聚焦双频激电法超前探水激励信号发送系统设计.pdf

第4 3 卷第8 期 2 0 1 5年8月 煤 炭 科 学 技 术 C o a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Vo 1 ． 43 No ． 8 Au g ． 2 01 5 聚焦双频激 电法超 前探 水激励信 号发 送 系统设计 张金涛 ， 吕 一鸣 ， 刘志民 ， 刘希高 ， 周 游 ， 吴 淼 1 ． f I 1 矿业大学 北京 机电与信 息工程学 院， 北京1 0 0 0 8 3 ； 2 ． 河北工程大学 机 电工程学 院， 河北 邯郸0 5 6 0 3 8 摘要 为实现聚焦双频激电法的研 究， 设计 了聚焦双频激 电法超前探 水激励信号发送 系统 ， 给 出了 关键 电路的详细设计过程， 制作 了样机且成功用于实验 室巷道模拟试验研 究。该 系统可以输 出 5路 同频 同相的调制激励方波电流信号， 且 5路信号的幅值是单路可调的， 以便形成可控 的聚焦探测 电流 场。另外 ， 系统在根据开关电源原理设计的隔离恒流源基础之上增加 了二 次恒流电路 ， 改善 了输 出激 励信号的波形 ； 同时与主控 系统相关的所有控制信号和采样信号都用线性 隔离电路进行 隔离处理 ， 而 且对逆 变电路 中的所有驱动信号也进行 了隔离， 以保证输 出的 5路激励信 号在 同时加在 同一介质的 情况下保持单路连续稳定可调 。 关键词 超前探测； 聚焦双频激 电； 激励信号发送 系统 ； 逆变系统 中图分类号 T D 1 6 6 文献标志码 A 文章编号 0 2 5 3 - 2 3 3 6 2 0 1 5 0 8 - 0 1 0 7 - 0 5 De s i g n o n a d v a nc e d wa t e r d e t e c t i o n e x c i t a t i o n s i g n a l t r a ns mi s s i o n s y s t e m o f f o c us i ng do u b l e f r e qu e nc y i ndu c e d p o l a r i z a t i o n me t ho d Z h a n g J i n t a o ， L y u Y i mi n g ， L i u Z h i mi n ， L i u Xi g a o 。 ， Z h o u Yo u ， WU Mi a o 1 ． S c h o o l o fE l e c t r o m e c h a n i c a n d I n f o r ma t i o n E n g i n e e r i n g， C h i n a U n i v e r s i t y of Mi n i n g a n d T e c h n o l o g y B e ij i n g ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a； 2 ． S c h o o l ofE l e c t r o m e c h a n i c E n g i n e e r i n g， H e b e i U n i v e r s i t y o fE n g i n e e r i n g ， H a n d a n 0 5 6 0 3 8 ， C h i n a Abs t r ac t I n o r d e r t o r e a l i z e a s t ud y on t h e f o c us i ng do u b l e f r e q u e nc y i nd uc e d p o l a r i z a t i on me t ho d， a n e x c i t a t i on s i g na l t r a n s mi s s i o n s y s t e m o f t h e a d v a n c e d wa t e r d e t e c t i o n w a s d e s i g n e d f o r t h e f o c u s i n g d o u b l e f r e q u e n c y i n d u c e d p o l a r i z a t i o n me t h o d ． T h e p a p e r p r o v i d e d t h e d e t a i l d e s i g n p r o c e s s o f t h e k e y c i r c u i t s ． A p r o t o t y pe wa s ma n u f a c t ur e d a n d wa s a pp l i e d t o t he s t u dy o n t h e mi n e r o a d wa y s i mu l a t i o n e x p e r i me nt i n t h e l a b ． T h e s y s t e m c o u l d s e n d fi v e c i r c u i t s a me fr e q u e n c y a n d s a me p h a s e mo d u l a t e d e x c i t a t i o n s q u a r e w a v e c u r r e n t s i g n als a n d t h e fi v e c h a n n e l s i g n a l a m p l i t u d e w a s a s i n g l e c h a n n e l a d j u s t a b l e i n o r d e r t o e s t a b l i s h a c o n t r o l l a b l e f o c u s i n g d e t e c t i o n c u r r e n t fi e l d ． I n a d d i t i o n ， b a s e d o n a n i s o l a t i o n c o n s t a n t c u rre n t p o we r d e s i g n e d a c c o r d i n g t o t h e s w i t c h p o we r p r i n c i p l e， a s e c o n d a r y c o n s t a n t c u rre n t c i r c u i t wa s a d d e d t o t h e s y s t e m a n d t h e w a v e f o r m o f t h e o u t p u t e x c i t a t i o n s i g n a l w a s i mp r o v e d ． Me a n wh i l e a n i s o l a t i o n t r e a t me n t wa s c o n d u c t e d o n a l l c o n t r o l s i g n a l s a n d s a mp l i n g s i g n a l s r e l a t e d t o t h e ma i n c o n t r o l s y s t e m wi t h t h e l i n e a r i s o l a t i o n c i r c u i t s a n d i s o l a t i o n w a s c o n d u c t e d o n a l l d r i v i n g s i g n a l s i n t h e i n v e r s e c i r c u i t i n o r d e r t o e n s u r e t h e fi v e c h a n n e l e x c i t a t i o n s i g n a l s o u t p u t t e d c o u l d k e e p s i n g l e c i r c u i t ， c o n t i n u o u s ， s t a b l e a n d a d j u s t a b l e ． Ke y wo r d s a d v a n c e d d e t e c t i o n ； f o c u s i n g d o u b l e fr e q u e n c y i n d u c e d p o l a r i z a t i o n； e x c i t a t i o n s i g n a l t r a n s mi s s i o n s y s t e m； i n v e r t e r s y s t e m 0 引 言 我国是世界上煤矿水害最为严重 的国家之一 ， 水害矿难对生命财产造成的损失在煤矿灾害事故中 最为突出 卜 。因此 ， 为保证煤矿安全高效的生产 ， 迫切需要一种探测精度高 、 速度快 、 距离远和抗干扰 能力强的超前探测方法来探 明掘进工作面前方是否 有 富 水 体。 目前 常 用 的 物 探 法 主 要 分 为 地 震 类 、 电磁法类 和 电法类 。地震类缺点 为， 受掘煤巷狭小 ， 观测空间的限制较大， 数据处理与解 收 稿 日期 2 0 1 5 0 2 1 1 ； 责任编辑 赵瑞D OI 1 0 ． 1 3 1 9 9 ／ j ． c n k i ． c s t ． 2 0 1 5 ． 0 8 ． 0 2 1 基金项 目 国家高技术研究发展计划 8 6 3计划 资助项 目 2 0 1 2 A A 0 6 A 4 0 5 作者简介 张金 涛 1 9 8 5 一 ， 男 ， 河北邢 台人 ， 博士研究生。T e l 1 8 8 1 3 0 5 6 2 8 3 ， E - ma i l j t z h a n g w h y 1 6 3 ． c o m 引用格式 张金 涛， 吕一 呜 ， 刘 志民， 等． 聚焦 双频激 电法超前探水激励信号发送系统设计 [ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 5 ， 4 3 8 1 0 7 1 1 1 ． Zh a n g J i n t a o， L y u Yi mi n g， J 』i u Zh i mi n， e t a 1 ． De s i g n o n a d v a n c e d wa t e r d e t e c t i o n e x c i t a t i o n s i g n a l t r a n s mi s s i o n s y s t e m o f f o c u s i n g d o u b l e fre q ue n c y i n d u c e d p o l a r i z a t i o n me t h o d [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， 2 0 1 5， 4 3 8 1 0 7 1 1 1 ． 】 07 2 0 1 5 年第8 期 煤 炭 科 学 技 术 第4 3 卷 释存在很大的困难 ； 另外 ， 在煤巷超前探测 中地震波 具有导波的柱状几何传播特征， 而巷道轴向一般与 地层平行 。这都导致地震类探测方法在煤巷超前探 ‘测中适用性较差。电磁法超前探测的主要缺点是分 辨率低 ， 存在探测盲区 J 。 目前用于煤矿井下的电 法类超前探测方法主要是直流 电法 ， 其缺点是 受巷道后方及侧帮影 响较大 ， 且直流点源场存在对 掘进工作 面前方异常体 的弱敏感性 。总之 ， 现有 物探方法不能理想地解决煤巷综掘超前探测所面临 的 问题 。 近几年有学者提出了将探测精度高、 速度快 、 抗 干扰能力强的双频激 电法 卜 ” 和探测距 离远 的电 场聚焦法 1 6 - 1 7 ] 相结合的新物探方法 文献 [ 1 8 ] 和文 献[ 1 9 ] 称之为动态电场激励法 ， 笔者认为称 之为聚 焦双频激电法更符合实际。另外虽然有学者提出了 新的探测方法 ， 但其研究侧重于探测理论 ， 对激励信 号发送系统的研究并不深入 ， 更没有研制出可用于 试验的样机。笔者设计了聚焦双频激 电法超前探水 激励信号发送系统 下文统称激励信号发送系统 ， 制作 了样机并且样机成功用于聚焦双频激 电法煤巷 超前探水实验室模拟试验研究。 1 激励信号发送 系统功 能及 总体 结构 1 ． 1 激励信号发送 系统功能 根据文献[ 1 8 ] 和文献[ 1 9 ] 的研究， 激励信号发 送系统功能如下 ①能够发出 5路相互隔离且单路 连续稳定可调的调制 电流方波激励信号 ， 激励信号 波形如图 1 a所示 ； ②激励信号加到可激发极化 的介 质后 ， 可观察到如图 l b所示的有激发极化现象 的波 形。考虑到实际应用 ， 该系统采用井下 1 2 7 V照明 电作为供电电源 ， 输 出激励信 号限压 1 0 0 V， 电流幅 值在 0 ～ 2 0 0 m A连续稳定可调。 一 硼 a 激 励电路 b 介质激发极化后信 号波形 图 1 激励信号与激发极化后信号波形 F i g ．1 Re qu i r e d e x c i t a t i o n s i g n a l a n d i t s wa v e f o r m wi t h i n d u c e d p o l a r i z a t i o n i n f o rm a t i o n 1 _ 2激励信号发送系统总体结构 激励信号发送系统总体结构如图 2所示 ， 根据 功能要求激励信号发送 系统 由主控系统 、 线性 隔离 1 08 电路 、 隔离恒流 系统 和逆变系统 4个 子系统组成。 主控系统控制并实时显示输出信号的电流、 电压幅 值 ； 线性隔离电路对主控 电路和隔离恒流 电路之间 的所有信号传输都进行线性隔离 ； 隔离恒流系统将 1 2 7 V交流输入转变成 5路相互隔离且单路连续稳 定可调的高精度恒流输 出； 要求 5个 电源 电路激励 出来 的方波电流完全相 同， 波形如图 1 a 所示。 1 2 7 v交流出入调制信 号 ，迹 丰控系统 信号 黝 源 恒 流 l 匣 流 1 ．J电 路 ll _ 控 箭 隔 离 恒 流 系 统 采 样 显示 ／ L 电流 信号 ＼ 厂 ． 1 电路r _ 1 电路f 控匍 [ J ＼ 控制 微 电路 线 处 性 信 号 键盘 理 采样 隔 采样 源恒流I 1 I 恒 流l 。网 器 电 压 离 信 号 电 路 电 路 『 J 电 路 2 电流 几 电 A ／ D 路 i ； 转换 控制 ● 电路 信 号 ． 厂 采 样 『 ] 『 网 信 号 电 路 5 H电 路 5 } ．J 电 路 5 图2 激励信号发送系统总体结构 2 主控 系统 主控 系统 中微 处理 器 选 用 中 等容 量 增 强 型 S T M3 2 F 1 0 3 C 8 T 6 。A ／ D转换芯片采用 2片 l 6位模 数转换器 A D 7 6 5 6 ， 分别用于电压和电流采样信号的 A ／ D转换。D ／ A转换 芯片采用 1 2位 的 D A C 7 5 6 8 。 显示屏选用 Z X 2 4 0 1 6 0 M1 A， 用于显示输出激励信号 的电流设定值和 电压 、 电流采样值。键盘用于键入 输出激励方波电流信号幅值的设定值。 考虑到 A ／ D、 D ／ A转换和线性 电路工作电压的 有效范围 ， 主控系统给出 0 2 ． 5 V控制信号对应探 测信号 电流幅值 0 ～ 2 0 0 m A。同样与激励信号 电压 幅值在 0 ～ 1 0 0 V变化对应 的电压采样信号 的变化 范 围也为 0 ～ 2 ． 5 V。 3隔离恒流系统 为保证 5路激励信号的同步性 ， 隔离恒流输 出 系统由 5个完全相同的子 电路组成 ， 且每个子 电路 分别包含 自身具 有 隔离 作用 的开关 电源恒 流 电 路 。 。 和二次恒 流电路 2个部分。隔离恒流系统子 电路拓扑结构如 图 3所示 ， 其中开关 电源恒流电路 中 E MI - R F I 滤波和整流滤波为输入级， 输 出滤波为 输出级， 其他除功率开关器件和变压器外都属于反 张金涛等 聚焦双频激电法超前探水激励信号发送系统设计 2 0 1 5 年第 8 期 馈控制级 。 开 关 电 源 恒 流 电 路 光耦 误差I l 误差 墼 I 大葡什l l 压丽u H 滤塞 1 2 7 V I E M i ． R F I I l 整流 滤波 滤波 电压 采样 l 恒流控l 制信号l 三 『奎 墨 L 一 流 电 路 I 图 3 隔离恒流 系统子 电路拓扑结构 F i g ． 3 I s o l a t e d c o n s t a n t c u r r e n t s u b s y s t e m s t r u c t u r e 3 ． 1 功率开关器件与高频变压器设计 功率开关 管选用 K A 5 M 0 3 6 5 R， 其工 作频 率为 6 7 k H z 。高频变压器 的工作条件为 电压 A C 1 2 7 V， 取 2 0 ％的浮动 范围 ， 则 输入工作 电压 浮动范 围为 1 0 0 ～1 5 0 V； 输 出电流范围为 0 ～2 0 0 m A， 电压范 围 为 0 ～ 1 0 0 V， 即最大输 出功率为 2 O w。按文献 [ 1 8 ] 的方法计算变压器参数如下 线 圈导线为直径 0 ． 3 1 mm的漆包线 ， 磁芯用 E C 2 8 2 8的铁氧体磁芯 ， 磁芯 开气隙长度 为 0 ． 7 5 mm， 初级线圈 8 9匝， 次级线圈 1 0 0匝。在计算过程 中取最大磁通密度为 1 1 0 0 1 0 T ， 经调试变压器初级匝数定为 8 7匝。 3 ． 2反馈控制电路 反馈控制电路包括电压和电流双反馈控制。 1 电压反馈设计 。电压反馈网络 中选用 T L 4 3 1 提供 2 ． 5 V的基准电压 ， 接入运放的反相输入端 ， 电 压采样值接入运 放 的同相输入 端。电阻 R 1 4 、 R1 5 以及电位器 V R1 组成 输出电压采样 网络。当输 出 端电压大于 1 0 0 V时 ， 运放 的正向输入端 电压大于 2 ． 5 V， 此时运放的输 出端是高 电平 ， 二极管 D 6导通 D 5截止 ， 电流反馈失效 ， 电压反馈起 主导作用 。当 输出端 电压小于 1 0 0 V时 ， 二极管 D 6反向截止 ， 电 压反馈失效 ， 电流反馈起主导作用 。 2 电流反馈设计。电流反 馈控制 的设计 功能 要求是 电流控制端加 0 2 ． 5 V的控制电压 ， 对应 电 路输出 0 2 0 0 m A的电流 ， 即 』 I o u t K U c f 1 【 K I m ．x ／ U ⋯ 0 ． 0 8 一 式中 ， n 为输出电流 ， A； K为 比例系数 ，A ／ V； U 为 控制信号电压， V ； I m 为最大输出电流， A； U 为最 大控制信号电压 ， V。 电流反馈 网络 中的基 准接地 ， 因为基准电压为 0 ， 所以控制信号给定且 电路相应 的输 出电流 稳定 后 ， 接入运放反相输入端 的电流采样信号 电压必须 为 0 。根据基尔霍夫定律结合式知 ， 图 4中 R1 9的 阻值和 I R1的有效阻值 乘积与 R 2 1 、 R 1 8阻值 乘积 之 比为 K。电路中电阻 R 2 1 、 R 1 9 、 R1 8和电位器 I R1 的标称值分别为 0 ． 0 0 1 、 2 ． 2 、 3 0 、 1 k Q。 图 4控 制 级 电 路 原 理 拓 扑 Fi g． 4 Co n t r o l c i r c ui t t o p o l o g y 3 ． 3二次恒流电路 如果将恒流开关电源的恒流输出直接接人逆变 系统 ， 则 由于元器件寄生电容 的存在 ， 会使系统激励 信号 的上升沿产生很大 冲击 ， 因此加入二次恒流 电 路来消除冲击 。二次恒流 电路原理拓扑如 图 5所 示 ， 其中 K 2 1 6 1 为高速开关管 ， A D 8 0 3 1是高速轨对 轨输入／ 输出运放 ， 标称 1 Q、 2 W 的电阻为电流采 样电阻。电流采样信号和控制信号经 A D 8 0 3 1进行 高速误差放 大后 ， 调节 K 2 1 6 1来快 速抑 制 电流 突 变 ， 进而消除方波信号上升沿 的冲击得到期望波形。 OUT oUT一 高精度恒 流输 出 图 5 二次恒流 电路原理拓扑 F i g ． 5 S e c o n d c o n s t a n t c u r r e n t c i r c u i t t o p o l o g y 4 线性隔离电路及逆变系统 虽然产生 5路探测信号的电路是相互独立的， 但是每 1路与主控系统之间存在控制信号和采样信 号的传输 ， 这样 5路输出就会通过主控板耦合在一 1 O9 2 0 1 5 年第8 期 煤 炭 科 学 技 术 第4 3 卷 起。为保证 5 路探测信号之 间的隔离效果 ， 且不影 响其精度 ， 需对所有采样信号和控制信号都做线性 隔离。线性 隔离 电路原理拓扑如 图 6所示 ， 其 中 0 P A 2 2 7 7为 高 精 度 运 放 ， HC N R 2 0 1为 高 线 性 度 光耦 。 信 号 输 出 G 图 6 线 性 隔离 电路 原 理 拓 于 l、 Fi g ． 6 Li n e a r i s o l a t i o n c i r c ui t t o p o l o g y 逆变系统由 5个完全相同且相互独立的逆变电 路组成 。逆变 电路 由 MO S 一1 、 MO S 一 2 、 MO S 一3和 MO S - 4等 4个 MO S管组成 ， 其原理如图 7 a所示 。 为保证隔离效果 ， 逆变系统中的每个 MO S管都用光 耦 T L P 2 5 0进行 隔离驱 动。产生 图 1 a中期望探测 信号的逆变驱动信号 ， 如图 7 b所示。 a 逆变电路 M O S 一 1 唧 唧 唧 唧 M O S 2 唧唧 M O S ． 3 唧唧 M O S 一 4 唧 0 咖 0 b 逆 变驱动信 号 图 7逆 变 电路 及 逆 变 驱 动 信 号 Fi g ． 7 I n v e r t e r c i r c ui t a n d i t s d riv i n g s i g n a l s 5 激励信号发送系统试验效果分析 激励信号发送系统样机用于聚焦双频激电法煤 巷超前探测实验室模拟试验研究 ， 试验情况如图 8 所示 约束 电极 B 2 n ∞ 晕 - 图 8 激励信号发送系统试 验情况 Fi g ． 8 Te s t e x pe rime n t s o f e xc i t a t i o n s i g n a l t r a n s mi s s i o n s y s t e m 图 8中激励信号发送系统的 5路输出分别与 电 11 0 极 A、 B 1 、 B 2 、 B 3 、 B 4用屏蔽电缆相连。试验测得的波 形与图 1 b中期望的波形一致， 因此该激励信号发达 系统完全满足聚焦双频激电法超前探水的研究需要。 6 结 论 1 设计并 制作 了聚焦双频 激 电法超前探水激 励信号发送系统样机 ， 虽然系统设计过程 中采用 的 都是较初级元器件 ， 但是经实验室模拟试验验证 ， 系 统精度和实时性均满足探测要求。 2 激励信号发送系统 中采用 了 自身具有 隔离 功能的开关电源恒流 电路 、 线性隔离 和光耦隔离等 隔离电路 ， 这些隔离电路保证 了 5路输 出探测信 号 加在同一介质时的单路可调性 。 3 在开关 电源恒流 电路 的基础上增加 了二 次 恒流电路 ， 改善了输出激励信号的波形。 参考文献 [ 1 ] 武强． 我 国矿井水防控 与资源化利用 的研究进展 、 问题和展 望[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 4 ， 3 9 5 7 9 5 8 0 5 ． Wu Qi a n g ． P r o g r e s s ， p r o b l e m s a n d p r o s p e c t s o f p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l t e c h n o l o g y o f m i n e w a t e r a n d r e u t i l i z a t i o n i n C h in a [ J ] ． J o u rna l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 1 4， 3 9 5 7 9 5 8 0 5 ． [ 2 ] 程建远 ， 金丹 ， 覃思． 煤矿地质保障 中地球物理探测技术 面 临的挑战[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 3 ， 4 1 9 1 1 2 1 1 6 ． C h e n g J i a n y u a n ， J i n D a n ， Q i n S i ． C h al l e n g e s f a c e d b y g e o p h y s i c a l d e t e c t i o n t e c h n o l o g y i n mi n e g e o l o g i c a l g u a r a n t e e s y s t e m[ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o gy， 2 0 1 3 ， 4 1 9 I 1 2 1 1 6 ． [ 3 ] 刘盛东 ， 余森林 ， 王勃 ， 等． 矿井巷道地 震反射波 超前探测 波 场处理方法研究[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 5 ， 4 3 1 1 0 0 1 0 3 ． L i u S h e n g d o n g ， Yu S e n l i n， Wa n g Bo ， e t a 1 ． S t u d y o n p r o c e s s i n g me t h o d o f s e i s mi c r e fl e c t i o n w a v e fi e l d f o r a d v a n c e d d e t e c t i o n o f mi n e g a t e w a y [ J ] ． C o al S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， 2 0 1 5 ， 4 3 1 1 0 0-1 0 3． [ 4 ] 杨思通 ， 程久龙． 煤巷地震超前探测数值 模拟及 波场特征研 究 [ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 0 ， 3 5 1 0 1 6 3 3 1 6 3 7 ． Ya n g S i t o n g， Ch e n g J i u l o n g ． Nu me r i c al s i mu l a t i o n o f f o r e d e t e c t i n g wi t h s e i s mi c i n c o a l r o a d wa y a n d s t u d y o f wa v e fi e l d c h a r a c t e ris t i c s [ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 1 0 ， 3 5 1 o 1 6 3 3 1 6 3 7 ． [ 5 ] 张平松 ， 胡雄武． 矿井巷道掘进 电磁 法超前探测 技术研究 现状 [ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 5 ， 4 3 1 1 1 2 1 1 5 ， 1 1 9 ． Zh a n g Pi n g s o n g， Hu Xi o n g wu ． Re s e a r c h s t a t u s o n t e c h n o l o gy o f a d v a n c e d d e t e c t i o n b y e l e c t r o ma g n e t i c me t h o d s i n m i n e l a n e w a y [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， 2 0 1 5 ， 4 3 1 1 1 2 1 1 5 ， 1 1 9 ． [ 6 ] 王东伟 ， 刘志新 ， 武俊文 ， 等． 矿井 瞬变电磁 法在巷道迎 头超前 探测 中的应用 [ J ] ． 工程地球物理学报， 2 0 1 1 ， 8 4 4 0 3 4 0 7 ． Wa n g Do n g we i ， L i u Z h i x i n， Wu J u n w e n， e t a 1 ． Ap p l i c a t i o n o f mi n e t r a n s i e n t e l e c t r o ma g n e t i c me t h o d t o a d v a n c e d d e t e c t i n g o f r o a d wa y h e a d [ J ] ． C h i n e s e J o u rna l o f E n g i n e e ri n g G e o p h y s i c s ， 2 0 1 1 ， 8 4 ／ 二 二 I l1三 l l l J ＼ 一． 至 蓥 誉享 ，至 三 善 兰 、厂 、 、 、 一 r ／一 一 一 张金涛等 聚焦双频激电法超前探水激励信号发送系统设计 2 0 1 5年第 8 期 4 O 3 4 0 7． [ 7 ] 刘盛东 ， 刘静 ， 岳建华． 中国矿井物探技术发展现状和关键问 题[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 4 ， 3 9 1 1 9 2 5 ． L i u S h e n g d o n g． “u J i n g ． Yu e J i a n h u a ． De v e l o p me n t s t a t u s a n d k e y p r o b l e ms o f C h i n e s e m i n i n g g e o p h y s i c a l t e c h n o l o g y [ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a C o al S o c i e t y ， 2 0 1 4 ， 3 9 1 1 9 2 5 ． [ 8 ] 程久龙 ， 李飞 ， 彭苏萍 ， 等． 矿井 巷道地球 物理方 法超前探 测 研究进展与展望[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 4 ， 3 9 8 1 7 4 2 -1 7 5 0 ． Ch e n g J i u l o n g ， L i F e i ， Pe n g S u p i n g， e t a 1 ． Re s e a r c h p r o g r e s s a nd d e v e l o p me n t d i r e c t i o n o n a d v a n c e d d e t e c t i o n i n mi n e r o a d wa y w o r k i n g f a c e u s i n g g e o p h y s i c a l m e t h o d s [ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 1 4， 3 9 8 1 7 4 2 1 7 5 0 ． [ 9 ] 韩德品 ， 李丹 ， 程久龙 ， 等． 超前探 测灾害性 含导水地 质构造 的直流电法[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 0 ， 3 5 4 6 3 5 6 3 9 ． Ha n De p i n， L i Da n， Ch e n g J iu l o n g ， e t a 1 ． DC me t h o d o f a d v a n c e d d e t e c t i n g d i s a s t r o u s wa t e r c o n d u c t i n g o r wa t e r b e a ri n g g e o l o g i c a l s t r u c t u r e s a l o n g s a m e l a y e r [ J ] ． J o u ma l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 1 0 ， 3 5 4 6 3 5 6 3 9 ． [ 1 0 ] 张平 松 ， 李永盛 ， 胡雄武 ． 巷道掘进 直流 电阻率法超前 探测技 术应用探讨[ J ] ． 地下空间与工程学报， 2 0 1 3 ， 9 1 1 3 5 1 4 0 ． Zh a n g Pi n g s o n g， L i Yo n g s h e n g， Hu Xi o n g wu ． Ap p l i c a t i o n a n d d i s c u s s i o n o f t h e a d v a n c e d d e t e c t i o n t e c h n o l o gy wi t h DC r e s i s t i v i t y m e t h o d i n t u n n e l [ J ] ． C h i n e s e J o u rna l o f U n d e r g r o u n d S p a c e a n d E n g i n e e ri n g ， 2 0 1 3 ， 9 1 1 3 5 1 4 0 ． [ 1 1 ] 何继善． 双频激 电法 [ M] ． 北京 高等教育出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 1 2 ] 李术才 ， 刘斌 ， 李树