[发明专利]一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法

权利要求书

1.一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在煤层开采过程中对采空区均匀的定点预埋对温度敏感的磁靶；

步骤二、在煤层开采结束后利用遥感卫星获取的雷达影像建立煤矿下方采空区的空间结构，并结合磁靶预埋点建立煤矿采空区磁靶分布模型；

步骤三、在地面布设测网，在测网上利用多组磁探测设备初次获取的磁靶的磁性参数作为初始状态，然后通过磁探测设备对磁靶的磁性参数实时监测；

步骤四、将获取的实时磁性参数转变为磁靶温度变化数据，并根据温度变化数据的大小和不同煤种的着火点判断出磁靶点是否发生火灾及火灾影响范围；

步骤五、根据步骤四的判断结果针对性的采取相应的措施。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于：所述步骤一中磁靶为顺磁性物质和铁磁性物质中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于：所述步骤二中遥感卫星获取雷达影像后再经过增强Lee滤波变换降低相干信号的干涉后再进一步使用均值滤波对雷达影像进行平滑处理。

4.根据权利要求3所述的一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于：所述Lee滤波模型由下式表示

其中W(t)表示权重函数，C₁和C_v分别是数据z(t)和噪声的标准差系数，C_max是噪声相对标准差系数的最大值；

所述均值滤波由如下数学表达式表示

其中R_i，j为平滑处理后的象元灰度值，DN_i，j为图像的原始灰度值，n为图像的大小。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于：所述步骤三中测网由相互平行的等间距测线和测线上等间距分布的测点组成，测网布设时根据采空区规模、研究程度和经济效益确定其形状和密度，普查阶段测线间距小于最小探测对象的长度，测点间距保证有3个及以上的测点落在磁异常范围内；详查阶段测网密度保证反映出磁异常的形态特征细节。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于：所述步骤四中根据下式将磁性参数转变为温度数据

其中x表示磁化率磁性参数，C为常数，T为温度，T_c为居里温度；所述的不同煤种包含无烟煤、烟煤和褐煤，无烟煤着火点为550-700℃，烟煤着火点为400-550℃，褐煤着火点为300-400℃。

7.根据权利要求1所述的一种基于磁法探查监测矿井采空区温度的方法，其特征在于：所述步骤四中判断是否发生火灾时，将转变获取的磁靶温度变化数据K与所探测采空区煤种着火点P相近的磁靶点定义为发生火灾的火源磁靶点，即K≥P，并将周围温度变化大的磁靶点圈入火灾影响范围；当磁靶点温度变化数据K满足P-50≥K≥P/2，将磁靶点定义为氧化升温点；当磁靶点温度变化数据K满足P/2≥K，将磁靶点定义为安全点。