[发明专利]采煤工作面超前探测的采煤机用震源信号传输方法及应用

权利要求书

1.一种采煤工作面超前探测的采煤机用震源信号传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，利用瞬变电磁设备信号探测装置获取勘探区内某一煤层采空区及积水区分布信息，确定采空及积水异常区位置及范围；

S2，获取勘探区内断层、陷落柱地质构造异常富导水情况，确定富水异常区位置及范围；

S3，获取勘探区内不同组煤顶底板含水层富水区及水力关系；

S4，将获取的数据信息通过瞬变电磁设备信号接收装置发送客户端，进行可视化示出。

2.根据权利要求1所述的采煤工作面超前探测的采煤机用震源信号传输方法，其特征在于，在步骤S4中，获取的数据信息包括：井田范围气象、地表水体、井泉、地面塌陷、废弃井筒、地面钻孔、老空区、相邻矿井信息。

3.根据权利要求1所述的采煤工作面超前探测的采煤机用震源信号传输方法，其特征在于，在步骤S4中，瞬变电磁设备信号接收装置中对瞬变电磁设备信号探测装置探测的勘探区内不同组煤顶底板含水层富水区及水力关系中的震源信号进行处理后，传输客户端，所述震源信号进行处理包括：

利用瞬变电磁设备信号接收装置中的信号处理单元的震源信号特征构建信号震源异常信号识别模型，对勘探区的富水区杂波以及和勘探区的富水区杂波混合在一起的疑似信号震源异常信号进行识别，并对标记为勘探区的富水区杂波和疑似信号震源异常信号进行去除。

4.根据权利要求3所述的采煤工作面超前探测的采煤机用震源信号传输方法，其特征在于，所述利用瞬变电磁设备信号接收装置中的信号处理单元的震源信号特征构建信号震源异常信号识别模型包括：

(1)潜在信号震源异常信号格点识别：当格点满足条件(i)以及条件(ii)中的一个，则判定当前格点为潜在信号震源异常信号格点并进行记录；

(2)疑似信号震源异常信号的图像形态识别：在对所有潜在信号震源异常信号格点标记后，对每个雷达径向上通过图像识别方法判断是否具有杂波形态特征确定疑似信号震源异常信号点。

5.根据权利要求4所述的采煤工作面超前探测的采煤机用震源信号传输方法，其特征在于，所述对勘探区的富水区杂波以及和勘探区的富水区杂波混合在一起的疑似信号震源异常信号进行识别，并对标记为勘探区的富水区杂波和疑似信号震源异常信号进行去除包括以下步骤：

(I)选择参考降雨高度层：对雷达每层等仰角面层上不同的位置，在垂直方向上往高仰角搜索，高仰角的搜索位置高度为2.5到5km，当对应位置的相关系数RHV＞0.98，则选择该高仰角的雷达观测数据作为参考降雨高度层数据；

(II)依据降雨参考高度层，分析观测信息时空特征连续性：利用回波的水平梯度GH_Z和垂直梯度GV_Z、相关系数均方差STD_RHV以及平均相关系数RHV_ave对观测信息时空连续性进行分析，实现每个格点是否是杂波的判定，标记为勘探区的富水区杂波和疑似信号干扰的杂波，则进行去除处理；

所述水平梯度GH_Z：以当前仰角面层的当前分析格点为中心，在半径10km范围内计算相邻回波差的平均数值；回波数值不存在，则不参与计算；

所述垂直梯度GV_Z：以当前仰角面层的当前分析格点为中心，在半径10km范围内计算回波的平均数值ZH_{C_ave}；以当前分析格点的参考降雨高度层数据位置为中心，在半径10km范围内计算回波的平均数值ZH_{R_ave}；将ZH_{C_ave}减去ZH_{R_ave}，获得垂直梯度GV_Z；回波数值不存在，则不参与计算；ZH_{R_ave}不存在，则垂直梯度GV_Z不存在；

所述相关系数均方差STD_RHV：以当前仰角面层的当前分析格点为中心，在半径10km范围内计算相关系数RHV均方差；

所述平均相关系数RHV_ave：以当前仰角面层的当前分析格点为中心，在半径10km范围内计算相关系数RHV平均。