[发明专利]一种煤岩体地应力分布特征探测方法及装置

摘要

一种煤岩体地应力分布特征探测方法及装置，在井下待测试点向煤岩层中施工两个等长且平行的钻孔，在一钻孔中间隔距离设置多个发射换能器，在另一个钻孔中间隔距离设置多个接收换能器，通过发射换能器转换成超声波，超声波将以煤岩体为介质传播给与其相对应的接收换能器，接收换能器将接收到的超声波转换成电脉冲，并通过电缆传输回信号收发控制主机中的信号接收机；对井巷围岩或工作面前方煤岩层内的地应力分布特征进行区域性探测，明确地应力峰值所在位置，采掘作业时，可避开地应力集中区域或及时采取预防措施，对预防井下冲击地压的发生和采掘工作面的煤与瓦斯突出危险性预测有着重要意义，可一次性完成大规模、区域性地应力分布探测。

主权项

一种煤岩体地应力分布特征探测方法，其特征在于包括以下步骤：a、在井下待测试点向煤岩层中施工两个等长且平行的钻孔（6），所述两钻孔（6）间垂直距离为5~15m；b、预先在一根与钻孔（6）长度相等的硬质管筒（4）中每隔距离L2设置一个发射换能器（2），在另一根与钻孔（6）长度相等的硬质管筒（4）中每隔距离L2设置一个接收换能器（3），然后将两个硬质管筒（4）分别插入两个等长且平行的钻孔（6）内，并且使靠近孔口的发射换能器（2）和接收换能器（3）距孔口的距离L1为0.5m；c、分别向两个钻孔（6）中注入耦合剂；d、将所有发射换能器（2）和接收换能器（3）通过电缆（5）与设在钻孔外的信号收发控制主机（1）连接好，然后启动信号收发控制主机（1）；e、信号收发控制主机（1）中的信号发射机（7）产生电脉冲信号，并通过发射换能器（2）转换成超声波，超声波将以煤岩体为介质同步传播给与其相对应的接收换能器（3），接收换能器（3）将接收到的超声波转换成电脉冲，并通过电缆（5）传输回信号收发控制主机（1）中的信号接收机（9）；f．信号接收机（9）将接收到的多组电脉冲信号传输给收发控制主机（1）中的信号处理系统（8），信号处理系统（8）将对电脉冲信号进行处理和存储，将电脉冲信号转换成声波波速，通过“波速‑应力”的对应关系计算显示出两钻孔（6）之间的地应力分布特征。