煤礦井下超前探測系統(tǒng)中陣列式接收結構的設計與應用研究.pdf

1、我國煤炭資源豐富，山西省又是我國產煤量最大的省份之一，在歷史上曾發(fā)生過多起重大煤礦安全事故。其中，瓦斯爆炸事故發(fā)生率因井下技術設備的提升，安全生產意識的提高，各項井下通風體系的完善，呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。但煤礦水害問題卻還是一直有待解決的困擾礦井安全生產的主要問題之一。礦井水害所造成的巨大生命及財產損失，嚴重地威脅著各煤炭企業(yè)的安全生產。瞬變電磁法是目前公認的用于探測含水體低電阻率最有效的方法之一，已在全國各個礦區(qū)逐漸得到了推廣和應用。但

2、在復雜地質條件下，傳統(tǒng)接收裝置已逐漸顯露其弊端。多通道接收方式已成為研究瞬變電磁法的一個主要方向之一。
　　在本文中，首先介紹了瞬變電磁法的國內外研究現(xiàn)狀及目前存在的主要問題。在此基礎上，通過研究瞬變電磁探測過程中二次場的產生原理，總結了地面半空間瞬變電磁法的理論基礎，并利用半空間與全空間的相似性推導了全空間狀態(tài)下瞬變電磁法的時-深轉換理論。同時，列舉了井下復雜的探測環(huán)境下存在的各類干擾因素及應用于井下探測的主要工作方式。

3、　　其次，本文設計了應用于多通道采集系統(tǒng)的小型線圈，在其基本電路模型的基礎上，通過多匝繞線，匹配電阻的方式使其達到臨界阻尼狀態(tài)，接收到的信號通過終端放大，在確定其體積、匝數(shù)、纏繞方式、放大倍數(shù)等參數(shù)后，通過試驗驗證了多匝小線圈的基本性能；以為小線圈為核心，組裝了多通道采集系統(tǒng)，給出了其結構設計方式及具體儀器參數(shù)，并研究了多通道方式下數(shù)據(jù)的采集方式，介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制軟件的操作流程；在數(shù)據(jù)處理問題上，分析了數(shù)據(jù)從采集到處理所需要注意的