[发明专利]一种基于核磁共振技术的地面-巷道超前探测方法

权利要求书

1.一种基于核磁共振技术的地面-巷道超前探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选取待勘探巷道，将发射装置设置在巷道上方对应的地表上；所述发射装置采用大回线线圈，所述大回线线圈为矩形回线线圈，根据待勘探巷道的所处位置确定发射装置的坐标，根据待勘探巷道的深度确定发射装置的有效面积与匝数；

步骤2：利用石英时钟将发射装置与接收探头进行同步；

步骤3：在待勘探巷道中的顶板中心处沿巷道走向排列布置接收探头；所述接收探头为三分量探头；

步骤4：通过仪器操作台供给发射装置频率为拉摩尔频率的交变电流，产生电磁信号，利用巷道顶板处的接收探头接收核磁共振信号；

步骤5：将接收探头探测到的核磁共振信号通过井下数据采集站及数据传输系统传至地面总控制台进行数据处理；

步骤6：设置固定的时间间隔进行数据采集，地面总控制台通过与前一次采集的数据进行连续对比，当接收到的核磁共振信号发生异常，同时与突水信号比较产生响应时，则判断工作面掘进前方有含水构造，地面总控制台向工作面示警并停止工作面推进；

当接收到的核磁共振信号无明显异常，且与突水信号比较无响应时，则判断工作面掘进前方安全，工作面进一步掘进，并继续布置接收探头；

步骤7：所述接收探头等距离排列布置，每增加一个接收探头，通过仪器操作台供给发射装置频率为拉摩尔频率的交变电流，再次产生电磁信号，已布置的接收探头重新接收电磁信号，重复步骤5、步骤6直到巷道掘进完成；

步骤8：根据每次接收探头获得的数据，在地面总控制台汇总处理所有接收到的核磁共振信号数据，得到的巷道迎头的含水信息并制成相应图件，地面总控制台将成图显示的核磁共振数据结合已有的水文地质资料进行对比分析，划分出异常区域，从而判断掘进前方的突水范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振技术的地面-巷道超前探测方法，其特征在于，所述步骤7中所述相邻两个接收探头之间的距离为5-30米，每5个三分量探头共用一个地下数据采集站。

3.根据权利要求2所述的一种基于核磁共振技术的地面-巷道超前探测方法，其特征在于，所述相邻两个接收探头之间的距离为10米。

4.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振技术的地面-巷道超前探测方法，其特征在于，所述步骤5数据处理包括以下步骤：

(5-1)数据的初步处理：将采集到的原始数据传输至总控制台，进行格式转换和初步的滤波处理，所述滤波方式为多项式平滑方式滤波和傅里叶滤波；

(5-2)三分量数据的提取：将初步处理过的数据进行三分量数据提取。