[发明专利]移动式瞬变电磁场自动探测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测方法及装置，特别是一种适用于煤矿井下掘进灾害超前探测的移动式瞬变电磁场自动探测方法及装置。

技术背景

矿井或地下涵洞掘进作业时，经常会发生突水和冲击地压的地质灾害。长期以来，人们采用的方法是先采用物探方法先探明掘进前方的地质情况，但这种人工探测方法，往往要求专业人员使用，很不方便，此外由于人工探测麻烦，往往希望一次探测可以了解岩体前方较大深度的情况，结果牺牲了探测精确度，有些灾害隐患难以发现，致使掘进中经常出现事故，造成人员伤亡和经济损失。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种系统简单、操作方便、探测精确度高的移动式瞬变电磁场自动探测方法及装置。

为实现上述技术目，本发明的移动式瞬变电磁场自动探测方法及装置，探测步骤如下：

a．将探测装置安装在掘进机的掘进臂上，掘进机械在掘进过程中，掘进机控制系统控制掘进机每掘进2-3米后停止掘进，停止掘进后向探测装置发送开启指令；

b．控制探测装置中的移动控制器接收到掘进机控制系统发出的指令后，控制移动电机带动驱动轮牵引瞬变电磁场探测器、接触传感器和移动控制器沿着移动导轨在掘进机的掘进臂上前移贴近岩体，当接触传感器接触到岩体后向移动控制器发出信号，移动控制器控制移动电机停止运动并控制瞬变电磁场探测器开启工作；

c．瞬变电磁场探测器内的高速开关电路接收到接触传感器的信号后控制与大电流驱动电路的发射线圈向前方岩体发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用接收线圈接收岩体介质中引起的感应涡流场感应信号，通过高速数据采集放大电路和无线通信电路将接收的感应信号传输至监测主机进行处理，从而完成一次探测工作；

d．探测工作结束后，移动控制器发出控制信号驱动移动电机，移动电机带动驱动轮牵引瞬变电磁场探测器、接触传感器和移动控制器沿设在掘进机悬臂上的移动导轨后移，回到远离掘进工作面的移动导轨起始末端位置，掘进机向前掘进，瞬变电磁场探测器处于等待阶段，等待掘进机掘进一段距离后的下次探测工作。

一种适用于上述方法的移动式瞬变电磁场自动探测装置，它包括移动控制装置和移动装置，所述移动控制装置包括与掘进机控制系统相连接的移动控制器，移动控制器分别与瞬变电磁场探测器和接触传感器相连接，瞬变电磁场探测器与监测主机相连接，移动装置包括设在掘进机掘进臂上的移动导轨和移动电机，移动电机上设有与移动导轨相配合的驱动轮。

所述瞬变电磁场探测器包括顺序连接的高速开关电路，大电流驱动和发射线圈；接收线圈顺序与高速数据采集放大电路和无线通信电路相连接，高速开关电路与接触传感器相连接，输出端接大电流驱动电路的输入端，大电流驱动电路的输出端接发射线圈的输入端；接收线圈的输出端接高速数据采集放大电路的输入端，高速数据采集放大电路的输出端接无线通信电路的输入端。

有益效果：由于采用了上述技术方案，安装在掘进机上的自动探测装置能够在掘进过程中，定期实时探测掘进前方岩层或煤岩内部的地质结构，实现掘进前方灾害的实时监测预警，避免掘进工作面地质灾害的发生。其探测方法使用方便，不需要专业人员操作，效率高，通过减小探测深度可以提高探测精确，能及时发现地质灾害的危险性，避免事故的发生。具有装置简单，易操作，安全、探测精确度高的优点，在本技术领域内具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的自动探测装置原理结构图；

图2是本发明的瞬变电磁场探测器原理框图；

图3是本发明的移动测控装置原理结构图；

图4是本发明的在掘进机上的位置示意图；

图5是本发明的在掘进机上的工作位置示意图。

图中，1、瞬变电磁场探测器；2、监测主机；3、移动控制器；4、移动电机；5、移动导轨；6、接触传感器；7、高速开关电路；8、大电流驱动电路；9、发射线圈；10、接收线圈；11、高速数据采集放大电路；12、无线通信电路；13、驱动轮；14、移动测控装置；15、掘进机；16、掘进悬臂。

具体实施方式

本发明的移动式瞬变电磁场自动探测方法步骤如下：

a．将探测装置安装在掘进机15的掘进臂16上，掘进机15在掘进过程中，掘进机控制系统控制掘进机15每掘进一段距离后停止掘进，停止掘进后向探测装置发送开启指令；