發(fā)布時間：2018-06-19 07:01

  本文選題：煤礦突水 + 超前探測��； 參考：《太原理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：我國煤炭資源豐富,山西省又是我國產(chǎn)煤量最大的省份之一,在歷史上曾發(fā)生過多起重大煤礦安全事故。其中,瓦斯爆炸事故發(fā)生率因井下技術設備的提升,安全生產(chǎn)意識的提高,各項井下通風體系的完善,呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。但煤礦水害問題卻還是一直有待解決的困擾礦井安全生產(chǎn)的主要問題之一。礦井水害所造成的巨大生命及財產(chǎn)損失,嚴重地威脅著各煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。瞬變電磁法是目前公認的用于探測含水體低電阻率最有效的方法之一,已在全國各個礦區(qū)逐漸得到了推廣和應用。但在復雜地質條件下,傳統(tǒng)接收裝置已逐漸顯露其弊端。多通道接收方式已成為研究瞬變電磁法的一個主要方向之一。在本文中,首先介紹了瞬變電磁法的國內外研究現(xiàn)狀及目前存在的主要問題。在此基礎上,通過研究瞬變電磁探測過程中二次場的產(chǎn)生原理,總結了地面半空間瞬變電磁法的理論基礎,并利用半空間與全空間的相似性推導了全空間狀態(tài)下瞬變電磁法的時-深轉換理論。同時,列舉了井下復雜的探測環(huán)境下存在的各類干擾因素及應用于井下探測的主要工作方式。其次,本文設計了應用于多通道采集系統(tǒng)的小型線圈,在其基本電路模型的基礎上,通過多匝繞線,匹配電阻的方式使其達到臨界阻尼狀態(tài),接收到的信號通過終端放大,在確定其體積、匝數(shù)、纏繞方式、放大倍數(shù)等參數(shù)后,通過試驗驗證了多匝小線圈的基本性能;以為小線圈為核心,組裝了多通道采集系統(tǒng),給出了其結構設計方式及具體儀器參數(shù),并研究了多通道方式下數(shù)據(jù)的采集方式,介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制軟件的操作流程;在數(shù)據(jù)處理問題上,分析了數(shù)據(jù)從采集到處理所需要注意的事項,闡述了專業(yè)的處理軟件BETEM與成圖軟件Surfer的具體使用步驟。最后,通過去往同煤集團四臺礦、同煤集團塔山礦、山煤集團經(jīng)坊礦等地開展了多組實地探測試驗,驗證其各項性能指標。實驗結果表明,多通道接收系統(tǒng)相對于單線圈系統(tǒng)在探測深度、精度方面有明顯的提高。
[Abstract]:China is rich in coal resources and Shanxi Province is one of the provinces with the largest coal production in China. There have been many major coal mine safety accidents in history. Among them, the incidence of gas explosion accidents due to the upgrading of underground technical equipment, safety awareness of production, the improvement of underground ventilation system, showing a downward trend year by year. However, the problem of coal mine water hazard is still one of the main problems puzzling mine safety production. The huge loss of life and property caused by mine water damage seriously threatens the safety production of coal enterprises. Transient electromagnetic method is one of the most effective methods for detecting low resistivity of water body, which has been popularized and applied in every mining area in China. But in the complex geological conditions, the traditional receiver has gradually revealed its shortcomings. Multi-channel receiver has become one of the main research directions of transient electromagnetic method (TEM). In this paper, the research status and main problems of transient electromagnetic method at home and abroad are introduced. On this basis, by studying the principle of the secondary field in the process of transient electromagnetic detection, the theoretical basis of the ground semi-space transient electromagnetic method is summarized. Based on the similarity between half space and whole space, the time-depth conversion theory of transient electromagnetic method in full space is derived. At the same time, it lists all kinds of interference factors existing in the complex underground detection environment and the main working methods used in the underground detection. Secondly, this paper designs a small coil used in multi-channel acquisition system. On the basis of its basic circuit model, it achieves the critical damping state by multi-turn winding and matching resistor, and the received signal is amplified by terminal. After determining the parameters such as volume, number of turns, winding mode, magnification and so on, the basic performance of multi-turn small coil is verified by experiments, and the multi-channel acquisition system is assembled for the small coil as the core. The structure design mode and the specific instrument parameters are given, and the data acquisition mode under the multi-channel mode is studied, and the operation flow of the data acquisition system control software is introduced. This paper analyzes the matters needing attention from data collection to processing, and expounds the concrete application steps of the professional processing software BETEM and the graphic software Surfer. Finally, by going to Sitai Mine, Tashan Mine and Jingfang Mine of Tongmei Group, many field exploration tests have been carried out to verify its various performance indexes. The experimental results show that the detection depth and accuracy of the multi-channel receiving system are obviously higher than that of the single-coil system.
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD745.2

【參考文獻】

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本文編號：2039034