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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：一种基于激光激励火花程度评估掘进迎头强度的系统与方法，系统：包括煤尘及瓦斯监测单元、远距离光纤传送单元、激光发射单元、辅助气流清岩单元、图像收集单元、数据传输线、图像与数据处理单元和可视化显示单元；激光发射单元包括激光发射器、激光传输光纤、光纤接口和激光头；激光发射器的输入端与远距离传输书单元中单模光纤连接，其输出端与激光头连接。方法：气体监测；岩石预处理；安装作业仪器；激光辐射与强度评估作业。该系统能自动对激光辐射岩石时产生的火花程度进行分析，得出掘进迎头处岩石的强度参数，能为钻破方案的选择提供可靠的技术支持；该方法步骤简单，可结合激光辐射与计算机信息技术，提高硬岩强度评估的速度与准确性。

主权项：1.一种基于激光激励火花程度评估掘进迎头强度的系统，其特征在于，包括煤尘及瓦斯监测单元2、远距离光纤传送单元1、激光发射单元3、辅助气流清岩单元4、图像收集单元5、数据传输线6、图像与数据处理单元7和可视化显示单元8所述煤尘及瓦斯监测单元2包括煤尘浓度测量仪2-2和瓦斯含量测定仪2-1；所述煤尘浓度测量仪2-2设置在靠近掘进迎头处，用于测定煤尘浓度；所述瓦斯含量测定仪的探测管置入提前钻好的探测孔中，用于测定煤层或岩体中的瓦斯浓度；所述远距离光纤传送单元1由光纤收发器和单模光纤组成，所述单模光纤的输入端与光纤收发器的光口连接；所述激光发射单元3安装在掘进机附加机械臂的固定位置上，其包括激光发射器3-1、激光传输光纤3-2、光纤接口3-4和激光头3-3；所述激光发射器3-1的输入端与远距离传输单元1中单模光纤的输出端连接，其输出端通过激光传输光纤3-2和光纤接口3-4与激光头3-3连接，所述激光头3-3靠近掘进迎头处的岩石9的设置；所述辅助气流清岩单元4包括高压氮气瓶4-3、气泵4-2和喷嘴4-1；所述高压氮气瓶4-3中装有高压纯氮；所述气泵4-2上连接有气压计，其进气口通过高压进气管路与高压氮气瓶4-3的气口连接，其出气口通过高压出气管路与喷嘴4-1的输入端连接；所述喷嘴4-1靠近掘进迎头处的岩石9的设置，用于向掘进迎头处的岩石9上的辐射区域喷吹高压氮气；所述图像收集单元5为带有存储卡的工业高速摄像机，其安装在掘进机附加的机械臂固定位置上，且靠近掘进迎头处的岩石9的设置，用于收集激光辐射过程中岩石上方产生的火花喷溅的图像与视频数据，并进行存储；所述数据传输线6用于传送数据信息；所述图像与数据处理单元7通过数据传输线6分别与图像收集单元5和可视化显示单元8的数据接口连接，图像与数据处理单元7的内部存储有火花剧烈系数和岩石质量指数耦合数据的数据库，用于对图像收集单元5所收集的图像与视频数据中的火花程度进行分析处理，并将火花程度与数据库进行匹配，同时，将匹配结果发送给可视化显示单元8进行实时显示；所述可视化显示单元8为具有数据接口的显示器。

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百度查询： 中国矿业大学 基于激光激励火花程度评估掘进迎头强度的系统与方法