一种煤矿井下钻孔微震监测装置及微震监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤矿井下钻孔微震监测装置及微震监测方法，包括微震传感电路、隔离滤波电路、编程放大电路、AD转换电路、实时控制电路；微震传感电路能检测震动信号，隔离滤波电路隔离杂波信号同时对采集的震动信号进行滤波处理，编程放大电路将采集的微震信号进行放大处理，AD转换电路将采集的模拟信号转换为数字信号，实时控制电路实时控制整体电路的运行。本发明专利技术采用地震波的互换原理，在保持整个监测装置不变的情况下，进行微地震监测，使其较好地符合了地震互换的条件，保证定位精确，级别判断准确，使得监测评价科学可靠。使得监测评价科学可靠。使得监测评价科学可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下钻孔微震监测装置及微震监测方法


[0001]本专利技术属于煤矿开采过程中的煤层探测
，具体涉及一种煤矿井下钻孔微震监测装置及微震监测方法。

技术介绍

[0002]煤岩动力灾害主要包括冲击地压、煤与瓦斯突出等，易受采动作用影响且常发生在高应力集中区，其破坏性大，能造成井巷破坏、设备损坏和人员伤亡等严重后果。对煤岩动力灾害危险区域进行探测预警是煤矿提前采取措施、确保安全生产的前提和保障。
[0003]将波速层析成像与微震监测相结合而形成的震动波反演技术，该技术已在冲击地压矿井进行了大量应用，取得了良好效果，但仍然存在部分难题需要攻克。比如，影响该技术实施效果的重要因素之一是，微震传感器与震源之间的传播射线对探测区域的覆盖程度，不理想的射线覆盖得到的反演结果的可靠性较低，而传播射线对探测区域的覆盖程度依赖于微震传感器和震源的相对空间位置，这就导致在探测区域周边缺乏微震震源或者缺乏巷道来合理布置微震传感器和实施人工震源的情况下该技术难以实施或无法实施，这导致该技术在瓦斯矿井掘进巷道突出危险性探测预警方面难以推广应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种煤矿井下钻孔微震监测装置及微震监测方法，以解决目前微震监测系统定位精度不够精确、级别判断不够准确等技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种煤矿井下钻孔微震监测装置，包括微震传感电路、隔离滤波电路、编程放大电路、AD转换电路、实时控制电路；所述微震传感电路能检测震动信号，微震传感电路的输出端与隔离滤波电路的输入端连接以通过隔离滤波电路隔离杂波信号同时对采集的震动信号进行滤波处理，隔离滤波电路的输出端与编程放大电路的输入端连接以通过编程放大电路将采集的微震信号进行放大处理，编程放大电路的输出端与AD转换电路的输入端连接以通过AD转换电路将采集的模拟信号转换为数字信号，AD转换电路的输出端与实时控制电路的输入端连接以通过实时控制电路实时控制整体电路的运行。
[0007]本专利技术还包括如下技术特征：
[0008]具体的，所述微震传感电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电源V21、电源V22、电源V23、电源V24、二极管D21、二极管D22、二极管D23、二极管D24、二极管D25、二极管D26、三极管Q21、三极管Q22、运算放大器IC21和运算放大器IC22；运算放大器IC21和运算放大器IC22均采用型号为LM741的运算放大器；
[0009]所述电阻R21一端与三极管Q21集电极和天线连接，电阻R21另一端与电容C21一端、电阻R23一端、电阻R24一端、电容C24一端、二极管D26阴极和电阻R27一端共同连接并作
为微震传感电路的输出端与所述隔离滤波电路的输入端连接；所述电阻R22一端连接电容C21另一端，电阻R22另一端与二极管D21阴极和三极管Q21基极共同连接；所述电阻R23另一端与电容C22一端连接；所述电阻R24另一端与二极管D22阴极连接；所述电阻R25一端与电容C22另一端和电容C23一端共同连接，电阻R25另一端与运算放大器IC21反相输入端和运算放大器IC22同相输入端共同连接；所述电阻R26一端与二极管D24阴极连接，电阻R26另一端与二极管D25阴极、电容C26一端和三极管Q22基极共同连接；所述电阻R27另一端与二极管D26阳极和三极管Q22集电极共同连接；所述电容C23另一端与二极管D22阳极、三极管Q21发射极、二极管D21阳极、二极管D23阳极、电容C25一端、电容C26另一端和三极管Q22发射极共同连接；所述电容C24另一端与运算放大器IC21同相输入端和二极管D23阴极共同连接；所述电容C25另一端与运算放大器IC22反相输入端连接；所述电源V21与运算放大器IC21正电源端连接；所述电源V22与运算放大器IC21负电源端连接；所述电源V23与运算放大器IC22正电源端连接；所述电源V24与运算放大器IC22负电源端连接；所述二极管D24阳极与运算放大器IC21输出端连接；所述二极管D25阳极与运算放大器IC22输出端连接。
[0010]具体的，所述隔离滤波电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C38、电源V31、电源V32、电源V33、二极管D31、二极管D32、二极管D33、二极管D34、二极管D35和运算放大器IC31；运算放大器IC31使用型号为LM386的运算放大器；
[0011]所述电阻R31一端连接电容C31一端，电阻R31另一端与二极管D31阳极和运算放大器IC31同相输入端共同连接；所述电阻R32一端连接电容C32一端，电阻R32另一端与二极管D32阳极和运算放大器IC31反相输入端共同连接；所述电阻R33一端与电容C34一端和二极管D31阴极共同连接，电阻R33另一端连接电容C33一端；所述电阻R34一端连接电容C34另一端，电阻R34另一端与电容C33另一端和二极管D33阳极共同连接；所述电阻R35一端连接运算放大器IC31输出端，电阻R35另一端与二极管D33阴极、电容C35一端、二极管D35阳极、二极管D34阴极和电容C36一端共同连接；所述电阻R36一端连接电容C37一端，电阻R36另一端与二极管D34阳极和电容C38一端共同连接；所述电阻R37一端与二极管D32阴极和电容C37另一端共同连接，电阻R37另一端连接电容C38另一端；所述电容C31另一端作为隔离滤波电路的输入端与所述微震传感电路的输出端连接；所述电容C32另一端连接电源V33；所述电容C35另一端连接运算放大器IC31的6号管脚；所述电容C36另一端连接运算放大器IC31的7号管脚；所述电源V31与运算放大器IC31正电源端连接；所述电源V32与运算放大器IC32负电源端连接；所述二极管D35阴极作为隔离滤波电路的输出端与所述编程放大电路输入端连接。
[0012]具体的，所述编程放大电路包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电源V41、电源V42、电源V43、电源V44、电源V45、电源V46、二极管D41、二极管D42、二极管D43、三极管Q41、运算放大器IC41和运算放大器IC42；运算放大器IC41和运算放大器IC42均使用型号为LM741的运算放大器；
[0013]所述电阻R41一端连接电源V41并作为编程放大电路的输入端与所述隔离滤波电路的输出端连接，电阻R41另一端连接运算放大器IC41同相输入端；所述电阻R42一端与运算放大器IC41输出端和二极管D41阳极共同连接，电阻R42另一端连接电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下钻孔微震监测装置，其特征在于，包括微震传感电路、隔离滤波电路、编程放大电路、AD转换电路、实时控制电路；所述微震传感电路能检测震动信号，微震传感电路的输出端与隔离滤波电路的输入端连接以通过隔离滤波电路隔离杂波信号同时对采集的震动信号进行滤波处理，隔离滤波电路的输出端与编程放大电路的输入端连接以通过编程放大电路将采集的微震信号进行放大处理，编程放大电路的输出端与AD转换电路的输入端连接以通过AD转换电路将采集的模拟信号转换为数字信号，AD转换电路的输出端与实时控制电路的输入端连接以通过实时控制电路实时控制整体电路的运行。2.如权利要求1所述的煤矿井下钻孔微震监测装置，其特征在于，所述微震传感电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电源V21、电源V22、电源V23、电源V24、二极管D21、二极管D22、二极管D23、二极管D24、二极管D25、二极管D26、三极管Q21、三极管Q22、运算放大器IC21和运算放大器IC22；运算放大器IC21和运算放大器IC22均采用型号为LM741的运算放大器；所述电阻R21一端与三极管Q21集电极和天线连接，电阻R21另一端与电容C21一端、电阻R23一端、电阻R24一端、电容C24一端、二极管D26阴极和电阻R27一端共同连接并作为微震传感电路的输出端与所述隔离滤波电路的输入端连接；所述电阻R22一端连接电容C21另一端，电阻R22另一端与二极管D21阴极和三极管Q21基极共同连接；所述电阻R23另一端与电容C22一端连接；所述电阻R24另一端与二极管D22阴极连接；所述电阻R25一端与电容C22另一端和电容C23一端共同连接，电阻R25另一端与运算放大器IC21反相输入端和运算放大器IC22同相输入端共同连接；所述电阻R26一端与二极管D24阴极连接，电阻R26另一端与二极管D25阴极、电容C26一端和三极管Q22基极共同连接；所述电阻R27另一端与二极管D26阳极和三极管Q22集电极共同连接；所述电容C23另一端与二极管D22阳极、三极管Q21发射极、二极管D21阳极、二极管D23阳极、电容C25一端、电容C26另一端和三极管Q22发射极共同连接；所述电容C24另一端与运算放大器IC21同相输入端和二极管D23阴极共同连接；所述电容C25另一端与运算放大器IC22反相输入端连接；所述电源V21与运算放大器IC21正电源端连接；所述电源V22与运算放大器IC21负电源端连接；所述电源V23与运算放大器IC22正电源端连接；所述电源V24与运算放大器IC22负电源端连接；所述二极管D24阳极与运算放大器IC21输出端连接；所述二极管D25阳极与运算放大器IC22输出端连接。3.如权利要求1所述的煤矿井下钻孔微震监测装置，其特征在于，所述隔离滤波电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C38、电源V31、电源V32、电源V33、二极管D31、二极管D32、二极管D33、二极管D34、二极管D35和运算放大器IC31；运算放大器IC31使用型号为LM386的运算放大器；所述电阻R31一端连接电容C31一端，电阻R31另一端与二极管D31阳极和运算放大器IC31同相输入端共同连接；所述电阻R32一端连接电容C32一端，电阻R32另一端与二极管D32阳极和运算放大器IC31反相输入端共同连接；所述电阻R33一端与电容C34一端和二极管D31阴极共同连接，电阻R33另一端连接电容C33一端；所述电阻R34一端连接电容C34另一端，电阻R34另一端与电容C33另一端和二极管D33阳极共同连接；所述电阻R35一端连接运算放大器IC31输出端，电阻R35另一端与二极管D33阴极、电容C35一端、二极管D35阳极、二
极管D34阴极和电容C36一端共同连接；所述电阻R36一端连接电容C37一端，电阻R36另一端与二极管D34阳极和电容C38一端共同连接；所述电阻R37一端与二极管D32阴极和电容C37另一端共同连接，电阻R37另一端连接电容C38另一端；所述电容C31另一端作为隔离滤波电路的输入端与所述微震传感电路的输出端连接；所述电容C32另一端连接电源V33；所述电容C35另一端连接运算放大器IC31的6号管脚；所述电容C36另一端连接运算放大器IC31的7号管脚；所述电源V31与运算放大器IC31正电源端连接；所述电源V32与运算放大器IC32负电源端连接；所述二极管D35阴极作为隔离滤波电路的输出端与所述编程放大电路输入端连接。4.如权利要求1所述的煤矿井下钻孔微震监测装置，其特征在于，所述编程放大电路包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电源V41、电源V42、电源V43、电源V44、电源V45、电源V46、二极管D41、二极管D42、二极管D43、三极管Q41、运算放大器IC41和运算放大器IC42；运算放大器IC41和运算放大器IC42均使用型号为LM741的运算放大器；所述电阻R41一端连接电源V41并作为编程放大电路的输入端与所述隔离滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，王智聪，张鹏，王小龙，赵兆，李渊，刘柏根，张涛，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：