一种矿井探测雷达设备的制作方法

本发明涉及矿井探测的技术领域，具体涉及一种矿井探测雷达设备。

背景技术：

煤矿等地下矿物开采一直以来都是较为危险的行业，在地下的勘探、爆破和开采、运输过程中，有时会造成地下矿井的坍塌(矿井坍塌难以预测)，而一旦发生坍塌后，由于自救与外界救援的双重困难，往往会造成较为恶劣的安全事故，也会产生重大的经济损失。

技术实现要素：

本发明为解决上述的技术问题提供一种矿井探测雷达设备。

本发明采用的技术方案为：一种矿井探测雷达设备，包括控制中心、辅助设备和探测设备；控制中心用于处理数据、输出控制指令和显示各项信息；辅助设备由支架与通信器组成，支架为探测设备自动行驶提供稳定的道路，通信器与探测设备无线连接，向探测设备发送待测信号；探测设备主要由天线模块、数据处理模块和显示模块组成，天线模块通过向矿井墙体发射高频电磁波并通过接受特定频率的回波来分析墙体一定深度内组成成分的信息，天线模块用于检测含水量信息和岩石、金属、土壤比例信息，以及探测墙体疏密程度；数据处理模块分析处理信息并将这些信息实时显示在显示模块上，探测设备通过天线模块与控制中心通信，同时将检测结果实时传输到控制中心。

其中，控制中心根据需要监测情况，开启通信器与探测设备的连接，探测设备再依托支架自动行驶到该区域进行检测。

其中，通信器数量较多，分布在矿井下各个区域。

本发明的工作原理类似于探地雷达，探地雷达是通过发射天线向地下发射高频电磁波，电磁波在地下传播时遇到电性性质不同的介质或临界面时会发生反射，这时通过接收天线反射回地面的电磁波，然后通过控制系统接收处理信号，得到探查地地质体分布的情况。通过分析矿井下周边墙体一定深度内的成分构成，可以为开采爆破提供技术指导。

本发明与现有技术相比的优点在于：

煤矿等地下矿物开采一直以来都是较为危险的行业，矿井坍塌将会导致安全事故发生并会造成重大经济损失。本设备提供一种可以实时监测矿井安全的探测设备，尤其是探测矿井下周边墙体的安全系数。通过探测周别墙体的成分构成，如含水比例、墙体疏松程度等指标，来评估是否有坍塌风险。并且本设备提供的是一种自动检测设备，可以避免人为的疏忽。

附图说明

图1为本发明一种矿井探测雷达设备基本原理图；

图2为本发明一种矿井探测雷达设备探测原理框图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。

如图1所示，本发明一种矿井探测雷达设备，本设备的主要组成分为三个部分：控制中心、辅助设备、探测设备；控制中心主要处理数据、输出控制指令和显示各项信息。辅助设备由支架与通信器组成，支架为探测设备自动行驶提供稳定的道路；通信器与探测设备无线连接，向探测设备发送待测信号。通信器数量较多，分布在矿井下各个区域。

探测设备主要由天线模块、数据处理模块和显示模块组成。天线通过向矿井墙体发射高频电磁波并通过接受特定频率的回波来分析墙体一定深度内组成成分的信息。主要可检测含水量信息和岩石、金属、土壤比例信息，以及探测墙体疏密程度等(如地下水干涸导致的中空情况)。数据处理模块分析处理信息并将这些信息实时显示在显示器上，探测设备通过天线模块与控制中心通信，同时将检测结果实时传输到控制中心。

控制中心根据需要监测情况，开启特定通信器与探测设备的连接，探测设备再依托支架自动行驶到该区域进行检测。

各个设备每天都可以工作多次，提供每日检测报告，以至于确保安全。通过长期的监测，可以划出安全区域(坍塌风险几乎为0)、中性区域、危险区域等；对危险区域增加监测频率，并增加安全保护工作，对安全区域降低监测频率。并且在每一次重大操作前，都需要参考往日检测报告与各区域危险等级，来安排最安全的方案，达到预防坍塌的目的。

本发明一种矿井探测雷达设备具备：1)探测矿井周边墙体一定深度内的主要组成成分构成；2)循环式自动检测；3)生成探测报告；4)评估不同区域的不同坍塌风险值；5)提供爆破分析。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种矿井探测雷达设备，包括控制中心、辅助设备和探测设备；控制中心用于处理数据、输出控制指令和显示各项信息；辅助设备由支架与通信器组成，支架为探测设备自动行驶提供稳定的道路，通信器与探测设备无线连接，向探测设备发送待测信号；探测设备主要由天线模块、数据处理模块和显示模块组成，天线模块通过向矿井墙体发射高频电磁波并通过接受特定频率的回波来分析墙体一定深度内组成成分的信息，天线模块用于检测含水量信息和岩石、金属、土壤比例信息，以及探测墙体疏密程度；数据处理模块分析处理信息并显示在显示模块上，探测设备通过天线模块与控制中心通信，同时将检测结果实时传输到控制中心。能够达到预防坍塌的目的。

技术研发人员：丁超;王超;王辉;胡代明;刘长青;汪敏磊;秦榕
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：2019.03.22
技术公布日：2019.06.14