一种基于无线音频信号的岩层钻测装置及方法与流程

技术特征：
1.一种基于无线音频信号的岩层钻测装置，其特征在于，所述的岩层钻测装置包括：钻机(1)、音频采集模块(2)、位移传感器(3)和信号处理模块(4)。位移传感器(3)与钻机(1)连接，具体操作是位移传感器(3)的一端与钻机(1)的底座(6)进行固定，另一端通过线路(5)与钻机(1)的伸缩端连接；在距离钻机0.5m处安装音频采集模块(2)，位移传感器(3)、音频采集模块(2)与信号处理模块(4)均通过无线方式进行数据传输。2.根据权利要求1所述的一种基于无线音频信号的岩层钻测装置，其特征在于，所述的钻机(1)为煤矿井下顶板锚杆钻机，加装至满足与位移传感器(3)相连接的钻机。3.根据权利要求1所述的一种基于无线音频信号的岩层钻测装置，其特征在于，所述位移传感器(3)为经防爆处理的矿用本质安全型位移监测设备，其型号为lsw1000本安型位移传感器，位移传感器(3)的一端与钻机(1)的底座(6)进行固定，另一端通过线路(5)与钻机(1)的伸缩端连接。4.根据权利要求1所述的一种基于无线音频信号的岩层钻测装置，其特征在于，所述的信号处理模块(4)为矿用本质安全型计算机，其上配有labview软件程序、数据采集卡，所述音频采集模块(2)和位移传感器(3)采集的信号以波、图表或动画形式进行显示。5.根据权利要求1所述的一种基于无线音频信号的岩层钻测装置，其特征在于，所述音频采集模块(2)为矿用本质安全型音频采集设备，型号为yly2.8，音频采集模块(2)采集钻机(1)切割岩层(7)的音频频率、幅度和相位，音频采集模块(2)具有无线传输功能，并通过无线传输的方式和信号处理模块连接，音频采集模块(2)将接收的音频信号转变成数字信号，再将数字信号传输给信号处理模块(4)，音频采集模块(2)距离检测钻孔2m。6.一种基于无线音频信号的岩层钻测方法，其特征在于，在钻测过程中，实时记录、对比和显示岩层岩性。按以下步骤进行：第一步，组装设备。在钻机上安装位移传感器(3)，位移传感器(3)的一端与钻机(1)的底座(6)进行固定，另一端通过线路(5)与钻机(1)的伸缩端连接；在检测钻孔附近设置音频采集模块；第二步，调试设备。检查线路连接及设备状况，启动位移传感器(3)、音频采集模块(2)、信号处理模块(4)以及钻机(1)，检测并调试位移传感器和震动传感器运行状况；第三步，收集数据。启动钻机(1)，钻头冲击岩层，并发出音频信号，音频采集模块(2)每间隔0.2秒采集一次数据，音频采集模块(2)接收音频信号并将音频信号发送至信号处理模块(4)，位移传感器(3)将当前钻机(1)推进的位移值发送至信号处理模块(4)；第四步，分析岩层信息。信号处理模块(4)接收所述音频信号和钻机推进的位移值，并依据音频信号、位移值和岩层信息数据库比对，确定岩层特性，综合分析岩层特性并构建岩层信息。

技术总结
本发明公开了一种基于无线音频信号的岩层钻测装置及方法，该装置包括：钻机、音频采集模块、位移传感器和信号处理模块，音频采集模块与信号处理模块均通过无线方式进行数据传输，该钻测方法包括：在钻机上设置位移传感器，获得钻头的推进深度，在钻孔附近设置安装孔，安装孔内设置音频采集模块；开启钻机，钻头冲击煤岩体，并发出音频信号，音频采集模块接收音频信号并将音频信号发送至信号处理模块，位移传感器将当前钻机的钻进位移值发送至所述信号处理模块；信号处理模块接收所述音频信号和钻头的位移值，并依据音频信号和位移值和岩层信息数据库比对，确定岩层特性；本发明可以精准、高效的检测岩层岩性信息。高效的检测岩层岩性信息。高效的检测岩层岩性信息。


技术研发人员：曹光明 刘洪涛 郭林峰
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：2020.03.29
技术公布日：2021/10/21