[发明专利]煤层瓦斯射电频谱测向预警系统

摘要

一种煤层瓦斯射电频谱测向预警系统，该系统通过射电天文调制辐射接收系统，接收煤岩层中瓦斯富集区瓦斯射电稳态和非稳态辐射温度信号，藉以间接测定煤层瓦斯压力；通过射电天文全功率辐射接收系统，接收煤岩层中瓦斯富集区瓦斯射电非稳态和快速变化辐射強度及形态信号，藉以判别所测瓦斯射电辐射类型及变化速率；通过射电天文频谱辐射接收系统，接收煤岩层中瓦斯富集区瓦斯射电非稳态及快速变化辐射频谱峯值及其频率漂移，藉以预警煤瓦突出。通过上述三种信号在不同天线方位及仰角下最大值的吻合，以及三角法测量，藉以测定瓦斯富集区的方位及法距。

主权项

一种煤层瓦斯射电频谱测向预警系统，其特征是该系统综合应用射电天文方法中的调制辐射计方法、全功率辐射计方法、外差频谱仪方法、绝对定标方法及煤矿地质学中的煤层瓦斯压力测量方法，测定煤岩层中不同天线方位及仰角下的瓦斯射电辐射源的辐射温度、相对強度、辐射频谱及辐射源方位和极化，籍以测量煤岩层中瓦斯富集区的方位、瓦斯压力大小及其变化，预警煤瓦突出危险；设有包括：射电天文调制辐射接收子系统，通过其接收煤岩层中瓦斯富集区瓦斯射电稳态和非稳态辐射温度信号，籍以测定煤层瓦斯压力；射电天文全功率辐射接收子系统，通过其接收煤岩层中瓦斯富集区瓦斯射电非稳态及快速变化的辐射強度及形态信号，籍以判别所测瓦斯射电辐射类型及变化速率；射电天文频谱辐射接收子系统，通过其接收煤岩层中瓦斯富集区瓦斯射电非稳态及快速变化的辐射频谱峯值及其向高频端的的漂移，籍以预警煤瓦突出；长中波定向天线组，通过其将上述三种接收的信号通过双方向性天线的转动及移位，获得在不同天线方位及仰角下最大值的吻合，再经三角法计算，测定瓦斯富集区的极化、方位、仰角和法距，以确定瓦斯富集区到天线的距离；通过射电天文绝对定标方法及煤矿地质学中的煤层瓦斯压力测量方法，将显示的输出信号转换为天线收到的瓦斯富集区天线辐射温度，在知道单位长度煤层的电波损耗系数和煤层瓦斯富集区的瓦斯压力后，再将天线辐射温度转换为瓦斯压力，就可以从仪器显示读出瓦斯压力。