本發(fā)明涉及地球物理電法勘探和鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

超前探測(cè)主要是在掘進(jìn)巷道迎頭利用直接或間接的方法向隧道、巷道掘進(jìn)方向進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)前方是否存在有害地質(zhì)構(gòu)造或富水體及導(dǎo)水通道，為隧巷道的安全掘進(jìn)提供詳細(xì)的探測(cè)資料。目前用于煤礦超前探測(cè)的直接方法為鉆探法，間接方法為物探法；其中鉆探法雖然對(duì)單個(gè)鉆孔的鉆探結(jié)果比較可靠，但鉆探的結(jié)果僅對(duì)單個(gè)鉆孔有效，無(wú)法做到以點(diǎn)帶面的探測(cè)效果，對(duì)于重點(diǎn)探測(cè)區(qū)域鉆探手段只能通過(guò)布置密集鉆孔來(lái)加以應(yīng)對(duì)，施工周期較長(zhǎng)、費(fèi)用較高，對(duì)隧道、巷道的正常生產(chǎn)影響較大。目前現(xiàn)有可用于超前探測(cè)的物探法主要有四種，分別是三極法超前探測(cè)方法、礦井瞬變電磁法、地震波法和鉆孔超前探水法。其中地震波法主要解決地質(zhì)構(gòu)造界面的問(wèn)題，對(duì)構(gòu)造的富水性無(wú)法進(jìn)行解釋。以上除鉆孔超前探水法外，其它地球物理方法都是一種隧道、巷道或工作面的超前探測(cè)方法，由于巷道或工作面干擾較大，隧道、巷道內(nèi)的掘進(jìn)機(jī)、底板的鐵軌、工字鋼支護(hù)、錨桿支護(hù)、運(yùn)輸皮帶支架等各種金屬設(shè)施對(duì)觀測(cè)結(jié)果影響較大，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)觀測(cè)及成果分析較復(fù)雜，并且探測(cè)參數(shù)單一，結(jié)果存在多解性。而且，鉆孔超前探水法則是在鉆孔形成后再把探測(cè)探頭放到鉆孔中進(jìn)行探測(cè)，類似于地面的測(cè)井技術(shù)，在遇到鉆孔塌孔后無(wú)法開展鉆孔超前探水工作，施工基本采用推桿測(cè)量的方式進(jìn)行；而推桿受自身重量及孔壁的摩擦使得推桿深度受限，一般深度小于40米，同時(shí)該方法無(wú)法克服接地電阻過(guò)大的問(wèn)題，導(dǎo)致供電電流弱小甚至測(cè)量不到有效信號(hào)，探測(cè)效果形同虛設(shè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)及方法，發(fā)射方式采用磁偶極子天線發(fā)射電磁波，接收方式采用接地的接收電極接收電信號(hào)，就是說(shuō)發(fā)射采用感應(yīng)法發(fā)射，接收采用傳導(dǎo)法即采用接地電極接收信號(hào)，可對(duì)鉆孔周圍和鉆孔底大于40米范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)超前預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)鉆孔全方位的超前探水功能；同時(shí)該隨鉆超前預(yù)報(bào)的電阻率測(cè)量新裝置不影響正常鉆探施工進(jìn)度，能夠做到煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)和鉆探施工的實(shí)時(shí)同步。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)，包括安裝在鉆探裝置中的磁偶極子天線和分布在鉆孔周圍的圍巖內(nèi)的多個(gè)接收電極，以及與多個(gè)接收電極相連的現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)，

所述磁偶極子天線，其用于隨鉆探裝置在鉆孔內(nèi)掘進(jìn)的過(guò)程中實(shí)時(shí)自動(dòng)的輸出脈沖電磁波，并在鉆孔周圍不同深度的圍巖中形成感應(yīng)電磁場(chǎng)；

所述接收電極，其用于實(shí)時(shí)接收感應(yīng)電磁場(chǎng)在鉆孔周圍不同深度的圍巖中產(chǎn)生的電信號(hào)；

所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)，其用于對(duì)多個(gè)接收電極接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，得出鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)磁偶極子天線發(fā)射穩(wěn)定的脈沖電磁波，而且利用鉆孔周圍布設(shè)的接收電極接收感應(yīng)電信號(hào)，可以增加有效探測(cè)深度，能夠?qū)︺@孔周圍和鉆孔底大于40米范圍內(nèi)煤巖層電阻率進(jìn)行有效測(cè)量；同時(shí)，在鉆探施工加接鉆桿的間隙完成隨鉆電阻率測(cè)量，不需要單獨(dú)安排鉆探停工時(shí)間再做隨鉆電阻率測(cè)量，故可在正常的鉆探時(shí)間內(nèi)完成隨鉆超前預(yù)報(bào)的電阻率測(cè)量過(guò)程，可與鉆探施工實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)同步探測(cè)；總之，本發(fā)明提供的一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)既可以提高物探的探測(cè)精度，又能提高超前探孔的控制范圍和探測(cè)效率，減少鉆孔布置數(shù)量。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述鉆探裝置包括鉆機(jī)、鉆桿和鉆頭，所述鉆機(jī)和鉆頭之間通過(guò)多根所述鉆桿連接，靠近所述鉆頭的一根鉆桿與所述鉆頭之間設(shè)有套管，所述磁偶極子天線內(nèi)置于所述套管的前端。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：配置在套管前端的磁偶極子天線發(fā)射穩(wěn)定的脈沖電磁波，可以有效規(guī)避接收法電阻率測(cè)量裝置接地電阻無(wú)法有效控制的問(wèn)題。

進(jìn)一步，所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)包括系統(tǒng)總線，以及控制信號(hào)通信端均接入系統(tǒng)總線上的信號(hào)接收模塊、中央處理器和人機(jī)交互設(shè)備，所述信號(hào)接收模塊還分別與多個(gè)所述接收電極相連；

所述信號(hào)接收模塊，其用于接收多個(gè)所述接收電極接收的電信號(hào)，并將電信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)總線傳輸至中央處理器；

所述中央處理器，其用于通過(guò)電信號(hào)利用視電阻率公式計(jì)算出鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率，并將鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率繪制出鉆孔的整體視電阻率圖譜，同時(shí)根據(jù)鉆孔的整體視電阻率圖譜分析出隨鉆超前預(yù)報(bào)成果；

所述人機(jī)交互設(shè)備，其用于通過(guò)系統(tǒng)總線顯示經(jīng)所述中央處理器處理得出的鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率、鉆孔的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)可以實(shí)時(shí)分析鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率和鉆孔的整體視電阻率圖譜，并顯示隨鉆預(yù)報(bào)結(jié)果，自動(dòng)分析成圖，無(wú)需復(fù)雜的人工數(shù)據(jù)分析和處理階段，能為地質(zhì)探測(cè)人員快速給出可靠的分析預(yù)報(bào)資料。

進(jìn)一步，所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)還包括存儲(chǔ)器和USB通信口，所述存儲(chǔ)器和USB通信口均分別接入在所述系統(tǒng)總線上；

所述存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率、鉆孔的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：USB通信口方便了現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)的擴(kuò)展。

進(jìn)一步，所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)還包括接入系統(tǒng)總線的無(wú)線Wifi傳輸模塊，所述無(wú)線Wifi傳輸模塊用于在現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)與設(shè)置在地面上的地面控制單元之間建立通信。

進(jìn)一步，所述無(wú)線Wifi傳輸模塊與所述地面控制單元之間還設(shè)有井下交換站，所述井下交換站與所述地面控制單元之間通過(guò)光纖線路連接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：采用無(wú)線通信技術(shù)，能夠?qū)⒕虏杉臄?shù)據(jù)與隨鉆預(yù)報(bào)成果實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂茊卧绲孛嬲{(diào)度室監(jiān)控平臺(tái)，可以確保鉆探施工和隨鉆超前預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)監(jiān)管和預(yù)警，是煤礦水患超前預(yù)報(bào)的重大技術(shù)創(chuàng)新與突破，對(duì)煤礦防治水安全工作具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景和客觀技術(shù)需求。

基于上述一種用于煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種用于煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法。

一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法，其特征在于：利用上述所述的一種用于煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，包括以下步驟，

S1，磁偶極子天線隨鉆探裝置在鉆孔內(nèi)掘進(jìn)的過(guò)程中實(shí)時(shí)自動(dòng)的輸出脈沖電磁波，并在鉆孔周圍的圍巖中形成感應(yīng)電磁場(chǎng)；

S2，接收電極實(shí)時(shí)接收感應(yīng)電磁場(chǎng)在鉆孔周圍不同深度的圍巖中產(chǎn)生的電信號(hào)；

S3，現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)對(duì)多個(gè)接收電極接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，得出鉆孔周圍不同深度圍巖的視電阻率。

本發(fā)明的有益效果是：發(fā)明一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法通過(guò)磁偶極子天線發(fā)射穩(wěn)定的脈沖電磁波，而且利用鉆孔周圍布設(shè)的接收電極接收感應(yīng)電信號(hào)，可以增加有效探測(cè)深度，能夠?qū)︺@孔周圍和鉆孔底大于40米范圍內(nèi)煤巖層電阻率進(jìn)行有效測(cè)量；同時(shí)，在鉆探施工加接鉆桿的間隙完成隨鉆電阻率測(cè)量，不需要單獨(dú)安排鉆探停工時(shí)間再做隨鉆電阻率測(cè)量，故可在正常的鉆探時(shí)間內(nèi)完成隨鉆超前預(yù)報(bào)的電阻率測(cè)量過(guò)程，可與鉆探施工實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)同步探測(cè)；總之，本發(fā)明提供的一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法既可以提高物探的探測(cè)精度，又能提高超前探孔的控制范圍和探測(cè)效率，減少鉆孔布置數(shù)量。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述S1具體為，在鉆探裝置鉆探的過(guò)程中根據(jù)鉆孔的不同深度加裝鉆桿，磁偶極子天線在加裝鉆桿的間隙通過(guò)檢測(cè)識(shí)別加裝鉆桿信號(hào)實(shí)時(shí)自動(dòng)輸出脈沖電磁波，并在鉆孔周圍不同深度的圍巖中形成感應(yīng)電磁場(chǎng)。

進(jìn)一步，所述S3具體為，通過(guò)電信號(hào)利用視電阻率公式計(jì)算出鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率，并將鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率繪制出鉆孔的整體視電阻率圖譜，同時(shí)根據(jù)鉆孔的整體視電阻率圖譜分析出隨鉆超前預(yù)報(bào)成果。

進(jìn)一步，還包括步驟S4，

S4，鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率、鉆孔的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果通過(guò)無(wú)線Wifi傳輸模塊傳輸至井下交換站，并利用光纖線路將井下交換站接收的鉆孔周圍不同深度的圍巖的視電阻率、鉆孔的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果傳輸至地面控制單元。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：采用無(wú)線通信技術(shù)，能夠?qū)⒕虏杉臄?shù)據(jù)與隨鉆預(yù)報(bào)成果實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂茊卧绲孛嬲{(diào)度室監(jiān)控平臺(tái)，可以確保鉆探施工和隨鉆超前預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)監(jiān)管和預(yù)警，是煤礦水患超前預(yù)報(bào)的重大技術(shù)創(chuàng)新與突破，對(duì)煤礦防治水安全工作具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景和客觀技術(shù)需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法的流程圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、磁偶極子天線，2、鉆孔，3、圍巖，4、接收電極，5、現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)，5.1、系統(tǒng)總線，5.2、信號(hào)接收模塊，5.3、中央處理器，5.4、人機(jī)交互設(shè)備，5.5、存儲(chǔ)器，5.6、USB通信口，5.7、無(wú)線Wifi傳輸模塊，6、鉆機(jī)，7、鉆桿，8、鉆頭，9、套管，10、地面控制單元，11、井下交換站，12、光纖線路，13、巷道。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)，包括安裝在鉆探裝置中的磁偶極子天線1和分布在鉆孔2周圍的圍巖3內(nèi)的多個(gè)接收電極4，以及與多個(gè)接收電極4相連的現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5，所述鉆探裝置在巷道13中對(duì)圍巖3中的鉆孔2進(jìn)行鉆探，現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5安放在巷道13中，所述磁偶極子天線1，其用于隨鉆探裝置在鉆孔2內(nèi)掘進(jìn)的過(guò)程中實(shí)時(shí)自動(dòng)的輸出脈沖電磁波，并在鉆孔2周圍不同深度的圍巖3中形成感應(yīng)電磁場(chǎng)；所述接收電極4，其用于實(shí)時(shí)接收感應(yīng)電磁場(chǎng)在鉆孔2周圍不同深度的圍巖3中產(chǎn)生的電信號(hào)；所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5，其用于對(duì)多個(gè)接收電極4接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，得出鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率。

具體的：所述鉆探裝置包括鉆機(jī)6、鉆桿7和鉆頭8，所述鉆機(jī)6和鉆頭8之間通過(guò)多根所述鉆桿7連接，靠近所述鉆頭8的一根鉆桿7與所述鉆頭8之間設(shè)有套管9，所述磁偶極子天線1內(nèi)置于所述套管9的前端，鉆桿7由鉆機(jī)6驅(qū)動(dòng)。

圖2為本發(fā)明一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖，所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5包括系統(tǒng)總線5.1，以及控制信號(hào)通信端均接入系統(tǒng)總線5.1上的信號(hào)接收模塊5.2、中央處理器5.3和人機(jī)交互設(shè)備5.4，所述信號(hào)接收模塊5.2還分別與多個(gè)所述接收電極4相連；所述信號(hào)接收模塊5.2，其用于接收多個(gè)所述接收電極4接收的電信號(hào)，并將電信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)總線5.1傳輸至中央處理器5.3；所述中央處理器5.3，其用于通過(guò)電信號(hào)利用視電阻率公式計(jì)算出鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率，并將鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率繪制出鉆孔2的整體視電阻率圖譜，同時(shí)根據(jù)鉆孔2的整體視電阻率圖譜分析出隨鉆超前預(yù)報(bào)成果；所述人機(jī)交互設(shè)備5.4，其用于通過(guò)系統(tǒng)總線5.1顯示經(jīng)所述中央處理器5.3處理得出的鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率、鉆孔2的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果，人機(jī)交互設(shè)備5.4包括觸摸顯示屏和光電旋鈕，其中光電旋鈕相當(dāng)于電腦鼠標(biāo)。所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5還包括存儲(chǔ)器5.5和USB通信口5.6，所述存儲(chǔ)器5.5和USB通信口5.6均分別接入在所述系統(tǒng)總線5.1上；所述存儲(chǔ)器5.5，其用于存儲(chǔ)鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率、鉆孔2的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果；USB通信口5.6方便了現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5的擴(kuò)展。所述現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5還包括接入系統(tǒng)總線5.1的無(wú)線Wifi傳輸模塊5.7，所述無(wú)線Wifi傳輸模塊5.7用于在現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5與設(shè)置在地面上的地面控制單元10之間建立通信。所述無(wú)線Wifi傳輸模塊5.7與所述地面控制單元10之間還設(shè)有井下交換站11，所述井下交換站11與所述地面控制單元10之間通過(guò)光纖線路12連接。

本發(fā)明提供的一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)，發(fā)射方式采用磁偶極子天線1發(fā)射電磁波，接收方式采用接地的接收電極4接收電信號(hào)；就是說(shuō)發(fā)射采用感應(yīng)法發(fā)射，接收采用接地接收法接收，可對(duì)鉆孔2周圍和鉆孔底大于40米范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)超前預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)鉆孔2全方位的超前探水功能；同時(shí)鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)不影響正常鉆探施工進(jìn)度，能夠做到煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)和鉆探施工的實(shí)時(shí)同步。

本發(fā)明提供的一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)主要有以下四方面特點(diǎn)：

(1)通過(guò)配置在套管9前端的磁偶極子天線1發(fā)射穩(wěn)定的脈沖電磁波，可以有效規(guī)避接收法電阻率測(cè)量裝置接地電阻無(wú)法有效控制；同時(shí)利用鉆孔2周圍的圍巖3內(nèi)布設(shè)的接收電極接4收感應(yīng)電信號(hào)，可以增加有效探測(cè)深度，能夠?qū)︺@孔2周圍和鉆孔底大于40米范圍內(nèi)煤巖層電阻率進(jìn)行有效測(cè)量，上述兩點(diǎn)是常規(guī)的接收法和感應(yīng)法測(cè)量裝置無(wú)法同時(shí)做到的。

(2)此外本發(fā)明提供的一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)可在鉆探施工加接鉆桿的間隙完成隨鉆電阻率測(cè)量，不需要單獨(dú)安排鉆探停工時(shí)間再做隨鉆電阻率測(cè)量，故可在正常的鉆探時(shí)間內(nèi)完成隨鉆超前預(yù)報(bào)的電阻率測(cè)量過(guò)程，可與鉆探施工實(shí)現(xiàn)真正實(shí)時(shí)同步探測(cè)。

(3)采用無(wú)線Wifi通信技術(shù)，能夠?qū)⒕虏杉臄?shù)據(jù)與隨鉆預(yù)報(bào)成果實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂茊卧?0，如地面調(diào)度室監(jiān)控平臺(tái)，確保鉆探施工和隨鉆超前預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)監(jiān)管和預(yù)警。

(4)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)，實(shí)時(shí)顯示隨鉆預(yù)報(bào)結(jié)果，自動(dòng)分析成圖，無(wú)需復(fù)雜的人工數(shù)據(jù)分析和處理階段，能為地質(zhì)探測(cè)人員快速給出可靠的分析預(yù)報(bào)資料。

本發(fā)明提供的一種鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量鉆孔周圍的圍巖3(煤巖層)的電阻率，而現(xiàn)有的隨鉆超前預(yù)報(bào)技術(shù)，均只能在鉆探施工形成鉆孔后才能完成鉆孔超前預(yù)報(bào)功能；因此本發(fā)明的系統(tǒng)與現(xiàn)有煤礦鉆孔超前預(yù)報(bào)裝置相比，不僅在感應(yīng)法信號(hào)發(fā)射-接收法電極接收的信號(hào)收發(fā)方式上真正做到了思路的創(chuàng)新，還可以在巷道超前探放水鉆孔施工的同時(shí)完成隨鉆超前探測(cè)，實(shí)現(xiàn)隨鉆超前預(yù)報(bào)與鉆探施工的實(shí)時(shí)同步，施工效率上提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明提供的鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)既可以提高物探的探測(cè)精度，又能提高超前探孔的控制范圍，減少鉆孔2布置數(shù)量，能夠?qū)⒕虏杉臄?shù)據(jù)與隨鉆預(yù)報(bào)成果實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂茊卧?0，確保鉆探施工和隨鉆超前預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)有效監(jiān)管和預(yù)警，是煤礦水患超前預(yù)報(bào)的重大技術(shù)創(chuàng)新與突破，對(duì)煤礦防治水安全工作具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景和客觀技術(shù)需求。

基于上述一種用于煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種用于煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法。

如圖3所示，一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法，利用上述所述的一種用于煤礦隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，包括以下步驟，

S1，磁偶極子天線1隨鉆探裝置在鉆孔2內(nèi)掘進(jìn)的過(guò)程中實(shí)時(shí)自動(dòng)的輸出脈沖電磁波，并在鉆孔2周圍的圍巖3中形成感應(yīng)電磁場(chǎng)；

S2，接收電極4實(shí)時(shí)接收感應(yīng)電磁場(chǎng)在鉆孔2周圍不同深度的圍巖3中產(chǎn)生的電信號(hào)；

S3，現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)5對(duì)多個(gè)接收電極4接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，得出鉆孔2周圍不同深度圍巖3的視電阻率。

具體的：

所述S1具體為，在鉆探裝置鉆探的過(guò)程中根據(jù)鉆孔2的不同深度加裝鉆桿7，磁偶極子天線1在加裝鉆桿7的間隙通過(guò)檢測(cè)識(shí)別加裝鉆桿7信號(hào)實(shí)時(shí)自動(dòng)輸出脈沖電磁波，并在鉆孔2周圍不同深度的圍巖3中形成感應(yīng)電磁場(chǎng)。

所述S3具體為，通過(guò)電信號(hào)利用視電阻率公式計(jì)算出鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率，并將鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率繪制出鉆孔2的整體視電阻率圖譜，同時(shí)根據(jù)鉆孔2的整體視電阻率圖譜分析出隨鉆超前預(yù)報(bào)成果。

還包括步驟S4，

S4，鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率、鉆孔2的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果通過(guò)無(wú)線Wifi傳輸模塊5.7傳輸至井下交換站11，并利用光纖線路12將井下交換站11接收的鉆孔2周圍不同深度的圍巖3的視電阻率、鉆孔2的整體視電阻率圖譜和隨鉆超前預(yù)報(bào)成果傳輸至地面控制單元10。

本發(fā)明一種隨鉆超前預(yù)報(bào)的視電阻率測(cè)量方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道、巷道掘進(jìn)的鉆孔2進(jìn)行超前探測(cè)預(yù)報(bào)。相比于現(xiàn)有的超前預(yù)報(bào)方法，本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用本發(fā)明的方法通過(guò)安裝在鉆探裝置上的磁偶極子天線1向鉆孔2周圍的圍巖3發(fā)射脈沖電磁波，利用分布式的接收電極4接收感應(yīng)電信號(hào)；隨著鉆孔2不斷的鉆進(jìn)，通過(guò)接收的感應(yīng)電位響應(yīng)信號(hào)來(lái)探測(cè)鉆孔2周圍不同半徑距離的圍巖3的地質(zhì)特征，可判斷鉆孔2周圍和鉆孔底大于40米范圍內(nèi)有無(wú)含水體異常地質(zhì)體。

(2)本發(fā)明的方法采用鉆孔和物探的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆孔與隨鉆超前預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)探測(cè)，可在鉆探施工加接鉆桿的間隙完成隨鉆電阻率測(cè)量，不需要單獨(dú)安排鉆探停工時(shí)間再做隨鉆電阻率測(cè)量，做到鉆探施工的同時(shí)同步進(jìn)行鉆孔物探超前探測(cè)，不給超前探測(cè)留有任何盲區(qū)。

(3)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)探測(cè)實(shí)時(shí)顯示隨鉆預(yù)報(bào)結(jié)果，自動(dòng)分析成圖，無(wú)需復(fù)雜的人工數(shù)據(jù)分析和處理階段，能為地質(zhì)探測(cè)人員快速給出可靠的分析預(yù)報(bào)結(jié)果。

(4)本發(fā)明的方法通過(guò)無(wú)線Wifi通信技術(shù)，可將井下采集的數(shù)據(jù)與隨鉆預(yù)報(bào)成果實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂茊卧?，確保鉆探施工和隨鉆超前預(yù)報(bào)得到實(shí)時(shí)有效監(jiān)管和預(yù)警。

(5)本發(fā)明的方法可大大減少探測(cè)鉆孔2的數(shù)量，節(jié)省時(shí)間和成本，提高工作效益，同時(shí)也提高了煤礦井下巷道掘進(jìn)隱伏水患的排除能力。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。