[發(fā)明專利]深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)和探測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310320553.0
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103389521A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李術(shù)才;王漢鵬;鄭學(xué)芬;張慶賀;李建明;李清川
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

1.一種深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)，其特征是，包括多點(diǎn)位移計(jì)、鉆孔電視探頭、彩色監(jiān)視器，所述多點(diǎn)位移計(jì)設(shè)于巷道監(jiān)測斷面的位移計(jì)安裝孔內(nèi)，通過細(xì)鋼絲繩分別引出鉆孔外，以測量鉆孔不同深度處圍巖的變形，所述鉆孔電視探頭設(shè)于巷道監(jiān)測斷面的電視探頭安裝孔內(nèi)，鉆孔電視探頭與彩色監(jiān)視器連接。

2.如權(quán)利要求1所述的深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)，其特征是，所述鉆孔電視探頭采用KDVJ-400礦井鉆孔電視成像儀。

3.如權(quán)利要求1所述的深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)，其特征是，還包括電阻率測試儀、主機(jī)、絕緣支架、滾輪，絕緣支架與滾輪連接，電阻率測試儀與主機(jī)連接，絕緣支架上設(shè)有孔內(nèi)探頭，絕緣支架上設(shè)有電極，電極上設(shè)有導(dǎo)電軟觸點(diǎn)，孔內(nèi)探頭設(shè)于探頭安裝孔內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)，其特征是，還包括地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)、天線，地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)通過絕緣木桿與天線連接，天線與巷道的圍巖表面接觸。

5.如權(quán)利要求4所述的深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)，其特征是，所述地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)采用SIR-3000地質(zhì)雷達(dá)，天線采用400MHz天線。

6.利用深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

1）沿巷道走向布置若干監(jiān)測斷面，完成端面施工，完成巷道支護(hù)后、在每個(gè)監(jiān)測斷面布置若干位移計(jì)鉆孔，位移計(jì)鉆孔內(nèi)安裝多點(diǎn)位移計(jì)；

2）在巷道內(nèi)選擇合適的斷面鉆探頭安裝孔，將電視探頭插入探頭安裝孔；

3）把帶滾輪的孔內(nèi)探頭放入探頭安裝孔內(nèi)，通過安裝在絕緣支架上的電極測定完整巖體和破裂巖體電阻率的變化，電阻率情況實(shí)時(shí)顯示在主機(jī)上，帶滾輪的孔內(nèi)探頭在探頭安裝孔內(nèi)由滾輪帶動滾動行進(jìn)，行進(jìn)過程中具有彈性的導(dǎo)電軟觸點(diǎn)與鉆孔壁緊密貼合，每步前進(jìn)0.2m測量一次，記錄電阻率值和深度，直至孔底，采用孔內(nèi)電阻率值平均法確定破壞范圍；

4）在巷道內(nèi)布設(shè)監(jiān)測斷面，在監(jiān)測斷面的頂?shù)装搴蛢蓭筒贾脵M向和縱向的測線，測量時(shí)將400MHz天線按壓在巷道的圍巖表面，沿測量線拖動，測試結(jié)果顯示在地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)上。

7.如權(quán)利要求6所述的利用深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)的方法，其特征是，所述步驟1）在每個(gè)監(jiān)測斷面設(shè)有五個(gè)位移計(jì)安裝孔，所述位移計(jì)安裝孔的深度為10m、鉆孔直徑為32mm，所述位移計(jì)安裝孔分別設(shè)于兩頂肩、兩幫和頂板處，其中位移計(jì)安裝孔Ⅰ和位移計(jì)安裝孔Ⅱ水平，位移計(jì)安裝孔Ⅲ和位移計(jì)安裝孔Ⅳ與水平面成45°夾角，位移計(jì)安裝孔Ⅴ垂直；每個(gè)位移計(jì)安裝孔內(nèi)設(shè)有十個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)設(shè)有一個(gè)孔內(nèi)固定器，從巷道表面開始，每隔1m布置一個(gè)測點(diǎn)，確定圍巖不同深度位移變化規(guī)律。

8.如權(quán)利要求6所述的利用深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)的方法，其特征是，所述步驟2）的探頭安裝孔的鉆孔直徑32mm、鉆孔深度10m，探頭安裝孔設(shè)有五個(gè)，探頭安裝孔分別設(shè)于頂板、左右兩拱肩和左右兩幫，其中探頭安裝孔Ⅰ和探頭安裝孔Ⅱ水平，探頭安裝孔Ⅲ和探頭安裝孔Ⅳ與水平面成45°夾角，探頭安裝孔Ⅴ垂直；

探頭安裝孔加工后清洗；

將鉆孔電視探頭慢慢插入探頭安裝孔內(nèi)，由圍巖表面至孔底，進(jìn)行孔內(nèi)破裂形態(tài)全景錄像并記錄深度、破裂情況及對應(yīng)時(shí)間，鉆孔電視探頭實(shí)時(shí)畫面可通過位于巷道內(nèi)的彩色監(jiān)視器顯示，并根據(jù)鉆孔窺視解譯標(biāo)準(zhǔn)確定破壞范圍。

9.如權(quán)利要求6所述的利用深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)的方法，其特征是，所述步驟3）在把帶滾輪的孔內(nèi)探頭放入探頭安裝孔內(nèi)之前，首先向共用鉆孔內(nèi)吹氣，排出孔內(nèi)瓦斯。

10.如權(quán)利要求6所述的利用深部巷道圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)場探測系統(tǒng)的方法，其特征是，所述步驟4）監(jiān)測斷面布置在距掘進(jìn)迎頭后方20m處，每個(gè)斷面根據(jù)巷道迎頭掘進(jìn)間隔2-5天時(shí)間監(jiān)測一輪。