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龙图腾网获悉中煤科工西安研究院(集团)有限公司;北京卫星环境工程研究所申请的专利一种基于钻孔式观测采矿区层析处理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：CN116165225B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19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：202310017361.6，技术领域涉及：G01N23/04；该发明授权一种基于钻孔式观测采矿区层析处理方法是由董书宁;韩然;王皓;李志伟;郭小铭;冒鑫;李景太;程雅苹设计研发完成，并于2023-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于钻孔式观测采矿区层析处理方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于钻孔式观测采矿区层析处理方法，利用宇宙线缪子穿过物质后被吸收损失强度的原理，利用钻孔布置缪子探测器，在地下进行缪子强度的观测，从而得到井下各位置处的物质不透明度随天顶角方位角的分布信息，经过多钻孔位、多位置深度测量，形成对观测区域的缪子观测交叉覆盖，从而建立密度反演求解方程，最终求解得到地表下的精确的三维密度结构。本发明使用的缪子源为天然源，并且缪子对观测物体无损伤，且可观测深度最多可达千米深度，并充分利用矿区已有的钻孔，提供一种安全检测的功能，从而保障安全生产。

本发明授权一种基于钻孔式观测采矿区层析处理方法在权利要求书中公布了：1.一种基于钻孔式观测采矿区层析处理方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，在待测的煤矿开采区地表上方，使用高精度GPS定位系统获取定位基点X0,Y0,Z0，作为后续钻孔位置和缪子探测器位置的参考点； 步骤2，根据工程实际需求，充分利用已有的钻孔，确定整个探测区所需探测的钻孔位置，并根据需要进行新钻孔； 步骤3，在钻孔内布设缪子探测器，且确保缪子探测器的探测范围能对探测区交叉覆盖； 步骤4，观测开始时，缪子探测器随吊装绳沿钻孔下降到所需观测的深度后开机，缪子探测器将此时位置信息记录到数据文件中，同时缪子探测器开始接收到来自各天顶角方位角方向上的缪子，并记录下所接收到的缪子的入射位置xin,yin,zin及出射位置xout,yout,zout，完成此钻孔该位置下的缪子信息探测； 步骤5，通过吊装绳改变缪子探测器的深度，重复步骤4的测量过程，完成此钻孔不同深度处的缪子信息观测； 步骤6，当完成一个钻孔不同深度处的缪子信息观测后，开始重复步骤4和步骤5进行其他钻孔不同深度处的缪子信息观测，直至完成所有钻孔的缪子信息观测； 步骤7，将所收集到的缪子信息数据进行汇总处理，根据缪子探测器在每个探测位置Xi,Yi,Zi处的缪子入射位置xin,yin,zin及出射位置xout,yout,zout，统计得到钻孔中探测位置Xi,Yi,Zi处缪子数量随天顶角和方位角的分布信息 步骤8，根据步骤7得到的基于宇宙线缪子在海平面地表处的通量随天顶角方位角的分布信息计算得到钻孔各探测位置处的缪子衰减信息然后根据公开数据可通过衰减信息ratio得到地表下的不透明度信息随天顶角方位角的分布信息RLi； 步骤9，所述RLi与待测区内部密度结构ρj的线性方程组如下： 其中，RLi为第i个特定方位角和天顶角的缪子观测数据的待测区域密度×长度之积，Lij为密度×长度之积所穿透的第j个网格的长度；根据探测区的尺寸area_X、area_Y、area_Z，设置求解网格的尺寸grid_x、grid_y、grid_z，得到求解网格的数量num_x、num_y、num_z；所求解的网格密度参数个数j＝num_x×num_y×num_z； 基于上述公式，即可得到缪子成像所需的线性反演方程组如下： 步骤10，由于缪子径迹为直线，缪子径迹只经过探测区很小的区域内，因此矩阵是一个大型稀疏矩阵，对于稀疏矩阵系数的线性方程通过matlab内置函数lsqr最小二乘迭代算法求解ρj，得出地表下精确的三维密度结构。

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