一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，该装置包括：壳体和安装于所述壳体内部的接收装置、发射装置、屏蔽装置和推进装置；所述接收装置设置于所述壳体内部前端，所述发射装置位于所述接收装置后方预设距离处；所述屏蔽装置为空心柱体，设置在所述发射装置外周；所述推进装置与所述屏蔽装置驱动连接。该探测装置基于电磁感应原理，结构简单、在钻孔中采用发射装置发射一次场，利用接收装置获取孔壁外围地质体电磁场响应特征，并对非探测方向电磁信号进行屏蔽，以达到指向性探测目的，且不受巷道中金属的干扰，可准确探测孔壁外围的地质体分布情况。

A scanning and detecting device in hole based on electromagnetic induction principle

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置
本技术涉及矿井地球物理
，特别涉及一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置。
技术介绍
矿井巷道掘进时经常受到来自前方的断层、陷落柱及采空区等隐蔽导水地质构造的威胁，如何准确探明掘进巷道前方的含水地质体是保障巷道安全掘进的关键。目前，矿井掘进巷道水害超前探测方法包括钻探法和地球物理方法。其中钻探法具有探测结果直观、准确的特点，但其施工周期长，工作效率低，探测范围仅是“一孔之见”，无法获得钻孔孔壁外围的地质信息。矿井地球物理方法包括矿井瞬变电磁法、矿井直流电阻率法、矿井地质雷达、巷道－钻孔瞬变电磁法和测井等。但常规矿井瞬变电磁法探测装置偏大，只能在巷道中施工，且受金属干扰严重。矿井直流电阻率法布置接地电极较为麻烦，施工效率较低。矿井地质雷达低频探测天线较长，在井下有限空间难以开展，且无法识别地质体的富水性。巷道—钻孔瞬变电磁法采用井中发射，钻孔内接收的方式，其发射装置为常规的线圈，受巷道中金属干扰较大，且该方法不具有探测方向性。地球物理测井方法较多，装置类型多，例如随钻电磁法等，但地球物理测井方法只能获取孔壁的地质信息，无法获得孔壁外围的地质体分布情况。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本技术的一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，基于电磁感应原理，可获得孔壁外围的地质体分布情况，以达到指向性探测目的。本技术实施例提供一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，包括：壳体和安装于所述壳体内部的接收装置、发射装置、屏蔽装置和推进装置；r>所述接收装置设置于所述壳体内部前端，所述发射装置位于所述接收装置后方；所述屏蔽装置为一侧开口的空心柱体，设置在所述发射装置外周；所述推进装置与所述屏蔽装置驱动连接。进一步地，所述壳体内部具有空心高强塑料壳；所述空心高强塑料壳外侧面，靠近后端具有第一环形凹槽；在所述第一环形凹槽内绕制多匝线圈，形成发射磁芯线圈；在所述空心高强塑料壳后端插入第一铁氧体磁芯；所述第一铁氧体磁芯的长度与所述第一环形凹槽的长度相同；所述发射磁芯线圈与所述第一铁氧体磁芯，构成所述发射装置。进一步地，所述空心高强塑料壳外侧面，靠近前端具有第二环形凹槽；在所述第二环形凹槽内绕制多匝线圈，形成接收磁芯线圈；在所述空心高强塑料壳前端插入第二铁氧体磁芯；所述第二铁氧体磁芯的长度与所述第二环形凹槽的长度相同；所述接收磁芯线圈与所述第二铁氧体磁芯，构成所述接收装置。进一步地，所述壳体内还包括支架；所述支架与所述壳体内壁固定连接；所述支架中间具有连接孔，所述空心高强塑料壳穿过所述连接孔。进一步地，所述屏蔽装置为空心柱形的坡莫合金屏蔽罩薄片，侧面具有开口，后面带有空心轴；所述空心轴与所述推进装置连接。进一步地，所述屏蔽罩薄片长度为所述第一铁氧体磁芯长度的2倍。进一步地，所述推进装置包括：推进杆、步进电机和与所述步进电机连接的旋转轴；所述推进杆前端安装所述步进电机；所述推进杆后方与所述壳体后端螺纹连接；所述旋转轴与所述空心轴连接。进一步地，所述壳体由高强塑料制成，前端具有锥形高强塑料盖。本技术实施例提供的一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，包括：壳体和安装于所述壳体内部的接收装置、发射装置、屏蔽装置和推进装置；所述接收装置设置于所述壳体内部前端，所述发射装置位于所述接收装置后方预设距离处；所述屏蔽装置为空心柱体，设置在所述发射装置外周；所述推进装置与所述屏蔽装置驱动连接。该探测装置基于电磁感应原理，结构简单、在钻孔中采用发射装置发射一次场，利用接收装置获取孔壁外围地质体电磁场响应特征，并对非探测方向电磁信号进行屏蔽，不受巷道中金属的干扰，以达到指向性探测目的，可准确探测孔壁外围的地质体分布情况。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术实施例提供的基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置结构图。图2为本技术实施例提供的探测装置内部的空心高强塑料壳6的结构图。图3为本技术实施例提供的探测装置内部的装置连接示意图。图4为本技术实施例提供的探测装置内部支架示意图。图5为本技术实施例提供的探测装置内部的屏蔽装置4的结构图。图6为本技术实施例提供的探测装置内部的推进装置5的结构图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。参照图1所示，本技术实施例提供的一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，包括：壳体1和安装于壳体1的接收装置2、发射装置3、屏蔽装置4和推进装置5；壳体1由硬质高强塑料制成，可满足在矿井巷道环境中使用的材质均可，本技术实施例对此不做限定。该壳体1前端具有锥形高强塑料盖11，用于封闭整个探测装置，防止钻孔内岩屑或冲洗液进入探测装置内部。其中，接收装置2设置于壳体1内部前端，发射装置3位于接收装置2后方；屏蔽装置4为一侧开口的空心柱体，设置在发射装置3外周；对非探测信号进行屏蔽，不受巷道中金属干扰。该推进装置5与屏蔽装置4驱动连接。该探测装置基于电磁感应原理，结构简单、在钻孔中采用发射装置发射一次场，利用接收装置获取孔壁外围地质体电磁场响应特征，并对非探测方向电磁信号进行屏蔽，以达到指向性探测目的，且不受巷道中金属的干扰，可准确探测孔壁外围的地质体分布情况。在使用时，仅需一个钻孔即可获得孔外地质体分布特征，不仅能提高钻孔利用率，还可以指导探放水钻孔布置，保障矿井巷道安全掘进。进一步地，在上述壳体1内部具有空心高强塑料壳6；具有一定长度，该空心高强塑料壳6后端为发射装置3，前端为接收装置2。其中：参照图2所示，在空心高强塑料壳6外侧面，靠近后端具有第一环形凹槽61；靠近前端具有第二环形凹槽64。参照图3所示，在第一环形凹槽61内绕制多匝线圈，形成发射磁芯线圈62；在空心高强塑料壳6后端紧固插入第一铁氧体磁芯63；第一铁氧体磁芯63的长度与第一环形凹槽61的长度相同；该发射磁芯线圈62与第一铁氧体磁芯63，构成发射装置3。在第二环形凹槽64内绕制多匝线圈，形成接收磁芯线圈65；在空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，其特征在于，包括：壳体(1)和安装于所述壳体(1)内部的接收装置(2)、发射装置(3)、屏蔽装置(4)和推进装置(5)；/n所述接收装置(2)设置于所述壳体(1)内部前端，所述发射装置(3)位于所述接收装置(2)后方；/n所述屏蔽装置(4)为一侧开口的空心柱体，设置在所述发射装置(3)外周；/n所述推进装置(5)与所述屏蔽装置(4)驱动连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，其特征在于，包括：壳体(1)和安装于所述壳体(1)内部的接收装置(2)、发射装置(3)、屏蔽装置(4)和推进装置(5)；
所述接收装置(2)设置于所述壳体(1)内部前端，所述发射装置(3)位于所述接收装置(2)后方；
所述屏蔽装置(4)为一侧开口的空心柱体，设置在所述发射装置(3)外周；
所述推进装置(5)与所述屏蔽装置(4)驱动连接。


2.如权利要求1所述的一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，其特征在于，所述壳体(1)内部具有空心高强塑料壳(6)；
所述空心高强塑料壳(6)外侧面，靠近后端具有第一环形凹槽(61)；在所述第一环形凹槽内绕制多匝线圈，形成发射磁芯线圈(62)；
在所述空心高强塑料壳(6)后端插入第一铁氧体磁芯(63)；
所述第一铁氧体磁芯(63)的长度与所述第一环形凹槽(61)的长度相同；
所述发射磁芯线圈(62)与所述第一铁氧体磁芯(63)，构成所述发射装置(3)。


3.如权利要求2所述的一种基于电磁感应原理的孔中扫描探测装置，其特征在于，所述空心高强塑料壳(6)外侧面，靠近前端具有第二环形凹槽(64)；在所述第二环形凹槽(64)内绕制多匝线圈，形成接收磁芯线圈(65)；
在所述空心高强塑料壳(6)前端插入第二铁氧体磁芯(66)；
所述第二铁氧体磁芯(66)的长度与所述第二环形凹槽(64)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程久龙，董毅，温来福，张洪川，甘元创，董倩云，程强，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，青岛地博矿山科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11