阅读说明：本技术 一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极 (High-density resistivity method electrode suitable for open-air iron ore stope ) 是由 宋坤 郭凯 王恩德 付建飞 贾三石 尤欣慰 马思顺 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极,包括空心杆体及遮光罩,空心杆体顶端设有锤击帽,锤击帽下方空心杆体上设有导线出线孔,遮光罩设在导线出线孔下方；空心杆体底端为入地端且为三棱锥结构；遮光罩为漏斗形,遮光罩内侧底部空心杆体上设有注水孔,空心杆体入地端棱锥面上设有出水孔,注水孔与出水孔由导水管连通；空心杆体入地端中心孔道内安装有三根周向均布的弹簧,弹簧一端焊接在中心孔道内壁上,弹簧另一端焊接有夹板；三个夹板之间夹持有接线柱,导线一端焊接在接线柱上,导线另一端通过导线出线孔伸出空心杆体；遮光罩配装有折叠伞骨,遮光罩通过折叠伞骨进行展开或收起,遮光罩外表面设有箍带；遮光罩下方空心杆体上设有把手。(A high-density resistivity method electrode suitable for an open-air iron ore stope comprises a hollow rod body and a light shield, wherein a hammering cap is arranged at the top end of the hollow rod body, a lead wire outlet hole is formed in the hollow rod body below the hammering cap, and the light shield is arranged below the lead wire outlet hole; the bottom end of the hollow rod body is a ground inlet end and is of a triangular pyramid structure; the light shield is funnel-shaped, a hollow rod body at the bottom of the inner side of the light shield is provided with a water injection hole, a pyramid surface at the ground entering end of the hollow rod body is provided with a water outlet hole, and the water injection hole and the water outlet hole are communicated by a water guide pipe; three springs which are uniformly distributed in the circumferential direction are arranged in a central pore passage at the ground inlet end of the hollow rod body, one end of each spring is welded on the inner wall of the central pore passage, and the other end of each spring is welded with a clamping plate; a binding post is clamped between the three clamping plates, one end of a lead is welded on the binding post, and the other end of the lead extends out of the hollow rod body through a lead outlet hole; the light shield is provided with folding umbrella ribs, the light shield is unfolded or folded through the folding umbrella ribs, and the outer surface of the light shield is provided with a strap; a handle is arranged on the hollow rod body below the light shield.)

一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极

技术领域

本发明属于露天铁矿采场采空区探测技术领域，特别是涉及一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极。

背景技术

在矿产资源开发利用过程中，由于乱采滥挖以及矿业整合过程中将散乱开采转为整体开采的原因，导致许多矿山内部及其周围存在着许多未知采空区，而这些未知的采空区均没有详细的地质资料，并且部分采空区可能已经充水、变形，而这些未知的采空区正在严重影响着矿山的日常生产，并时刻威胁着采场工作人员以及设备的安全。因此，如何精准探测采空区已成为现阶段露天铁矿采场必须面临的安全难题之一。

目前，高密度电阻率法是最主要的采空区探测方法之一，高密度电阻率法是以岩土体之间的电性差异为基础，通过研究地下电流场的分布规律，进而判断采空区是否存在，同时可以对采空区赋存位置、大小、埋深等信息进行解释分析。

在利用高密度电阻率法进行探测过程中，需要沿着测线等间距的布设一定数量的电极，以进行数据采集，而电极作为最核心的数据采集部件，其对数据的可靠性起到决定性作用。

目前，现有的高密度电阻率法电极主要由钢筋或锚杆改造制得，测量前，需要将电极***地表，然后再在电极***处的地表浇上适量的水，以保证电极与大地之间保持良好的导电接触性。

但是，在电极布设过程中，由于露天铁矿采场内并无遮挡物，电极会长时间暴露在阳光的照射下，而电极布设完成后，开始进行数据采集时，浇在电极***处地表上的水很容易就挥发掉了，导致电极与大地之间无法保持一个相对湿润的环境，进而造成电极与大地之间的导电接触性变差，最终影响到数据的采集精度。

再有，如果测量点处的地表为硬岩基面，传统的高密度电阻率法电极无法完全***地表，也会对数据整体质量造成影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极，能够使电极处于良好的遮光环境，同时可为***地表下的电极入地端进行持续自动补水，可以使电极与大地之间较长时间的保持在一个相对湿润的环境中，有效提高了电极与大地之间的导电接触性，保证了数据采集精度，并且可以较好的适应地表为硬岩基面的情况。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极，包括空心杆体及遮光罩，所述空心杆体顶端安装有锤击帽，在锤击帽下方的空心杆体上开设有导线出线孔，所述遮光罩设置在导线出线孔下方的空心杆体上；所述空心杆体的底端为入地端，空心杆体的入地端采用三棱锥结构；所述遮光罩采用漏斗形结构，在遮光罩内侧底部对应的空心杆体上开设有注水孔，在空心杆体入地端的棱锥面上开设有出水孔，在注水孔与出水孔之间连通有导水管；在所述空心杆体入地端的中心孔道内安装有弹簧，弹簧一端焊接在中心孔道内壁上，弹簧另一端焊接有夹板；所述弹簧数量为三根且周向均布设置，每根弹簧上均焊接有夹板，在三个夹板之间夹持有接线柱，导线一端焊接在接线柱上，导线另一端通过导线出线孔伸出空心杆体。

所述遮光罩配装有折叠伞骨，遮光罩通过折叠伞骨进行展开或收起，在遮光罩外表面设置有箍带。

在所述遮光罩下方的空心杆体上设置有把手。

在所述空心杆体入地端的棱锥面上开设有导水槽，所述出水孔位于导水槽内。

本发明的有益效果：

本发明的适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极，能够使电极处于良好的遮光环境，同时可为***地表下的电极入地端进行持续自动补水，可以使电极与大地之间较长时间的保持在一个相对湿润的环境中，有效提高了电极与大地之间的导电接触性，保证了数据采集精度，并且可以较好的适应地表为硬岩基面的情况。

附图说明

图1为本发明的一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极的结构示意图；

图中，1—空心杆体，2—遮光罩，3—锤击帽，4—导线出线孔，5—注水孔，6—出水孔，7—导水管，8—弹簧，9—夹板，10—接线柱，11—导线，12—箍带，13—把手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种适用于露天铁矿采场的高密度电阻率法电极，包括空心杆体1及遮光罩2，所述空心杆体1顶端安装有锤击帽3，在锤击帽3下方的空心杆体1上开设有导线出线孔4，所述遮光罩2设置在导线出线孔4下方的空心杆体1上；所述空心杆体1的底端为入地端，空心杆体1的入地端采用三棱锥结构；所述遮光罩2采用漏斗形结构，在遮光罩2内侧底部对应的空心杆体1上开设有注水孔5，在空心杆体1入地端的棱锥面上开设有出水孔6，在注水孔5与出水孔6之间连通有导水管7；在所述空心杆体1入地端的中心孔道内安装有弹簧8，弹簧8一端焊接在中心孔道内壁上，弹簧8另一端焊接有夹板9；所述弹簧8数量为三根且周向均布设置，每根弹簧8上均焊接有夹板9，在三个夹板9之间夹持有接线柱10，导线11一端焊接在接线柱10上，导线11另一端通过导线出线孔4伸出空心杆体1。

所述遮光罩2配装有折叠伞骨，遮光罩2通过折叠伞骨进行展开或收起，在遮光罩2外表面设置有箍带12。

在所述遮光罩2下方的空心杆体1上设置有把手13。

在所述空心杆体1入地端的棱锥面上开设有导水槽，所述出水孔6位于导水槽内，通过导水槽可以有效增大润湿面积。

本实施例中，空心杆体1的材质为硬质合金，遮光罩2的材质为pp塑料，锤击帽3和把手13的材质为硬质橡胶，弹簧8、夹板9、接线柱10及导线11的材质为铜。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

在露天铁矿采场进行采空区探测时，当选定好电极布设点后，一只手握住把手13，使空心杆体1的入地端垂直于地表，另一只手握锤并锤击空心杆体1顶端的锤击帽3，直到将空心杆体1的入地端钉入地表。

然后，解开遮光罩2外部缠绕的箍带12，将遮光罩2从收起状态调整到展开状态，展开状态的遮光罩2呈现漏斗形，再向展开的遮光罩2中倒入适量的水，遮光罩2中的水会依次通过注水孔5、导水管7、出水孔6及导水槽进入空心杆体1入地端周围的地表中，同时遮光罩2起到了蓄水容器的作用，可使注水过程持续自动进行，进而使电极与大地之间较长时间的保持在一个相对湿润的环境中，也有效提高了电极与大地之间的导电接触性。

最后，完成导线11的接线工作，并检查电极的接地情况，确保接地情况良好后，进行数据采集工作。

当数据采集工作结束后，将空心杆体1的入地端从地表中拔出，然后将遮光罩2从展开状态调整回收起状态，再利用箍带12将遮光罩2缠绕固定，为电极的下一次使用做准备。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。