CN114542186B - 一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，在巷道内布设主被动地震监测***、主被动电位监测***、主被动电磁监测***，分别通过主被动地震波数据、主被动电位数据和主被动电磁数据对巷道支护进行健康监测，声发射探头、电场探头、测量公共地电极和电磁辐射探头，作为震‑电‑磁三种被动场监测，检波器、弹性波激励源、激励直流源、供电电极B、电场探头、测量公共地电极和瞬变电磁探测仪，作为震‑电‑磁三种主动场监测；监测时先启动三种被动场监测，当其中任一种被动场监测的数据达到设定指标，则控制中心启动该种被动场对应的主动场监测，若该种主动场监测也达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行预警。
Description
技术领域
本发明涉及一种深部巷道支护健康监测方法，具体是一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法。
背景技术
近几十年来，我国在城市轨道交通、隧道、地下水电站、深部矿山、石油天然气储备等地下工程领域取得显著成就并快速向深部延伸。深部地下工程的支护问题要求支护结构在复杂高应力状态下，实现与锚固岩体的协调变形，维持平衡的长期稳定。监测预警技术作为围岩稳定性控制的重要环节，对地下工程结构支护设计与灾害预警起到了积极反馈及决策支持作用。考虑支护体系的力学时变特性并实现健康监测是深部地下工程支护体系安全服役的重要前提。
目前基于力学性质的顶板离层监测或锚杆锚索受力监测等方法，可以直观地了解锚杆和锚索的受力状态，但存在精确性不足及预警滞后的问题，无法实现实时精确地健康监测预警。因此，如何提出一种方法，能准确捕捉巷道支护损伤前兆信息，从而能实现对巷道支护实时精确地健康监测预警，是本行业的研究方向之一。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，能准确捕捉巷道支护损伤前兆信息，从而能实现对巷道支护实时精确地健康监测预警。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，具体步骤为：
步骤一、在所需监测的巷道内分别布设主被动地震监测***、主被动电位监测***、主被动电磁监测***和控制中心，所述主被动地震监测***包括声发射探头、检波器和弹性波激励源，声发射探头用于接收巷道煤岩体内部产生的应力波信号，弹性波激励源用于激发弹性波，检波器用于接收经过巷道煤岩体传播的弹性波信号；所述主被动电位监测***包括激励直流源、供电电极B、电场探头和测量公共地电极，电场探头和测量公共地电极用于巷道煤岩体自然电位的监测，激励直流源与供电电极B用于产生激励电场，当开启激励电流源时，电场探头与测量公共地电极用于测量煤岩体的响应电场信号；所述主被动电磁监测***包括电磁辐射探头和瞬变电磁探测仪，电磁辐射探头用于巷道煤岩体电磁辐射的监测，瞬变电磁探测仪用于向巷道煤岩体激发瞬变电磁场，并对其电阻率值进行监测；
所述控制中心用于分别接收声发射探头、电场探头、测量公共地电极和电磁辐射探头反馈的数据，经过分析处理后，分别对弹性波激励源、激励直流源、供电电极B和瞬变电磁探测仪的开启进行控制，并分别接收检波器、电场探头、测量公共地电极和瞬变电磁探测仪反馈的数据，对数据进行分析处理，根据处理情况控制声光报警器进行声光报警；
步骤二、采用主被动地震监测***通过对巷道支护损伤破裂产生的应力波及传播介质变化造成的弹性波属性差异进行健康监测，其中声发射探头实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则声发射探头继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制弹性波激励源启动，并通过检波器反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭弹性波激励源，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警；
步骤三、采用主被动电位监测***通过对支护材料与围岩介质的晶格滑移所产生电荷分布变化引起的感应电场、自然电场的表征进行健康监测，其中电场探头和测量公共地电极实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则电场探头和测量公共地电极继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制激励直流源和供电电极B启动，并通过电场探头与测量公共地电极反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭激励直流源及供电电极B，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警；
步骤四、采用主被动电磁监测***通过对支护材料与围岩介质的晶格滑移所产生电荷分布变化引起的电磁辐射和感应电磁场的表征进行健康监测，其中电磁辐射探头实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则电磁辐射探头继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制瞬变电磁探测仪启动，并通过瞬变电磁探测仪反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭瞬变电磁探测仪，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警。
进一步，所述步骤二具体为：
(1)主被动地震波场背景检测
①采用声发射探头进行声发射背景检测，根据采煤机截割一刀时间长度内的声发射信号平均幅值设定监测阈值f以及事件数为m；
②进行主动激励弹性波响应背景检测，由弹性波激励源激励弹性波信号，根据弹性波激励源和检波器之间的距离X及到时t，能计算弹性波传播速度v＝X/t，其峰值为Amax；
(2)被动场监测
①采用声发射探头进行实时监测中，当实时监测的声发射信号幅值fs＞1.2f，即认为是支护损伤造成的一次声发射事件；
②记录回采工作面采煤机截割一刀煤的时间长度内的实际声发射事件个数，记为ms；
③若ms＞1.2m时，则控制中心启动弹性波激励源进入主动场监测；若ms≤1.2m时，则声发射探头继续进行监测，并重复步骤①至③；
(3)主动场监测
①触发实时主动监测时，回采工作面采煤机截割一刀时间长度内弹性波激励源等间隔激励n次，检波器实时接收n次的弹性波信号，并反馈给控制中心进行计算；
②当每次计算的接收弹性波速度vs＜0.8v，且峰值As＜0.8Amax，则记为疑似损伤1次；
③若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭弹性波激励源继续被动场监测。
进一步，所述步骤三具体为：
(1)主被动电场背景检测
①采用电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位背景检测，测量公共地电极作为参考电极，将电场探头与测量公共电极之间的电位差确定为自然电位，计算采煤机截割一刀时间长度内L个自然电位的平均值为En，最大和最小值分别为Enmax和Enmin；
②进行主动直流电场背景检测，启动激励直流源及供电电极B并由电场探头与测量公共地电极监测电场数据，进而计算出激励电场的视电阻率值记为Re；
(2)被动场监测
①电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位实时监测，当采煤机截割一刀时间长度内实际自然电位平均值El＞1.2En或El＜0.8En时，即认为是支护损伤造成的自然电位异常；
②电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位实时监测，当采煤机截割一刀时间长度内实际自然电位平均值El＞1.2Enmax或El＜0.8Enmin的个数大于L/2时；即认为是支护损伤造成的自然电位异常；
③当上述①和②同时满足时，则控制中心启动激励直流源及供电电极B进入主动场监测，否则，电场探头和测量公共地电极继续进行监测，并重复步骤①至③；
(3)主动场监测
①触发实时主动监测时，采煤机截割一刀时间长度内激励直流源及供电电极B等间隔激励n次，电场探头与测量公共地电极实时接收n次的电场信号，并反馈给控制中心进行计算；
②将每次监测数据计算的电阻率值Rse＜0.8Re或Rs＞1.2Re，则记为疑似损伤1次；
③若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭激励直流源继续被动场监测。
进一步，所述步骤四具体为：
(1)主被动电磁场背景检测
①采用电磁辐射探头进行被动场电磁辐射背景检测，计算采煤机截割一刀时间长度内K个电磁辐射脉冲强度的平均值为Er，最大和最小值分别为Ermax和Ermin；
②进行主动场瞬变电磁感应背景检测，由瞬变电磁探测仪监测感应电磁场数据，进而计算出感应电磁场的视电阻率值记为Rt；
(2)被动场监测
①采用电磁辐射探头进行被动电磁辐射实时监测时，当采煤机截割一刀时间长度内实际电磁辐射强度平均值Ek＞1.2E，即认为是支护损伤造成的电磁辐射场异常；
②采用电磁辐射探头进行被动电磁辐射实时监测时，当采煤机截割一刀时间长度内实际电磁辐射强度值Ek＞Ermax脉冲个数大于K/2时，即认为是支护损伤造成的电磁辐射场异常；
③当上述①和②同时满足时，则控制中心启动瞬变电磁探测仪进入主动场监测，否则，电磁辐射探头继续进行监测，并重复步骤①至③；
(3)主动场监测
①触发主动瞬变电磁场监测时，采煤机截割一刀时间长度内等间隔激励n次，瞬变电磁探测仪实时接收n次的瞬变电磁场信号，并反馈给控制中心进行计算；
②将每次监测数据计算的电阻率值Rst＜0.8Rt或Rst＞1.2Rt，则记为疑似损伤1次；
④若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭瞬变电磁探测仪继续被动场监测。
与现有技术相比，本发明在巷道内布设主被动地震监测***、主被动电位监测***、主被动电磁监测***，分别通过主被动地震波数据、主被动电位和主被动电磁数据对巷道支护进行健康监测，声发射探头、电场探头、测量公共地电极和电磁辐射探头，作为震-电-磁三种被动场监测，检波器、弹性波激励源、激励直流源、供电电极B、电场探头、测量公共地电极和瞬变电磁探测仪，作为震-电-磁三种主动场监测；监测时先启动三种被动场监测，当其中任一种被动场监测的数据达到设定指标，则控制中心启动该种被动场对应的主动场监测，其他主动场监测并不启动，若该种主动场监测也达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行预警；本发明这种用被动场作为长期监测手段，由于被动场监测主要监测的是巷道支护内部反馈的数据，并不需要主动激励，因此其能有效节省监测设备所需消耗的能量，然后当任一种被动场达到设定指标后，能及时启动其对应的主动场进行监测，当其达标后再进行声光报警，这种通过主被动双重认定的方式，能有效保证对巷道支护精确地健康监测预警；并且通过三种不同的主被动场(即震-电-磁)进行监测，能从多种不同角度对巷道支护的变形进行监测预警，最终准确捕捉巷道支护损伤前兆信息，从而实现了对巷道支护实时精确地健康监测预警。
附图说明
图1是本发明的健康监测原理示意图；
图2是本发明中主被动震电磁三场监测的布置示意图。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的具体步骤为：
步骤一、如图2所示，在所需监测的巷道内分别布设主被动地震监测***、主被动电位监测***、主被动电磁监测***和控制中心(即中心计算机)，所述主被动地震监测***包括声发射探头、检波器和弹性波激励源，声发射探头用于接收巷道煤岩体内部产生的应力波信号，弹性波激励源用于激发弹性波，检波器用于接收经过巷道煤岩体传播的弹性波信号；所述主被动电位监测***包括激励直流源、供电电极B、电场探头和测量公共地电极，电场探头和测量公共地电极用于巷道煤岩体自然电位的监测，激励直流源与供电电极B用于产生激励电场，当开启激励电流源时，电场探头与测量公共地电极用于测量煤岩体的响应电场信号；所述主被动电磁监测***包括电磁辐射探头和瞬变电磁探测仪，电磁辐射探头用于巷道煤岩体电磁辐射的监测，瞬变电磁探测仪用于向巷道煤岩体激发瞬变电磁场，并对其电阻率值进行监测；
所述控制中心用于分别接收声发射探头、电场探头、测量公共地电极和电磁辐射探头反馈的数据，经过分析处理后，分别对弹性波激励源、激励直流源、供电电极B和瞬变电磁探测仪的开启进行控制，并分别接收检波器、电场探头、测量公共地电极和瞬变电磁探测仪反馈的数据，对数据进行分析处理，根据处理情况控制声光报警器进行声光报警；
步骤二、采用主被动地震监测***通过对巷道支护损伤破裂产生的应力波及传播介质变化造成的弹性波属性差异进行健康监测，其中声发射探头实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则声发射探头继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制弹性波激励源启动，并通过检波器反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭弹性波激励源，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，具体为：
(1)主被动地震波场背景检测
①采用声发射探头进行声发射背景检测，根据采煤机截割一刀时间长度内的声发射信号平均幅值设定监测阈值f以及事件数为m；
②进行主动激励弹性波响应背景检测，由弹性波激励源激励弹性波信号，根据弹性波激励源和检波器之间的距离X及到时t，能计算弹性波传播速度v＝X/t，其峰值为Amax；
(2)被动场监测
①采用声发射探头进行实时监测中，当实时监测的声发射信号幅值fs＞1.2f，即认为是支护损伤造成的一次声发射事件；
②记录回采工作面采煤机截割一刀煤的时间长度内的实际声发射事件个数，记为ms；
③若ms＞1.2m时，则控制中心启动弹性波激励源进入主动场监测；若ms≤1.2m时，则声发射探头继续进行监测，并重复步骤①至③；
(3)主动场监测
①触发实时主动监测时，回采工作面采煤机截割一刀时间长度内弹性波激励源等间隔激励n次，检波器实时接收n次的弹性波信号，并反馈给控制中心进行计算；
②当每次计算的接收弹性波速度vs＜0.8v，且峰值As＜0.8Amax，则记为疑似损伤1次；
③若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭弹性波激励源继续被动场监测。
步骤三、采用主被动电位监测***通过对支护材料与围岩介质的晶格滑移所产生电荷分布变化引起的感应电场、自然电场的表征进行健康监测，其中电场探头和测量公共地电极实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则电场探头和测量公共地电极继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制激励直流源和供电电极B启动，并通过电场探头与测量公共地电极反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭激励直流源及供电电极B，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，具体为：
(1)主被动电场背景检测
①采用电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位背景检测，测量公共地电极作为参考电极，将电场探头与测量公共电极之间的电位差确定为自然电位，计算采煤机截割一刀时间长度内L个自然电位的平均值为En，最大和最小值分别为Enmax和Enmin；
②进行主动直流电场背景检测，启动激励直流源及供电电极B并由电场探头与测量公共地电极监测电场数据，进而计算出激励电场的视电阻率值记为Re；
(2)被动场监测
①电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位实时监测，当采煤机截割一刀时间长度内实际自然电位平均值El＞1.2En或El＜0.8En时，即认为是支护损伤造成的自然电位异常；
②电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位实时监测，当采煤机截割一刀时间长度内实际自然电位平均值El＞1.2Enmax或El＜0.8Enmin的个数大于L/2时；即认为是支护损伤造成的自然电位异常；
③当上述①和②同时满足时，则控制中心启动激励直流源及供电电极B进入主动场监测，否则，电场探头和测量公共地电极继续进行监测，并重复步骤①至③；
(3)主动场监测
①触发实时主动监测时，采煤机截割一刀时间长度内激励直流源及供电电极B等间隔激励n次，电场探头与测量公共地电极实时接收n次的电场信号，并反馈给控制中心进行计算；
②将每次监测数据计算的电阻率值Rse＜0.8Re或Rs＞1.2Re，则记为疑似损伤1次；
③若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭激励直流源继续被动场监测。
步骤四、采用主被动电磁监测***通过对支护材料与围岩介质的晶格滑移所产生电荷分布变化引起的电磁辐射和感应电磁场的表征进行健康监测，其中电磁辐射探头实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则电磁辐射探头继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制瞬变电磁探测仪启动，并通过瞬变电磁探测仪反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭瞬变电磁探测仪，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，具体为：
(1)主被动电磁场背景检测
①采用电磁辐射探头进行被动场电磁辐射背景检测，计算采煤机截割一刀时间长度内K个电磁辐射脉冲强度的平均值为Er，最大和最小值分别为Ermax和Ermin；
②进行主动场瞬变电磁感应背景检测，由瞬变电磁探测仪监测感应电磁场数据，进而计算出感应电磁场的视电阻率值记为Rt；
(2)被动场监测
①采用电磁辐射探头进行被动电磁辐射实时监测时，当采煤机截割一刀时间长度内实际电磁辐射强度平均值Ek＞1.2E，即认为是支护损伤造成的电磁辐射场异常；
②采用电磁辐射探头进行被动电磁辐射实时监测时，当采煤机截割一刀时间长度内实际电磁辐射强度值Ek＞Ermax脉冲个数大于K/2时，即认为是支护损伤造成的电磁辐射场异常；
③当上述①和②同时满足时，则控制中心启动瞬变电磁探测仪进入主动场监测，否则，电磁辐射探头继续进行监测，并重复步骤①至③；
(3)主动场监测
①触发主动瞬变电磁场监测时，采煤机截割一刀时间长度内等间隔激励n次，瞬变电磁探测仪实时接收n次的瞬变电磁场信号，并反馈给控制中心进行计算；
②将每次监测数据计算的电阻率值Rst＜0.8Rt或Rst＞1.2Rt，则记为疑似损伤1次；
④若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭瞬变电磁探测仪继续被动场监测。
上述控制中心、声发射探头、检波器、弹性波激励源、激励直流源、供电电极B、电场探头、测量公共地电极、电磁辐射探头和瞬变电磁探测仪均为现有设备或器件，能通过市场直接购买获得。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤一、在所需监测的巷道内分别布设主被动地震监测***、主被动电位监测***、主被动电磁监测***和控制中心，所述主被动地震监测***包括声发射探头、检波器和弹性波激励源，声发射探头用于接收巷道煤岩体内部产生的应力波信号，弹性波激励源用于激发弹性波，检波器用于接收经过巷道煤岩体传播的弹性波信号；所述主被动电位监测***包括激励直流源、供电电极B、电场探头和测量公共地电极，电场探头和测量公共地电极用于巷道煤岩体自然电位的监测，激励直流源与供电电极B用于产生激励电场，当开启激励直流源时，电场探头与测量公共地电极用于测量煤岩体的响应电场信号；所述主被动电磁监测***包括电磁辐射探头和瞬变电磁探测仪，电磁辐射探头用于巷道煤岩体电磁辐射的监测，瞬变电磁探测仪用于向巷道煤岩体激发瞬变电磁场，并对巷道煤岩体的电阻率值进行监测；
所述控制中心用于分别接收声发射探头、电场探头、测量公共地电极和电磁辐射探头反馈的数据，经过分析处理后，分别对弹性波激励源、激励直流源、供电电极B和瞬变电磁探测仪的开启进行控制，并分别接收检波器、电场探头、测量公共地电极和瞬变电磁探测仪反馈的数据，对数据进行分析处理，根据处理情况控制声光报警器进行声光报警；
步骤二、采用主被动地震监测***通过对巷道支护损伤破裂产生的应力波及传播介质变化造成的弹性波属性差异进行健康监测，其中声发射探头实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则声发射探头继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制弹性波激励源启动，并通过检波器反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭弹性波激励源，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警；
步骤三、采用主被动电位监测***通过对支护材料与围岩介质的晶格滑移所产生电荷分布变化引起的感应电场、自然电场的表征进行健康监测，其中电场探头和测量公共地电极实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则电场探头和测量公共地电极继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制激励直流源和供电电极B启动，并通过电场探头与测量公共地电极反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭激励直流源及供电电极B，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警；
步骤四、采用主被动电磁监测***通过对支护材料与围岩介质的晶格滑移所产生电荷分布变化引起的电磁辐射和感应电磁场的表征进行健康监测，其中电磁辐射探头实时反馈给控制中心的监测数据作为被动场，控制中心进行分析处理，若被动场的监测数据未达到设定指标，则电磁辐射探头继续进行监测及反馈数据，若被动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制瞬变电磁探测仪启动，并通过瞬变电磁探测仪反馈给控制中心的监测数据作为主动场，控制中心进行一次分析处理，若本次主动场的监测数据未达到设定指标，则控制中心关闭瞬变电磁探测仪，并继续接收被动场的监测数据进行分析处理；若本次主动场的监测数据达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行声光报警。
2.根据权利要求1 所述的基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，其特征在于，所述步骤二具体为：
（1）主被动地震波场背景检测
①采用声发射探头进行声发射背景检测，根据采煤机截割一刀时间长度内的声发射信号平均幅值设定监测阈值f以及事件数为m；
②进行主动激励弹性波响应背景检测，由弹性波激励源激励弹性波信号，根据弹性波激励源和检波器之间的距离X及到时t，能计算弹性波传播速度v=X/t，其峰值为A max ；
（2）被动场监测
①采用声发射探头进行实时监测中，当实时监测的声发射信号幅值f s＞1.2f，即认为是支护损伤造成的一次声发射事件；
②记录回采工作面采煤机截割一刀煤的时间长度内的实际声发射事件个数，记为m s ；
③若m s ＞1.2m时，则控制中心启动弹性波激励源进入主动场监测；若m s ≤1.2m时，则声发射探头继续进行监测，并重复步骤①至③；
（3）主动场监测
①触发实时主动监测时，回采工作面采煤机截割一刀时间长度内弹性波激励源等间隔激励n次，检波器实时接收n次的弹性波信号，并反馈给控制中心进行计算；
②当每次计算的接收弹性波速度v s ＜0.8v，且峰值A s ＜0.8A max ，则记为疑似损伤1次；
③若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭弹性波激励源继续被动场监测。
3.根据权利要求1 所述的基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，其特征在于，所述步骤三具体为：
（1）主被动电场背景检测
①采用电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位背景检测，测量公共地电极作为参考电极，将电场探头与测量公共地电极之间的电位差确定为自然电位，计算采煤机截割一刀时间长度内L个自然电位的平均值为E n ，最大和最小值分别为E nmax 和E nmin ；
②进行主动直流电场背景检测，启动激励直流源及供电电极B并由电场探头与测量公共地电极监测电场数据，进而计算出激励电场的视电阻率值记为R e ；
（2）被动场监测
①电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位实时监测，当采煤机截割一刀时间长度内实际自然电位平均值E l ＞1.2E n 或E l ＜0.8E n 时，即认为是支护损伤造成的自然电位异常；
②电场探头和测量公共地电极进行被动场自然电位实时监测，当采煤机截割一刀时间长度内实际自然电位平均值E l ＞1.2E nmax 或E l ＜0.8E nmin 的个数大于L/2时；即认为是支护损伤造成的自然电位异常；
③当上述①和②同时满足时，则控制中心启动激励直流源及供电电极B进入主动场监测，否则，电场探头和测量公共地电极继续进行监测，并重复步骤①至③；
（3）主动场监测
①触发实时主动监测时，采煤机截割一刀时间长度内激励直流源及供电电极B等间隔激励n次，电场探头与测量公共地电极实时接收n次的电场信号，并反馈给控制中心进行计算；
②将每次监测数据计算的电阻率值R se ＜0.8R e 或R se ＞1.2R e ，则记为疑似损伤1次；
③若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭激励直流源继续被动场监测。
4.根据权利要求1 所述的基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，其特征在于，所述步骤四具体为：
（1）主被动电磁场背景检测
①采用电磁辐射探头进行被动场电磁辐射背景检测，计算采煤机截割一刀时间长度内K个电磁辐射脉冲强度的平均值为E r ，最大和最小值分别为E rmax 和E rmin ；
②进行主动场瞬变电磁感应背景检测，由瞬变电磁探测仪监测感应电磁场数据，进而计算出感应电磁场的视电阻率值记为R t ；
（2）被动场监测
①采用电磁辐射探头进行被动电磁辐射实时监测时，当采煤机截割一刀时间长度内实际电磁辐射强度平均值E k ＞1.2E r ，即认为是支护损伤造成的电磁辐射场异常；
②采用电磁辐射探头进行被动电磁辐射实时监测时，当采煤机截割一刀时间长度内实际电磁辐射强度值E k ＞E rmax 脉冲个数大于K/2时，即认为是支护损伤造成的电磁辐射场异常；
③当上述①和②同时满足时，则控制中心启动瞬变电磁探测仪进入主动场监测，否则，电磁辐射探头继续进行监测，并重复步骤①至③；
（3）主动场监测
①触发主动瞬变电磁场监测时，采煤机截割一刀时间长度内等间隔激励n次，瞬变电磁探测仪实时接收n次的瞬变电磁场信号，并反馈给控制中心进行计算；
②将每次监测数据计算的电阻率值R st ＜0.8R t 或R st ＞1.2R t ，则记为疑似损伤1次；
④若采煤机截割一刀时间长度内疑似损伤次数大于0.5n，则控制中心控制声光报警器进行声光报警，否则关闭瞬变电磁探测仪继续被动场监测。
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