利用声波远距离超前探测技术预报掘进工作面前方地质异常体的效果研究

介绍了声波远距离超前探测技术的原理和工作方法,阐述了应用该技术和DTC-150型防爆远距离地质超前探测系统在赵固一矿探测掘进工作面前方地质异常体的效果及其验证情况,物探准确率在72%以上。分析了声波远距离超前探测技术在数据采集质量、数据处理参数选择等方面存在的问题,指出了今后需要改进的方向。

转动红外探测器下地面远距离运动目标检测方法

地面远距离运动目标检测是红外成像防御中的关键技术之一。地面远距离运动目标检测指利用红外探测器对远距离运动目标实现自动探测和捕获。由于目标距离较远,在红外探测器上成像面积较小,同时远距离运动目标容易被遮挡,很难将目标从复杂的地面背景中提取出来。提出了一种能够在面阵红外探测器转动的条件下实现远距离地面运动目标检测方法。首先利用图像信息计算红外探测器的运动补偿参数并通过背景更新获取目标一次检测结果,然后采用光流法获取背景和目标的运动信息,通过计算背景和目标之间的运动信息相关性实现目标最终检测。实验采用多种场景对文中算法进行验证,结果表明该方法通过转动红外探测器可以扩大目标搜索区域,利用背景和目标之间运动信息的相关性有效地克服了目标遮挡、目标重叠和视差等问题。

基于声波远探测的识别地质异常体方法及其试验研究

针对岩体工程领域里对地质异常体的探测与识别存在的不足,提出将声波远探测成像方法应用于浅层地表岩体工程中的地质分界面及空洞、裂缝等地质异常体识别。根据浅表岩体工程声波远探测的应用场景及施工要求,设计并试制了一套声波远探测室内试验装置,优化了实现远探测的关键核心部件偶极子声源。采用改进的三叠片型换能器压电陶瓷配置方案,可以满足对绝大部分地层的探测需求。激励偶极子的直流高压脉冲信号源频率为1 Hz、发射脉宽1μs、最大直流脉冲电压3 kV。在一定厚度的水泥地板上开展了初步试验,通过单波波形分析和多波综合研究,根据直达波、反射波特征分析计算了试验场地内的水泥接缝、立柱相对位置信息,实验结果与现场实际特征相吻合。该试验方法为将声波远探测方法应用于浅层地表岩体工程中地质异常体识别研究奠定了基础;同时,亦为其今后应用于隧道超前地质预报研究提供一定的参考。

HSP超前探测技术在煤矿TBM掘进巷道中的应用研究

随着全断面掘进机TBM(Tunnel Boring Machine)逐渐应用于煤矿岩巷掘进,对不良地质构造进行超前准确快速预测的需求日益迫切。通过对主动源地震波超前探测方法的特点和TBM破岩震源超前探测技术的适用性进行分析,结合煤矿巷道地质和生产条件,提出了适用于煤矿巷道TBM掘进的HSP超前探测方法。以河南平顶山首山一矿TBM掘进底板瓦斯治理巷道为工程背景,选用防爆硬件一体化设计的探测仪器在煤矿巷道中进行应用。构建了空间型观测方式对煤矿巷道近水平煤线进行探测,优化了双护盾TBM掘进巷道狭小空间检波器阵列式布置参数;基于时频分析、互相关干涉处理、反射与散射联合反演等方法处理原始信号并进行探测结果成像。研究表明:采用空间型观测方式可实现与巷道小角度斜交煤线的识别,设计震源与首检波器间距离为15 m时最优。通过时频分析提取有效信号,利用互相关干涉法获取虚拟震源道和反射特征曲线,并结合反射与散射联合反演成像得到探测区域地层反射能量分布图,能够较准确地推测得到围岩存在的不良地质构造。通过比较现场开挖揭露情况与探测结果发现两者吻合度较高,表明HSP超前探测方法可实现掘进工作面前方100 m范围内超前无损地质预测,有助于提高煤矿岩巷TBM掘进速度。

坑道直流聚焦超前探测电阻率法有限元数值模拟

通过有限元法数值计算,对影响坑道直流聚焦法超前探测距离的主要因素及该方法的超前探测距离进行研究。模拟含水层体积变化、测量电极距变化、异常电阻率比值、坑道旁侧异常体的变化和掘进面后方坑道中的金属体对超前探测距离的影响。结果表明:掘进面到含水层的距离、测量极距变化和异常电阻率比值对聚焦法超前探测距离的影响不大,当坑道后方存在金属体时对超前探测距离没有影响;而坑道正前方目标体(含水层)的体积变化对聚焦法超前探测距离的确定影响较大,聚焦法超前探测的有效距离为10～11 m。

意法推出针对汽车远距离探测的收发器芯片

作为全球领先的半导体供应商、世界最大的汽车ADAS用近、中距离（24GHz）雷达探测芯片供应商，意法半导体现已开始向主要汽车厂商客户提供其最新的远距离（77GHz）雷达探测芯片。

影响隧道超前预报探测距离的因素探讨

这里通过生产试验数据,分析了震源能量的大小、地质情况差异、以及声波噪音是如何影响地震波信号质量从而影响探测距离的。通过生产实践总结,提出了较有效地提高探测距离的办法。首先可通过生产试验确定炸药用量,使激发能量既不对支护造成伤害,又能达到较远的探测距离;地质情况通过影响采集数据长度影响探测距离,该因素是客观因素无法控制的;声波噪音是最难控制也是对探测距离影响较大的因素,可以根据声波能量和叠加到有效信号的时间,计算出不受声波干扰的预报距离,为评价预报结果提供参考依据。减小声波的影响可通过增加偏移距和压制声波能量的方法,压制声波能量可通过控制炮孔深度和倾角,炮孔的封堵,接收器的合理安装来实现。在实践中控制好声波噪音的影响,是提高探测距离的较为有效的途径。

基于鞍点法与互易性的远探测波场模拟

声波远探测中波场是非轴对称的,采用数值算法计算波场会耗费大量时间,无法满足实际测井数据实时处理的需求。为了解决这一问题,该文采用解析法分别计算辐射场和井外界面反射波激发的井内响应。首先利用鞍点法获得井内声源的远场辐射波场,并与实轴积分获得的精确结果进行比较验证解的正确性。然后将反射波等效为集中力的辐射波,利用集中力与井内声源的互易关系获得反射波激发的井内波场解,该解答与有限差分模拟结果一致。该方法为远探测的正演模拟和远探测结果的及时评价提供了有效手段。

矿井综合物探技术在隐伏含水构造超前探测中的应用

为了准确探测煤矿掘进工作面前方隐伏含水构造,采用矿井远距离声波超前探测法和直流电法的综合物探技术,对焦作煤业集团赵固二矿掘进巷道隐伏含水构造进行了超前探测,结果表明:远距离声波超前探测法可以较好地探测掘进工作面前方隐伏地质构造异常体的位置和规模,井下直流电法可以查明构造异常体的富水性,综合利用这两种物探技术能够做到取长补短、对比验证,可在提高预报准确率的同时兼顾构造探测和富水性探测。

新型矿井多波多分量地震反射法观测系统关键技术研究

针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的解释成果误差较大的问题,提出了研制一种新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的必要性;分析了煤岩有效地震波频率特性,提出新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的有效布设方式为震源置于掘进面远端,采用一炮多收制;介绍了该系统中高速高精度多通道数据采集模块的电路设计;给出了该系统为消除掘进面绕射回波干扰和放炮形成的巷道声波干扰的处理方法。该系统已研制成功,实验结果表明,其本底噪声小,且具有较高的可靠性和稳定性。

汽车防撞系统测距方法研究

汽车防撞雷达必须具有测速、测距以及测角的功能。目前汽车防撞雷达的测距方法主要有:毫米波测距、激光测距、超声波测距、红外测距和视觉测距等方法。本研究在通过对远距离探测能力、黑暗穿透能力、全天候工作能力等指标进行对比,指出当前汽车防撞雷达测距方法的研究现状与存在问题。最后总结其未来发展方向,为对该领域的进一步研究提供参考依据。

美研制成功新型激光地雷探测器

美国研究人员成功研制出一种声波传感装置，可以通过声波振动发现在远距离外埋藏的地雷并确定其位置。

生物战剂探测技术的现状及发展

文章旨在概述目前和近期使用的检测生物战剂的探测器和传感器，并揭示不同探测器和传感器的基本技术，以及它们各自的优缺点和选择使用的策略。

掘进工作面地质构造长距离超前探测技术的应用

目前，我国煤炭生产中的中短距离超前探测技术与安全生产的要求有很大的差距。中煤科工集团重庆研究院研制的DTC-150防爆地质超前探测仪探测距离达150～200m，该设备具有远程控制功能，采用三分量传感器接收，适合于突出矿井地质构造长距离超前探测，符合《煤矿安全规程》要求，通过在阳泉五矿8409工作面超前探测实例的验证结果表明，掘进工作面地质构造长距离超前探测技术探测断层等地质构造的结果准确可靠，能够满足煤矿安全生产的需要，具有广阔的应用前景。

地质预报在萝卜岗隧道施工中的应用

萝卜岗隧道为四川大渡河瀑布沟水电站库区公路复建工程重要控制性工程之一,该隧道地质条件复杂,隧道开挖过程中遇到浅埋段变形、岩体破碎带、地下水、岩爆等多种地质问题,极大地增加了隧道施工难度和施工风险,影响了施工进度及施工安全。针对隧道施工中可能出现的地质问题,采用了适合的综合地质预报技术,通过信息的及时反馈,制定相应的施工预案,较好地解决了隧道存在的复杂工程地质问题。

高瓦斯深井开采保护层安全快速精准揭煤技术研究与应用

针对深部煤层透气性低、瓦斯含量大、瓦斯压力大、突出危险性高,低透气性煤层石门揭煤防突使用常规预抽方法存在钻孔多、效果差和周期长,石门揭穿突出煤层的掘进速度和安全威胁严重制约矿井的采掘接替和安全生产的问题,平煤股份十二矿提出了开采保护层安全快速精准石门揭煤技术,研究开采无突出危险的极薄煤层作为保护层,实现多煤层开采的区域消突,布置揭煤巷快速揭煤,边探边掘、超前探测、边测边掘、卸压控制,快速达到安全控制距离,采用远距离爆破一次安全精准揭煤。经试验成功达到揭煤周期短安全快速揭煤的目的。此项技术的研究和应用,消除了石门揭煤过程中瓦斯突出的安全危险。不仅为平顶山矿区深部煤炭开采提供了技术支撑,而且也适用于国内外深部煤炭开采矿井。