本文選題：瞬變電磁法　切入點：磁感應(yīng)探頭　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：煤礦水害問題不但影響煤礦的安全生產(chǎn),而且嚴(yán)重威脅井下工人的生命安全。因此,開展煤礦水害超前探測技術(shù)顯得尤為重要。近年來,基于半空間的瞬變電磁煤礦探測技術(shù)由于具有分辨率高、方向性強(qiáng)、對低阻區(qū)敏感等特點,在煤礦地面普查勘探中獲得廣泛的應(yīng)用。然而,基于煤礦井下瞬變電磁探測技術(shù)由于受井下空間狹小、鐵磁等低阻體干擾的影響,其在煤礦井下的實際應(yīng)用受到了一定的限制。在理論方面:井下半空間理論還不完善,數(shù)據(jù)處理方法等方面還有很多問題亟待解決。本文通過對瞬變電磁基本理論進(jìn)行分析,設(shè)計了基于磁傳感器陣列結(jié)構(gòu)的煤礦水害超前探測接收系統(tǒng),對礦井瞬變電磁接收系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試改進(jìn),數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的優(yōu)化,其主要研究工作如下:(1)采用磁探頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接收線圈,提高了瞬變電磁二次場的靈敏度和接收系統(tǒng)的信噪比,通過礦井巷道實地探測,實驗結(jié)果表明:相比較與傳統(tǒng)線的圈,磁探頭具有較好的抗干擾性;(2)設(shè)計了多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),針對不同時期的瞬變電磁信號的特點,在前端數(shù)據(jù)采集電路中,設(shè)計不同的放大倍數(shù)的電路;根據(jù)二次場信號的特點,多通道采集系統(tǒng)采用不同的放大倍數(shù)進(jìn)行同步采集。通過對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行截取和歸一化處理,得到完整的二次場信號,提高了二次場信號的精度;(3)控制軟件對接收系統(tǒng)進(jìn)行實時控制,該系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互功能,在接收機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后,系統(tǒng)采集可以對采集信號的波形提供線性坐標(biāo)顯示和對數(shù)坐標(biāo)顯示兩種方式。最后,通過在四臺礦井、塔山礦井、經(jīng)坊礦井等多個含水采空區(qū)的工作面進(jìn)行了瞬變電磁探測實驗,對研制的磁感應(yīng)探頭的多通道陣列采集系統(tǒng)進(jìn)行了井下測試,通過對實驗結(jié)果的分析,設(shè)計的多通道陣列接收系統(tǒng)取得了良好的探測效果。
[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.

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD745.2;TP212

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李實,李創(chuàng)社,張鵬飛,包松清,宋建平;高性能瞬變電磁儀的研制及應(yīng)用[J];物探與化探;2000年01期

2 李實,李創(chuàng)社,張彥鵬,張鵬飛,宋建平;工程勘探瞬變電磁儀關(guān)鍵技術(shù)研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2001年01期

3 譚國貞;付志紅;周雒維;羅強(qiáng);;瞬變電磁發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計[J];電測與儀表;2006年03期

4 張根良;;瞬變電磁技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用[J];河北煤炭;2007年04期

5 孫吉益;;瞬變電磁技術(shù)在邢臺礦井下應(yīng)用效果[J];河北煤炭;2008年02期

6 高級;崔若飛;劉伍;;礦井瞬變電磁數(shù)據(jù)處理解釋及顯示技術(shù)研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2008年07期

7 王學(xué)振;;降低鐵路對瞬變電磁探測干擾的試驗[J];中州煤炭;2009年08期

8 趙立松;;瞬變電磁技術(shù)在含水地質(zhì)體探測中的應(yīng)用[J];河北煤炭;2011年04期

9 姚小帥;申青春;楊培;郝會安;伊?xí)宰?;瞬變電磁技術(shù)在井下水文孔選址中的應(yīng)用[J];中州煤炭;2012年06期

10 顧義東;;礦用瞬變電磁儀[J];工礦自動化;2013年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 戚志鵬;李貅;;瞬變電磁脈沖壓縮技術(shù)研究[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

2 李貅;戚志鵬;劉銀愛;汝亮;吳瓊;馬炳鎮(zhèn);;航空瞬變電磁合成孔徑快速成像方法研究[A];中國地球物理2010——中國地球物理學(xué)會第二十六屆年會、中國地震學(xué)會第十三次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

3 郭文波;李貅;薛國強(qiáng);劉銀愛;;瞬變電磁相關(guān)合成技術(shù)研究[A];中國地球物理2010——中國地球物理學(xué)會第二十六屆年會、中國地震學(xué)會第十三次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

4 史淵;肖恒訓(xùn);;瞬變電磁探測技術(shù)在煤礦水患探測中的應(yīng)用[A];創(chuàng)新推動新型煤炭工業(yè)體系建設(shè)和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多�。ㄊ校┟禾繉W(xué)會學(xué)術(shù)交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C];2010年

5 蘇茂鑫;李術(shù)才;李貅;張慶松;薛翊國;邱道宏;;瞬變電磁三維成像技術(shù)在地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用[A];全國地下工程超前地質(zhì)預(yù)報與災(zāi)害治理學(xué)術(shù)及技術(shù)研討會論文集（Ⅰ）[C];2009年

6 陳衛(wèi)營;薛國強(qiáng);李海;周楠楠;閆述;李梅芳;;電性源瞬變電磁近場區(qū)響應(yīng)特征[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

7 孫懷鳳;李術(shù)才;李貅;戚志鵬;蘇茂鑫;薛翊國;;隧道瞬變電磁三維探測[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

8 丁世榮;;地下階躍磁偶極源激發(fā)下球形地質(zhì)體的瞬變電磁響應(yīng)[A];1996年中國地球物理學(xué)會第十二屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1996年

9 林君;于生寶;嵇艷鞠;王忠;李慧;王艷;;瞬變電磁探測系統(tǒng)研究的新進(jìn)展[A];中國地球物理學(xué)會第二十屆年會論文集[C];2004年

10 杜木民;李玉寶;;井下瞬變電磁探水技術(shù)初探[A];河北省煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)工作會議論文集[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前7條

1 王洪濤邋牛秋福;瞬變電磁技術(shù)破解礦井透水難題[N];中國企業(yè)報;2007年

2 張宏新邋李志勇;白莊礦瞬變電磁勘探填補(bǔ)國內(nèi)空白[N];經(jīng)理日報;2007年

3 梁文君邋　王洪濤　牛秋福;瞬變電磁技術(shù)破解煤礦井下防探水難題[N];中華工商時報;2007年

4 本報記者;總局物探院完成三個瞬變電磁勘探項目[N];中煤地質(zhì)報;2010年

5 文物;保水采煤，魚與熊掌兼得[N];中國煤炭報;2010年

6 張素琴;瞬變電磁儀助山西212隊競爭市場項目[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報;2010年

7 本報記者 王冰;戮力同心 砥礪前行[N];中煤地質(zhì)報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李琳琳;半航空瞬變電磁發(fā)射機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2015年

2 焦險峰;地面—巷道瞬變電磁探測技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

3 趙越;航空瞬變電磁三維成像解釋方法研究[D];長安大學(xué);2016年

4 李大俊;基于時頻變換實現(xiàn)矩形大定源瞬變電磁數(shù)據(jù)三維頻率域反演[D];吉林大學(xué);2017年

5 陳魁奎;煤礦復(fù)雜采空區(qū)瞬變電磁響應(yīng)及解釋方法研究[D];河南理工大學(xué);2016年

6 陳曙東;直升機(jī)瞬變電磁系統(tǒng)響應(yīng)計算與地回線標(biāo)定[D];吉林大學(xué);2012年

7 梁慶華;礦井全空間小線圈瞬變電磁探測技術(shù)及應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2012年

8 周逢道;海洋瞬變電磁探測發(fā)射技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 戚志鵬;瞬變電磁三維合成孔徑延拓成像方法研究[D];長安大學(xué);2011年

10 萬玲;地下水磁共振與瞬變電磁聯(lián)合反演方法及探測系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 董俊辰;套管完整性與套后介質(zhì)識別技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2015年

2 宋磊;考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁三維正演研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 劉二萌;瞬變電磁時域有限差分正演模擬[D];長安大學(xué);2015年

4 姚偉華;瞬變電磁法矢量有限元三維正演研究[D];長安大學(xué);2015年

5 韓自強(qiáng);磁源瞬變電磁擬大地電磁二維反演方法技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2015年

6 馬玉龍;瞬變電磁合成孔徑成像方法分辨率的研究[D];長安大學(xué);2015年

7 范誠毅;瞬變電磁地質(zhì)探測儀發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2015年

8 儲韜玉;礦井孔中瞬變電磁測量方法及其應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

9 周嗣輝;煤礦典型致災(zāi)水源瞬變電磁三分量響應(yīng)特征研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

10 朱寧軍;地面巷道瞬變電磁探測一維正反演解釋方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號：1631586