当前位置:主页 > 科技论文 > 矿业工程论文 >

磁传感器阵列结构在矿井水害超前探测中的应用研究

发布时间:2018-03-18 22:30

  本文选题:瞬变电磁法 切入点:磁感应探头 出处:《太原理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:煤矿水害问题不但影响煤矿的安全生产,而且严重威胁井下工人的生命安全。因此,开展煤矿水害超前探测技术显得尤为重要。近年来,基于半空间的瞬变电磁煤矿探测技术由于具有分辨率高、方向性强、对低阻区敏感等特点,在煤矿地面普查勘探中获得广泛的应用。然而,基于煤矿井下瞬变电磁探测技术由于受井下空间狭小、铁磁等低阻体干扰的影响,其在煤矿井下的实际应用受到了一定的限制。在理论方面:井下半空间理论还不完善,数据处理方法等方面还有很多问题亟待解决。本文通过对瞬变电磁基本理论进行分析,设计了基于磁传感器阵列结构的煤矿水害超前探测接收系统,对矿井瞬变电磁接收系统进行了调试改进,数据处理系统的优化,其主要研究工作如下:(1)采用磁探头代替传统的接收线圈,提高了瞬变电磁二次场的灵敏度和接收系统的信噪比,通过矿井巷道实地探测,实验结果表明:相比较与传统线的圈,磁探头具有较好的抗干扰性;(2)设计了多通道数据采集系统,针对不同时期的瞬变电磁信号的特点,在前端数据采集电路中,设计不同的放大倍数的电路;根据二次场信号的特点,多通道采集系统采用不同的放大倍数进行同步采集。通过对采集的数据进行截取和归一化处理,得到完整的二次场信号,提高了二次场信号的精度;(3)控制软件对接收系统进行实时控制,该系统具有良好的人机交互功能,在接收机进行数据采集后,系统采集可以对采集信号的波形提供线性坐标显示和对数坐标显示两种方式。最后,通过在四台矿井、塔山矿井、经坊矿井等多个含水采空区的工作面进行了瞬变电磁探测实验,对研制的磁感应探头的多通道阵列采集系统进行了井下测试,通过对实验结果的分析,设计的多通道阵列接收系统取得了良好的探测效果。
[Abstract]:Coal mine flood problems not only affect the safety of coal production, but also a serious threat to the safety of mine workers. Therefore, to carry out coal mine flood advanced detection technology is particularly important. In recent years, the half space transient electromagnetic detection technology based on coal mine due to its high resolution, the strong sensitivity to low resistivity zone characteristics, widely the application in coal mine exploration. However, the coal mine transient electromagnetic detection technology due to underground space based on the effect of iron magnetic low resistance body interference, which limits the practical application in the coal mine. In theory: underground half space theory is not perfect, there are a lot of problems the method of data processing to be solved. In this paper, through the analysis of the transient electromagnetic theory, the design of coal mine water disaster based on magnetic sensor array structure advanced detection of receiving system. Debug the improved variable mine transient electromagnetic receiving system, optimization of data processing system, the main research work is as follows: (1) receiving coil instead of the traditional magnetic probe, improve the sensitivity of transient electromagnetic field and received two times the signal-to-noise ratio of the system, the mine roadway field detection, the experimental results show that: compared with the traditional line ring, magnetic probe has better anti-interference; (2) the design of multi channel data acquisition system, according to the characteristics of different periods of transient electromagnetic signal, the front-end data acquisition circuit, amplification circuit design; according to the two field signal characteristics, multi channel acquisition system uses different magnifications of synchronous acquisition. Interception and normalized by the collected data, get the two field signal integrity, improve the precision of the signal field two times; (3) the control software of the receiving system. For real-time control, the system has a good human-computer interaction, data acquisition at the receiver after the acquisition of the signal acquisition system can provide the waveform of linear and logarithmic coordinate display shows two ways. Finally, through the mine, four units at the Tashan Coal mine working face, the square multiple water mine goaf the transient electromagnetic detection experiment, multi channel array acquisition system of magnetic induction probe developed for downhole testing, through the analysis of experimental results, the design of multi channel array receiving system has achieved good effect of detection.

【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD745.2;TP212

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李实,李创社,张鹏飞,包松清,宋建平;高性能瞬变电磁仪的研制及应用[J];物探与化探;2000年01期

2 李实,李创社,张彦鹏,张鹏飞,宋建平;工程勘探瞬变电磁仪关键技术研究[J];煤田地质与勘探;2001年01期

3 谭国贞;付志红;周雒维;罗强;;瞬变电磁发射机控制系统设计[J];电测与仪表;2006年03期

4 张根良;;瞬变电磁技术在煤矿井下的应用[J];河北煤炭;2007年04期

5 孙吉益;;瞬变电磁技术在邢台矿井下应用效果[J];河北煤炭;2008年02期

6 高级;崔若飞;刘伍;;矿井瞬变电磁数据处理解释及显示技术研究[J];煤炭科学技术;2008年07期

7 王学振;;降低铁路对瞬变电磁探测干扰的试验[J];中州煤炭;2009年08期

8 赵立松;;瞬变电磁技术在含水地质体探测中的应用[J];河北煤炭;2011年04期

9 姚小帅;申青春;杨培;郝会安;伊晓子;;瞬变电磁技术在井下水文孔选址中的应用[J];中州煤炭;2012年06期

10 顾义东;;矿用瞬变电磁仪[J];工矿自动化;2013年09期

相关会议论文 前10条

1 戚志鹏;李貅;;瞬变电磁脉冲压缩技术研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

2 李貅;戚志鹏;刘银爱;汝亮;吴琼;马炳镇;;航空瞬变电磁合成孔径快速成像方法研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

3 郭文波;李貅;薛国强;刘银爱;;瞬变电磁相关合成技术研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

4 史渊;肖恒训;;瞬变电磁探测技术在煤矿水患探测中的应用[A];创新推动新型煤炭工业体系建设和安全健康发展——2010年湘赣皖闽苏等多省(市)煤炭学会学术交流暨湖南省煤炭科技论坛论文集[C];2010年

5 苏茂鑫;李术才;李貅;张庆松;薛翊国;邱道宏;;瞬变电磁三维成像技术在地质预报中的应用[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集(Ⅰ)[C];2009年

6 陈卫营;薛国强;李海;周楠楠;闫述;李梅芳;;电性源瞬变电磁近场区响应特征[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

7 孙怀凤;李术才;李貅;戚志鹏;苏茂鑫;薛翊国;;隧道瞬变电磁三维探测[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

8 丁世荣;;地下阶跃磁偶极源激发下球形地质体的瞬变电磁响应[A];1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集[C];1996年

9 林君;于生宝;嵇艳鞠;王忠;李慧;王艳;;瞬变电磁探测系统研究的新进展[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年

10 杜木民;李玉宝;;井下瞬变电磁探水技术初探[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前7条

1 王洪涛邋牛秋福;瞬变电磁技术破解矿井透水难题[N];中国企业报;2007年

2 张宏新邋李志勇;白庄矿瞬变电磁勘探填补国内空白[N];经理日报;2007年

3 梁文君邋 王洪涛 牛秋福;瞬变电磁技术破解煤矿井下防探水难题[N];中华工商时报;2007年

4 本报记者;总局物探院完成三个瞬变电磁勘探项目[N];中煤地质报;2010年

5 文物;保水采煤,鱼与熊掌兼得[N];中国煤炭报;2010年

6 张素琴;瞬变电磁仪助山西212队竞争市场项目[N];地质勘查导报;2010年

7 本报记者 王冰;戮力同心 砥砺前行[N];中煤地质报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 李琳琳;半航空瞬变电磁发射机关键技术研究[D];成都理工大学;2015年

2 焦险峰;地面—巷道瞬变电磁探测技术研究[D];中国矿业大学;2016年

3 赵越;航空瞬变电磁三维成像解释方法研究[D];长安大学;2016年

4 李大俊;基于时频变换实现矩形大定源瞬变电磁数据三维频率域反演[D];吉林大学;2017年

5 陈魁奎;煤矿复杂采空区瞬变电磁响应及解释方法研究[D];河南理工大学;2016年

6 陈曙东;直升机瞬变电磁系统响应计算与地回线标定[D];吉林大学;2012年

7 梁庆华;矿井全空间小线圈瞬变电磁探测技术及应用研究[D];中南大学;2012年

8 周逢道;海洋瞬变电磁探测发射技术研究[D];吉林大学;2010年

9 戚志鹏;瞬变电磁三维合成孔径延拓成像方法研究[D];长安大学;2011年

10 万玲;地下水磁共振与瞬变电磁联合反演方法及探测系统研究[D];吉林大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 董俊辰;套管完整性与套后介质识别技术研究[D];西安石油大学;2015年

2 宋磊;考虑激电效应的瞬变电磁三维正演研究[D];中国地质大学(北京);2015年

3 刘二萌;瞬变电磁时域有限差分正演模拟[D];长安大学;2015年

4 姚伟华;瞬变电磁法矢量有限元三维正演研究[D];长安大学;2015年

5 韩自强;磁源瞬变电磁拟大地电磁二维反演方法技术研究[D];长安大学;2015年

6 马玉龙;瞬变电磁合成孔径成像方法分辨率的研究[D];长安大学;2015年

7 范诚毅;瞬变电磁地质探测仪发射系统的设计与实现[D];大连海事大学;2015年

8 储韬玉;矿井孔中瞬变电磁测量方法及其应用研究[D];中国矿业大学;2015年

9 周嗣辉;煤矿典型致灾水源瞬变电磁三分量响应特征研究[D];中国矿业大学;2015年

10 朱宁军;地面巷道瞬变电磁探测一维正反演解释方法研究[D];中国矿业大学;2015年



本文编号:1631586

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1631586.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ad6b1***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com