一种矿井电法稳定和增强电场信号的装置的制作方法

本技术涉及物理勘探，具体是一种矿井电法稳定和增强电场信号的装置。

背景技术：

1、目前矿井电法施工中，采用垂直深入目标地层5-10厘米左右的铜棒来进行电场信号的发射和接收，施工中需要用铁锤或者铜锤对铜棒尾部进行击打，使其进入到目标岩层中，且要保证铜棒与目标岩层接触紧实。但仅限于施工场地为硬度相对较低的岩层条件，而对施工场地为混凝土砂浆地或砂岩等硬度较高的岩层，就需要使用钻机进行打孔。若发现电场信号降低或者施工区域干扰信号较强，需通过增大电场信号来提高信噪比时，则需采取加大铜棒进入岩层的深度或增加进入岩层铜棒的数量来进行处理，这对施工场地为硬度较高的岩层来说，需要重新打孔，无形之中增加了施工强度和难度。另外在以往的施工中发现，施工场地岩层硬度强、弱不一，地表岩性不均匀，致使部分地段的接收信号不稳定，需要进行多次测量才能获得较为稳定、且符合质量要求的电场信号；在目标岩层硬度相对较弱的地段，发射和接收铜棒容易倒伏，从而降低了信号的强度和真实性。在近几年的井下探测技术发展中，许多物探仪器制造厂和相关施工单位采取了许多不同的方式来提高发射和接收电场的稳定性和强度；例如，扩大仪器电池容量或者给设备增加外载电池包、增加铜棒的直径和长度、同点位增加入地铜棒的数量等，但都没能达到预期的效果。其主要不足之处在于：

2、1、施工强度大、效率低：增加外载电池包和增加入地铜棒数量，目标岩层硬度相对较大的地段还需要配备钻机，这些无疑是增加了施工配件的重量；而井下作业时，相关设备配件的搬运主要靠人力完成，而这些都给搬运带来较大困难，无形中加大了作业人员的施工强度，同时影响了施工效率。

3、2、设备成本高：通过扩大仪器电池容量需对现有设备进行更新改造或者重新购置新型号的仪器，而增加铜棒的直径和长度，需要重购置相应数量的铜棒，增大了购置成本。

4、3、信号稳定性和强度无法保证：目前行业内普遍采用的提高信号强度和稳定性的手段，是基于软弱岩体或者通过锤击铜棒可有效深入岩体的条件下进行的，但对于硬度较强的岩体目前没有有效的快捷手段，且软弱岩体信号的稳定性和强度无法保证。

5、综上所述，现有技术因其劳动强度大而导致其成本居高不下，在同行及同类型物探方法竞标时缺乏价格优势，成为其不能广泛普及的重要原因，需要改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种矿井电法稳定和增强电场信号的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种矿井电法稳定和增强电场信号的装置，包括铜棒，所述铜棒固定在支架中心，铜棒和支架放置在绝缘筒内，所述绝缘筒内填充导电介质，导电介质使铜棒、支架、绝缘筒之间接触密实。

4、作为本实用新型再进一步的方案：支架包括两个环形圆盘，环形圆盘上设置多个角铁，多个角铁等距沿圆周分布，环形圆盘上设置的角铁通过第一螺栓和另一个环形圆盘上设置的角铁连接，角铁和环形圆盘的距离可调。

5、作为本实用新型再进一步的方案：绝缘筒包括绝缘筒壁、多孔渗透板，绝缘筒壁通过第二螺栓与多孔渗透板垂直连接，多孔渗透板中心圆孔与铜棒连接固定。

6、作为本实用新型再进一步的方案：绝缘筒壁为绝缘材料，多孔渗透板为木质材料，多孔渗透板中心圆孔直径大于铜棒直径。

7、作为本实用新型再进一步的方案：支架为铜质材料，且支架外侧与绝缘筒内侧保持间隔距离。

8、作为本实用新型再进一步的方案：导电介质为软体材料，需加注饱和盐水。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型无需对现有仪器设备进行任何改装，同时不影响设备原先辅助外设的使用；通过传输线缆实现对预定点位进行供电激发，并将获取的高质量信号回传给设备；装置提高了施工效率，减轻了施工强度，可移植，电场信号稳定性和强度显著提高，施工灵活方便，尺寸可调节，购置和维护成本低廉。

技术特征：

1.一种矿井电法稳定和增强电场信号的装置，其特征在于，该矿井电法稳定和增强电场信号的装置包括铜棒，所述铜棒固定在支架中心，铜棒和支架放置在绝缘筒内，所述绝缘筒内填充导电介质，导电介质使铜棒、支架、绝缘筒之间接触密实。

2.根据权利要求1所述的矿井电法稳定和增强电场信号的装置，其特征在于，支架包括两个环形圆盘，环形圆盘上设置多个角铁，多个角铁等距沿圆周分布，环形圆盘上设置的角铁通过第一螺栓和另一个环形圆盘上设置的角铁连接，角铁和环形圆盘的距离可调。

3.根据权利要求1所述的矿井电法稳定和增强电场信号的装置，其特征在于，绝缘筒包括绝缘筒壁、多孔渗透板，绝缘筒壁通过第二螺栓与多孔渗透板垂直连接，多孔渗透板中心圆孔与铜棒连接固定。

4.根据权利要求3所述的矿井电法稳定和增强电场信号的装置，其特征在于，绝缘筒壁为绝缘材料，多孔渗透板为木质材料，多孔渗透板中心圆孔直径大于铜棒直径。

5.根据权利要求1所述的矿井电法稳定和增强电场信号的装置，其特征在于，支架为铜质材料，且支架外侧与绝缘筒内侧保持间隔距离。

6.根据权利要求1所述的矿井电法稳定和增强电场信号的装置，其特征在于，导电介质为软体材料，需加注饱和盐水。

技术总结
本技术公开了一种矿井电法稳定和增强电场信号的装置，涉及物理勘探技术领域，该矿井电法稳定和增强电场信号的装置包括铜棒，所述铜棒固定在支架中心，铜棒和支架放置在绝缘筒内，所述绝缘筒内填充导电介质，导电介质使铜棒、支架、绝缘筒之间接触密实；与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术无需对现有仪器设备进行任何改装，同时不影响设备原先辅助外设的使用；通过传输线缆实现对预定点位进行供电激发，并将获取的高质量信号回传给设备；装置提高了施工效率，减轻了施工强度，可移植，电场信号稳定性和强度显著提高，施工灵活方便，尺寸可调节，购置和维护成本低廉。

技术研发人员：张奋轩,赵辉,韩志雄,孙伟,康荔
受保护的技术使用者：陕西省煤田物探测绘有限公司
技术研发日：20230912
技术公布日：2024/3/31