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新型礦用高密度電法儀器的研制，碩士學(xué)位論文，共58頁(yè)。
摘要
由于我國(guó)煤田的分布廣、成煤時(shí)期多、賦存狀態(tài)差異大、水文地質(zhì)條件極其復(fù)雜,使得煤炭開采水平延伸和開釆深度的要求均逐漸增大。目前井下常規(guī)電法儀存在分辨率不高、施工效率低等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)新型礦用高密度電法儀則顯得尤為迫切。為了彌補(bǔ)井下常規(guī)電法儀的不足,需要自動(dòng)完成電極的任意切換以及指定,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的并行化,顯著提高施工效率,并能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理,實(shí)時(shí)指導(dǎo)開采工作安全有序的進(jìn)行,本論文設(shè)計(jì)一款具有以上功能的新型礦用高密度電法儀。
本論文從新型礦用高密度電法儀的選題背景以及項(xiàng)目研究的意義與思路引入,介紹了煤炭電法勘探的理論基礎(chǔ),分析了現(xiàn)有地面用高密度電法儀器及其應(yīng)用狀況。對(duì)比分析了新舊兩種數(shù)據(jù)采集方案的特點(diǎn),提出了新型礦用高密度電法儀的總體設(shè)計(jì)思想;設(shè)計(jì)了核心控制板、數(shù)據(jù)釆集電路、發(fā)射電路、電源電路等各個(gè)硬件模塊,并搭建了整體電路,編寫了數(shù)據(jù)采集和處理軟件,最后測(cè)試了新型礦用高密度電法儀的性能指標(biāo),結(jié)果表明整個(gè)硬件設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)都達(dá)到了勘探指標(biāo)要求;硬件電路設(shè)計(jì)合理,軟件界面設(shè)計(jì)友好,操作方便快捷,可以滿足井下水文地質(zhì)構(gòu)造探測(cè),保障煤炭的高效安全開采。
【關(guān)鍵詞】高密度電磁法,ARM平臺(tái),探測(cè)儀器、礦井物探
第一章緒論
1.1選題背景及意義
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,煤炭需求量越來(lái)越大,但因?yàn)槲覈?guó)的煤田散布面積廣,成煤時(shí)期多,賦存狀態(tài)懸殊較大,導(dǎo)致了水文地質(zhì)條件復(fù)雜以及煤炭資源儲(chǔ)量有限,為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需求,使得對(duì)于煤層的掘進(jìn)正朝著水平、縱深兩個(gè)方向不斷延展,這一切使得礦井煤層開采的地質(zhì)條件愈加復(fù)雜,開采難度越來(lái)越大,煤與瓦斯以及礦井水害等礦井災(zāi)害發(fā)生的頻率與強(qiáng)度呈逐年上升趨勢(shì),其中礦井水災(zāi)害已成為影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素,災(zāi)害的發(fā)生將造成煤礦企業(yè)生產(chǎn)中斷,財(cái)產(chǎn)蒙受損失,嚴(yán)重的會(huì)造成重大人員傷亡。煤礦水害事故的發(fā)生,主要是礦工在掘進(jìn)過(guò)程中觸及到了煤層的導(dǎo)含水構(gòu)造,改變了原先的巖體與煤層的應(yīng)力平衡狀態(tài)造成的。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前共有26個(gè)產(chǎn)煤省(區(qū)、市,含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)),226個(gè)產(chǎn)煤市(地、州),772個(gè)產(chǎn)煤縣(市、區(qū))。從2008年至2012年,全國(guó)各類煤礦共發(fā)生煤礦事故六千九百起,死亡人數(shù)近萬(wàn)人,礦井水害引發(fā)的事故占據(jù)了近三分之一的份額。
2010年3月28日13時(shí)12分許,華晉焦煤有限責(zé)任公司王家?guī)X煤礦碟子溝項(xiàng)目部20101回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面發(fā)生透水事故,造成百余礦工受傷,38名礦工當(dāng)場(chǎng)死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)四千九百多萬(wàn)元。準(zhǔn)確掌握所要掘進(jìn) 采煤層的水文地質(zhì)條件,查明地質(zhì)異常體(如含水構(gòu)造體)的準(zhǔn)確位置,為下一步煤層灌楽打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),保障礦井安全高效開釆。
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