于计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度；

目标梯度确定模块，用于将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，所述递减趋势梯度包括从测试范围的中心到两端梯度值呈降低趋势的梯度；