揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法及裝置，其中測(cè)量裝置包括震源和N個(gè)傳感器，N個(gè)傳感器位于震源與揭煤巷道的迎頭之間，且與震源位于同一直線，直線平行于揭煤巷道的中軸線；通過(guò)測(cè)量震源產(chǎn)生沿揭煤巷道的地平面向迎頭傳播的面波到達(dá)傳感器的第一傳播時(shí)間、傳感器接收迎頭反射回的面波的第二傳播時(shí)間、傳感器接收煤層反射回的橫波到達(dá)傳感器的第三傳播時(shí)間及傳感器與迎頭的距離，獲取迎頭到煤層的距離。本發(fā)明實(shí)施例能夠提高測(cè)定精度，提高測(cè)定結(jié)果的可靠性，同時(shí)由于本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施遠(yuǎn)離巷道迎頭，從而保證了施工正常進(jìn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及煤層距離測(cè)量技術(shù)，尤其設(shè)及一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法及 裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 揭煤巷道是向未開(kāi)采煤層掘進(jìn)的巷道。由于揭煤巷道一般是采區(qū)最先接觸并打開(kāi) 煤層的巷道，對(duì)于含瓦斯煤層來(lái)說(shuō)，如果處理不當(dāng)，煤層中的高壓瓦斯很容易突入巷道，從 而引起重大的安全事故。為了保證揭煤過(guò)程的安全，當(dāng)巷道接近煤層時(shí)，巷道的迎頭（地下 工程施工中的掘進(jìn)工作面叫做迎頭）與煤層的距離是安全措施選擇的最重要參數(shù)。
[0003] 為了確定巷道的迎頭與煤層的距離，現(xiàn)有技術(shù)中通常選擇進(jìn)行鉆孔探測(cè)。但是在 大多情況下，煤層與其頂?shù)装澹ㄔ谡５某练e層序中，位于煤層之上的一定距離內(nèi)的巖層 稱(chēng)為煤層的頂板，位于煤層之下一定距離內(nèi)的巖層稱(chēng)為煤層的底板）的界限在鉆孔中的很 難有明顯的分界，鉆孔探測(cè)確定的值誤差很大，無(wú)法滿足礦山安全的要求。同時(shí)鉆孔測(cè)定的 是一個(gè)點(diǎn)，測(cè)定結(jié)果的可靠性低。
[0004] 除此之外也可用地震波反射法來(lái)確定揭煤巷道迎頭到煤層的距離。但到目前為 止，所采用的方法均為從巷道的迎頭發(fā)射和接受煤層反射的地震波，并多W地震波縱波作 為主要的手段，由于地震波縱波的能量相對(duì)較弱，受能量較強(qiáng)的面波干擾較大，且速度比較 快，導(dǎo)致傳感器檢測(cè)精度不能滿足要求，測(cè)定結(jié)果的可靠性低。同時(shí)，該現(xiàn)有方法必須在巷 道迎頭進(jìn)行，影響正常的施工，給生產(chǎn)造成不便，實(shí)用價(jià)值低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法及裝置，W克服測(cè)定結(jié)果 可靠性低、影響生產(chǎn)從而導(dǎo)致實(shí)用性低的問(wèn)題。
[0006] 一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法，應(yīng)用于一種測(cè) 量裝置，所述測(cè)量裝置包括震源和N個(gè)傳感器，所述N個(gè)傳感器位于所述震源與揭煤巷道的 迎頭之間，且與所述震源位于同一直線，所述直線平行于所述揭煤巷道的中軸線，其中N為 正整數(shù)，N大于或等于1 ;所述方法包括：
[0007] 通過(guò)震源產(chǎn)生沿所述揭煤巷道的地平面向所述迎頭傳播的面波，并開(kāi)始計(jì)時(shí)；
[000引通過(guò)所述N個(gè)傳感器接收從所述震源傳來(lái)的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波 至所述面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第一傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器接收所述迎頭 反射回的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感 器的N個(gè)第二傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器接收煤層反射回的橫波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述 面波至所述反射回的橫波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第=傳播時(shí)間；
[0009] 根據(jù)所述N個(gè)第一傳播時(shí)間，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間，W及所述N個(gè)傳感器與所述 迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度；
[0010] 根據(jù)所述面波的傳播速度獲取所述橫波的傳播速度；
[0011] 根據(jù)所述橫波的傳播速度，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間w及所述N個(gè)第=傳播時(shí)間獲 取所述迎頭到所述煤層的距離。
[0012] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種測(cè)量裝置，所述裝置包括震源、處理器和N個(gè)傳 感器，所述震源和所述N個(gè)傳感器分別與所述處理器連接，所述震源和所述N個(gè)傳感器設(shè)置 在揭煤巷道的地平面上，所述N個(gè)傳感器位于所述震源與揭煤巷道的迎頭之間，且與所述 震源位于同一直線，所述直線平行于所述揭煤巷道的中軸線，其中N為正整數(shù)，N大于或等 于1 ;
[0013] 所述震源用于產(chǎn)生沿所述揭煤巷道的地平面向所述迎頭傳播的面波，并由所述處 理器開(kāi)始計(jì)時(shí)；
[0014] 所述N個(gè)傳感器用于接收從所述震源傳來(lái)的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波 至所述面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第一傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器還用于接收所 述迎頭反射回的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的面波分別到達(dá)所述N 個(gè)傳感器的N個(gè)第二傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器還用于接收煤層反射回的橫波，獲取從所述 震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的橫波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第=傳播時(shí)間；
[0015] 所述處理器用于根據(jù)所述N個(gè)第一傳播時(shí)間，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間，W及所述N 個(gè)傳感器與所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度；
[0016] 所述處理器還用于根據(jù)所述面波的傳播速度獲取所述橫波的傳播速度；
[0017] 所述處理器還用于根據(jù)所述橫波的傳播速度，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間W及所述N 個(gè)第=傳播時(shí)間獲取所述迎頭到所述煤層的距離。
[001引本發(fā)明實(shí)施例提供一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法及裝置，利用地震波面波 和橫波的傳播原理，通過(guò)測(cè)量震源產(chǎn)生沿揭煤巷道的地平面向迎頭傳播的面波到達(dá)傳感器 的第一傳播時(shí)間、傳感器接收迎頭反射回的面波的第二傳播時(shí)間、傳感器接收煤層反射回 的橫波到達(dá)傳感器的第=傳播時(shí)間及傳感器與所述迎頭的距離，獲取迎頭到所述煤層的距 離，實(shí)現(xiàn)了對(duì)揭煤巷道迎頭到煤層的距離的精確測(cè)量。相比現(xiàn)有技術(shù)而言，由于本發(fā)明實(shí)施 例采用了能量較強(qiáng)的面波，因此不易受干擾，能夠提高測(cè)定精度，提高測(cè)定結(jié)果的可靠性， 同時(shí)由于本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施遠(yuǎn)離巷道迎頭，從而保證了施工正常進(jìn)行。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其他 的附圖。
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法的流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法的應(yīng)用場(chǎng)景示 意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法的流程示意圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法的應(yīng)用場(chǎng)景 示意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法的流程示意 圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法，該測(cè)量方法應(yīng)用于一種 測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括震源和N個(gè)傳感器，N個(gè)傳感器位于震源與揭煤巷道的迎頭之 間，且與震源位于同一直線，該直線平行于揭煤巷道的中軸線，其中N為正整數(shù)，N大于或等 于1;如圖1所示，該方法包括：
[002引步驟101、通過(guò)震源產(chǎn)生沿揭煤巷道的地平面向迎頭傳播的面波，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。
[0029] 步驟102、通過(guò)N個(gè)傳感器接收從震源傳來(lái)的面波，獲取從震源產(chǎn)生面波至面波分 別到達(dá)N個(gè)傳感器的N個(gè)第一傳播時(shí)間；N個(gè)傳感器接收迎頭反射回的面波，獲取從震源產(chǎn) 生面波至反射回的面波分別到達(dá)N個(gè)傳感器的N個(gè)第二傳播時(shí)間；N個(gè)傳感器接收煤層反 射回的橫波，獲取從震源產(chǎn)生面波至反射回的橫波分別到達(dá)N個(gè)傳感器的N個(gè)第=傳播時(shí) 間。
[0030] 步驟103、根據(jù)N個(gè)第一傳播時(shí)間，N個(gè)第二傳播時(shí)間，W及N個(gè)傳感器與迎頭的距 離，獲取面波的傳播速度；根據(jù)面波的傳播速度獲取橫波的傳播速度。
[0031] 步驟104、根據(jù)橫波的傳播速度，N個(gè)第二傳播時(shí)間W及N個(gè)第=傳播時(shí)間獲取迎 頭到煤層的距離。
[003引本發(fā)明實(shí)施例提供的揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法，利用了面波與橫波的傳播 特性。傳統(tǒng)的地震波反射法利用縱波的傳播原理來(lái)測(cè)量，而在使用縱波進(jìn)行近距離反射勘 探時(shí)，由于面波能量極強(qiáng)，嚴(yán)重干擾縱波的測(cè)量。因此在傳統(tǒng)的地震波反射法測(cè)量時(shí)，面波 是干擾信號(hào)，必須先過(guò)濾面波后，才能得到有用的縱波信號(hào)。而本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)測(cè)量震源 產(chǎn)生的沿揭煤巷道的地平面向迎頭傳播的面波到達(dá)傳感器的第一傳播時(shí)間、迎頭返回的面 波到達(dá)傳感器的第二傳播時(shí)間與傳感器到迎頭的距離，得到面波的傳播速度，進(jìn)而獲得橫 波的傳播速度；再由橫波的傳播速度、第二傳播時(shí)間與反射的橫波到達(dá)傳感器的第=傳播 時(shí)間，得到迎頭到煤層的距離。本發(fā)明利用面波在迎頭轉(zhuǎn)換成橫波的特點(diǎn)，利用面波的能量 作為二次震源，從而使干擾不再是問(wèn)題，提高了時(shí)間識(shí)別的精度，而且從煤層反射的橫波信 號(hào)能量大，易于辨認(rèn)，速度慢，也大大提高了測(cè)量的精度。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)揭煤巷道迎頭到煤 層的距離的精確測(cè)量，同時(shí)，由于測(cè)定過(guò)程遠(yuǎn)離巷道迎頭，保證了施工正常進(jìn)行。
[0033] 為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更清楚地理解本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，下面通 過(guò)具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例提供的揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明，該方法的應(yīng)用場(chǎng)景可W如圖2所示，該方法應(yīng)用于一種測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括一個(gè) 震源和一個(gè)傳感器，該傳感器位于該震源與揭煤巷道的迎頭之間，且與該震源位于同一直 線，該直線平行于揭煤巷道的中軸線；該方法如圖3所示包括：
[0034] 步驟201、震源產(chǎn)生沿揭煤巷道的地平面向迎頭傳播的面波，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。
[0035] 步驟202、傳感器接收從震源傳來(lái)的面波，獲取從震源產(chǎn)生面波至面波到達(dá)傳感器 的第一傳播時(shí)間；傳感器接收迎頭反射回的面波，獲取從震源產(chǎn)生面波至反射回的面波到 達(dá)傳感器的第二傳播時(shí)間；傳感器接收煤層反射回的橫波，獲取從震源產(chǎn)生面波至反射回 的橫波到達(dá)傳感器的第=傳播時(shí)間。
[0036] 具體的，首先，震源可W通過(guò)鍵擊揭煤巷道的地平面產(chǎn)生沿揭煤巷道的地平面向 迎頭傳播的面波，除此之外，也可W采用其它可能的裝置和方法生成震源，本發(fā)明并不對(duì)此 進(jìn)行限定。從震源產(chǎn)生該面波時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，該面波首先會(huì)到達(dá)傳感器，從而得到該第一傳播 時(shí)間，記為tl。
[0037] 其次，該面波會(huì)到達(dá)揭煤巷道的迎頭，面波到達(dá)迎頭后，一方面，經(jīng)迎頭反射，產(chǎn)生 反射回的面波，該反射回的面波沿揭煤巷道的地平面向傳感器傳播，傳感器接收到該反射 回的面波時(shí)就能夠得到該第二傳播時(shí)間，記為t2 ;另一方面，面波到達(dá)迎頭后，在迎頭的作 用下產(chǎn)生橫波，該橫波向迎頭周?chē)膸r石傳播，該橫波在碰到煤層后，經(jīng)煤層反射產(chǎn)生反射 回的橫波，該反射回的橫波到達(dá)迎頭后沿揭煤巷道的地平面向傳感器傳播，傳感器接收到 該反射回的橫波時(shí)就能夠得到該第=傳播時(shí)間，記為t3。
[003引另外值得一提的是，步驟201中震源產(chǎn)生面波后開(kāi)始計(jì)時(shí)，可W由震源執(zhí)行，例如 該震源設(shè)置有計(jì)時(shí)功能，或者外接一計(jì)時(shí)器，在計(jì)時(shí)后，震源將產(chǎn)生面波的時(shí)刻通過(guò)與傳感 器之間的連接發(fā)送給傳感器，從而使傳感器能夠在接收到上述直接到達(dá)的面波、返回的面 波W及返回的橫波后，計(jì)算出該第一傳播時(shí)間、第二傳播時(shí)間、第立傳播時(shí)間。或者，可W采 用具有計(jì)時(shí)功能的傳感器，在震源產(chǎn)生面波后開(kāi)始計(jì)時(shí)，震源可W通過(guò)與傳感器的連接給 傳感器發(fā)送一開(kāi)始計(jì)時(shí)指令，由計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，從而使傳感器能夠在接收到上述直接到 達(dá)的面波、返回的面波W及返回的橫波后，計(jì)算出該第一傳播時(shí)間、第二傳播時(shí)間、第=傳 播時(shí)間。又或者，震源與傳感器不設(shè)置連接，可W將震源與傳感器同時(shí)連接一處理器，震源 產(chǎn)生面波后由處理器開(kāi)始計(jì)時(shí)，傳感器能夠在接收到上述直接到達(dá)的面波、返回的面波W 及返回的橫波后將各個(gè)到達(dá)時(shí)刻傳送給處理器，由處理器計(jì)算出該第一傳播時(shí)間、第二傳 播時(shí)間、第S傳播時(shí)間。
[0039] 需要注意的是，除了上述幾種計(jì)時(shí)的實(shí)現(xiàn)方式外，還可能有其他的實(shí)現(xiàn)方式，該幾 種實(shí)現(xiàn)方式僅僅為示例性的，并非是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0040] 步驟203、根據(jù)第一傳播時(shí)間，第二傳播時(shí)間，W及傳感器與迎頭的距離，獲取面波 的傳播速度。
[0041] 具體的，獲取面波的傳播速度方法可W具體包括：
[0042] 首先，獲取第二傳播時(shí)間與第一傳播時(shí)間的時(shí)間差。
[0043] 其次，根據(jù)該時(shí)間差的二分之一時(shí)長(zhǎng)，W及傳感器到迎頭的距離，獲取面波的傳播 速度。
[0044] 例如，可W依據(jù)W下速度計(jì)算公式獲得面波的傳播速度：
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 一種揭煤巷道與煤層距離的測(cè)量方法，其特征在于，應(yīng)用于一種測(cè)量裝置，所述測(cè)量 裝置包括震源和N個(gè)傳感器，所述N個(gè)傳感器位于所述震源與揭煤巷道的迎頭之間，且與所 述震源位于同一直線，所述直線平行于所述揭煤巷道的中軸線，其中N為正整數(shù)，N大于或 等于1 ;所述方法包括： 通過(guò)震源產(chǎn)生沿所述揭煤巷道的地平面向所述迎頭傳播的面波，并開(kāi)始計(jì)時(shí)； 通過(guò)所述N個(gè)傳感器接收從所述震源傳來(lái)的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所 述面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第一傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器接收所述迎頭反射 回的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的 N個(gè)第二傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器接收煤層反射回的橫波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波 至所述反射回的橫波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第三傳播時(shí)間； 根據(jù)所述N個(gè)第一傳播時(shí)間，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間，以及所述N個(gè)傳感器與所述迎頭 的距離，獲取所述面波的傳播速度； 根據(jù)所述面波的傳播速度獲取所述橫波的傳播速度； 根據(jù)所述橫波的傳播速度，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間以及所述N個(gè)第三傳播時(shí)間獲取所 述迎頭到所述煤層的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述N個(gè)第一傳播時(shí)間，所述N個(gè)第 二傳播時(shí)間，以及所述N個(gè)傳感器與所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度包括： 若N等于1，獲取所述第二傳播時(shí)間與所述第一傳播時(shí)間的時(shí)間差，并根據(jù)所述時(shí)間差 的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及傳感器到所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度； 若N大于1，分別獲取每個(gè)傳感器獲取的第二傳播時(shí)間與第一傳播時(shí)間的時(shí)間差，得到 N個(gè)時(shí)間差； 分別根據(jù)所述N個(gè)時(shí)間差的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及所述N個(gè)傳感器與所述迎頭的距離，獲 取N個(gè)傳播速度； 獲取所述N個(gè)傳播速度的平均速度，將所述平均速度作為所述面波的傳播速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述面波的傳播速度獲取所述 橫波的傳播速度包括： 根據(jù)面波的傳播速度與橫波的傳播速度的關(guān)系，以及所述面波的傳播速度，獲取所述 橫波的傳播速度； 或者， 根據(jù)所述面波的傳播速度，利用速度反演法獲取所述橫波的傳播速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述橫波的傳播速度，所述N個(gè) 第二傳播時(shí)間以及所述N個(gè)第三傳播時(shí)間獲取所述迎頭到所述煤層的距離包括： 若N等于1，獲取所述第三傳播時(shí)間與所述第二傳播時(shí)間的時(shí)間差，并根據(jù)所述時(shí)間差 的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及所述橫波的傳播速度獲取所述迎頭到所述煤層的距離； 若N大于1，分別獲取每個(gè)傳感器獲取的第三傳播時(shí)間與第二傳播時(shí)間的時(shí)間差，得到 N個(gè)時(shí)間差； 分別根據(jù)所述N個(gè)時(shí)間差的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及所述橫波的傳播速度獲取N個(gè)距離； 獲取所述N個(gè)距離的平均距離，將所述平均距離作為所述迎頭到所述煤層的距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述震源與所述迎頭的距離為第一預(yù)設(shè) 距離，所述N個(gè)傳感器與所述震源的距離為第二預(yù)設(shè)距離，所述N個(gè)傳感器與所述迎頭的距 離為第三預(yù)設(shè)距離；其中，所述第二預(yù)設(shè)距離為所述N個(gè)傳感器中距離所述震源最近的傳 感器與所述震源的距離，所述第一預(yù)設(shè)距離等于所述第二預(yù)設(shè)距離與所述第三預(yù)設(shè)距離之 和，所述第二預(yù)設(shè)距離小于所述第三預(yù)設(shè)距離； 若N大于1，所述N個(gè)傳感器之間距離相等或不等； 其中，所述N個(gè)傳感器包括：一維傳感器或者多維傳感器，當(dāng)傳感器為一維傳感器時(shí)， 所述傳感器的方向垂直于所述地平面。
6. -種測(cè)量裝置，其特征在于，所述裝置包括震源、處理器和N個(gè)傳感器，所述震源和 所述N個(gè)傳感器分別與所述處理器連接，所述震源和所述N個(gè)傳感器設(shè)置在揭煤巷道的地 平面上，所述N個(gè)傳感器位于所述震源與揭煤巷道的迎頭之間，且與所述震源位于同一直 線，所述直線平行于所述揭煤巷道的中軸線，其中N為正整數(shù)，N大于或等于1 ; 所述震源用于產(chǎn)生沿所述揭煤巷道的地平面向所述迎頭傳播的面波，并開(kāi)始計(jì)時(shí)； 所述N個(gè)傳感器用于接收從所述震源傳來(lái)的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所 述面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第一傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器還用于接收所述迎 頭反射回的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的面波分別到達(dá)所述N個(gè)傳 感器的N個(gè)第二傳播時(shí)間；所述N個(gè)傳感器還用于接收煤層反射回的橫波，獲取從所述震源 產(chǎn)生所述面波至所述反射回的橫波分別到達(dá)所述N個(gè)傳感器的N個(gè)第三傳播時(shí)間； 所述處理器用于根據(jù)所述N個(gè)第一傳播時(shí)間，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間，以及所述N個(gè)傳 感器與所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度； 所述處理器還用于根據(jù)所述面波的傳播速度獲取所述橫波的傳播速度； 所述處理器還用于根據(jù)所述橫波的傳播速度，所述N個(gè)第二傳播時(shí)間以及所述N個(gè)第 三傳播時(shí)間獲取所述迎頭到所述煤層的距離。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理器具體用于： 若N等于1，獲取所述第二傳播時(shí)間與所述第一傳播時(shí)間的時(shí)間差，并根據(jù)所述時(shí)間差 的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及傳感器到所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度； 若N大于1，分別獲取每個(gè)傳感器獲取的第二傳播時(shí)間與第一傳播時(shí)間的時(shí)間差，得到 N個(gè)時(shí)間差； 分別根據(jù)所述N個(gè)時(shí)間差的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及所述N個(gè)傳感器與所述迎頭的距離，獲 取N個(gè)傳播速度； 獲取所述N個(gè)傳播速度的平均速度，將所述平均速度作為所述面波的傳播速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理器具體用于： 根據(jù)面波的傳播速度與橫波的傳播速度的關(guān)系，以及所述面波的傳播速度，獲取所述 橫波的傳播速度； 或者， 根據(jù)所述面波的傳播速度，利用速度反演法獲取所述橫波的傳播速度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理器具體用于： 若N等于1，獲取所述第三傳播時(shí)間與所述第二傳播時(shí)間的時(shí)間差，并根據(jù)所述時(shí)間差 的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及所述橫波的傳播速度獲取所述迎頭到所述煤層的距離； 若N大于1，分別獲取每個(gè)傳感器獲取的第三傳播時(shí)間與第二傳播時(shí)間的時(shí)間差，得到 N個(gè)時(shí)間差； 分別根據(jù)所述N個(gè)時(shí)間差的二分之一時(shí)長(zhǎng)，以及所述橫波的傳播速度獲取N個(gè)距離； 獲取所述N個(gè)距離的平均距離，將所述平均距離作為所述迎頭到所述煤層的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述震源與所述迎頭的距離為第一預(yù)設(shè) 距離，所述N個(gè)傳感器與所述震源的距離為第二預(yù)設(shè)距離，所述N個(gè)傳感器與所述迎頭的距 離為第三預(yù)設(shè)距離；其中，所述第二預(yù)設(shè)距離為所述N個(gè)傳感器中距離所述震源最近的傳 感器與所述震源的距離，所述第一預(yù)設(shè)距離等于所述第二預(yù)設(shè)距離與所述第三預(yù)設(shè)距離之 和，所述第二預(yù)設(shè)距離小于所述第三預(yù)設(shè)距離； 若N大于1，所述N個(gè)傳感器之間距離相等或不等； 其中，所述N個(gè)傳感器包括：一維傳感器或者多維傳感器，當(dāng)傳感器為一維傳感器時(shí)， 所述傳感器的方向垂直于所述地平面。
【文檔編號(hào)】G01S15/08GK104502913SQ201410720586
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】袁亮, 楊本才, 劉冠學(xué), 歐陽(yáng)名三, 金學(xué)玉, 郭來(lái)功, 張明, 范晨東, 王顯軍, 吳志堅(jiān), 楊洋, 涂輝, 郝元偉 申請(qǐng)人:平安煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司, 安徽理工大學(xué), 淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司