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淮南萬泰電子

走進(jìn)萬泰

萬泰股份成立于1998年，經(jīng)過20多年的發(fā)展沉淀，現(xiàn)擁有淮南萬泰電子股份有限公司、上海萬泰數(shù)科軟件有限公司、萬泰電氣有限公司、安徽萬泰地球物理技術(shù)有限公司、淮南棗晨機(jī)電科技有限公司、淮南萬泰電子股份有限公司合肥分公司6個(gè)分子公司，并且在淮南、合肥、上海、西安設(shè)立4大研發(fā)基地。萬泰股份先后在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)分別設(shè)立微震技術(shù)、電力電子變頻控制2大標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)擁有“安徽省企業(yè)技術(shù)中心”、“安徽省礦用電子工程技術(shù)研究中心”、“微震感知重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”3個(gè)被政府認(rèn)定的研發(fā)機(jī)構(gòu)。萬泰股份旗下的分子公司，產(chǎn)品開拓領(lǐng)域廣泛，各有重點(diǎn)。其中，萬泰電子致力于智慧礦山建設(shè)，主要圍繞全礦井自動(dòng)化、5G+4G+WiFi6+UWB的礦井融合通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，永磁電機(jī)、永磁電滾筒、變頻器的智能傳動(dòng)系統(tǒng)等終端設(shè)備；上海萬泰數(shù)科軟件有限公司聚焦于數(shù)字化礦山、數(shù)字化工廠軟件的開發(fā)應(yīng)用；淮南棗晨主要提供水動(dòng)力降塵的礦山環(huán)保解決方案；萬泰電氣聚焦智慧電網(wǎng)、提供無人值守、大數(shù)據(jù)節(jié)能的遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)及智能高低壓成套電氣設(shè)備；萬泰地球物理為客戶提供基于微地震監(jiān)測(cè)預(yù)警的一體化安全解決方案，其主要技術(shù)成果是微地震成像、隨掘超前探測(cè)以及礦井瓦斯、水害、礦震，邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)等，產(chǎn)品適用于礦山、石油、隧道、城市安全等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，從內(nèi)到外的擁抱變化是我們長(zhǎng)期確定的思想。當(dāng)前，萬泰的經(jīng)營(yíng)模式根據(jù)時(shí)代變化開始轉(zhuǎn)變，推出了產(chǎn)品線管理方案，走上集約化經(jīng)營(yíng)發(fā)展之路。同時(shí)，萬泰股份在東南亞、東歐、中東、非洲等地區(qū)加快推進(jìn)國(guó)際化戰(zhàn)略布局，將萬泰制造的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)輸送至全球各地。萬泰股份堅(jiān)持以快速滿足客戶需求為工作導(dǎo)向，堅(jiān)持把“為客戶提供更安全、更節(jié)能、更高效的系統(tǒng)解決方案”作為產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。任重而道遠(yuǎn)者，不擇地而息。意氣風(fēng)發(fā)的萬泰人，秉承激情、責(zé)任、感恩、信任的企業(yè)精神，以融合再造、勇攀高峰的堅(jiān)韌決心，立志讓萬泰成為榜樣!

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核心價(jià)值觀：客戶滿意員工提升實(shí)現(xiàn)共贏回報(bào)社會(huì)；企業(yè)宗旨：制造高質(zhì)量的產(chǎn)品奉獻(xiàn)全方位的服務(wù) 營(yíng)造優(yōu)秀的企業(yè)文化

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)

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技術(shù)背景

應(yīng)用場(chǎng)景

煤礦巷道是安全生產(chǎn)的咽喉要道，存在長(zhǎng)度長(zhǎng)、施工地點(diǎn)多、安全事故多發(fā)等特點(diǎn)。在巷道掘進(jìn)過程中，巷道前方可能造成安全事故的不良地質(zhì)體，如陷落柱、富水帶、瓦斯富集區(qū)等。巷道事故已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)最主要的威脅之一，嚴(yán)重危害著煤礦的安全生產(chǎn)。因此提前查明掘進(jìn)頭前方的地質(zhì)及流體分布異常情況，可以提前合理規(guī)劃和針對(duì)性治理，可有效減少乃至避免動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生。

現(xiàn)狀分析

煤礦掘進(jìn)巷道應(yīng)用的超前探測(cè)方法包括鉆探、電法和傳統(tǒng)地震法（TSP）等。鉆探法雖然能夠直接查清掘進(jìn)面前方的地層巖性、構(gòu)造等，但是設(shè)備笨重，一次有效探測(cè)受限較多，頻繁操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響正常掘進(jìn)。電法主要基于電阻率等巖石電磁屬性分析圍巖的視電阻率，由于發(fā)射電場(chǎng)為空間球形，會(huì)受到巷道側(cè)面地質(zhì)條件、雜散電流及運(yùn)行設(shè)備等干擾，造成較多的虛報(bào)或誤報(bào)，最關(guān)鍵的是每次探測(cè)的距離有限。傳統(tǒng)地震法則是利用炸藥作為震源獲得

礦井巷道地質(zhì)異常體位置信息，但是在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，需停止一切生產(chǎn)活動(dòng)，且當(dāng)探測(cè)對(duì)象為高瓦斯礦井里的突出煤層時(shí)，無法進(jìn)行施工預(yù)測(cè)。萬泰煤礦巷道隨掘超前探測(cè)技術(shù)，可以利用綜掘機(jī)或者施工產(chǎn)生的震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反演探測(cè)，避免了使用炸藥等主動(dòng)震源，不影響正常的施工進(jìn)度；且隨著工作面不斷的向前推進(jìn)，可以對(duì)臺(tái)站進(jìn)行向前同步移動(dòng)，使得探測(cè)距離更長(zhǎng)。

核心技術(shù)

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)技術(shù)使用了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的散射波疊加成像算法，該技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面關(guān)于散射波信號(hào)的提取除了常規(guī)的各個(gè)接收道與震源道進(jìn)行互相關(guān)處理之外，更重要的是利用了連續(xù)信號(hào)的無限時(shí)長(zhǎng)，且根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律以及有效信號(hào)的可重復(fù)性，通過多次疊加原理大大地提高了原始地震資料的信噪比及反演結(jié)果準(zhǔn)確度。利用深度域繞射掃描偏移疊加成像技術(shù)，進(jìn)行巷道迎頭前方三維地質(zhì)成像，如右圖所示。

實(shí)施方案

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)硬件

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)硬件主要包括高精度地震檢波器（圖2）和數(shù)據(jù)采集儀（圖3）：高精度地震檢波器用于記錄震動(dòng)信號(hào)，作用非常關(guān)鍵，是整個(gè)系統(tǒng)的最基礎(chǔ)部件；數(shù)據(jù)采集儀處理后的波形信號(hào)的質(zhì)量會(huì)直接影響后期的處理結(jié)果，是整個(gè)系統(tǒng)的最重要部件，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀具有高分辨率、高采樣率、高觸發(fā)精度以及低本底噪音等特性。通過布設(shè)在巷道內(nèi)的高精度地震檢波器接收開挖過程中煤體微破裂產(chǎn)生事件所釋放的能量波，將機(jī)械振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)經(jīng)過通訊電纜（防阻燃帶屏蔽層）傳輸至數(shù)據(jù)采集儀，通過數(shù)據(jù)采集儀的精細(xì)化處理，得到準(zhǔn)確可靠的探測(cè)數(shù)據(jù)。

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)軟件

煤礦巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)軟件，集數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析與成像為一體，具有技術(shù)先進(jìn)、定位精度高、系統(tǒng)布置快速靈活、操作簡(jiǎn)單、技術(shù)支持及時(shí)有效等優(yōu)點(diǎn)。通過將數(shù)據(jù)采集儀處理后的探測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到本軟件系統(tǒng)中，對(duì)波形進(jìn)行截取、濾波、陷波和噪聲過濾等操作，選取有效數(shù)據(jù)對(duì)巷道迎頭前方進(jìn)行反演，通過分析反演后的結(jié)果，確定前方異常體類型、空間分布等信息，為煤礦安全高效生產(chǎn)提供服務(wù)。

施工方案

現(xiàn)場(chǎng)采用直線式的檢波器布設(shè)方式，檢波器間距宜為6m左右，檢波器不宜少于8個(gè)，依次編號(hào)做好標(biāo)記S1-S8，首個(gè)檢波器距離工作面間距宜小于20m，整個(gè)探測(cè)裝置隨著巷道工作面不斷向前推進(jìn)而交替前移。每個(gè)檢波器均應(yīng)能接收到震動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖性設(shè)置采樣頻率。檢波器應(yīng)安裝于巷道鉆孔內(nèi)，鉆孔深度應(yīng)保持一致，以保證檢波器的順利安裝及高質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集，在檢波器孔附近用掛牌標(biāo)注檢波器孔號(hào)。采集儀應(yīng)布置于檢波器鋪設(shè)線狀中心點(diǎn)，便于后期的交替前移，檢波器電纜沿接收點(diǎn)鋪設(shè)并與采集端連接，如圖6所示。

案例展示

現(xiàn)場(chǎng)施工情況

淮北礦業(yè)集團(tuán)巷道采用綜掘機(jī)進(jìn)行開挖作業(yè)，煤層巷道隨掘超前探測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)裝置布設(shè)如圖8所示。在煤層工作面掘進(jìn)巷迎頭后方布設(shè)一套12通道地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，外接12支地震檢波器，編號(hào)S1-S12，道間距3m，布設(shè)于巷道工作面煤層壁幫。由于巷道隨掘過程中迎頭后方10m之內(nèi)安全性較差。因此，迎頭后方第一支地震檢波器S1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境布設(shè)在迎頭后方10-20m范圍內(nèi)。迎頭每推進(jìn)20m，最后一支地震檢波器S12往前移動(dòng)72m，距離最新巷道迎頭10-20m，整個(gè)探測(cè)裝置隨著巷道迎頭前進(jìn)而交替前移。地震檢波器安裝鉆孔深度3m，俯角孔3°，如圖9所示。

監(jiān)測(cè)結(jié)果

該煤礦進(jìn)行超前探測(cè)測(cè)試時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集原始波形數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域、頻域分析，相關(guān)干涉及反演成像，圖10、圖11為反演分析二維成果切片圖、圖12為反演分析成果結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)巷道剖面成圖。