基于FPGA控制和Cirrus Logic采集的煤矿用瑞利波探测仪设计

瑞利波探测是通过弹性波中的面波来探测前方地质结构,其探测响应快、分辨率高、仪器操作简便,在探测巷道前方地质异常和工作面内部断层及陷落柱等方面得到广泛使用。目前现有的瑞利波探测仪普遍存在动态范围窄、功耗高、探测距离较小等缺点,严重影响了瑞利波探测仪的发展和煤矿井下地质构造的探查。基于FPGA控制和Cirrus Logic套片采集,实现了芯片配置和控制,数据采集、传输及存储的要求。重点介绍了控制和采集的工作原理,描述了瑞利波探测仪硬件电路及软件程序设计。通过测试数据试验结果分析,基于FPGA的瑞利波探测仪动态范围宽、探测分辨率高、探测距离大,能够满足煤矿井下超前探、巷道侧帮、顶底板等构造探测应用。

大安山煤矿井下瑞利波超前探测技术

煤层开采过程中的未知地质变化易造成安全生产事故。利用YTR(D)型瑞利波探测仪,对大安山煤矿开采煤层进行了超前探测。探测数据显示的12个异常区域经矿方揭露,有5处与地质变化异常相符,其他为岩性界面差异或层理面。探测结果可作为煤矿安全生产的依据。

瑞利波技术超前探测掘进工作面构造异常

掘进工作面前方存在断层、溶洞、陷落柱、含水层等地质构造,常常导致透水、冒顶等灾害性事故。采用YTR(D)瑞利波探测仪对山西潞安集团五阳煤矿7603掘进工作面进行超前探测,并对现场采集的数据进行处理和分析。结果显示,2个测点共发现9处异常区,通过后期工程验证,有7处探测异常区与实际揭露的结果基本一致,探测与实际揭露异常区域位置误差均在4 m以内。

基于煤岩特征弹性参数的掘进煤巷地震波超前探测研究

弹性波超前探测技术已广泛应用于隧道等地下工程领域,而煤田地质领域研究较少,为了精确探测掘进巷道前方地质构造,采用DTC-150超前探测系统,运用弹性波反射法对古汉山煤矿1702回风巷掘进巷道进行超前地质预报。结果表明:以偏移剖面为基础,综合运用纵横波速度、岩石密度、纵横波速度比、泊松比、品质因子、剪切模量等煤岩特征弹性参数能够极大提高地震波超前探测的解释精度,成功预测出距离掘进巷道迎头前方65~74 m范围内存在煤层破碎带,掘进巷道迎头前方136~138 m范围的断层发育情况,与现场钻探验证与揭露对比吻合。

多道瞬态瑞利波超前探测技术在煤矿的应用与分析

介绍了多道瞬态瑞利波探测技术原理及在贵州省某煤矿井下应用实例,分析了多组井下实测数据,经实践证明,该技术可有效应用于预测矿井中地质构造异常情况。

基于槽波的煤矿地质构造超前探测技术研究

为了准确预测和掌握煤矿地质构造的分布情况,采用槽波超前探测技术,该技术可以有效探测工作面的断层、陷落柱等地质构造。研究了槽波地质构造勘探基本理论、槽波的分类、槽波地质构造勘探方法等,以某煤矿5208工作面实际情况为例,研究结果得出:5208工作面共发现2个高速区域,预测结果为多个小断层构成的;1个低速区域,预测结果为1个陷落柱造成的,实际5208工作面已经揭露的地质构造基本和探测结果一致,反映了槽波在煤矿地质构造超前探测中具有较高的精确度,为地质构造的超前探测领域提供了借鉴。

瑞利波探测技术在矿山地质构造中的应用研究

为了准确探测矿山地质构造信息,采用瑞利波探测技术,基于瑞利波探测原理及施工方法,在此基础上进行数据采集、处理及其反演,探测出矿山地质构造发育位置、类型,进而作为矿山安全生产的依据。以国内某矿山为例验证了该技术在探测矿山地质构造方面的可行性。结果表明:该技术所探测的断层位置与原有地质资料吻合程度好,为地质构造发育的矿井提供了一种快捷、简单且有效的方法。

TGP超前地质预报技术的隧道围岩精细化预报

针对目前TGP超前地质预报技术以波速分析为主,少见地质构造界面分析的现状,利用TGP实测二维和三维探测结果,从地层波速和地质构造界面2方面精细成功地预报了某隧道掌子面前方围岩地质情况及围岩级别,结果表明:1)在实际工作中,应严格按照TGP数据采集要求得到高质量的原始资料,才能做进一步数据处理和解译;2)TGP二、三维解译成果大体一致,但所反映细节存在差异,实际工作中应比对二、三维解译成果,研究其相似性和差异性,综合得出预报结果;3)TGP三维地质构造界面解译成果较二维可视化程度高,可直观反映构造界面的走向和倾向、明确构造界面与隧道开挖轮廓的关系。最后通过地质构造界面解译预测了隧道重点施工风险段落和部位,通过地层波速和地质构造界面的综合解译,为隧道动态设计施工提供了重要依据。

东荣三矿小地质构造瑞利波探测技术

运用YTR(D)瑞利波探测仪对东荣三矿东十五片工作面内小构造进行探测,根据探测结果结合矿方地质资料推断出东十五片工作面范围内的小构造,为工作面开采提供了可靠的依据。

瑞利波探测技术在王庄矿的应用

本文介绍了YTR(D)型瑞利波探测仪的探测原理和方法,并对探测实例进行了对比分析,对矿井地质构造的超前探测具有一定的参考价值。

瑞利波探测技术在矿井下的应用

通过目前国内外小构造探测技术及装备调查研究,分析了小构造井下超前探测技术、装备发展特征及关键技术装备应用情况,给出了煤矿井下小地质构造超前探测合理的综合勘探技术。

瑞利波探测技术在阳煤一矿3号煤中的应用研究

阳煤一矿3号煤层瓦斯含量高,采掘工作面内隐伏着许多小断层、褶曲和陷落柱、冲刷等地质构造与地质现象,而且在地质构造揭露过程中常伴随有瓦斯涌出量变大的现象,这些地质构造及瓦斯问题严重影响矿井的安全生产。针对这些问题,为了实现掘进工作面安全掘进,采用瑞利波探测技术对掘进巷道前方进行超前探测研究,为掘进工作面的超前地质构造探测提供有效、准确的探测方法。

瞬变电磁与地震反射波技术在巷道掘进中的联合应用

隐伏地质构造、富水区是巷道掘进中的主要安全隐患。瞬变电磁对富水低阻体敏感,地震反射波对隐伏地质构造响应明显。两者联合使用不仅能够探明构造异常与含水异常,还可进一步分析地质异常的类别,提高了地质超前探的精度与认识,更便于精确地指导巷道安全掘进。

地质构造超前探测中瑞利波技术应用分析

在分析利瑞波技术作业原理的基础上,结合具体工程实际,对瑞利波技术的实践应用做出全面分析总结,并对其应用效果进行了校验。结果表明,该技术探测效果精准,能够为生产提供有效指导。

瑞利波技术在煤矿地质构造超前探测中的应用

瑞利波技术是当前煤矿地质构造探测的重要技术,对井下探测工作质量、效率及实现井下安全作业、提高经济效益具有重要意义。施工人员与技术研究人员正不断促进该项技术的进一步提升,为此本文主要研究瑞利波技术应用的原理与应用方法,及其在煤矿地质构造超前探测中的应用。

基于矿山地质构造中瑞利波探测技术应用分析

在经济发展的阶段中,矿产资源的利用处于重要地位,为更好的开采矿产资源,对矿山的地质构造工作中利用瑞利波探测技术进行强化。通过瑞利波本身特殊的偏振波性质,对不同的地层通过速度不同为依据,构建瑞利波矿山地质构造探测器,以曲线图的形式解析地质信息的特征,形成地质构造的彩色图像,归纳总结实验数据资料,对矿山地质构造的成分进行精准度的对比,实现瑞利波探测技术的应用。

槽波超前探测巷道地质异常的空间位置

针对巷道地质异常空间位置难以确定的问题,采用槽波超前探测技术,对巷道正前方的地质构造进行探测,设计观测系统,并对探测结果采用Kirchhoff积分偏移成像技术进行分析。结果表明,槽波超前探测能显示出探测区的地质异常,为地质构造提供了一种有效的探测手段。

地质构造影响区域瓦斯治理综合措施

成庄矿作为高瓦斯矿井,瓦斯事故多发于地质构造影响区域,严重影响了矿井的安全生产。经过研究和实践,制定了在地质构造影响区域使用钻机施工抽放钻孔结合超前探测孔的综合瓦斯治理措施。综合瓦斯治理措施的实施,有效地解决了地质构造影响区域内瓦斯异常问题,并在矿内各个掘进面得到推广。