一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試裝置，尤其是涉及一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為保障煤礦井下巷道穩(wěn)定，在進(jìn)行巷道支護(hù)設(shè)計(jì)前會(huì)應(yīng)用探測(cè)技術(shù)對(duì)巷道圍巖進(jìn)行測(cè)試，通過對(duì)探測(cè)結(jié)果的分析總結(jié)評(píng)估巷道圍巖穩(wěn)定，為巷道支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，以對(duì)不同程度的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行巷道支護(hù)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)如今，對(duì)礦山圍巖監(jiān)測(cè)技術(shù)手段較多，例如聲發(fā)射、光纖、電阻應(yīng)力計(jì)等，但都集中于某一種技術(shù)手段，由于煤巖層賦存的多樣性和復(fù)雜性，空間尺寸的大型化以及在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中受外界因素干擾較多，很多監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)失真現(xiàn)象，可見單一的監(jiān)測(cè)手段在特定的時(shí)-空-地范圍內(nèi)進(jìn)行礦山巖體監(jiān)測(cè)，難以對(duì)工程實(shí)踐實(shí)現(xiàn)足夠有效的指導(dǎo)?，F(xiàn)有單一的監(jiān)測(cè)手段主要存在以下幾方面問題:第一、單個(gè)鉆孔孔壁裂隙的發(fā)育程度無(wú)法反映圍巖裂隙的整體面貌，精度較低；第二、以單個(gè)鉆孔為中心的巷道圍巖裂隙發(fā)育范圍測(cè)試，無(wú)法探測(cè)復(fù)雜條件下含水區(qū)、采空區(qū)等其它結(jié)構(gòu)，檢測(cè)精度較低；第三、探測(cè)含水區(qū)、采空區(qū)及其它結(jié)構(gòu)(如鋼筋等)的位置與范圍，無(wú)法對(duì)局部巷道的支護(hù)提供依據(jù)，監(jiān)測(cè)精度較低；第四、在原有的巷道穩(wěn)定性測(cè)試技術(shù)中，圍巖裂隙的發(fā)育程度、松動(dòng)范圍大小、結(jié)構(gòu)變異等技術(shù)均是單獨(dú)應(yīng)用，準(zhǔn)確度較低；第五、隨著開采深度的增加較多的礦體開采進(jìn)入深部，圍巖裂隙及松動(dòng)范圍等自然賦存條件越來越復(fù)雜，單種探測(cè)技術(shù)不能夠?qū)鷰r穩(wěn)定性進(jìn)行完善的評(píng)估，精度較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，能解決現(xiàn)有單一監(jiān)測(cè)手段存在的精度較低、難以對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征在于:包括控制主機(jī)、對(duì)煤礦井下巷道頂板或巷道幫上鉆取的鉆孔內(nèi)壁的圍巖裂隙發(fā)育程度進(jìn)行測(cè)試的鉆孔窺視儀、對(duì)鉆孔周側(cè)圍巖進(jìn)行松動(dòng)圈測(cè)試的松動(dòng)圈測(cè)試儀和對(duì)煤礦井下巷道的頂板或巷道幫上的圍巖穩(wěn)定狀況進(jìn)行測(cè)試的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀，所述鉆孔窺視儀、松動(dòng)圈測(cè)試儀和地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀均與控制主機(jī)相接。
[0005]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述鉆孔窺視儀、松動(dòng)圈測(cè)試儀和地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀與控制主機(jī)之間均通過電纜進(jìn)行連接。
[0006]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述鉆孔窺視儀為能在鉆孔內(nèi)部進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)的光學(xué)鉆孔窺視儀。
[0007]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:還包括平移小車和安裝在平移小車上且長(zhǎng)度可調(diào)的伸縮臂，所述鉆孔窺視儀和松動(dòng)圈測(cè)試儀均安裝在伸縮臂上；所述地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀和控制主機(jī)均安裝在平移小車上。
[0008]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述平移小車包括水平車架和安裝在所述水平車架底部的多個(gè)行走輪，所述地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀和控制主機(jī)均安裝在所述水平車架上。
[0009]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀安裝在所述水平車架的后側(cè)上方。
[0010]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:還包括一個(gè)安裝在所述水平車架前側(cè)的平移軌道和能沿平移軌道前后移動(dòng)的滑移座，所述滑移座安裝在平移軌道上，所述伸縮臂底部安裝在滑移座上；所述平移軌道沿所述車架的橫向?qū)挾确较虿荚O(shè)且其橫截面為倒凹字形，所述平移軌道由一個(gè)位于所述水平車架上部的水平軌道和兩個(gè)分別位于所述水平軌道左右兩側(cè)下方的豎向軌道連接而成，所述水平軌道和兩個(gè)所述豎向軌道均布設(shè)在同一豎直面上。
[0011]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述伸縮臂底部與滑移座之間以鉸接方式進(jìn)行連接，所述滑移座上裝有供伸縮臂底部安裝的鉸接座；所述滑移座上安裝有對(duì)伸縮臂與滑移座之間的夾角進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為液壓缸，所述液壓缸的缸體底部以鉸接方式安裝在滑移座上且其活塞桿頂端以鉸接方式安裝在伸縮臂上。
[0012]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述伸縮臂包括伸縮桿和多個(gè)由內(nèi)至外同軸套裝在伸縮桿上的伸縮套筒，所述鉆孔窺視儀和松動(dòng)圈測(cè)試儀均安裝在伸縮桿上。
[0013]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試裝置，其特征是:所述鉆孔窺視儀安裝在伸縮桿頂端，所述松動(dòng)圈測(cè)試儀底部設(shè)置有支座，所述支座與伸縮桿之間通過緊固螺栓進(jìn)行連接，所述伸縮桿上開有多個(gè)供緊固螺栓安裝的螺栓安裝孔。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且加工制作簡(jiǎn)便，投入成本較低，主要由控制主機(jī)、對(duì)煤礦井下巷道的頂板或巷道幫上鉆取的鉆孔內(nèi)壁的圍巖裂隙發(fā)育程度進(jìn)行測(cè)試的鉆孔窺視儀、對(duì)鉆孔周側(cè)圍巖進(jìn)行松動(dòng)圈測(cè)試的松動(dòng)圈測(cè)試儀和對(duì)煤礦井下巷道的頂板或巷道幫上的圍巖穩(wěn)定狀況進(jìn)行測(cè)試的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀組成。
[0016]2、使用操作簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)方便且易于掌握。實(shí)際進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試時(shí)，推動(dòng)平移小車沿被測(cè)試巷道節(jié)段由后向前移動(dòng)，平移小車移動(dòng)至一組鉆孔布設(shè)位置時(shí)，通過在平移軌道上移動(dòng)滑移座對(duì)伸縮臂的位置進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)該組鉆孔中的三個(gè)鉆孔分別進(jìn)行單孔測(cè)試；對(duì)任一個(gè)鉆孔進(jìn)行單孔測(cè)試時(shí)，先將伸縮臂移動(dòng)至該鉆孔的孔口外側(cè)，再利用伸縮臂將鉆孔窺視儀和松動(dòng)圈測(cè)試儀從被測(cè)試鉆孔的孔口移動(dòng)至孔底，再將鉆孔窺視儀和松動(dòng)圈測(cè)試儀從被測(cè)試鉆孔的孔底移動(dòng)至孔口，便完成一個(gè)鉆孔的單孔測(cè)試過程；并且，平移小車在被測(cè)試巷道節(jié)段內(nèi)由后向前移動(dòng)過程中，通過地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀由后向前對(duì)被測(cè)試巷道節(jié)段的頂板、底板和左右兩側(cè)巷道幫進(jìn)行掃描。
[0017]3、所采用的平移小車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且移動(dòng)簡(jiǎn)便，能簡(jiǎn)便在巷道內(nèi)前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、快速對(duì)煤礦井下巷道的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)試的目的。
[0018]4、實(shí)際安裝簡(jiǎn)便，平移小車上設(shè)置有平移軌道和滑移座，伸縮臂安裝在滑移座上，通過滑移座對(duì)伸縮臂的位置進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)同組鉆孔中三個(gè)鉆孔分別進(jìn)行測(cè)試的需求；同時(shí)，鉆孔窺視儀和松動(dòng)圈測(cè)試儀均安裝在伸縮臂上，通過伸縮臂自動(dòng)將鉆孔窺視儀和松動(dòng)圈測(cè)試儀送至鉆孔內(nèi)，并能對(duì)送入深度進(jìn)行簡(jiǎn)便、快速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方便且操作簡(jiǎn)便，使用效果好，能大幅度簡(jiǎn)化鉆孔的單孔測(cè)試過程。
[0019]5、使用效果好且實(shí)用價(jià)值高，圍巖穩(wěn)定性測(cè)試精度高，能對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測(cè)試，推廣應(yīng)用前景廣泛。所采用的巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測(cè)試方法簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便，能實(shí)現(xiàn)巷道圍巖從點(diǎn)到面再到結(jié)構(gòu)的全面探測(cè)，具體是首先揭示巷道圍巖鉆孔孔壁裂隙的發(fā)育程度；其次是探測(cè)巷道圍巖裂隙以鉆孔為中心的發(fā)育范圍；最后探測(cè)巷道圍巖結(jié)構(gòu)中空洞等其它結(jié)構(gòu)的位置，實(shí)現(xiàn)巷道鉆孔、松動(dòng)圈半徑和全斷面的大范圍、長(zhǎng)距離無(wú)縫綜合探測(cè)。根據(jù)全面的探測(cè)結(jié)果對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為巷道支護(hù)等提供依據(jù)。針對(duì)單個(gè)鉆孔進(jìn)行鉆孔窺視無(wú)法全面反映圍巖裂隙發(fā)育程度的情況，以巖石聲波探測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)聲波波速與介質(zhì)性質(zhì)密切相關(guān)，接收到聲波的波速愈小表明圍巖巖性愈差，強(qiáng)度愈小，彈性模量越小的原理，運(yùn)用松動(dòng)圈測(cè)試儀發(fā)生聲波對(duì)每個(gè)鉆孔為中心一定半徑范圍內(nèi)的巷道圍巖裂隙發(fā)育及松動(dòng)程度進(jìn)行探測(cè)，彌補(bǔ)使用鉆孔窺視單個(gè)鉆孔信息不全的缺陷。另外，針對(duì)鉆孔窺視與松動(dòng)圈測(cè)試儀無(wú)法大范圍、長(zhǎng)距離及實(shí)現(xiàn)巷道斷面無(wú)縫探測(cè)的缺點(diǎn)，利用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀發(fā)射天線將高頻電磁波送入待測(cè)區(qū)域，由于不同的介質(zhì)具有不同的物理特性、也具有不同的介電常數(shù)，在介電常數(shù)不連續(xù)的交界面上電磁波振幅發(fā)生變化；從地質(zhì)雷達(dá)圖像的波形、頻率、振幅、相位及電磁波能量吸收情況等特征的變化規(guī)律出發(fā)，建立典型地質(zhì)現(xiàn)象與雷達(dá)特征圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可根據(jù)圖形的變化對(duì)地下的地質(zhì)狀況作出解釋；通過地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)儀對(duì)井下巷道全斷面進(jìn)行掃描探測(cè)，包括頂板、底板與兩側(cè)巷道幫，最終實(shí)現(xiàn)巷道圍巖全斷面的長(zhǎng)距離、大范圍、無(wú)縫探測(cè)。因而，采用本實(shí)用新型能全面明晰探測(cè)區(qū)域空洞的位置與圍巖松動(dòng)與破碎程度，為井下巷道支護(hù)提供充足、準(zhǔn)確的信息，具有以下有點(diǎn):第一、從巷道圍巖表面到內(nèi)部裂隙及結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面測(cè)試分析，完全揭示巷道圍巖在原生裂隙及人為影響因素作用下的穩(wěn)定性；第二、多種測(cè)試手段從點(diǎn)到面再到整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有選擇性、針對(duì)性的綜合運(yùn)用；第三、能有效彌補(bǔ)使用鉆孔窺視單個(gè)鉆孔信息不全的缺陷；第四、能實(shí)現(xiàn)巷道大范圍、長(zhǎng)距離全斷面的無(wú)縫探測(cè)，因而能為巷道支護(hù)參數(shù)調(diào)整及穩(wěn)定性評(píng)估提供豐富的數(shù)據(jù)支撐與依據(jù)，對(duì)于保障煤礦井下作業(yè)人員的安全與正常生產(chǎn)具有重要意義。
[0020]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，能解決現(xiàn)有單一監(jiān)測(cè)手段存在的精度較低、難以對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試的問題。
[0021]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
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