[发明专利]一种巷道超前探测装置及方法

权利要求书

1.一种巷道超前探测装置，其特征在于，包括：

附加电极组，包括多个附加电极，多个所述附加电极设于巷道内；

无穷远电极，布设于所述巷道内距掌子面预设距离处，所述无穷远电极与所述附加电极组形成附加电场；

供电电极组，布设于巷道内，所述供电电极组与所述附加电极组的电性相同，所述附加电场使所述供电电极组的电场方向向巷道的掘进方向聚焦；

观测电极组，布设于所述掌子面上，所述观测电极组在所述附加电场和所述供电电极组产生的电场的作用下产生电位和电位差；

所述附加电极组布设在所述巷道的内壁上；所述供电电极组布设在位于所述附加电极组与所述掌子面之间的所述巷道的内壁上，所述供电电极组包括多个供电电极。

2.一种巷道超前探测方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的巷道超前探测装置进行超前探测，所述巷道超前探测装置包括：

附加电极组，包括多个附加电极，多个所述附加电极设于巷道内；

无穷远电极，布设于所述巷道内距掌子面预设距离处，所述无穷远电极与所述附加电极组形成附加电场；

供电电极组，布设于巷道内，所述供电电极组与所述附加电极组的电性相同，所述附加电场使所述供电电极组的电场方向向巷道的掘进方向聚焦；

观测电极组，布设于所述掌子面上，所述观测电极组在所述附加电场和所述供电电极组产生的电场的作用下产生电位和电位差；

所述方法包括：

获取巷道的掘进深度；

获取与所述掘进深度对应的所述观测电极组的电位和电位差；

根据所述掘进深度和与所述掘进深度对应的所述电位，确定电位-掘进深度曲线；

根据所述掘进深度和与所述掘进深度对应的所述电位差，确定电位差-掘进深度曲线；

根据所述电位-掘进深度曲线和所述电位差-掘进深度曲线进行巷道超前探测。

3.根据权利要求2所述的巷道超前探测方法，其特征在于，在所述获取巷道的掘进深度之前，还包括：

采用三维有限元数值模拟法构造巷道。

4.根据权利要求2所述的巷道超前探测方法，其特征在于，当所述巷道超前探测装置中的所述供电电极组为所述附加电极电极组时，根据所述电位-掘进深度曲线和所述电位差-掘进深度曲线进行巷道超前探测，具体包括：

当所述电位-掘进深度曲线表示所述电位随所述掘进深度逐渐减小，所述电位差-掘进深度曲线表示所述电位差随所述掘进深度逐渐增加时，确定所述掌子面的前方存在低阻不良地质体。

5.根据权利要求2所述的巷道超前探测方法，其特征在于，当所述巷道超前探测装置中的所述供电电极组与所述附加电极电极组分别布设时，所述根据所述电位-掘进深度曲线和所述电位差-掘进深度曲线进行巷道超前探测，具体包括：

当所述电位-掘进深度曲线表示所述电位随所述掘进深度逐渐减小，所述电位差-掘进深度曲线表示所述电位差随所述掘进深度也逐渐减小时，确定所述掌子面的前方存在低阻不良地质体。