[发明专利]一种煤矿井下钻孔瞬变电磁地层电阻率探测装置及方法

说明书

本发明公开了一种煤矿井下钻孔瞬变电磁地层电阻率探测装置及方法，分别设计了波形产生电路、信号放大电路、滤波电路、AD转换电路、控制电路等电路，从而确保全面探测钻孔电阻率参数及其他电性信息。本发明电路设计简洁，在能够达到信号发射与接收、处理的目标下，减少了电路所占空间；装置采用模块化设计的方法，实现了电路间信号的快速传输与处理；采用传统电子器件与集成电路结合的方式，装置整体功耗较小，使用效率高。

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，涉及一种煤矿井下钻孔瞬变电磁地层电阻率探测装置及方法。

背景技术

煤矿事故大多出现在巷道掘进期间，突水事故是其中重大灾害之一，为保证巷道安全快速掘进，矿方极为关注未掘进区域的隐蔽致灾因素，此外，煤岩层界面位置的地层数据参数，也是煤矿关注的重点，这些问题均可采用钻孔瞬变电磁地层电阻率探测来解决。近年来，随着煤矿井下钻孔瞬变电磁探测技术的发展，对钻孔径向低电阻地质异常体探测精度已达到了较高水平。但对地层电阻率的计算精度以及识别效果一直受限，这就要求需要更为精确的钻孔瞬变电磁探测装置和探测方法实现地层电阻率的精确探测。

要提高探测精度，就对电路设计的要求更加严格。必须增大发射能量和信号接收能力提高晚期信号探测质量，需要对探测过程中的信号发射电路及接收处理电路进行设计，提高整体的探测性能。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿井下钻孔瞬变电磁地层电阻率探测装置及方法，以解决现有技术中难以提高径向探测距离，探测精度不高等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种煤矿井下钻孔瞬变电磁地层电阻率探测装置，包括波形产生电路、信号放大电路、滤波电路、AD转换电路、控制电路和供电电源电路；所述波形产生电路能产生钻孔瞬变电磁发射波形信号，波形产生电路与信号放大电路一端连接以通过信号放大电路将接收到的波形信号进行放大，信号放大电路另一端与滤波电路一端连接以通过滤波电路将放大后的信号进行带阻滤波处理，滤波电路另一端与AD转换电路一端连接以通过AD转换电路将带阻滤波处理后的信号进行数模转换生成能数字化处理的数字信号，AD转换电路另一端与控制电路一端连接以通过控制电路接收AD转换电路转换后的信号并控制信号的发射与接收处理过程，控制电路另一端与供电电源电路连接以通过供电电源电路给控制电路提供电源。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述波形产生电路包括电阻R1-2、电阻R2-2、电阻R3-2、电阻R4-2、电阻R5-2、电阻R6-2、电阻R7-2、电阻R8-2、电容C1-2、电容C2-2、电容C3-2、电容C4-2、电容C5-2、电容C6-2、二极管D1-2、二极管D2-2、二极管D3-2、二极管D4-2和二极管D5-2；

所述电阻R1-2一端与电阻R2-2一端、电容C1-2一端和二极管D1-2阳极共同连接，电阻R1-2另一端与电阻R3-2一端、电容C4-2一端、电阻R4-2一端、二极管D4-2阴极和二极管D3-2阴极共同连接；所述电阻R2-2另一端与电容C3-2一端、电容C5-2一端、电阻R5-2一端、二极管D5-2阳极、电容C6-2一端和电阻R8-2一端共同连接后连接所述信号放大电路；所述电阻R3-2另一端与二极管D1-2阴极、二极管D2-2阳极和电容C3-2另一端共同连接；所述电阻R4-2另一端与二极管D2-2阴极、电容C4-2另一端、电容C5-2另一端、电阻R5-2另一端和电容C2-2一端共同连接；所述电阻R6-2一端与二极管D4-2阳极、二极管D5-2阴极共同连接，电阻R6-2另一端与电阻R7-2一端、电阻R8-2另一端和二极管D3-2阳极共同连接；所述电阻R7-2另一端与电容C6-2另一端连接；所述电容C1-2另一端与电容C2-2另一端连接。