[发明专利]一种矿井直流电测深数据采集电缆及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集电缆及方法，尤其适用地球理勘探的领域中使用的矿井直流电测深高效数据采集电缆及方法。

背景技术

由于直流电测深法的理论方法技术简单，对浅层地质体异常体分辨能力强，对高阻和低阻的反映均良好并且抗干扰能力强，因此在地球物理勘探的领域中占有很重要的地位。如下图所示为电测深法装置类型示意图，传统的电测深进行数据采集时需要拉皮尺进行测量极距，和“跑极”并带着大量的线才可以加大探测深度，即随着探测深度的加大，A,B和M,N需要向两边进行移动，在矿井巷道中，空间有限，环境恶劣，进行数据采集时极其不方便。

传统的电测深数据采集时所使用的是将测量线与供电线分开，测量线MN与供电线AB的一头接上电极另一头接在仪器上面进行供电和接收采集的电压值，这种方式的弊端就是，根据探测区域深度的要求，需要拿着探测深度最大或者剖面最大时所用的线，一直进行跑极，异常繁琐，同时还需要拉皮尺进行确定供电极距和测量极距，在地面或者矿井里标点，一般需要工作人员五到六人，若探测深度很大的情况下，工作人员的集中调配困难，工作劳动强度大。

发明内容

针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单，使用方便，使用时工作强度低的矿井直流电测深高效数据采集电缆及方法。

为实现上述技术目的，本发明的矿井直流电测深数据采集电缆，包括电缆和设在电缆两端分别设有公母连接头，所述电缆包括测量线、供电线和加强线，所述测量线、供电线和加强线通过捆绑线被捆绑在一起，所述测量线、供电线和加强线与捆绑线的间隙中充填有高强玻璃纤维；

所述测量线和供电线均包括铜线，铜线外侧包裹有绝缘层，绝缘层外侧包裹有保护层，有效防止漏电影响铜线的测量数据；

所述加强线包括钢丝，钢丝外侧顺序包裹绝缘层和保护层；

所述测量线上每隔五米处设置有一个接口，所述供电线上每隔十米处设置有一个接口，接口内设有控制开关；

所述控制开关包括绝缘外壳，绝缘外壳内两端均通过活动轴活动连接有相互配对的一组弹簧铜片，所述的弹簧铜片通过两侧设置的弹簧接触使电流导通，绝缘外壳两侧上分别设有与弹簧铜片连通的插孔；

所述公母连接头的公连接头上设有呈品字形分布的测量线插头、供电线插头和加强线插头插头，母连接头上设有同样呈品字形分布的测量线插座、供电线插座和加强线插座插座，所述公母连接头上设有防插错防脱落相互匹配的公头卡扣和母头卡扣。

所述控制开关上的插孔内设有能将相互配对的铜片顶起断路的柱状插头，柱状插头顶端设有旋钮，柱状插头靠近旋钮处设有一段与控制开关上插孔相匹配的螺纹，柱状插头上通过连接线连接有铜电极；所述控制开关上均按照顺序标有序号和电缆长度。   一种使矿井直流电测深数据采集方法，其步骤为：

首先丈量待测区域的长度，根据丈量的长度选择数据采集电缆，将数据采集电缆笔直铺设在待测区域，此时当待测区域长度超过采集电缆长度时，通过采集电缆的公母头进行扩展连接，连接时保证公头上的公头卡扣和母头上的母头卡扣对接无误；

其次将数据采集电缆中的测量线插头和供电线插头连接到直流测量主机上，然后根据探测深度要求，确定测量极距和供电极距，根据电缆上面控制开关的序号确定距离，选取合适的距离以达到所要求的测量极距和供电极距，然后把多根柱状插头分别插入测量线和供电线合适距离的控制开关中；

开启直流测量主机后，当柱状插头插入控制开关插孔时，控制开关中的弹簧铜片在柱状插头相互分离，电缆内线路断路，此时电缆内的电流顺着柱状插头、连接线和插入地面的铜电极流入地下，从而测量地面的电位差。

有益技术效果：

在两端设有公母连接头，方便使用相同的电缆连接，便于延长电缆；

电缆设有加强线，加强了电缆的强度，将测量线、供电线和加强线集成在一起，减少了传统电测深法进行测量时，需要拉测量线与供电线的麻烦，电缆上面在供电线的控制开关与测量线的控制开关均严格按照等同距离布置，且标有距离数据，不使用皮尺即可得出测量极距；

使用本发明进行测深数据采集时，只需要在测试区域间铜电极连接到电缆最近的接口上完成跑极工作，减少了跑极的工作量。

附图说明

图 1 为本发明矿井直流电测深数据采集电缆的结构图；

图 2 为本发明矿井直流电测深数据采集电缆的控制开关结构图；

图 3为本发明矿井直流电测深数据采集电缆的铜电极设计图；