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由于瞬变电磁技术对水体反应灵敏,已被广泛应用于煤矿井下水害的探测。该技术要求天线携带方便,激发的二次场能量强,接收天线动态范围大,在探测过程中天线不发生形变。分析了二次场与发射天线的关系,通过实验获得发射天线最佳参数;采用差分分时放大滤波技术,扩大接收天线动态范围,压制外部噪声;采用可拆卸式硬质支架,防止天线在探测过程中产生形变。通过现场试验,验证了天线的准确性。
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许洋铖
,
吴燕
清
,
张磊
.
差分分时放大可拆卸式矿井瞬变电磁天线的研制
[J].
矿业安全与环保
,2014,41(4):29 -
31.
文章编号
:1
008 - 4495(2014)04 - 0029 - 03
差分分时放大可拆卸式矿井瞬变电磁天线的研制
许洋铖
,
吴燕
清
,
张 磊
(
中煤科工集团重庆研究院有限公司
,
重庆
400
039)
摘要
:
由于瞬变电磁技术对水体反应灵敏
,
已被广泛应用于煤矿井下水害的探测
。
该技术要求天线
携
带方便
,
激发的二次场能量强
,
接收天线动态范围大
,
在探测过程中天线不发生形变
。
分析了二次场
与发射天线的关系
,
通过实验获得发射天线最佳参数
;
采用差分分时放大滤波技术
,
扩大接收天线动态
范围
,
压制外部噪声
;
采用可拆卸式硬质支架
,
防止天线在探测过程中产生形变
。
通过现场试验
,
验证了
天线的准确性
。
关键词
:
矿井瞬变电磁
;
煤矿水害
;
天线
;
差分分时放大
中图分类号
:TD163
文献标志码
:B
网络出版时间
:2014 - 07 - 25 09:34
网络出版地址
:http:/ /www. cnki. net / kcms /detail /50. 1062. TD. 20140725. 0934. 009. html
Development of Detachable Mine Transient Electromagnetic
Antenna with Differential Time - sharing Amplification
XU Yangcheng,WU Yanqing,ZHANG Lei
(China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Research Institute,Chongqing 400039,China)
Abstract:Transient electromagnetic technique has been widely used in coal mines for water disaster detection due to its good
sensitivity to the water body. This technique required that the antenna should be easily carried,the energy of the excited second
field should be strong,the receiving antenna should have a broad dynamic range and it should not be distorted in detection. In
this paper,analysis was made on the relation between the second field and transmitting antenna,and the best parameters of the
transmitting antenna were obtained by experiments; the differential time - sharing amplification and filtration technology were used
to expand the dynamic range of the receiving antenna and suppress the external noise; and the detachable hard bracket was used
to prevent the antenna from distorting in detection. The accuracy of the antenna was verified by site tests.
Key words:mine transient electromagnetics; coal mine water disaster; antenna;
differential time - sharing amplification
收稿日期
:2
014 - 02 - 16;2014 - 06 - 17
修订
基金项目
:
国家科技重大专项课题
(2011ZX05041 - 003)
作者简介
:
许洋铖
(1983—)
,
男
,
重庆南川人
,
博士
,
主要
从事瞬变电磁探测技术及仪器的研究工作
。
近年来
,
瞬变
电磁探测技术由于对水体等低阻
目标体反应灵敏
,
在矿井水害的探测中得到了广泛
应用
[1 - 3]
。
收发天线作为一次场发射终端和二次场接收传
感
器
,
在使用
过程中其性能的优劣对瞬变电磁探测
效果有举足轻重的作用
。
在探测过程中
,
要求发射
天线携带方便
,
具有激发的二次场能量大
,
接收天线
灵敏度高
,
天线不发生形变等特点
。
笔者分析了二
次场与发射天线参数的关系
,
通过实验得出发射天
线最佳参数
;
采用差分分时放大滤波技术
,
提高接收
天线灵敏度
,
压制外部噪声
;
采用可拆卸式
ABS
硬
质支架
,
确保在探测过程中天线不发生形变
。
低噪
声可拆卸式矿井瞬变电磁天线研制完成后
,
通过现
场试验
,
验证了天线的准确性
。
1
矿井瞬变电磁探测原理
如图
1
所示
,
矿井瞬变电磁是通过铺设在
井下
掘进工作面或顶底板
、
侧帮的发射天线
,
向前方发射
出一次场
,
在大地中激发出感应涡流
,
并通过铺设在
同一地点的接收天线
,
接收由感应涡流产生的二次
场
[4]
。
对二次场进行处理
,
反演解释
,
结
合实际地质
条件
,
则可推断出探测前方煤岩体是否含水
。
在探
测过程中
,
性能卓越的天线是实现有效探测的必要
条件之一
,
需要研制激发能量大
、
噪声低
、
动态范围
大
、
携带方便的可拆卸式硬质矿井瞬变电磁天线
。
·92·
第
41
卷 第
4
期
2014
年
8
月
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
Vol. 41 No. 4
Aug. 2014
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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weixin_38670208
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