礦山掘進環境存在三大核心問題：一是復合損傷加速失效，8000mg/m3 的高濃度粉塵（粒徑 1~5μm）會侵入傳感器內部，與 1kHz 高頻振動（加速度 50g）協同作用，導致線圈匝間磨損（100 小時磨損率超 40%）、電路觸點接觸不良（故障率超 35%）；二是間隙誤差顯著，粉塵附著在探頭端面（附著厚度 0.1~0.2mm），等效增加測量間隙，誤差超 ±0.1mm；三是高溫老化，60℃溫度使線圈絕緣層（普通聚酰亞胺）老化加速，絕緣電阻從 100MΩ 降至 20MΩ，漏電風險提升。

礦山環境適配方案：一是復合防護結構設計，采用 “三級密封 + 抗振骨架"：外殼采用不銹鋼 316L（厚度 3mm），設置迷宮式防塵結構（3 道防塵槽，槽深 1mm），配合道氟橡膠密封圈（壓縮量 20%），粉塵阻隔率≥98%；內部增設金屬防塵網（孔徑 0.1μm）與道 FFKM 密封圈（耐 60℃，泄漏率≤1×10^-11Pa?m3/s），雙重阻斷粉塵侵入；線圈骨架選用碳化硅陶瓷（抗彎強度 900MPa），通過金屬波紋管（哈氏合金材質，伸縮量 ±0.2mm）與外殼連接，吸收高頻振動（振動傳遞率≤5%），線圈匝間磨損率降至≤3%；二是粉塵附著清除，探頭端面設計為錐形（錐角 60°），減少粉塵附著面積（附著量減少 60%）；端面內置微型超聲波振子（頻率 40kHz，振幅 5μm），每 5 分鐘振動 10 秒，粉塵清除率≥95%；同時涂覆超疏水防塵涂層（聚四氟乙烯改性涂層，接觸角 140°），粉塵附著力降低 80%，附著厚度控制在≤0.01mm；三是高溫穩定性優化，線圈絕緣層采用耐高溫聚酰亞胺（耐 200℃，60℃下絕緣電阻≥50MΩ）；電路元件選用寬溫型號（如 MCU STM32H743，工作溫度 - 40~125℃），60℃下參數波動≤±1%；四是驗證測試，將傳感器置于 8000mg/m3 粉塵、1kHz 振動、60℃環境，連續工作 500 小時，內部粉塵侵入量≤0.1mg，線圈絕緣電阻 38MΩ，測量誤差≤±1.3%，滿足盾構機刀盤監測需求。