[发明专利]钻孔地质探测系统及覆岩综合破断角、垮落形态实测方法

权利要求书

1.一种钻孔地质探测系统，其特征在于：该系统包括探测主机、深度记录仪、传输导线、导线卷、雷达天线、推杆、导向轮、数据处理软件；

所述的探测主机是用于初始参数设置、探测数据储存查看；

所述的深度记录仪通过配套数据线与所述探测主机的深度记录接口连接，是用于记录和传输钻孔探测的推进深度；

所述的传输导线包括第一传输导线和第二传输导线，第一传输导线前端有个传输连接器，用于连接雷达天线；第二传输导线用于连接导线卷与探测主机；第一传输导线和第二传输导线的连接共同实现雷达探测天线探测数据向探测主机的传输；

所述的导线卷是用于收卷传输导线，避免传输导线收线时打绞，便于整理搬运，导线卷上一接口用于第二传输导线连接导线卷与探测主机；

所述的雷达天线分为发射天线和接收天线两部分，中间通常通过螺纹卡套连接；雷达天线的频率可根据需要探测的范围进行选择，目前的技术水平一般为75～200MHz；

所述的推杆采用碳纤维材料制作，重量轻、强度高，用于将雷达天线向钻孔深部推送进行探测；在保证重量轻、强度高的前提下，推杆也可采用其他材料制作。

所述的导向轮安装在雷达天线的两侧，用于辅助雷达天线向钻孔深入前进；是为了减小阻力以便于推送雷达天线，同时一定程度减轻雷达天线与钻孔孔壁的接触磨损；导向轮多为碳纤维轻质高强度材料；

所述的数据处理软件矿用钻孔地质雷达探测系统的配套，用于查看探测结果的数据图像；数据处理软件结合简单的计算机程序可实现生成三维立体图像。

2.一种覆岩综合破断角实测方法，其特征在于，利用权利要求1所述的钻孔地质探测系统进行测量，具体包括如下步骤：

第一步，设计用于测量覆岩综合破断角的探测钻孔的参数，参数包括打孔区域/位置、方位角、倾角、孔深、孔径、数量；

第二步，按探测钻孔的参数在回采巷道中向采空区边缘进行钻孔；

第三步，采用钻孔地质探测系统一个孔一个孔的进行探测；

第四步，利用数据处理软件对每个孔的探测数据进行图像生成与处理，显示异常体区域位置，算出异常体的综合走势倾角，综合钻孔倾角和煤层倾角后得出各钻孔初步的岩层综合破断角；

第五步，通过求取各钻孔初步的岩层综合破断角的平均值，即得出所探测区域煤层开采上覆岩层的综合破断角。

3.根据权利要求2所述的一种覆岩综合破断角实测方法，其特征在于，所述的探测钻孔的参数中的钻孔数量要足够保证后期求取平均值的有效性和生成三维立体图像的有效准确性。

4.一种覆岩垮落形态实测方法，其特征在于，利用权利要求1所述的钻孔地质探测系统进行测量，具体包括如下步骤：

第一步，设计工作面两侧回采巷道的探测钻孔的参数，参数包括打孔区域、位置、方位角、倾角、孔深、孔径、数量；

第二步，按照设计的参数在工作面两侧回采巷道中向采空区边缘区域进行钻孔；

第三步，采用钻孔地质探测系统对各个钻孔一次进行探测；

第四步，通过数据处理软件并结合计算机程序，将各钻孔的探测数据反演并同时进行三维立体呈现，生成颜色渐变的三维立体图形，该三维立体图形中异常体边界即为采空区断裂边缘，图形中明显异常的范围即为所探测工作面采空区上方覆岩垮落范围，图形的空间几何形态即为采空区覆岩垮落的空间形态。

5.根据权利要去4所述的一种覆岩垮落形态实测方法，其特征在于，所述三维立体图形是通过数据处理软件和计算机程序对探测数据进行反演后同时呈现生成的区域颜色渐变的三维立体图形。