[发明专利]一种关于矿井电法的高效顶板探测系统及使用方法

权利要求书

1.一种关于矿井电法的高效顶板探测系统，安设于巷道内，其特征在于，包括若干伸缩探测杆、连接线、测量大线、现场主机、无穷远电缆和无穷远电极，若干伸缩探测杆等间距布置在巷道中，每个伸缩探测杆的两端分别顶紧巷道的顶板和底板，若干伸缩探测杆通过连接线与测量大线连接，测量大线与现场主机连接，现场主机通过无穷远电缆连接无穷远电极，形成顶板电法多通道探测网络，所述伸缩探测杆包括海绵套、铜电极、连接端头、伸缩内杆、管旋紧锁、伸缩外杆、握把、铜线，所述伸缩内杆和伸缩外杆通过管旋紧锁连接固定，所述连接端头的一端与伸缩内杆固定连接，所述连接端头的另一端与铜电极螺纹连接，所述海绵套固定在铜电极的前端，所述握把固定在伸缩外杆远离管旋紧锁的一端，所述铜线设置在伸缩内杆的内部，所述铜线的一端与铜电极相连接、另一端与连接线相连接。

2.根据权利要求1所述的关于矿井电法的高效顶板探测系统，其特征在于，所述连接端头为两端开口的筒状结构，所述连接端头的内部卡设有铜质基座，所述铜质基座包括前端固定部和末端连接部，所述前端固定部设置有用于连接铜电极的内螺纹孔，所述末端连接部与铜线相连接，所述前端固定部的外径大于末端连接部的外径，所述前端固定部与连接端头的内部相抵，所述末端连接部伸出于连接端头。

3.根据权利要求2所述的关于矿井电法的高效顶板探测系统，其特征在于，所述末端连接部上套接有弹簧，所述弹簧的一端与前端固定部的外壁相抵、另一端与连接端头的内壁相抵。

4.根据权利要求1所述的关于矿井电法的高效顶板探测系统，其特征在于，所述管旋紧锁包括紧锁外旋套、紧锁内固块、挤压块、紧固片，所述紧锁内固块固定在伸缩外杆靠近伸缩内杆的一端，所述紧锁外旋套套装在伸缩内杆上，所述紧锁内固块靠近紧锁外旋套的一端设置有多个等间距布设的紧固片，所述紧锁外旋套内侧设置有多个等间距布设的挤压块，所述紧锁外旋套与紧锁内固块之间通过紧固片与挤压块的配合相卡接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的关于矿井电法的高效顶板探测系统，其特征在于，所述握把的内部设置有两个固定片、缠绕卷筒、转轴、外延电线，两个固定片平行固定在握把的内部，两个固定片之间通过转轴相连接，所述缠绕卷筒夹设在两个固定片之间，所述转轴内部设置有铜质内轴，所述铜质内轴与外延电线连接，所述转轴和铜质内轴中间轴柱上均设置有轴柱小缝，所述缠绕卷筒的外部为圆形塑料框架，且塑料框架上留设有卷筒小缝，所述缠绕卷筒的内侧为多环形弹簧片，所述多环形弹簧片的两头分别设置有內钩和外钩，所述外钩固定在卷筒小缝内，所述內钩固定在转轴和铜质内轴的轴柱小缝内，所述缠绕卷筒的外部缠绕铜线，所述铜线一端与铜质基座的末端相连，另一端与多环形弹簧片的外钩相连。

6.根据权利要求5所述的关于矿井电法的高效顶板探测系统，其特征在于，所述海绵套包裹在铜电极的前端，所述海绵套沾浸有硫酸铜溶液。

7.一种如权利要求6所述的关于矿井电法的高效顶板探测系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：在探测巷道内铺设测量大线，并在巷道顶板标定探测点的位置，在距探测区域一定距离的巷道底板布置无穷远电极，无穷远电极与现场主机用无穷远电缆连接；

S2：在探测巷道内一次性布置好所有的伸缩探测杆，伸缩探测杆的位置与顶板标定的探测点对应，拉伸伸缩探测杆，旋转紧锁外旋套，将紧锁外旋套与紧锁内固块旋离，紧固片脱离伸缩内杆，伸缩内杆处于活动状态，然后将伸缩内杆向外拉伸，同时带动伸缩探测杆内部铜线的移动和缠绕卷筒的转动，缠绕卷筒上的铜线随着缠绕卷筒转动向外延伸，缠绕卷筒内侧的多环形弹簧片逐渐拉伸压缩，拉出伸缩内杆将伸缩探测杆伸长至合适长度时，旋合拧紧紧锁外旋套，挤压块挤压紧固片，紧固片挤压伸缩内杆，伸缩内杆处于紧固状态，同时铜电极前端的海绵套沾浸硫酸铜溶液，将伸缩探测杆带铜电极一端顶紧顶板，握把一端顶紧底板，使伸缩探测杆铜电极与顶板良好耦合接触；

S3：将测量巷道内的伸缩探测杆与测量大线用连接线依次连接，测量大线与现场主机连接，形成顶板电法多通道探测网络；

S4：具体测量：对探测网络采用多频依次供电，完成不同频率的顶板电法数据采集，每次供电一轮完成巷道顶板的电测深、电剖面、电透视的数据采集；

S5：探测结束后，回收伸缩探测杆，将紧锁外旋套与紧锁内固块旋离，紧固片脱离伸缩内杆，伸缩内杆处于活动状态，将伸缩内杆向伸缩外杆内推动，同时握把内的缠绕卷筒通过内侧的多环形弹簧片回弹而回转，将伸缩内杆的铜线缠绕回收。