礦井瞬變電磁收發(fā)端結構優(yōu)化設計
發(fā)布時間：2021-04-05 20:02
礦井水害事故嚴重威脅著井下工人的生命安全和煤礦生產(chǎn)的安全運行。所以急需準確的礦井水害超前探測技術以增強礦井水防治能力。目前礦井水害超前探測方法主要有鉆探法、直流電法、瞬變電磁法和探地雷達法等,瞬變電磁法以其操作便捷、方向性強、探測距離遠和對低阻區(qū)敏感等優(yōu)點,已成為煤礦水害超前探測的最佳選擇方法,但是目前瞬變電磁探測技術仍然存在有效探測距離太近和對微弱的二次場信號接收能力較弱等問題,為此本文開展了瞬變電磁收發(fā)端結構的優(yōu)化設計,以增強發(fā)射端產(chǎn)生的一次磁場信號強度和對微弱二次磁場信號的接收能力。本文主要研究內(nèi)容如下：（1）設計了一種瞬變電磁8字形發(fā)射線圈,采用MAXWELL仿真軟件對瞬變電磁8字形發(fā)射線圈和方形發(fā)射線圈進行了仿真分析,通過對比8字形發(fā)射線圈和方形發(fā)射線圈在不同大小電流情況下產(chǎn)生的磁場分布發(fā)現(xiàn),8字形發(fā)射線圈在遠距離位置具有較強的聚焦能力,在近距離位置能產(chǎn)生明顯大于方形線圈的磁通密度。（2）采用FPGA技術設計了瞬變電磁發(fā)射電路,利用EXB841模塊設計了驅(qū)動電路,實現(xiàn)對H橋路的四個MOSFET管的有效驅(qū)動,同時改變傳統(tǒng)橋路的控制策略,實現(xiàn)對MOSFET管的快速關斷；在設計中采...
【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：83 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鉆孔探放水實施方案圖
圖1-2 TSP探測原理示意圖Figure 1-2 Schematic diagram of the TSP探地雷達技術達技術是一種定向高頻電磁波反射定位技術，其工作原理如圖1-3所示[5]，
(2)探地雷達技術探地雷達技術是一種定向高頻電磁波反射定位技術，其工作原理如圖1-3所示[5]，發(fā)射機向目標體發(fā)射高頻電磁波，高頻電磁波穿透過周圍介質(zhì)到達目標體，在目標體表面產(chǎn)生反射現(xiàn)象，被反射回的電磁波信號穿透過介質(zhì)到達接收位置被接收裝置所接收，通過分析接收到的信號可以實現(xiàn)對目標體的特性分析。探地雷達技術所具有的探測時間短(<lh)、無損探測和操作安全等特點可以有效彌補鉆孔探測方式所存在的不足，對于提高超前探測的可靠性具有重要的幫助作用，所以在淺層地質(zhì)勘探中，探地雷達技術有著非常廣泛的應用。探地雷達的產(chǎn)品主要有：美國GSSI公司生產(chǎn)的SIR-300,可以實現(xiàn)三維成像，俄羅斯的0K0-2地質(zhì)雷達；國內(nèi)的中國電波傳播研究所研制的LTD系列探地雷達也得到了廣泛的應用，但是在信號采集和排除干擾等方面與國外的同類產(chǎn)品還存在一定差距。雖然探地雷達技術在公路險道、地下管道和地層劃分中應用較為廣泛[6_8]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種新型瞬變電磁發(fā)射機去過沖系統(tǒng)設計[J]. 韓冰,于生寶,孫晗. 工礦自動化. 2014(03)
[2]基于遺傳算法的瞬變電磁法線圈陣列優(yōu)化設計[J]. 楊龍成,陸繼慶,劉冀成,張帥. 成都信息工程學院學報. 2014(01)
[3]礦井瞬變電磁法感應探頭的研制及其應用[J]. 汪凱斌. 西安科技大學學報. 2013(03)
[4]隧道瞬變電磁多點陣列式探測方法研究[J]. 孫懷鳳,李術才,李貅,戚志鵬,蘇茂鑫,薛翊國,郭文波,劉人太,韓偉偉. 巖石力學與工程學報. 2011(11)
[5]礦井瞬變電磁法在探查迎頭前方構造中的應用[J]. 劉振慶,于景邨,胡兵,廖俊杰. 物探與化探. 2011(01)
[6]基于UAF42的激磁信號源設計[J]. 夏俊杰,高敬東,胡柏青,鄒艷忠. 科學技術與工程. 2010(13)
[7]探地雷達在隧道施工超前探測中的應用[J]. 陸禮訓,鄧世坤,冉彌. 工程地球物理學報. 2010(02)
[8]基于ADS1258轉(zhuǎn)換器的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[J]. 秦覃. 電工電氣. 2009(09)
[9]TSP與超前鉆探地質(zhì)預報技術在齊岳山隧道施工中的應用[J]. 饒新平. 災害與防治工程. 2009(01)
[10]青島膠州灣海底隧道F4-4含水斷層注漿前后TSP探測分析[J]. 薛翊國,李術才,趙巖,蘇茂鑫,李為騰,丁志海. 山東大學學報(工學版). 2009(02)
博士論文
[1]礦井瞬變電磁場分布規(guī)律與應用研究[D]. 劉志新.中國礦業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]基于ATEM-Ⅱ的改進型電磁法發(fā)射系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 徐立忠.吉林大學 2008
[2]基于DSP的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[D]. 劉麗萍.吉林大學 2005
本文編號：3120016
【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：83 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鉆孔探放水實施方案圖
圖1-2 TSP探測原理示意圖Figure 1-2 Schematic diagram of the TSP探地雷達技術達技術是一種定向高頻電磁波反射定位技術，其工作原理如圖1-3所示[5]，
(2)探地雷達技術探地雷達技術是一種定向高頻電磁波反射定位技術，其工作原理如圖1-3所示[5]，發(fā)射機向目標體發(fā)射高頻電磁波，高頻電磁波穿透過周圍介質(zhì)到達目標體，在目標體表面產(chǎn)生反射現(xiàn)象，被反射回的電磁波信號穿透過介質(zhì)到達接收位置被接收裝置所接收，通過分析接收到的信號可以實現(xiàn)對目標體的特性分析。探地雷達技術所具有的探測時間短(<lh)、無損探測和操作安全等特點可以有效彌補鉆孔探測方式所存在的不足，對于提高超前探測的可靠性具有重要的幫助作用，所以在淺層地質(zhì)勘探中，探地雷達技術有著非常廣泛的應用。探地雷達的產(chǎn)品主要有：美國GSSI公司生產(chǎn)的SIR-300,可以實現(xiàn)三維成像，俄羅斯的0K0-2地質(zhì)雷達；國內(nèi)的中國電波傳播研究所研制的LTD系列探地雷達也得到了廣泛的應用，但是在信號采集和排除干擾等方面與國外的同類產(chǎn)品還存在一定差距。雖然探地雷達技術在公路險道、地下管道和地層劃分中應用較為廣泛[6_8]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種新型瞬變電磁發(fā)射機去過沖系統(tǒng)設計[J]. 韓冰,于生寶,孫晗. 工礦自動化. 2014(03)
[2]基于遺傳算法的瞬變電磁法線圈陣列優(yōu)化設計[J]. 楊龍成,陸繼慶,劉冀成,張帥. 成都信息工程學院學報. 2014(01)
[3]礦井瞬變電磁法感應探頭的研制及其應用[J]. 汪凱斌. 西安科技大學學報. 2013(03)
[4]隧道瞬變電磁多點陣列式探測方法研究[J]. 孫懷鳳,李術才,李貅,戚志鵬,蘇茂鑫,薛翊國,郭文波,劉人太,韓偉偉. 巖石力學與工程學報. 2011(11)
[5]礦井瞬變電磁法在探查迎頭前方構造中的應用[J]. 劉振慶,于景邨,胡兵,廖俊杰. 物探與化探. 2011(01)
[6]基于UAF42的激磁信號源設計[J]. 夏俊杰,高敬東,胡柏青,鄒艷忠. 科學技術與工程. 2010(13)
[7]探地雷達在隧道施工超前探測中的應用[J]. 陸禮訓,鄧世坤,冉彌. 工程地球物理學報. 2010(02)
[8]基于ADS1258轉(zhuǎn)換器的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[J]. 秦覃. 電工電氣. 2009(09)
[9]TSP與超前鉆探地質(zhì)預報技術在齊岳山隧道施工中的應用[J]. 饒新平. 災害與防治工程. 2009(01)
[10]青島膠州灣海底隧道F4-4含水斷層注漿前后TSP探測分析[J]. 薛翊國,李術才,趙巖,蘇茂鑫,李為騰,丁志海. 山東大學學報(工學版). 2009(02)
博士論文
[1]礦井瞬變電磁場分布規(guī)律與應用研究[D]. 劉志新.中國礦業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]基于ATEM-Ⅱ的改進型電磁法發(fā)射系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 徐立忠.吉林大學 2008
[2]基于DSP的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[D]. 劉麗萍.吉林大學 2005
本文編號：3120016
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