多煤层采空区探测仪智能算法研究

摘要

针对采空区传统探测设备抗干扰能力差、布设困难等问题，引入节点式地震仪作为核心传感装备，结合扩展空间自相关（ESPAC）技术，设计了一套采空区线性台阵智能探测与成像系统。以某矿为测试对象，布设7条线性台阵开展现场试验。结果表明：各测线数据完整率达99.4%，互相关信噪比大于14，满足成像需求；实测频散曲线与正演频散曲线残差均方根为3.9 m/s，误差较低；反演成像能够清晰地揭示采空区低速异常体；成像解释的采空区顶板埋深、底板埋深、高度及围岩破碎带宽度与钻探验证结果的绝对误差均低于5 m，吻合度较高。线性台阵背景噪声成像方法能够有效识别多煤层采空区的空间分布，具有抗干扰能力强、施工便捷、成本低廉的优势；该系统软硬件结合，具有抗干扰能力强、设备布设便捷、成本低廉的优势，可为采空区的快速普查和动态监测提供高效的装备与算法支撑。

关键词

采空区探测装备 / 节点式地震仪 / 智能成像算法 / ESPAC / 线性台阵