[实用新型]一种井中瞬变电磁发射系统精准定位装置

说明书

本实用新型适用于煤矿、隧道等井巷中瞬变电磁超前探测领域，提供了一种井中瞬变电磁发射系统精准定位装置，包括碳纤维杆组成的垂直设置的四边形发射线圈，所述发射线圈的下端水平安装有等腰直角三角形的平衡辅助装置，所述平衡辅助装置的直角处设置有可以调节水平角度的刻度盘，所述刻度盘的上端通过伸缩杆固定连接于所述发射线圈的上边中点处；伸缩杆可实现精确控制井中瞬变电磁超前探测角度的精确控制，刻度盘精确控制装置转动角度，可实现精确控制井中瞬变电磁超前探测水平方向的精确控制，装置连接采用插拔式插头固定连接、杆件材料为无磁材料，该装置在井中复杂环境下可实现快速安装、拆卸。

技术领域

本实用新型属于煤矿、隧道等井巷中瞬变电磁超前探测领域，尤其涉及一种井中瞬变电磁发射系统精准定位装置。

背景技术

井下水灾害严重威胁煤矿企业的生产和建设，常常给煤矿企业带来巨大的财产损失和人员伤亡，井下物探是煤矿地质构造、安全隐患探测的重要手段，有煤矿勘探的“轻骑兵”之称。

在巷道掘进和工作面回采之前，利用井下瞬变电磁法超前探测技术查明巷道掘进头前方(顶底板)和回采工作面内(顶底板)的赋含水异常区，为布置探防水钻孔设计提供重要依据，因此井下瞬变电磁超前探测含水异常具有非常重要的实际意义。

由于特殊的井下施工环境，矿井瞬变电磁法主要有以下几方面的特点：(1)井下瞬变电磁法超前探测无法采用大线圈(如地面电法线框120*120m)，只能采用边长2，0m、1，5m、1，0m的多匝小线框，测量设备轻便，施工劳动强度小，提高工作效率，井下瞬变电磁法可以将线圈放置于巷道底板测量，探测底板一定深度内含水性异常体垂向和横向发育规律，也可以将线圈直立于巷道内，当线框面平行巷道掘进前方，可进行超前探测；

(2)由于采用小线圈测量，点距更密(一般为1～20m)，体积效应降低，横向分辨率提高，再者测量装置靠近目标体，大大的提高测量信号的信噪比，经验表明，井下测量的信号强度比地面同样装置及参数设置的信号强很多；

(3)利用小线框发射电磁波的方向性，可以探测采煤工作面顶、底板含水异常体的空间分布，探测巷道迎头掘进前方隐伏的导(含)水构造；

(4)受发射电流关断时间的影响，早期测量信号畸变，无法探测到浅层的地质异常体，一般存在浅部探测盲区。

井下瞬变电磁法探测一般采用重叠回线装置，包括了两条连接线、发射机、瞬变电磁仪、接收回线与发射回线，接收回线与发射回线通过两根等长绝缘体形成正方形线圈，接收回线通过连接线连到井下瞬变电磁仪，发射机通过连接线连接瞬变电磁仪与发射回线，装置的连接完成，井下瞬变电磁探测主要对掘进头和切眼形成后的工作面进行超前探测，预测掘进头前方及工作面内的含水异常，掘进头超前探测施工布置主要的参数为：探测方向、探测角度，根据多匝小线框发射电磁场的方向性，探测方向为线框平面的法线方向，探测角度设置的原则是从左侧帮到右侧帮180°范围内的角度尽量做到全面覆盖，形成对迎头左前方、正前方、右前方的扇面探测，从施工的角度讲探测方向越少施工越方便，效率越高，综合考虑，一般设置11个探测方向，分别为：左0°、左30°、左45°、左60°、左90°、90°、右90°、右60°、右45°、右30°、右0°；

井下瞬变电磁法发射线框目前采用PVC塑料管绑定发射线圈，探测方向、探测角度主要采用经验、目测等技术手段进行，由于在井中环境因素、人为因素等影响，对发射线框的角度控制、面积控制误差较大，探测结果与实际地质情况误差较大，对煤矿的安全生产造成一定的安全隐患。

总之，现有技术主要采用人工目测，凭经验来判断发射线框探测方向、探测角度，误差较大。

实用新型内容

本实用新型提供一种井中瞬变电磁发射系统精准定位装置，旨在解决现有技术主要采用人工目测，凭经验来判断发射线框探测方向、探测角度，误差较大的问题。