[发明专利]用于电磁波地质透视与声发射监测的一体式传感器及随掘监测方法

权利要求书

1.一种用于电磁波地质透视与声发射监测的一体式传感器，其特征在于，包括发射传感器和接收传感器；

所述发射传感器包括第一声发射传感短节和电磁波发射短节，所述第一声发射传感短节与电磁波发射短节之间通过第一前端连接机构连接，所述电磁波发射短节的尾部连接有第一尾端连接机构；

所述接收传感器包括第二声发射传感短节、第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节，所述第二声发射传感短节与第一电磁波接收短节之间通过第二前端连接机构连接，所述第一电磁波接收短节与第二电磁波接收短节之间通过中间连接机构连接，所述第二电磁波接收短节的尾部连接有第二尾端连接机构；

所述接收传感器的第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节通过采集发射传感器的电磁波发射短节发射出后经煤岩体传播出的电磁波源信号，通过所述电磁波源信号计算分析反演以实现掘进面的地质透视；

所述发射传感器和接收传感器交替式安装在煤岩层中；所述第一声发射传感短节和第二声发射传感短节安装在掘进工作面煤层顶板，电磁波发射短节、第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节匀布置于掘进工作面煤层顶底板之间。

2.根据权利要求1所述的一体式传感器，其特征在于，所述第一声发射传感短节的前端固定安装有第一前端防退卡，所述第一尾端连接机构的尾部固定安装有第一尾端防退卡；所述第二声发射传感短节的前端固定安装有第二前端防退卡，所述第二尾端连接机构的尾部固定安装有第二尾端防退卡。

3.根据权利要求2所述的一体式传感器，其特征在于，所述第一前端连接机构包括可拆卸式连接在第一声发射传感短节和电磁波发射短节之间的第一壳体，所述第一壳体的两端分别安装有一个第一航空插头，两个所述第一航空插头分别与所述第一声发射传感短节和电磁波发射短节连接，两个所述第一航空插头之间通过第一屏蔽电缆连接；所述第一尾端连接机构包括第二壳体，所述第二壳体内设有与所述电磁波发射短节连接的第二航空插头，所述第二航空插头通过第二屏蔽电缆与信号传输电缆连接。

4.根据权利要求3所述的一体式传感器，其特征在于，所述第一壳体与第一声发射传感短节和电磁波发射短节之间、第二壳体与电磁波发射短节之间均通过螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的一体式传感器，其特征在于，所述第二前端连接机构包括可拆卸式连接在第二声发射传感短节和第一电磁波接收短节之间的第三壳体，所述第三壳体的两端分别安装有一个第三航空插头，两个所述第三航空插头分别与所述第二声发射传感短节和第一电磁波接收短节连接，两个所述第三航空插头之间通过第三屏蔽电缆连接；

所述中间连接机构包括可拆卸式连接在第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节之间的第四壳体，所述第四壳体的两端分别安装有一个第四航空插头，两个所述第四航空插头分别与所述第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节连接，两个所述第四航空插头之间通过第四屏蔽电缆连接；

所述第二尾端连接机构包括第五壳体，所述第五壳体内设有与所述第二电磁波接收短节连接的第五航空插头，所述第五航空插头通过第五屏蔽电缆与信号传输电缆连接。

6.根据权利要求5所述的一体式传感器，其特征在于，所述第三壳体与第二声发射传感短节和第一电磁波接收短节之间、第四壳体与第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节之间以及五壳体与第二电磁波接收短节之间均通过螺纹连接。

7.一种利用权利要求1-6任一所述的用于电磁波地质透视与声发射监测的一体式传感器进行电磁波地质透视与声发射监测的随掘监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述发射传感器和接收传感器交替式安装在煤岩层中；所述第一声发射传感短节和第二声发射传感短节安装在掘进工作面煤层顶板，电磁波发射短节、第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节匀布置于掘进工作面煤层顶底板之间；

S2：通过声发射传感短节采集煤岩体内部的声发射信号实现声发射在线连续监测；通过所述接收传感器的第一电磁波接收短节和第二电磁波接收短节通过采集发射传感器的电磁波发射短节发射出后经煤岩体传播出的电磁波源信号，通过所述电磁波源信号计算分析反演以实现掘进面的地质透视。