一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，涉及金属矿床地下开采领域，其中，磁性矿物检测装置，包括：矿浆收集托盘、线圈传感器和数据测量处理仪；矿浆收集托盘用于收集由凿岩台车的钻头处沿钻杆流入的矿浆；线圈传感器检测矿浆流动时的电压，得到传感器电压；数据测量处理仪与线圈传感器连接；数据测量处理仪由传感器电压计算线圈传感器的电感值，以确定矿浆中磁性矿物的含量；钻孔监测系统测量钻杆的钻进位移和钻进扭矩，根据钻进位移与时间的关系，计算钻杆推进速度，由钻杆推进速度和钻进扭矩确定目标矿体的赋存状态。本发明专利技术能在现场实时监测磁性矿物的含量和赋存状态，降低时间成本，提高测量的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置


[0001]本专利技术涉及金属矿床地下开采领域，特别是涉及一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置。

技术介绍

[0002]目前，对有色金属矿体的勘探，往往需要现场凿岩取芯，收集大量岩芯后，再搬运回检测中心进行离线式检测，该过程耗费大量人力物力，且不能实时对现场凿岩爆破工作进行指导，极大的延长了工期，且效果相比原位检测差，给现场带来了诸多不确定性。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术实施例提供一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，以在现场实时监测磁性矿物的含量和赋存状态，降低时间成本，提高测量的准确性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，包括：磁性矿物检测装置和钻孔监测系统；所述磁性矿物检测装置，包括：矿浆收集托盘、线圈传感器和数据测量处理仪；
[0006]所述矿浆收集托盘套设在凿岩台车的钻杆上；所述矿浆收集托盘用于收集由所述凿岩台车的钻头处沿所述钻杆流入的目标矿体的矿浆；所述矿浆收集托盘与所述线圈传感器的内部连通；所述线圈传感器用于检测所述矿浆流动时的电压，得到传感器电压；所述数据测量处理仪与所述线圈传感器连接；所述数据测量处理仪用于根据所述传感器电压计算所述线圈传感器的电感值，并根据所述电感值确定所述矿浆中磁性矿物的含量；
[0007]所述钻孔监测系统用于测量所述钻杆的钻进位移和钻进扭矩，并根据所述钻进位移与钻进时间的关系，计算钻杆推进速度，根据所述钻杆推进速度和所述钻进扭矩确定所述目标矿体的赋存状态；所述赋存状态至少包含矿体厚度、夹矸位置和矿体边界。
[0008]可选地，所述线圈传感器，具体包括：玻璃钢管、漆包线圈和磁性套筒；
[0009]所述漆包线圈缠绕在所述玻璃钢管外部；所述磁性套筒套设在所述漆包线圈的外部；所述玻璃钢管的一端与所述矿浆收集托盘连通；所述漆包线圈与所述数据测量处理仪连接；所述漆包线圈用于当所述矿浆在所述玻璃钢管内流动时，检测得到传感器电压，并将所述传感器电压发送至所述数据测量处理仪。
[0010]可选地，所述钻孔监测系统，具体包括：激光位移传感器和扭矩传感器；
[0011]所述激光位移传感器用于发出激光，以照射至钻杆推进装置的一端；所述钻杆推进装置的另一端连接动力头连接杆的一端；所述动力头连接杆的另一端连接所述钻杆；所述扭矩传感器位于所述动力头连接杆与所述钻杆的连接处；所述激光位移传感器用于测量所述钻杆的钻进位移；所述扭矩传感器用于测量所述钻杆的钻进扭矩。
[0012]可选地，所述钻孔监测系统，还包括：数据处理系统；
[0013]所述数据处理系统分别与所述激光位移传感器和所述扭矩传感器连接；所述数据
处理系统用于根据所述钻进位移与钻进时间的关系，计算钻杆推进速度，并根据所述钻杆推进速度和所述钻进扭矩确定所述目标矿体的赋存状态。
[0014]可选地，所述数据测量处理仪，具体包括：单片机、第一处理电路和第二处理电路；
[0015]所述单片机的输出端通过所述第一处理电路与所述线圈传感器的输入端连接；所述单片机用于输出方波信号；所述第一处理电路用于将所述方波电路转换为正弦电流激励信号；所述线圈传感器用于在所述正弦电流激励信号的激励下，检测所述矿浆流动时的电压，得到传感器电压；
[0016]所述第二处理电路的输入端分别与所述线圈传感器的输入端、所述线圈传感器的输出端连接；所述第二处理电路的输出端与所述单片机的输入端连接；所述第二处理电路用于对所述线圈传感器的内部电阻电压和所述传感器电压进行放大转换处理，得到处理后的内部电阻电压和处理后的传感器电压；所述单片机还用于根据处理后的内部电阻电压和处理后的传感器电压计算所述线圈传感器的电感值，并根据所述电感值确定所述矿浆中磁性矿物的含量。
[0017]可选地，所述第一处理电路，具体包括：带通滤波电路和电压电流转换电路；
[0018]所述单片机的输出端通过所述带通滤波电路与所述电压电流转换电路的输入端连接；所述电压电流转换电路的输出端与所述线圈传感器的输入端连接；
[0019]所述带通滤波电路用于对所述方波信号进行整定，得到正弦电压信号；所述电压电流转换电路用于将所述正弦电压信号转换为正弦电流激励信号。
[0020]可选地，所述第二处理电路，具体包括：相量电压测量电路、电压平移电路和模数转换电路；
[0021]所述相量电压测量电路的输入端分别与所述线圈传感器的输入端、所述线圈传感器的输出端连接；所述相量电压测量电路的输出端与所述电压平移电路的输入端连接；所述电压平移电路的输出端与所述模数转换电路的输入端连接；所述模数转换电路的输出端与所述单片机的输入端连接；
[0022]所述相量电压测量电路用于对所述线圈传感器的内部电阻电压和所述传感器电压进行放大，得到电阻相量电压和传感器相量电压；所述电压平移电路用于将所述电阻相量电压和所述传感器相量电压转换到设定电压范围内，得到转换后的电阻相量电压和转换后的传感器相量电压；所述模数转换电路用于对转换后的电阻相量电压和转换后的传感器相量电压分别进行模数转换，得到处理后的内部电阻电压和处理后的传感器电压。
[0023]可选地，所述磁性矿物检测装置，还包括：连接管；
[0024]所述矿浆收集托盘上开设通孔；所述连接管用于将所述通孔与所述玻璃钢管连通。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术实施例提出了一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，矿浆收集托盘套设在凿岩台车的钻杆上；矿浆收集托盘用于收集由凿岩台车的钻头处沿钻杆流入的矿浆；矿浆收集托盘与线圈传感器的内部连通；线圈传感器用于检测矿浆流动时的电压，得到传感器电压；数据测量处理仪与线圈传感器连接；数据测量处理仪用于根据传感器电压计算线圈传感器的电感值，并根据电感值确定矿浆中磁性矿物的含量；钻孔监测系统测量钻杆的钻进位移和钻进扭矩，并根据钻进位移结合钻进时间计算钻杆推进速度，结合钻
杆推进速度和钻进扭矩确定目标矿体的赋存状态。本专利技术利用电感原理，实时收集钻孔过程中钻头处的矿浆，利用线圈传感器和数据测量处理仪实时检测矿浆中磁性矿物的含量，利用钻孔系统探测磁性矿物的赋存状态，实现了在现场实时监测磁性矿物的含量和赋存状态的目的，与取样离线式检测相比，节约了工时，大大降低了时间成本，提高了测量的准确性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置的结构图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的矿浆收集托盘分别与线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，其特征在于，包括：磁性矿物检测装置和钻孔监测系统；所述磁性矿物检测装置，包括：矿浆收集托盘、线圈传感器和数据测量处理仪；所述矿浆收集托盘套设在凿岩台车的钻杆上；所述矿浆收集托盘用于收集由所述凿岩台车的钻头处沿所述钻杆流入的目标矿体的矿浆；所述矿浆收集托盘与所述线圈传感器的内部连通；所述线圈传感器用于检测所述矿浆流动时的电压，得到传感器电压；所述数据测量处理仪与所述线圈传感器连接；所述数据测量处理仪用于根据所述传感器电压计算所述线圈传感器的电感值，并根据所述电感值确定所述矿浆中磁性矿物的含量；所述钻孔监测系统用于测量所述钻杆的钻进位移和钻进扭矩，并根据所述钻进位移与时间的关系，计算钻杆推进速度，根据所述钻杆推进速度和所述钻进扭矩确定所述目标矿体的赋存状态；所述赋存状态至少包含矿体厚度、夹矸位置和矿体边界。2.根据权利要求1所述的一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，其特征在于，所述线圈传感器，具体包括：玻璃钢管、漆包线圈和磁性套筒；所述漆包线圈缠绕在所述玻璃钢管外部；所述磁性套筒套设在所述漆包线圈的外部；所述玻璃钢管的一端与所述矿浆收集托盘连通；所述漆包线圈与所述数据测量处理仪连接；所述漆包线圈用于当所述矿浆在所述玻璃钢管内流动时，检测得到传感器电压，并将所述传感器电压发送至所述数据测量处理仪。3.根据权利要求1所述的一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，其特征在于，所述钻孔监测系统，具体包括：激光位移传感器和扭矩传感器；所述激光位移传感器用于发出激光，以照射至钻杆推进装置的一端；所述钻杆推进装置的另一端连接动力头连接杆的一端；所述动力头连接杆的另一端连接所述钻杆；所述扭矩传感器位于所述动力头连接杆与所述钻杆的连接处；所述激光位移传感器用于测量所述钻杆的钻进位移；所述扭矩传感器用于测量所述钻杆的钻进扭矩。4.根据权利要求3所述的一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，其特征在于，所述钻孔监测系统，还包括：数据处理系统；所述数据处理系统分别与所述激光位移传感器和所述扭矩传感器连接；所述数据处理系统用于根据所述钻进位移与时间的关系，计算钻杆推进速度，并根据所述钻杆推进速度和所述钻进扭矩确定所述目标矿体的赋存状态。5.根据权利要求1所述的一种地下采区磁性矿体赋存状态随钻实时探测装置，其特征在于，所述数据测量处理仪，具体包括：单片机、第一处理电路和第二处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辉，殷浩杰，孟彪，吕金星，张志义，佟晓勇，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：