[發明專利]巖體電荷輻射儀無效

申請號：	200810013033.4	申請日：	2008-08-29
公開（公告）號：	CN101487901A	公開（公告）日：	2009-07-22
發明（設計）人：	潘一山;趙楊鋒;付琳;李國臻;冀常鵬	申請（專利權）人：	遼寧工程技術大學
主分類號：	G01V3/00	分類號：	G01V3/00;G01R29/08
代理公司：	阜新市和達專利事務所	代理人：	邢志宏;趙景浦
地址：	123000***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	電荷輻射
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于巖體測試儀器，特別涉及一種巖體電荷輻射儀。

背景技術

我國煤礦是世界上沖擊地壓、煤和瓦斯突出最嚴重的國家之一，沖擊地壓、煤和瓦斯突出對礦井生產危害是巨大的，一旦發生沖擊地壓、煤和瓦斯突出不僅破壞生產，給國民經濟造成巨大損失，而且會造成人員的傷亡，隨著采掘深度的不斷增加，這種事故就更加嚴重。受載煤巖破裂時有電荷產生，礦井塌陷過程中也有電荷產生；煤礦采掘過程中經常會產生煤炭動力災害，這種災害是壓力超過煤巖體的強度極限，聚積在巷道周圍煤巖體中的能量突然釋放，這種變形破裂過程是一個由流變到突變發展過程，最后形成沖擊地壓和煤與瓦斯突出。煤巖災害動力現象范圍很廣，涉及到許多許多工程領域，在礦山有煤與瓦斯突出、巖石與瓦斯突出、礦山沖擊、礦震、頂板塌陷和邊滑移等；在地面上，有山體滑移、地震、地基失穩及巖石混凝土建筑失穩倒塌等。目前，常規的煤巖動力災害預測方法，主要是鉆屑法，這種方法不能時實預測，作業時間長，工程量大，預測作業時間也較長，對生產有一定影響。

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種測量煤巖變形破裂產生電荷量和利用煤巖變形破裂時電荷感應的規律，分析煤巖變形破裂電荷感應的機理，準確、時實的預測煤巖動力災害的巖體電荷輻射儀。

本發明解決技術問題采用的技術方案是：一種由電源電路、電壓跟隨電路、液晶顯示電路、數據存儲電路、日歷時鐘電路、報警電路和通信接口電路組成的巖體電荷輻射儀，其特點是在系統中設置了中央處理電路和前置放大電路；中央處理電路，由MSP430F499單片機U₃、32768Hz晶體振蕩器XT₂、4MHz晶體振蕩器XT₃、按鍵S₁～S₅、電容C₅～C₉、C₂₀～C₂₃、電阻R₈、R₉～R₁₃、R₁₅～R₁₇、插排JP₃和測試插孔TP₁～TP₃；單片機U₃的94～90腳分別接JP₃的1～5腳，94腳還接R₈一端，R₈另一端接電源，JP₃的6腳接地，95腳接電源電路中的電阻R₃的一端、R₂的2、3腳和TP₃，96腳接電壓跟隨電路中的電阻R₅的一端和穩壓二極管D₁的一端，5腳接脈沖檢測電路中的電解電容C₄₀的正極、電阻R₃₂一端和AD8066運算放大器U₂A的1腳，7腳接C₅、C₈一端和TP₂，10腳接C₅、C₈另一端、11、98腳、C₉一端和地，100腳接C₉另一端和電源，59腳接R₁₇一端，58腳接R₁₇另一端和R₁₆一端，57腳接R₁₆另一端和R₁₅一端，56腳接R₁₅另一端和地，12～26、52～55腳分別接液晶顯示電路中的LCD048液晶顯示器U₅的12～26、52～55腳，8腳接C₂₀、XT₂一端，9腳接C₂₁一端和XT₂另一端，89腳接C₂₂、XT₃一端，88腳接XT₃另一端和C₂₃一端，C₂₀～C₂₃另一端均接地，62、63、74、75腳分別接通信接口電路中的SP3223EEA通信芯片轉換器U₇的10、12、15、13腳，46、48、49、47腳分別接數據存儲電路中的AT45DB041B-SI存儲器U₆的4、1、8、2腳，66、65、64腳分別接日歷時鐘電路中的DS1302日歷時鐘芯片U₄的5、6、7腳，72腳接報警電路中的電阻R₁₄、R₇和D₂的一端，79腳接報警電路中的電阻R₆一端，83腳接R₁₃、S₅一端，84腳接R₁₂、S₄一端，85腳接R₁₁、S₃一端，86腳接R₁₀、S₂一端，87腳接R₉、S₁一端，S₁～S₅另一端均接地，R₉～R₁₃另一端接電源、TP₁、60腳、C₇一端、1腳、C₆一端、電源電路中的電容C₃一端、電解電容C₂正極和SPX5205M5-3.3穩壓器U₁的5腳，61腳接C₇另一端和地，99腳接C₆另一端和地。前置放大電路包括AD8066運算放大器U_1A、U_1B、U_2B、接收天線IN、二極管D₅、電解電容C₂₄、C₂₅、C₃₆～C₄₁、電容C₂₆～C₃₅和電阻R₁₈～R₂₉；U_1A的1腳接R₂₀、C₂₈、C₃₁一端，2腳接C₃₀一端和C₂₈、R₂₀的另一端，3腳接地，4腳接負電源、C₃₅一端和C₃₇的負極，8腳接正電源、C₃₄一端和C₃₈的正極，C₃₄、C₃₅另一端、C₃₈的負極和C₃₇的正極相接并接地；IN接C₂₉、R₁₉一端和C₃₀的另一端，C₂₉另一端接R₂₁一端，R₂₁另一端接地，R₁₉另一端接C₂₅正極、C₂₇、R₁₈一端，R₁₈另一端接C₂₄正極、C₂₆一端和HV電源，C₂₅、C₂₄負極和C₂₇、C₂₆另一端相接并接地；U_1B的4腳接負電源，5腳接R₂₅、R₂₇一端和C₃₆正極，6腳接R₂₅另一端、R₂₄、R₂₆和C₃₃一端，7腳接R₂₆、C₃₃另一端和C₃₉正極，8腳接正電源，R₂₄另一端接C₃₂、R₂₃一端，R₂₃另一端接R₂₂一端和C₃₁另一端，R₂₂、R₂₇、C₃₂另一端和C₃₆負極相接并接地；U_2B的4腳接負電原，5腳接C₄₁負極和地，6腳接R₂₈和R₂₉一端，7腳接D₅一端，8腳接正電源，R₂₈另一端接C₃₉負極和脈沖檢測電路中的電阻R₃₀的一端，D₅的另一端接R₂₉另一端、C₄₁的正極和電壓跟隨電路中的插排JP₂的1腳。