一种用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪及其监测方法技术

本发明专利技术公开了一种用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪及其监测方法，其中监测仪包括控制柜以及多个电磁辐射监测终端；电磁辐射监测终端包括防爆壳体、安装支架以及多个磁场传感器；防爆壳体内设置有从控制器、从存储器、信号发生电路、高速数据采集模块以及从通信模块；控制柜设置在矿井外部，并设置有主控制器、主存储器、路由器以及主通信模块。该电磁辐射监测仪及其监测方法利用多个电磁辐射监测终端能够实现矿井内多点相结合的电磁信号的采集，从而为煤岩动力灾害提供可靠的数据支持；利用高速数据采集模块能够实现电磁信号的全波形高速采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁辐射监测仪及其监测方法，尤其是一种用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪及其监测方法。

技术介绍

1、随着开采深度的增加，采矿工程面临的问题更加复杂，由此产生的工程灾害事故更为严重，尤其是瓦斯突出和冲击地压危险加大。因此，必须探索有效的深部采矿和施工技术以及防治工程灾害的基础理论和技术手段。目前冲击地压预测预报的主要方法有钻屑法、微震法、声发射法、电磁辐射法等。其中电磁辐射法是监测煤岩体的受载程度及变形破裂的能量释放，通过其变化来判断冲击矿压的危险性和危险程度。

2、最早记载的电磁扰动可以追溯到1887年地震异常现象，上世纪70年代初乌兹别克科学院证实地壳发射电磁脉冲，而且发射强度在震前急剧上升。唐山大地震后，我国开始研究震前电磁辐射异常。70年代中期，中国地震局地球物理研究所钱书清、郝锦绮等人、江苏省地震局张德齐等人开展了岩石电磁辐射实验研究。江苏省地震局张德齐等人，在岩石电磁辐射理论研究的基础上完成国家85攻关项目，研制出duf-1型临震电磁辐射监测终端，并应用于地震电磁波前兆观测。同期，日本、希腊、美国、瑞典、德国等也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：包括控制柜(113)以及多个电磁辐射监测终端；电磁辐射监测终端包括防爆壳体、安装支架以及多个磁场传感器；防爆壳体内设置有从控制器、从存储器、信号发生电路、高速数据采集模块以及从通信模块；各个磁场传感器角度可调式安装在防爆壳体的上侧面以及下侧面边缘上，用于进行多角度磁场检测；安装支架设置在防爆壳体的下侧面中心处，用于将防爆壳体固定在矿井内部的安装面上；从控制器分别与从存储器、信号发生电路、从通信模块以及高速数据采集模块电连接，高速数据采集模块以及信号发生电路均与各个磁场传感器电连接，由高速数据采集模块对各个磁场传感器进行数据采集，由...

【技术特征摘要】

1.一种用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：包括控制柜(113)以及多个电磁辐射监测终端；电磁辐射监测终端包括防爆壳体、安装支架以及多个磁场传感器；防爆壳体内设置有从控制器、从存储器、信号发生电路、高速数据采集模块以及从通信模块；各个磁场传感器角度可调式安装在防爆壳体的上侧面以及下侧面边缘上，用于进行多角度磁场检测；安装支架设置在防爆壳体的下侧面中心处，用于将防爆壳体固定在矿井内部的安装面上；从控制器分别与从存储器、信号发生电路、从通信模块以及高速数据采集模块电连接，高速数据采集模块以及信号发生电路均与各个磁场传感器电连接，由高速数据采集模块对各个磁场传感器进行数据采集，由信号发生电路向各个磁场传感器发送标准标定信号；控制柜(113)设置在矿井外部，并设置有主控制器、主存储器、路由器以及主通信模块；主控制器分别与主存储器、路由器以及主通信模块电连接；主通信模块通过防爆电缆分别与各个从通信模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：防爆壳体包括上壳体(18)以及下壳体(1)，上壳体(18)与下壳体(1)可拆卸式拼装；上壳体(18)的上侧面四边缘中部以及下壳体(1)的下侧面四边缘中部均设置有一个铰接安装槽(3)；铰接安装槽(3)上俯仰摆动式铰接安装有传感器安装座(19)，传感器安装座(19)的一侧铰接轴(21)端部通过角度锁定机构进行摆动角度锁定；磁场传感器固定安装在传感器安装座(19)上。

3.根据权利要求2所述的用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：角度锁定机构包括伸缩插条(25)、回弹压簧(29)以及锁定圆盘(23)；在铰接轴(21)的端部处设置有锁定空腔(22)，锁定圆盘(23)固定在铰接轴(21)的端部上；伸缩插条(25)的端部活动插装在锁定空腔(22)内，另一端伸出防爆壳体外；伸缩插条(25)的插入端上设置有角度锁定座(24)，并在角度锁定座(24)上设置有与锁定圆盘(23)圆周面相配合的弧形凹槽(30)；在锁定圆盘(23)的圆周面上以及弧形凹槽(30)的槽内壁上设置有相互扣合的限位凸条；回弹压簧(29)安装在锁定空腔(22)内，用于推动锁定圆盘(23)贴合弧形凹槽(30)。

4.根据权利要求2所述的用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：磁场传感器包括线圈组件、磁芯、内置线路板(65)、防爆外壳、内侧弧形屏蔽叶片(47)以及外侧弧形屏蔽叶片(48)；磁芯固定在线圈组件内部；在防爆外壳内设置有线圈固定腔(53)以及电路固定空腔(64)；线圈组件可拆卸安装在线圈固定腔(53)内；内置线路板(65)可拆卸安装在电路固定空腔(64)内，在内置线路板(65)上设置有与线圈组件电连接的信号处理电路，信号处理电路分别与高速数据采集模块以及信号发生电路电连接；防爆外壳的端部通过安装连接柱(50)固定在传感器安装座(19)上；在安装连接柱(50)上旋转式安装有两个叶片支撑环(45)；内侧弧形屏蔽叶片(47)以及外侧弧形屏蔽叶片(48)的端部分别通过连接支撑条(46)连接固定在两个叶片支撑环(45)上，且内侧弧形屏蔽叶片(47)以及外侧弧形屏蔽叶片(48)均呈局部包围式位于防爆外壳的外围。

5.根据权利要求4所述的用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：线圈组件包括绕线管(54)、三个中部感应线圈(62)、两个端部感应线圈(60)、六个反馈线圈(61)以及两个地线线圈(57)；磁芯同轴式固定设置在绕线管(54)内；在绕线管(54)的中部外壁上设置有六个第一环槽(58)、三个第二环槽(59)以及两个第三环槽(63)，三个第二环槽(59)以及两个第三环槽(63)分别位于六个第一环槽(58)之间的五个间隔区间内，三个第二环槽(59)位于两个第三环槽(63)之间，相邻的第一环槽(58)与第二环槽(59)的间距等于相邻的第一环槽(58)与第三环槽(63)的间距；在绕线管(54)的两端外壁上均设置有一个第四环槽(55)；两个地线线圈(57)分别位于两个第四环槽(55)内，且均与信号处理电路的接地输入端电连接；三个中部感应线圈(62)分别位于三个第二环槽(59)内，两个端部感应线圈(60)分别位于两个第三环槽(63)内，六个反馈线圈(61)分别位于六个第一环槽(58)内；六个反馈线圈(61)依次相连构成反馈线圈电路，且反馈线圈电路的一端与地线线圈(57)电连接，另一端与信号处理电路的反馈信号输入端电连接；三个中部感应线圈(62)以及两个端部感应线圈(60)按照所在位置顺序连接构成检测线圈电路，且检测线圈电路的一端与地线线圈(57)的一端电连接，另一端与信号处理电路的电磁信号输入端电连接；地线线圈(57)的另一端与信号处理电路的接地输入端电连接；信号处理电路用于对电磁信号输入端的电磁信号进行放大处理以及向反馈信号输入端反馈放大处理后的电磁信号；信号处理电路设置有用于输出放大处理后的电磁信号的电磁信号输出端，电磁信号输出端与高速数据采集模块的信号采集端电连接；信号处理电路还设置有与反馈信号输入端电连接的标定信号输入端，标定信号输入端与信号发生电路电连接。

6.根据权利要求5所述的用于煤岩动力灾害监测的电磁辐射监测仪，其特征在于：第四环槽(55)的槽宽小于第一环槽(58)的槽宽，第一环槽(58)的槽宽小于第三环槽(63)的槽宽，第三环槽(63)的槽宽小于的第二环槽(59)的槽宽；中部感应线圈(62)为四十匝，且单层平铺绕设在第二环槽(59)内；端部感应线圈(60)为二十匝，且单层平铺绕设在第三环槽(63)内；反馈线圈(61)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑锋，刘思佳，何岗，李兵，白宗荣，居海华，夏忠，杨杰，于洋，孙君嵩，王丽，王琛，
申请(专利权)人：江苏徐矿能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：