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矿井音频电透视法是重要的地球物理探测手段之一,常用来探测采掘工作面顶、底板含水地质体赋存状态。它利用音频信号穿透能力强的特征,以不同岩层及相同岩层不同赋水性的导电性差异为基础条件,人工向地下发射音频电流,观察地下电场分布规律,分析探测区岩层的视电阻率平面等值线图,间接判定相对富水性强弱,从而确定岩溶、裂隙的分布规律及地质构造位置,为探测工作面顶底板导水构造和检查注浆效果提供依据,是矿井安全高效生产地质保障技术的重要手段之一。 论文从研究矿井电气设备的技术要求和矿井音频电透视仪器的技术特点入手,制定了多道观测的新型音频电透视仪器的整体研制方案,设计了本质安全防爆电源电路、高灵敏度接收探头、基于恒流限制技术与控制切断技术的隔离发射电路以及低功耗带有USB接口、串口以及液晶屏驱动口的工控机控制单元,实现了数据采集FFT抗干扰的分析算法和现场快速数据处理算法。研制的矿井音频电透视仪器具有双机间通信功能,发射、接收一体化,数据采集与数据处理一体化等创新点,实现了自动多道切换电极等自动观测新功能。 论文分析了仪器系统室内测试与野外实验的数据,证实了所研制样机系统功能的完整性,并达到了设计指标要求。最后,论文对研究成果进行了总结,并对仪器系统的进一步改进提出了建议。