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龙图腾网获悉中国矿业大学;深地科学与工程云龙湖实验室申请的专利一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119714629B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411855658.0，技术领域涉及：G01L1/24；该发明授权一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法是由王勃;陈圣;杨彩;徐晓阳;曾林峰;辛国旭;申思洪任;舍子龙;谢刘俊;王滢;苏玉彬;徐子强;朱浩天;左原宾;王乃川;博龙飞设计研发完成，并于2024-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法，在探查孔内同时布设电极传感器和光纤传感器，使用电极传感器获取目标监测区域内的视电阻率数据，使用光纤传感器实时获取各个电极传感器与围岩的应变数据，并结合设定的阈值对各个电极传感器与岩体的耦合质量进行评价，根据评价结果获得各个电极传感器的数据权重因子，从而组合得到所有视电阻率的数据加权矩阵，通过自适应动态调整电法反演中的数据加权矩阵，以减少由于电极耦合不良导致的不可靠数据影响反演成像的结果，最终有效提高电法反演结果的准确性和可靠性。该方法可以有效弥补电法监测在复杂工况下的干扰影响，为回采工作面顶板破坏的精确监测和成像提供了有力的数据支持。

本发明授权一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法，其特征在于，具体步骤为： A、布设电极传感器和光纤传感器：在煤层工作面进行回采之前，从煤层工作面倾斜向上钻设探查孔，并在孔内布设多个电极传感器和光纤传感器，多个电极传感器均与探查孔外部的电法仪连接、且确保各个电极传感器与岩体的耦合质量，用于对顶板岩体的破坏进行实时监测；光纤传感器沿探查孔轴线布设，且各个电极传感器均与不同位置的光纤传感器紧密接触，光纤传感器与探查孔外部的光纤解调仪连接，用于对各个电极传感器位置处的顶板岩体变形情况进行监测；接着预先设定回采过程中多个探测时间点； B、获取岩体的初始状态数据：在煤层工作面回采前，先启动电法仪控制各个电极传感器对顶板岩体进行一次电法探测获取视电阻率背景值，同时启动光纤解调仪控制光纤传感器对顶板岩体进行一次光纤应变测量，获取未回采时各个电极传感器处的应变背景值； C、采集回采过程中的岩体数据：开始进行工作面回采，在回采过程中当达到第一个探测时间点，此时同时启动电法仪和光纤解调仪分别获取该探测时间点采集的视电阻率数据和各个电极传感器处的应变数据；接着将当前采集各个电极传感器处的应变数据分别与步骤B中各个电极传感器处的应变背景值作差取绝对值，得到该探测时间点各个电极传感器处的应变差值； D、确定回采过程中各个电极传感器与岩体的耦合质量：设定应变差值的阈值和最大允许应变差值；若某个电极传感器处的应变差值小于等于应变差值的阈值，则判断该电极传感器与岩体耦合良好；若某个电极传感器处的应变差值大于应变差值的阈值且小于最大允许应变差值，则判断该电极传感器与岩体耦合较差；若某个电极传感器处的应变差值大于等于最大允许应变差值，则判断该电极传感器完全失效；根据上述标准对步骤C中各个电极传感器处的应变差值进行分析，并采用如下公式，确定本次探测时间点各个电极传感器的数据权重因子： 其中为应变差值的阈值；为最大允许应变差值；为电极传感器i的数据权重因子；为电极传感器i的应变差值； E、视电阻率反演：使用步骤D中各个电极传感器的数据权重因子计算出步骤C本次探测时间点每个视电阻率数据的数据权重因子，由于每个视电阻率数据都和四个电极相关，根据如下公式计算得到每个视电阻率数据的权重因子： 通过上述公式计算出本次探测时间点所有视电阻率数据的数据权重因子，组合为数据权重矩阵Wd用于电法反演，数据加权矩阵Wd是一个对角矩阵，其对角元素为各视电阻率数据的数据权重因子，具体形式如下： 其中N为视电阻率数据的总数； 然后将上述数据加权矩阵应用于电法反演的目标函数中，对数据进行加权优化求解，使用加权后的最小二乘法进行反演，具体的公式如下： 其中为反演模型ｍ计算得到的视电阻率预测数据；为正则化参数；为模型加权矩阵；为参考模型； 最终得出本次探测时间点电法反演获得的顶板成像； F、持续监测顶板破坏情况：在工作面回采过程中，每达到一个探测时间点，则重复步骤C至E，从而得到各个探测时间点电法反演获得的顶板成像，对回采过程中顶板破坏情况持续监测。

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