[00386975]便携式智能资源矿井探测仪

国内在矿井工程物探和检测方面，主要由煤炭科研院校进行研究工作。1977年煤科院重庆分院、焦作矿业学院、渭南煤矿专用仪器厂与徐州、焦作等矿务局合作在80年代前后研制出了第一台防爆TYKD-9模拟磁带矿井地震仪，该仪器研发后没有进行产品化。安徽理工大学在1983年，利用地震勘探理论和微电子技术相结合，研制开发的KDY-1矿井地震仪、GJY-1工程检测仪获得了1989年国家科技发明二等奖和1992年国家科技进步二等奖，在1993年以前该仪器为煤矿生产的一个重要手段，随着技术的发展该产品没有进一步开发。煤科院西安分院20世纪90年代初在引进日本VIC株式会社的GR-810的基础上，研究出了MRD-1矿井瑞雷波探测仪，由于工程技术与科技的发展，这些仪器的采样精度与智能技术已不能满足现场要求。国外在20世纪70～80年代期间以德国、英国为首，澳、匈、捷、苏、美等国，研究煤层波，1985年德国WBK地球物理所推出了SEAMEX85分布式数字煤层波地震仪及ISS软件，由于仪器设备的庞大与昂贵，推广应用受到了限制，国内仅煤科院西安分院引进一套。在矿井物探中，由于国外煤炭行业转产，国外在90年代后没有明显的优势。因此目前针对中国国情，在矿业工程、基础工程检测技术中发展自己的特色，研制开发智能型矿井勘探技术与仪器是一种必然趋势。智能矿井资源探测仪以弹性波勘探原理为基础，利用震波(地震及声波)为弹性波波源，对被测介质的厚度(或距离)和速度进行探测，采用自激自收解析法、瑞雷面波解析法、折射解析法及反射解析法进行数据采集和解析处理。同时结合以往仪器的应用与开发，将这四种解析方法应用于仪器内核，构成仪器四种全自动、半自动、手动探测方法，即形成单点探测、双点探测、折射探测与反射探测。具有独创性的是该仪器可实现从数据采集到数据处理成图整个过程的全自动，目的是使仪器适用性更加广泛，突破了以往探测仪器只能专业人员使用的局面。该仪器函盖了国内外多种相近仪器的内容并进行了智能化、系统化集成，使得该仪器达到国内独创、国际领先的水平。应用弹性泼的透射、反射、折射、频散原理，采用地震勘探信号采集、处理与声波检测技术，开发出本质安全型的高精度、高速智能采样系统、8030控制大容量存储系统、微控制中文平台，完成了嵌入式弹性波智能数据采集存储系统、折射波智能探测、反射波法智能探测、瑞雷波智能探测的研究开发工作；并进一步形成了便携式智能矿井资源探测仪产品。通过数值模拟和现场验证，该产品实现了在高瓦斯矿井井下进行实时智能弹性波勘探，反射、折射、面波等多种探测方法自动集成组合并以图形剖面方式显示解释结果。便携式智能矿井资源探测仪能够超前探测巷道附近多种地质现象与异常，诸如：断层、煤层、岩浆岩体、溶洞、老空、煤层厚度、和围岩的稳定性等。该智能仪器的开发与应用满足了广大现场技术人员进行矿井物探的应用需求，为物探理论的普及应用开创了先例。该仪器开发标准参照相关国际和国家标准进行，具体标准需自行制定。该仪器主要用于矿井特殊环境，仪器以地震勘探为基础提炼智能算法，对实际探测介质的经验值进行归类分析并以数值表示。通过微控制器实现嵌入式专家系统，在电气硬件的支持下构建智能探测仪器，因此该仪器具有国际先进和独创的技术水平。该项目建设规模与内容：年产200套的小规模化生产。实施内容：主要进行仪器系统的产品化和规模化生产。1.进行仪器系统的进一步工业实验、型式实验、产品实验和系统优化。2.建立制造技术标准与标准化审查报告。3.进行计量器具质量监督检测实验，取得仪器计量测试证书(CMA)。4.进行仪器安全标准论证，取得国家煤矿安全监察局的(MA)合格证。5.进行产品鉴定和小规模化生产。中国是一个能源大国，目前国有矿山近万座，集体矿山、其他非国有矿山20多万座，年采矿量超过50亿吨。1997年矿产采选业产值达4687.7亿元，占全国国内生产总值74772亿元的6.27％。1996年中国固体矿产产值占世界同类产值的16.5％，居世界第一、二位。中国一次能源以煤为主，煤炭资源比较丰富，目前煤炭年产量已超过13亿吨，居世界首位。同样，在地面岩土工程中(如堤坝、库基、港口、电站、路基、桥基、滑坡、边坡等)，建筑工程行业的地基、桩基、承重梁、结构混凝土等都可采用弹性波动态探测技术进行工程检测工作。这是由于开展弹性波探测对于固体介质有明显的针对性。工程弹性波探测技术是指采用锤击、爆炸、声发射等激震产生的波场进行工程勘探与检测，通过检测波动现象在工程体内的传统规律来检测介质的波速、幅频参数，利用波动理论反演介质的地质工程特征。该仪器整套系统结构的安全便携式设计、探测方式的多样性、解析方法的高度智能化、操作系统界面的中文化、信号采集处理的临场性等，决定了提供给用户的将是一个运用灵活、符合国情、成本低兼、使用高效、一机多能的“迷你”专家系统。该机在整机系统的设计和矿井物探理论的研究和应用上，尚属国内首创，在国际上也是绝无仅有。该仪器的推广应用，将对矿井物控工作普及，矿井探测的工作效率的提高，采区内的各种地质破坏和异常提供及时、准确的预测预报，以及对煤炭企业实现增产降耗、有效防治矿井隐患等方面起到进一步的推动作用。便携式智能矿井资源探测仪是多学科联合开发的高新技术产品，在产生直接销售利润的同时，对产品使用单位会产生更大的经济效益和社会效益。该项目总投资概算情况：1.研发生产便携式智能矿井资源探测仪所需要的仪器设备费用总计45.8万元；2.仪器生产成本(按20套产品样机计算)为47.6万元；3.工业性实验费：5万元；4、产品软件优化费：3万元；5.产品硬件调试、器件筛选、优化费：5万元；6.CMA计量论证费：2万元；7.MA煤安标志论证费：5万元；8.科研业务费：5万元；9.产品包装费：2万元；10.产品鉴定费：3万元；11.不可预见费：2万元；3～11项合计：32万元。以上各项累计为项目直接总投资为：45.8+47.6+32.0=125.40万元。资金偿还计划：资金投入到位，18个月后进行产品销售，每台销售仪器提取6.3万元，1年内销售20套仪器就可全部偿还125万元。便携式智能矿井资源探测仪由安徽理工大学(原名淮南工业学院)从90年代初开始研发，1996年试制原理样机，2000年试制产品样机，2001年试售，试销销价平均17万元/台。产品化后每台20万元，仅安徽省100座矿山，按50％购买，直接产值在1000万元；从国内来看东北、华北、华东、西北、西南等地按1000套计算，产值可达2亿以上；目前东南亚等发展中国家也在大力开发能源，该仪器必定有广阔的市场空间。合作方式：股权投资、合作兴办新企业、其它(投资不低于200万元)。