一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置及方法，属于探测【技术领域】，包括多根聚氯乙稀塑料管，每根聚氯乙稀塑料管中间打1个固定孔，相临固定孔间距为2m，还包括钢筋作为电极，所述钢筋插入所述固定孔中并固定，所述钢筋内设置有电线作为电极电缆，所述电线由聚氯乙稀塑料管穿出。本发明一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置及方法，对覆岩导水裂缝带进行全空间探测，探测的范围更广，探测的精度更加准确，提高了工作效率。为灾害治理提供必要的基础地质资料，为煤矿水害防治提供新的物探手段。
【专利说明】一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及探测【技术领域】，尤其涉及一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置及方 法，。
【背景技术】
[0002] 目前，高密度电阻率法测量的数据所含地质信息丰富，能够更加准确地反映地下 介质的地电情况，在工程勘察领域中发挥着重要作用。但高密度电阻率法在矿山覆岩导水 裂缝带的探测上一直使用传统的探测方法和装置，在探测矿山覆岩导水裂缝时，只能探测 岩体的某一断面，探测的范围小，工作效率低。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置及方法，对覆岩导 水裂缝带进行全空间探测，探测的范围更广，探测的精度更加准确，提高了工作效率。为灾 害治理提供必要的基础地质资料，为煤矿水害防治提供新的物探手段。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
[0005] -种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，包括多根聚氯乙稀塑料管，每根聚氯乙 稀塑料管中间打1个固定孔，相临固定孔间距为2m，还包括钢筋作为电极，所述钢筋插入所 述固定孔中并固定，所述钢筋内设置有电线作为电极电缆，所述电线由聚氯乙稀塑料管穿 出。
[0006] 优选地，所述聚氯乙稀塑料管采用直径为3?4cm，长度为2m。
[0007] 优选地，所述聚氯乙稀塑料管之间用聚氯乙稀塑料接头连接。
[0008] 优选地，所述聚氯乙稀塑料管上的固定孔形状为圆形或椭圆形。
[0009] 优选地，所述钢筋采用直径为1cm，长为5cm。
[0010] 此外，本发明还提到一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测方法，该方法采用上述的 一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，包括以下步骤：
[0011] 步骤1 :在工作面巷道布置监测钻孔，使监测钻孔与水平面夹角为0° -180° ;
[0012] 步骤2 :用聚氯乙稀塑料接头将聚氯乙稀塑料管装置边连接边插入监测钻孔；
[0013] 步骤3 :将带有电极一端的聚氯乙稀塑料管先插入监测钻孔；
[0014] 步骤4 :用水泥浆进行注浆封监测钻孔；
[0015] 步骤5 :对覆岩进行全空间探测，利用电法仪采集数据。
[0016] 优选地，在步骤5中，包括
[0017] 步骤5. 1 :将一组电极经转换开关接到电法仪；
[0018] 步骤5. 2 :根据公式/7,M 完成测点上各种装置形式的视电阻率观测；式 中，Um为两测量电极间的电位差，I为供电回路的电流,a为电极间距,长度为2η,η为电极 个数，相邻电极间距为2m;
[0019] 步骤5. 3 :-个测点观测完后，通过转换开关转换到下一相邻测点对应的电极，利 用上述步骤5. 1和步骤5. 2对该点进行观测，直到电极间距的整个空间观测完为止；
[0020] 步骤5. 4 :改变电极间距，重复以上观测，直到所有不同电极间距的空间观测完为 止。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 本发明一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，将电极安装在聚氯乙稀塑料管 上，针对钻孔探测设计，制作简单、装卸方便、可靠性高，为一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探 测方法的实现提供了技术支持，有很好的应用效果。
[0023] 普通的高密度电阻率法探测方法只能探测覆岩的某一断面，测量的范围小，效率 低。本发明一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测方法，是对覆岩进行全空间探测，能够更加全 面的地反映覆岩变形与破坏的动态发育情况，扩大了测量范围，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置的结构示意图。
[0025] 图2为本发明一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置置入监测钻孔的结构示意 图。
[0026] 图3为本发明一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测方法的流程框图。
[0027] 图4为本发明对覆岩进行全空间探测的流程框图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图1-附图4对本发明进行举例说明。
[0029] 如图1所示，一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，包括多根聚氯乙稀塑料管 1，每根聚氯乙稀塑料管1中间打1个固定孔，相临固定孔间距为2m，还包括钢筋2作为电 极，所述钢筋2插入所述固定孔中并固定，所述钢筋内设置有电线3作为电极电缆，所述电 线3由聚氯乙稀塑料管1穿出。所述聚氯乙稀塑料管1采用直径为3?4cm，长度为2m。所 述聚氯乙稀塑料管1之间用聚氯乙稀塑料接头连接。所述聚氯乙稀塑料管1上的固定孔形 状为圆形或椭圆形。所述钢筋2采用直径为lcm，长为5cm。
[0030] 如图2所示，一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置置入监测钻孔的结构示意 图，具有工作面巷道4,在所述工作面巷道4上布置监测钻孔5,使监测钻孔5与水平面夹角 为 0。-180。。
[0031] 利用以上装置的覆岩导水裂缝带钻孔电法探测方法（如图3所示），包括以下步 骤：
[0032] 步骤1 :在工作面巷道布置监测钻孔，使监测钻孔与水平面夹角为0° -180° ;
[0033] 步骤2 :用聚氯乙稀塑料接头将聚氯乙稀塑料管装置边连接边插入监测钻孔；
[0034] 步骤3 :将带有电极一端的聚氯乙稀塑料管先插入监测钻孔；
[0035] 步骤4 :用水泥浆进行注浆封监测钻孔；
[0036] 步骤5 :对覆岩进行全空间探测，利用电法仪采集数据。
[0037] 在步骤5中（如图4所示），包括
[0038] 步骤5. 1 :将一组电极经转换开关接到电法仪；
[0039] 步骤5. 2 :根据公式p，μ 完成测点上各种装置形式的视电阻率观测；式 中，Um为两测量电极间的电位差，I为供电回路的电流,a为电极间距,长度为2η,η为电极 个数，相邻电极间距为2m;
[0040] 步骤5. 3 :-个测点观测完后，通过转换开关转换到下一相邻测点对应的电极，利 用上述步骤5. 1和步骤5. 2对该点进行观测，直到电极间距的整个空间观测完为止；
[0041] 步骤5. 4 :改变电极间距，重复以上观测，直到所有不同电极间距的空间观测完为 止。
[0042] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领 域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的 保护范围。
【权利要求】
1. 一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，其特征在于：包括多根聚氯乙稀塑料管， 每根聚氯乙稀塑料管中间打1个固定孔，相临固定孔间距为2m，还包括钢筋作为电极，所述 钢筋插入所述固定孔中并固定，所述钢筋内设置有电线作为电极电缆，所述电线由聚氯乙 稀塑料管穿出。
2. 根据权利要求1所述的一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，其特征在于：所述 聚氯乙稀塑料管米用直径为3?4cm，长度为2m。
3. 根据权利要求1所述的一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，其特征在于：所述 聚氯乙稀塑料管之间用聚氯乙稀塑料接头连接。
4. 根据权利要求1所述的一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，其特征在于：所述 聚氯乙稀塑料管上的固定孔形状为圆形或椭圆形。
5. 根据权利要求1所述的一种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，其特征在于：所述 钢筋采用直径为lcm，长为5cm。
6. -种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一 种覆岩导水裂缝带钻孔电法探测装置，包括以下步骤： 步骤1:在工作面巷道布置监测钻孔，使监测钻孔与水平面夹角为0° -180° ; 步骤2 :用聚氯乙稀塑料接头将聚氯乙稀塑料管装置边连接边插入监测钻孔； 步骤3 :将带有电极一端的聚氯乙稀塑料管先插入监测钻孔； 步骤4 :用水泥浆进行注浆封监测钻孔； 步骤5 :对覆岩进行全空间探测，利用电法仪采集数据。
7. 如权利要求6所述的覆岩导水裂缝带钻孔电法探测方法，其特征在于：在步骤5中， 包括 步骤5. 1 :将一组电极经转换开关接到电法仪； 步骤5. 2:根据公式
-完成测点上各种装置形式的视电阻率观测；式 中，Um为两测量电极间的电位差，I为供电回路的电流,a为电极间距,长度为2n,n为电极 个数，相邻电极间距为2m; 步骤5. 3 :-个测点观测完后，通过转换开关转换到下一相邻测点对应的电极，利用上 述步骤5. 1和步骤5. 2对该点进行观测，直到电极间距的整个空间观测完为止； 步骤5. 4 :改变电极间距，重复以上观测，直到所有不同电极间距的空间观测完为止。
【文档编号】E21B49/00GK104405376SQ201410669178
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】刘兆彬, 于师建 申请人:山东科技大学