一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法与流程

本发明涉及矿井物探，具体为一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法。

背景技术：

1、保护层开采是突出矿井煤层群开采广泛采用的一种区域防突措施，采用上保护层开采，其与下伏被保护层的层间距是影响上保护层采掘安全和被保护层消突效果的关键参数。

2、目前，针对上保护层开采的煤层间距探查主要采用钻探手段，即在上保护层巷道底板按一定间距进行钻探探查，具有工程量大、效率低，费用高的缺点，且采用钻探直接揭露下伏被保护的突出煤层具有一定的危险性。

3、因此，现在急需一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，能降低探测工程量和成本，提高探测效率、准确率和安全性。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，能降低探测工程量和成本，提高探测效率、准确率和安全性，以促进煤矿安全生产。

2、本发明提供如下基础方案：一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，包括如下内容：

3、s1、在上保护层巷道底板布置测点；

4、s2、设置防爆脉冲雷达在测点，采集雷达数据；

5、s3、对雷达数据进行时间零点校正；

6、s4、对雷达数据进行噪声压制与增益处理，获取高信噪比的时间域反射雷达剖面；

7、s5、根据钻孔资料，标定雷达波速度,通过时深转换获取深度域反射雷达剖面；

8、s6、在深度域反射雷达剖面上识别下伏被保护煤层顶界面的反射同相轴，并进行层位追踪；

9、s7、提取煤层顶界面层位的深度值，进行层厚计算，并生成煤层间距报表。

10、进一步，所述测点均匀间隔设置，按预设间隔点距布置测点，并按0#、1#、2#…对测点进行编号。

11、进一步，所述防爆脉冲雷达为分体式天线，包括：发射天线和接收天线；

12、将发射天线置于0#测点位置，接收天线置于1#测点位置，发射脉冲雷达波并接收反射脉冲雷达数据，然后按测点间距分别移动发射天线和接收天线，逐点完成所有测点的雷达数据采集。

13、进一步，所述s3，包括：将上保护层底板反射的脉冲雷达数据作为时间零点，对雷达数据进行时间零点校正。

14、进一步，所述s4，包括：对雷达数据进行滤波，压制干扰信号，并进行振幅增益处理，获取高信噪比的时间域反射雷达剖面。

15、进一步，所述s5，包括：根据钻孔资料，获取层间距值，标定雷达波速度，通过时深转换获得深度域反射雷达剖面。

16、进一步，所述生成煤层间距报表，包括：按测点间距生成煤层间距报表。

17、本方案的有益效果：本发明利用防爆脉冲雷达的雷达波进行煤层间距探查，具体地，在上保护层巷道底板布置测点，然后在测点设置防爆脉冲雷达，最后采集雷达数据，根据采集的雷达数据，获取煤层间距，包括：先对雷达数据进行时间零点校正，精确记录反射时间，保障深度测量的准确性，再对雷达数据进行噪声压制与增益处理，去除噪声干扰，获取高信噪比的时间域反射雷达剖面，再根据钻孔资料，标定雷达波速度,通过时深转换获取深度域反射雷达剖面，在深度域反射雷达剖面上识别下伏被保护煤层顶界面的反射同相轴，并进行层位追踪，最后提取煤层顶界面层位的深度值，进行层厚计算，并生成煤层间距报表。

18、相对于现有技术中通常每几十米布置一个钻孔，钻孔之间的层间距值为相邻钻孔的插值结果，在煤层稳定性差的矿区，横向准确度较低，本方案的脉冲雷达可以连续测量或按任意点距进行密集探测，横向分辨率高，并且可以连续追踪下伏被保护煤层顶界面的起伏变化，在节约探测成本、提升探测效率的同时实现煤层间距的高准确性和高安全性探测。此外，整个探测过程具有经济、快速和无损探测的优势。

19、综上所述，本方案能降低探测工程量和成本，提高探测效率、准确率和安全性，以促进煤矿安全采集。

技术特征：

1.一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，包括如下内容：

2.根据权利要求1所述的上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，所述测点均匀间隔设置，按预设间隔点距布置测点，并按0#、1#、2#…对测点进行编号。

3.根据权利要求2所述的上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，所述防爆脉冲雷达为分体式天线，包括：发射天线和接收天线；

4.根据权利要求1所述的上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，所述s3，包括：将上保护层底板反射的脉冲雷达信号作为时间零点，对雷达数据进行时间零点校正。

5.根据权利要求1所述的上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，所述s4，包括：对雷达数据进行滤波，压制干扰信号，并进行振幅增益处理，获取高信噪比的时间域反射雷达剖面。

6.根据权利要求1所述的上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，所述s5，包括：根据钻孔资料，获取层间距值，标定雷达波速度，通过时深转换获得深度域反射雷达剖面。

7.根据权利要求6所述的上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，其特征在于，所述生成煤层间距报表，包括：按测点间距生成煤层间距报表。

技术总结
本发明涉及矿井物探技术领域，具体为一种上保护层开采的煤层间距防爆脉冲雷达探测方法，包括：S1、在上保护层巷道底板布置测点；S2、设置防爆脉冲雷达在测点，采集雷达数据；S3、对雷达数据进行时间零点校正；S4、对雷达数据进行噪声压制与增益处理，获取高信噪比的时间域反射雷达剖面；S5、根据钻孔资料，标定雷达波速度,通过时深转换获取深度域反射雷达剖面；S6、在深度域反射雷达剖面上识别下伏被保护煤层顶界面的反射同相轴，并进行层位追踪；S7、提取煤层顶界面层位的深度值，进行层厚计算，并生成煤层间距报表。本方案能降低探测工程量和成本，提高探测效率、准确率和安全性。

技术研发人员：唐申强,胡运兵,康跃明,段天柱,袁永榜,易洪春,崔少北,刘百祥,邓刘洋,孙喆,江微娜,闫国才,黄波,雷凯丽
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9