[實用新型]一種礦用本安型聚焦雙頻激電法激電信號接收系統

有效

• 申請號: 201520840247.4
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN205229476U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 吳淼;劉希高;劉志民;呂一鳴;張金濤;周游;張敏駿;郝建生;馬昭;王學成;王傳武
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種超前探測領域的煤礦井下作業的超前探測儀器，屬于應 用地球物理學電法超前探測技術，特別是涉及一種礦用本安型聚焦雙頻激電法激 電信號接收系統。

背景技術

我國煤礦采掘方式的機械化程度逐漸增強，對綜掘工作面的工作效率要求越 來越高。掘進過程中必須遵循“預測預報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原 則，來保證工作面內人員和機器的安全生產。目前，煤礦井下巷道超前探測方法 包括礦井直流電法、礦井瞬變電磁法、礦井地質雷達探測法、瑞雷波法以及礦井 地震波超前探測技術等。這些物探方法存在如下問題：存在探測準確率低、實時 性差、方向性差、效率低、成本高、抗干擾能力差、探掘分離等突出問題，不能 完全滿足掘進面對超前探測的要求。因此，盡快研究一種工作方法簡單、探測精 度高、可實現與掘進機協同作業的超前探測方法意義重大。

聚焦雙頻激電法(專利號CN103176214A)是中國礦業大學(北京)提出的 一種基于雙激電法以及電場聚焦效應的煤巷超前探測方法，根據同性電場相排斥 的性質，利用約束電極發射的約束電場與主電極發射的探測電場相互作用，利用 電場的約束和偏轉作用，有效控制電場的傳播方向，使探測電場的發射方向與發 射范圍控制一定范圍內，從而實現角度和深度掃描探測，進行異常體的準確定位， 達到定方向、定距離探測的目的。

中南大學的何繼善院士實用新型了雙頻激電法及相關儀器(專利號 CN1034276A)，其中SQ-3C雙頻激電儀接收機主要采用模擬電路進行設計，缺 點是儀器結構復雜，易受溫度漂移、時間漂移、環境噪聲影響，目前主要用于地 面電法勘探領域。山東大學的李樹才等實用新型了隧道或坑道超前地質預報復合 式激發極化儀器設備(專利號CN102176059A),不足之處在于頻域信號處理模 塊只能得到低頻和高頻基波的幅度，而不能獲得相位信息，目前主要用于隧道前 方水體不良地質體預報。根據查閱國內外相關文獻，激發極化法及其儀器尚未用 于煤礦井下巷道超前探測領域。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，克服現有儀器存在的缺陷，基于聚焦雙頻激電法煤 巷綜掘超前探測方法，提供一種符合煤礦環境要求、準確可靠的礦用本安型聚焦 雙頻激電法激電信號接收系統。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種礦用本安型聚焦雙頻激電法激電信號接收系統，其特征在于，由電源電 路、接口電路、調理模塊、主控模塊、外殼及接口等組成，所述電源電路為接口 電路、調理模塊及主控模塊供電，接口電路分別與外接端子及接收機內部調理模 塊和主控模塊連接，調理模塊主要完成激電電壓信號的調理、采集以及同步控制 信號的產生等功能，主控模塊主要完成系統控制、激電參數顯示以及數據處理等 功能，利用本實用新型，可實現對高頻幅值、低頻幅值、高頻絕對相位、低頻絕 對相位、視電阻率、視幅頻率等激電參數的測量、顯示和存儲以及對發送機的同 步控制和數據顯示。

本實用新型礦用本安型聚焦雙頻激電法激電信號接收系統與現有技術相比， 具有如下有益效果：

1、本實用新型采用礦用本安型人機界面作為主控模塊，可直接用于煤礦井 下防爆環境；

2、本實用新型采用隔離接口技術，實現了RS-485通信隔離及輸出控制信 號隔離，增強了系統抗干擾能力。

3、本實用新型在進行設計時充分考慮煤礦本質安全要求，滿足煤礦井下特 殊環境對電氣設備的要求，能夠用于煤礦巷道的超前探測。

附圖說明

圖1為本實用新型聚焦雙頻激電法超前探測系統結構框圖；

圖2a及2b為本實用新型驅動控制信號波形圖；

圖2c為本實用新型雙頻調制電流波形圖；

圖2d為本實用新型激電信號波形圖；

圖3為本實用新型調理模塊結構圖；

圖4為本實用新型礦用本安型聚焦雙頻激電法激電信號接收系統結構圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白與 理解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。