[发明专利]基于激发极化法的矿井顶板水害监测方法及相关设备

权利要求书

1.一种基于激发极化法的矿井顶板水害监测方法，其特征在于，包括：

获取所述矿井顶板内的导水裂隙带的发育位置；

响应于所述导水裂隙带发育至地面，在所述矿井顶板靠近地面的一侧确定第一钻孔数据；基于所述第一钻孔数据在所述矿井顶板内垂直所述地面所在平面的方向上开设多个地面监测钻孔；或者，

响应于所述导水裂隙带未发育至地面，在所述矿井顶板靠近工作面的一侧确定第二钻孔数据；基于所述第二钻孔数据，根据预设的倾斜角度在所述矿井顶板靠近工作面的一侧开设多个井下监测钻孔；

根据布设于所述地面监测钻孔或所述井下监测钻孔内的电极串实时获取的视电阻率和视极化率判断所述矿井顶板周围是否存在突水。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述矿井顶板靠近地面的一侧确定第一钻孔数据，包括：

在所述矿井顶板中确定垮落带的位置；

基于预设的安全间距确定所述地面监测钻孔的钻孔深度；

基于预设布设比例和所述电极串的监测半径确定相邻所述地面监测钻孔的钻孔间距；

其中，所述布设比例为所述钻孔深度与所述的比值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述矿井顶板靠近工作面的一侧确定第二钻孔数据，包括：

在所述矿井顶板中确定垮落带的位置；

基于所述导水裂隙带和所述垮落带之间的跨落角确定所述井下监测钻孔的所述倾斜角度；

基于所述电极串的监测半径确定相邻所述井下监测钻孔的钻孔间距和钻孔深度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过以下方法判定所述导水裂隙带的发育位置：

获取所述矿井顶板的煤层埋深和所述导水裂隙带的发育高度；

响应于所述导水裂隙带的所述发育高度大于或等于所述煤层埋深，确定所述导水裂隙带发育至地面；或者；

响应于所述导水裂隙带的所述发育高度小于所述煤层埋深，确定所述导水裂隙带未发育至地面。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据布设于所述地面监测钻孔内的电极串实时获取的视电阻率和视极化率判断所述矿井顶板周围是否存在突水，包括：

确定同一所述地面监测钻孔内所述电极串获取的当前时刻的第一当前视电阻率、第一当前视极化率和上一时刻所述电极串获取的第一历史视电阻率、第一历史视极化率；

响应于所述第一历史视电阻率与所述第一当前视电阻率的差值小于预设的第一阈值，且所述第一历史视极化率与所述第一当前视极化率的差值小于预设的第二阈值，确定所述矿井顶板不存在突水；或者，

响应于所述第一历史视电阻率与所述第一当前视电阻率的差值大于预设的第一阈值，且所述第一历史视极化率与所述第一当前视极化率的差值大于预设的第二阈值，确定所述矿井顶板存在突水。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据布设于所述井下监测钻孔内的电极串实时获取的视电阻率和视极化率判断所述矿井顶板周围是否存在突水，包括：

确定同一所述井下监测钻孔内所述电极串获取的当前时刻的第二当前视电阻率、第二当前视极化率和上一时刻所述电极串获取的第二历史视电阻率、第二历史视极化率；

响应于所述第二历史视电阻率与所述第二当前视电阻率的差值小于预设的第三阈值，且所述第二历史视极化率与所述第二当前视极化率的差值小于预设的第四阈值，确定所述矿井顶板不存在突水；或者，

响应于所述第二历史视电阻率与所述第二当前视电阻率的差值大于预设的第三阈值，且所述第二历史视极化率与所述第二当前视极化率的差值大于预设的第四阈值，确定所述矿井顶板存在突水。