矿山智能监测

技术概述

矿井全波形全张量电阻率智能监测系统是一种新型的煤矿安全监测系统，可以实时监测煤层裂隙充水、瓦斯富含状态等，并探测煤层介质结构、巷道空腔和地质构造结构。系统可以通过多参数张量测量，研究矿井动力灾害致灾因素的时空演化特征，及时发现灾害的先兆信息，为采取措施超前解除潜在生产安全威胁赢得时间。同时，系统利用全张量电阻率测量技术，可以识别和发现因采掘活动和流体运移引起的电各向异性特征的演变，从而及时捕捉矿井动力灾害的先兆信息，并采取预防措施，避免矿井动力灾害的发生。

系统特点

• 可利用宏观电各向异性进行定向探测，进而对层状介质的宏观结构性各向异性和巷道空腔、地质构造引发的微观各向异性交织进行探测。

• 通过各向异性系数裂隙内水、气饱和度对煤层横向和纵向电阻率产生明显影响，对含水量进行探测。

• 实时掌握煤矿动力灾害致灾因素地电异常的时空演化特征，在不同空间和时间尺度上全面客观地研究采动岩体应力转移、结构演变和流体运移规律，及时发现灾害的先兆信息，为采取措施超前解除潜在生产安全威胁赢得时间。

• 基于5G技术，实现全空间、全张量、多参数时频电磁实时动态监测。

系统功能

实时监测煤层裂隙充水和瓦斯富含状态

通过电磁传感器网络实时监测煤层裂隙的充水状态和瓦斯含量，提高煤矿生产安全性。

探测煤层介质的结构性和巷道空腔、地质构造结构

通过电磁探测技术探测煤层介质的宏观结构性和巷道空腔、地质构造结构，为煤矿采掘工作提供基础数据支撑。

实时监测地板下方岩溶

通过电磁传感器网络实时监测地板下方岩溶的变化情况，为防范地质灾害提供及时预警。

实现全空间、全张量、多参数时频电磁实时动态监测

利用固定电磁发射基站和可移动近场发射场源，在井下部署电磁传感器网络，实现对煤层介质和地质构造的全空间、全张量、多参数时频的实时动态监测，为煤矿生产安全提供精准的数据支撑。

应用案例

淮北某矿使用张量电阻率法对回采工作面内隐伏陷落柱、小构造，工作面顶、底板砂岩富水区、岩溶发育区或断裂带等隐伏导水构造进行勘查，并查明上组煤或同一煤层老窑采空区及其积水范围等。

测点布置：按照电极布设的位置，超前探电阻率法分为巷道侧帮“U”型中线、巷道底板中轴线和钻孔中心线三种工作方式：