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矿用聚焦双频激电法电场扫描探测方法 被引量：5
1
作者 刘希高 凌春晖 +4 位作者 刘志民 张金涛 吕一鸣 周游 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2388-2395,共8页
为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际... 为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际分辨率;基于电介质边界条件,根据巷道地质结构模型推导电力线偏移向量求解公式,分析了地质异常体对电力线的影响。理论计算表明:通过连续改变探测仪各通道电流强度,探测电场扫描分辨率理论上可任意设定,实际探测由实际地质工况条件选定;地质异常体的存在会影响电力线分布,板状体的厚度越大或者围岩与板状体之间的电阻率比值越大或者板状体倾角越大,则电力线偏移向量横坐标与纵坐标的绝对值越大;通过电场聚焦和偏转扫描探测,可确定异常体的直径和方位。 展开更多
关键词 煤矿巷道 超前探测 聚焦双频激电法 电场扫描 探测分辨率
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坑道聚焦双频激电法探测技术 被引量：5
2
作者 刘志民 韩雷 +2 位作者 张伟杰 刘希高 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3086-3094,共9页
为增加坑道断面前方勘探深度,减小电场全空间效应及干扰因素,发展成为聚焦双频激电法超前探测新技术。根据聚焦双频激电效应探测机理,建立电场线微分方程,分析聚焦双频激电法探测电场空间电流密度分布规律。利用有限单元法求解空间多点... 为增加坑道断面前方勘探深度,减小电场全空间效应及干扰因素,发展成为聚焦双频激电法超前探测新技术。根据聚焦双频激电效应探测机理,建立电场线微分方程,分析聚焦双频激电法探测电场空间电流密度分布规律。利用有限单元法求解空间多点电源场异常电位的边值与变分问题,分析空间各节点电位聚焦效应分布特性,数值模拟断面中心两侧测量电极节点处的视电阻率和视幅频率随发射电流变化规律。搭建土槽物理模型试验平台,开展不同规模、不同方位含水异常体聚焦激电效应探测。测试结果表明:随电流的增加,视电阻率逐渐减小,视幅频率逐渐增加,且当激电效应参量达到极值点后,视电阻率增加和视幅频率减小的幅度趋于平缓;与仅有一个含水异常体相比,存在两个含水异常体时具有较为明显的异常激电效应特征;根据不同方位测量电极节点处的激电效应参量差异程度确定异常体存在的具体方向。 展开更多
关键词 聚焦双频激电法 激电效应 电场线 有限元数值模拟 物理模型试验
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矿用本安型聚焦双频激电法激电信号接收系统设计 被引量：1
3
作者 刘希高 刘志民 +3 位作者 张金涛 吕一鸣 周游 吴淼 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第11期1235-1240,共6页
为解决聚焦双频激电法超前探测仪器应用于煤矿井下进行探测的问题,设计了矿用本安型聚焦双频激电法激电信号接收系统.该系统可产生双频PWM驱动控制信号,控制激励信号发送系统产生5路双频调制激励方波电流信号;通过井下测量电极及矿用传... 为解决聚焦双频激电法超前探测仪器应用于煤矿井下进行探测的问题,设计了矿用本安型聚焦双频激电法激电信号接收系统.该系统可产生双频PWM驱动控制信号,控制激励信号发送系统产生5路双频调制激励方波电流信号;通过井下测量电极及矿用传输电缆采集微弱激电电压信号,由锁相放大器进行信号处理后获得高低频电压幅值及相位等激电信息;矿用本安型人机界面实现探测数据及图像显示以及对整个系统的控制.研究结果表明:该接收系统产生驱动控制信号的频率为8 Hz及8/13 Hz、4 Hz及4/13 Hz、2 Hz及2/13 Hz、1 Hz及1/13 Hz四组中的任意一组,频率误差绝对值小于0.14%,激电电压幅值测量范围为±5 V,相对测量误差绝对值小于1.4%,满足实际超前探测要求. 展开更多
关键词 煤矿井下 本安型设备 聚焦双频激电法 激电信号 接收系统
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聚焦双频激电法煤巷超前探测土槽实验研究
4
作者 周游 吕一鸣 +3 位作者 张金涛 刘志民 刘希高 吴淼 《机械工程与技术》 2015年第3期198-208,共11页
基于聚焦双频激电法原理设计并制作了聚焦双频激电仪,模拟井下环境建立了土槽实验台并构造了含水异常体,给出了实验台的详细设计过程。基于垂直于煤巷断面的特殊布极方法,在无偏转条件下,通过变换屏流比和两测量电极的相对位置关系,测... 基于聚焦双频激电法原理设计并制作了聚焦双频激电仪,模拟井下环境建立了土槽实验台并构造了含水异常体,给出了实验台的详细设计过程。基于垂直于煤巷断面的特殊布极方法,在无偏转条件下,通过变换屏流比和两测量电极的相对位置关系,测得在有无含水异常体下的视幅频率数据。根据数据分析得到了此条件下的最佳屏流比及最佳测量电极位置。 展开更多
关键词 煤巷超前探测 聚焦双频激电法 土槽实验 布极 视幅频率
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基于阻容网络的聚焦双频激电法精准探测正演模拟
5
作者 李冰 张密科 +3 位作者 刘志民 马杰 潘越 吴淼 《煤炭工程》 北大核心 2020年第9期111-115,共5页
为认识聚焦双频激电法煤巷综掘探测含水地质构造异常激电特征,减少传统阻容网络物理模型实验模拟系统误差,提高正演模拟测试精度,依据煤巷含水地质构造实际工况条件和聚焦效应探测机理,搭建地电测试探测模型及与其等效的阻容网络模型,利... 为认识聚焦双频激电法煤巷综掘探测含水地质构造异常激电特征,减少传统阻容网络物理模型实验模拟系统误差,提高正演模拟测试精度,依据煤巷含水地质构造实际工况条件和聚焦效应探测机理,搭建地电测试探测模型及与其等效的阻容网络模型,利用Matlab软件Simulink组件中SimPowerSystems模块精准构建探测系统仿真电路模型。通过改变阻容网络模型参量,模拟含水地质构造探测视电阻率和视幅频率变化规律。仿真实验结果表明:随测点距掘进断面距离的增加,视幅频率逐渐增加,而视电阻率逐渐减小,在测点距掘进断面48m处,视幅频率达到19.7%,视电阻率达到571.5Ω·m,即测点越靠近含水异常体,其激电效应异常越为明显。 展开更多
关键词 阻容网络 聚焦双频激电法 精准探测 激电效应参量 正演模拟
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基于阻容模型的聚焦双频激电仪性能检测试验研究 被引量：2
6
作者 刘志民 刘希高 +3 位作者 张金涛 周游 吕一鸣 吴淼 《煤炭工程》 北大核心 2015年第4期99-101,共3页
为验证聚焦双频激电仪试验样机的准确性和可靠性,将其发展成为工程样机并开展煤矿井下工业性试验,创成聚焦双频激电法煤巷综掘探测技术。论文根据煤巷围岩介质激发极化特性,设计了可靠的阻容模型RC测试网络。通过分析聚焦双频激电仪激... 为验证聚焦双频激电仪试验样机的准确性和可靠性,将其发展成为工程样机并开展煤矿井下工业性试验,创成聚焦双频激电法煤巷综掘探测技术。论文根据煤巷围岩介质激发极化特性,设计了可靠的阻容模型RC测试网络。通过分析聚焦双频激电仪激电参量数据采集处理与模型理论计算方法,对比模型视幅频率和相对相位差试验测试和理论计算结果,准确、快速地完成聚焦双频激电仪时频域性能检测。结果表明:试验样机测量相位比测量幅值具有更高的精度,在幅值测量方面有待于进一步的改进和完善。 展开更多
关键词 聚焦双频激电法 阻容模型 性能检测 试验研究
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