一种采动影响下覆岩破坏范围探测系统的制作方法
【专利摘要】一种采动影响下覆岩破坏范围探测系统，包括地震波形成装置，地震波采集装置，地震波控制和处理装置及地震波走时层析成像装置，其中，地震波走时层析成像装置；地震波控制和处理装置与地震波采集装置和地震波形成装置分别连接，地震波走时层析成像装置与地震波控制和处理装置连接。本实用新型提供的探测系统，操作方便，探测精度高，能够达到精细探测效果。
【专利说明】一种采动影响下覆岩破坏范围探测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种探测系统，特别是一种采动影响下覆岩破坏范围探测系统。【背景技术】
[0002]煤炭地下开采引起的覆岩破坏是一个极其复杂的时间-空间发展过程。覆岩破坏范围主要指采动影响下覆岩破坏的分布形态和发育高度，弄清覆岩破坏范围，对更加合理地留设保护煤柱，最大限度地解放“三下”压煤，安全高效地进行“三下”采煤，以及瓦斯抽放、注浆减沉等问题均起着至关重要的作用。而覆岩破坏范围基础数据的探测是获得覆岩破坏规律的基础方法和重要手段，也是最为可靠的方法。
[0003]目前，对覆岩破坏范围的探测方法主要包括直接观测法，井上、下钻孔法，以及物理探测法等。直接观测法主要是在工作面或覆岩内部巷道对覆岩破坏进行观测，观测结果直观可靠，但观测工作存在安全隐患，对采高、采煤方法及围岩变形等条件要求严格，目前很少使用。井上、下钻孔法主要由地面或井下打个别钻孔通过观测中洗液漏失量、测点位移、电视探头或注水、压风等变化情况来探测覆岩破坏规律；具体可细分为钻孔冲洗液漏失量观测法、多点位移法、钻孔电视法及井下钻孔法等；该类观测方法使用广泛，观测结果较可靠，但仅能得到个别钻孔点位置的覆岩破坏情况，观测范围有限无代表性，缺乏对整体覆岩破坏范围的掌控，同时打钻施工受到外在环境的影响大。物理探测法是根据开采前后煤岩体物理力学性质的变化差异，比如电阻率、波速等，采用电磁法及地震法等物探法对覆岩破坏范围进行分析。主要采用瞬变电磁法和浅层地震法等方法进行探测，该类方法表现为是剖面观测法，对整体的覆岩破坏范围有较好解释，但探测精度尚不能满足工程实际的需要。
[0004]综上所述，现有技术中尚没有一种操作方便、精度高的采动影响下覆岩破坏范围探测系统及方法。
实用新型内容
[0005]为了获得高精度的采动影响下覆岩破坏范围探测结果，并操作方便，本实用新型提供了一种采动影响下覆岩破坏范围探测系统。
[0006]本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]—种采动影响下覆岩破坏范围探测系统，包括地震波形成装置，地震波采集装置，地震波控制和处理装置及地震波走时层析成像装置；其中，所述地震波形成装置，用于在预定区域形成地震波；所述地震波采集装置，用于收集所述地震波形成装置形成的地震信号；所述地震波控制和处理装置，用于控制所述地震波形成装置的触发时间和接收所述地震波采集装置传来的地震数据；所述地震波走时层析成像装置；所述地震波控制和处理装置与所述地震波采集装置和所述地震波形成装置分别连接，所述地震波走时层析成像装置与所述地震波控制和处理装置连接。
[0008]在上述采动影响下覆岩破坏范围探测系统中，所述地震波形成装置I是一个爆破筒。
[0009]在上述采动影响下覆岩破坏范围探测系统中，所述地震波采集装置2是一串地震检波器。
[0010]在上述采动影响下覆岩破坏范围探测系统中，所述地震波控制和处理装置3与所述地震波采集装置2和所述地震波形成装置I分别采用有线或无线连接。
[0011]在上述采动影响下覆岩破坏范围探测系统中，所述地震波走时层析成像装置与所述地震波控制和处理装置可采用有线或无线连接。
[0012]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0013]①本实用新型提供的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，由于采用了地震波形成装置和地震波采集装置，因此，本实用新型可以有效的生成预定的地震波，并获得可靠的地震数据，有利于提闻探测精度。
[0014]②本实用新型提供的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，由于采用了地震波控制和处理装置来控制地震波形成和数据接收传输，因此，本实用新型操作方便，且传输精度闻，有利于提闻探测精度。
[0015]③本实用新型提供的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，由于采用了地震波走时层析成像装置，地震波速度模型采用层析成像法产生，因此，本实用新型更进一步的提高了探测精度，实现精细探测。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0017]图1是本实用新型采动影响下覆岩破坏范围探测系统结构示意图；
[0018]图中1.地震波形成装置，2.地震波采集装置，3.地震波控制和处理装置，4.地震波走时层析成像装置，5.地面，6.覆岩。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0020]如图1所示，是本实用新型采动影响下覆岩破坏范围探测系统的优选实施例。
[0021]所述采动影响下覆岩破坏范围探测系统，包括地震波形成装置1，地震波采集装置2，地震波控制和处理装置3及地震波走时层析成像装置4，其中，所述地震波形成装置I，用于在预定区域形成地震波；所述地震波采集装置2用于收集所述地震波形成装置I形成的地震信号；所述地震波控制和处理装置3用于控制所述地震波形成装置I的触发时间和接收所述地震波采集装置2传来的地震数据；所述地震波走时层析成像装置4 ;所述地震波控制和处理装置3与所述地震波采集装置2和所述地震波形成装置I分别连接，所述地震波走时层析成像装置4与所述地震波控制和处理装置连接。
[0022]在本实施例中，所述地震波形成装置I是一个爆破筒。
[0023]在本实施例中，所述地震波采集装置2是一串地震检波器。
[0024]在本实施例中，所述地震波控制和处理装置3与所述地震波采集装置2和所述地震波形成装置I分别采用有线或无线连接。
[0025]在本实施例中，所述地震波走时层析成像装置4与所述地震波控制和处理装置可采用有线或无线连接。
[0026]利用本实用新型采动影响下覆岩破坏范围探测系统对覆岩破坏范围进行探测的探测方法为:
[0027](a)在预先确定的探测地点由地面5向下打2个直孔，直孔深度由预定探测的覆岩6的厚度确定，所述两个孔的间距和孔径都由探测覆岩预估范围确定；
[0028](b)将所述地震波形成装置I和所述地震波采集装置2分别放置于2个直孔中，构成震源孔和接收孔；
[0029](c)准备就绪后，启动所述地震波控制和处理装置3，触发所述地震波形成装置1，产生地震波；
[0030](d)所述采集装置在接收到地震波信号后，将地震波信号转化为电信号，传输给所述地震波控制和处理装置3 ；
[0031](e)所述地震波控制和处理装置3将电信号再次转换为地震数据，进行存储并传输给所述地震波走时层析成像装置4 ；
[0032](f)所述地震波走时层析成像装置4接收到所述地震波控制和处理装置3传来的信号后，通过层析成像方法建立速度模型；
[0033](g)在所述覆岩6受到采动影响后，在原先所述震源孔附近范围重新打震源孔，保留原接收孔；
[0034](h)重新在所述震源孔和所述接收孔分别装入所述地震波形成装置I和所述地震波采集装置2 ；
[0035]⑴重复步骤(c)-(f)；
[0036](j)对比两次建立的速度模型，确定采动影响下所述覆岩6的破坏范围。
[0037]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种采动影响下覆岩破坏范围探测系统，其特征在于:包括 地震波形成装置(I)，用于在预定区域形成地震波； 地震波采集装置(2)，用于采集所述地震波形成装置(I)形成的地震信号； 地震波控制和处理装置(3)，用于控制所述地震波形成装置(I)的触发时间和接收所述地震波采集装置(2)传来的地震数据； 地震波走时层析成像装置(4)； 所述地震波控制和处理装置(3)与所述地震波采集装置(2)和所述地震波形成装置(I)分别连接，所述地震波走时层析成像装置(4)与所述地震波控制和处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，其特征在于:所述地震波形成装置(I)是一个爆破筒。
3.根据权利要求1所述的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，其特征在于:所述地震波采集装置(2)是一串地震检波器。
4.根据权利要求1所述的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，其特征在于:所述地震波控制和处理装置(3)与所述地震波采集装置(2)和所述地震波形成装置(I)分别采用有线或无线连接。
5.根据权利要求1所述的采动影响下覆岩破坏范围探测系统，其特征在于:地震波走时层析成像装置(4)与所述地震波控制和处理装置可采用有线或无线连接。
【文档编号】G01V1/00GK203572970SQ201320489899
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】张彬, 李少刚, 刘义新, 廉玉广, 李宏杰, 李宏艳 申请人:煤炭科学研究总院