[发明专利]矿井工作面探测系统及方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及地质勘测技术领域，尤其涉及一种矿井工作面探测系统及方法。

背景技术

在煤矿回采过程中，如果矿井工作面出现断层、煤层变薄区、陷落柱、富水区等地质异常情况，则会影响煤矿的回采进度和安全生产，通常在回采前对矿井工作面进行坑透探测，以确认矿井工作面内是否存在地质异常等情况。

目前，主要采用无线电波透视技术，即在矿井工作面两巷道分别布设发射机和接收机，发射机在矿井工作面一侧巷道某时间段内连续发射相同电磁波信号，接收机在矿井工作面另一侧巷道对应时间段内接收电磁波信号，根据接收到的电磁波信号的场强值确定矿井工作面内是否存在地质异常情况，若接收到的电磁波信号的场强值不在异常范围内，例如50db以下，则确定矿井工作面内存在地质异常情况，则不可以进行开采，否则确定矿井工作面内不存在地质异常情况，可以进行开采。

但是，上述数据采集方式接收机所接收到的场强实际上是包含各种干扰信号在内的场强值，没有考虑到矿井工作面背景电磁波的干扰，致使矿井工作面的探测精度、准确性较低。

发明内容

本发明提供一种矿井工作面探测系统及方法，用以解决现有技术中接收机所接收到的场强实际上是包含各种干扰信号在内的场强值，没有考虑到矿井工作面背景电磁波的干扰，致使矿井工作面的探测精度、准确性较低的技术问题。

本发明提供了一种矿井工作面探测系统，包括：

发射机、接收机以及控制器，所述发射机设置在矿井工作面一侧的第一巷道上，所述接收机设置在所述矿井工作面另一侧的第二巷道上，所述控制器与所述发射机和接收机通信连接；

所述发射机，用于在所述第一巷道的第一发射点处发送周期为T的信号，在所述周期T的第一时间段T1内向所述矿井工作面发射第一信号，所述第一信号的幅值为大于0的常数，在所述周期T的第二时间段T2内向所述矿井工作面发射第二信号，所述第二信号的幅值为0，并且接收所述控制器的第一控制信号以移动到第二发射点；

所述接收机，用于根据所述控制器的第二控制信号在所述发射机发射信号的覆盖范围内移动，以在所述第二巷道上对应的各接收点处接收经过所述矿井工作面透射的第一透射信号，所述第一透射信号为所述发射机在第一发射点处在所述第一时间段T1内所述第一信号对应的透射信号和所述矿井内的干扰信号对应的透射信号之和；根据所述控制器的第三控制信号在所述发射机发射信号的覆盖范围内再次移动，以在所述第二巷道上对应的各接收点处接收经过所述矿井工作面透射的第二透射信号，由于所述第二信号的幅值为0，则所述第二透射信号为所述发射机在第一发射点处在所述第一时间段T2内所述矿井内的干扰信号对应的透射信号；针对各接收点，求取所述第一透射信号的总场强值H与所述第二透射信号的场强值H0之差，得到各接收点的场强增量H1，所述各接收点的场强增量H1用于表征所述覆盖范围内的矿井工作面探测结果；向所述控制器发送指示信号，以使所述控制器向所述发射机发送所述第一控制信号；

所述控制器，用于在所述第一时间段T1开始时向所述接收机发送所述第二控制信号、在所述第二时间段T2开始时向所述接收机发送所述第三控制信号，接收所述接收机发送的指示信号，并根据所述指示信号向所述发射机发送所述第一控制信号。

本发明还提供了一种矿井工作面探测方法，包括：

设置在矿井工作面一侧的第一巷道上的发射机在第一发射点处发送周期为T的信号，在所述周期T的第一时间段T1内向矿井工作面发射第一信号；所述第一信号的幅值为大于0的常数；

控制器在所述第一时间段T1开始时向设置在矿井工作面另一侧的第二巷道上的接收机发送第二控制信号；

所述接收机接收所述第二控制信号，并在所述发射机发射信号的覆盖范围内移动，依次在所述第二巷道上对应的各接收点处接收经过所述矿井工作面透射的第一透射信号，所述第一透射信号为所述发射机在第一发射点处在第一时间段T1内所述第一信号对应的透射信号和所述矿井内的干扰信号对应的透射信号之和；

所述发射机在第一发射点处在第二时间段T2内向矿井工作面发射第二信号；所述第二信号的幅值为0；

所述控制器在所述第二时间段T2开始时向所述接收机发送第三控制信号；