[发明专利]一种探测地下空腔体积的方法和装置

权利要求书

1.一种探测地下空腔体积的方法，包括如下步骤：

1)使所述地下空腔充满水或者所述地下空腔中原本已经充满水；

2)向所述地下空腔中加入已知量为A₀ mg的可检测试剂；

3)使步骤2)中的可检测试剂在水中分布均匀；

4)然后检测水中的可检测试剂的浓度C′mg/L；

5)根据下面的式子计算地下空腔中充满的水的体积V′，得到地下空腔的体积V：

V＝V′＝A₀/C′/1000m³。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤2)还包括计算已知量A₀ mg与环境吸附的可检测试剂的量B₀ mg的差值的步骤，并且根据如下的式子计算地下空腔体积V：

V＝V′＝(A₀-B₀)/C′/1000m³。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述环境吸附为强吸附介质的吸附。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过如下式子计算所述强吸附介质吸附的可检测试剂的量B₀：

B₀＝A₀×K_d，

其中，K_d为可检测试剂在强吸附介质和水中的分配系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据如下的式子计算地下空腔体积V：

V＝V′＝A₀(1-K_d)/C′/1000m³

其中，各符号的含义如权利要求1至4中任一项所示。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据如下的式子计算地下空腔的体积V：

V＝V′＝C₀V₀(1-K_d)/C′/1000m³，

其中，

C₀——加入的可检测试剂溶液的浓度，单位mg/L，

V₀——加入的可检测试剂溶液的体积，单位L，

其它符号的含义如权利要求1至4中任一项所示。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，可检测试剂溶液的浓度为80,000-100,000mg/L。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中，分配系数K_d通过如下方法获得：

a)配制已知浓度为a mg/L的可检测试剂的水溶液；

b)向步骤a)的水溶液中加入适量的强吸附介质(即气化残留物)；

c)使强吸附介质充分吸附可检测试剂，过滤；

d)然后检测滤液中可检测试剂的浓度b mg/L；

e)通过如下式子计算分配系数K_d：

K_d＝(a-b)/a。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述强吸附介质为气化残留物；具体地，所述气化残留物按照或模拟与气化开采或形成燃空区的相同的工艺得到。

10.根据权利要求8所述的方法，其中步骤b)中，向每升步骤a)中的水溶液中加入质量M毫克的强吸附介质，并且M与a的关系满足：0.0032≤a/M≤0.0047。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述分配系数为一次或多次重复权利要求8中所述方法得到的K_d的平均值。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3)中，通过人工水体循环或扰动使可检测试剂在水中分布均匀。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，采用双孔或多孔进行人工水体循环或扰动，所述双孔或多孔为人工钻孔。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，进行人工水体循环或扰动的时间为不小于72小时；优选72-108小时。