[發明專利]一種TSP炮孔量測及裝藥一體化裝置及方法

有效

• 申請號: 201410265571.8
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104007464A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 劉洪亮;王康;張乾青;李術才;李利平;張騫;徐飛;王健華
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V1/13
• 分類號: G01V1/13;G01B5/18;G01B5/14;G01C5/00;G01C9/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種tsp炮孔量測及裝藥一體化裝置及方法。

背景技術

TSP(Tunnel?Seismic?Prediction?ahead)法，即隧道前方地震預報或超前地質預報，指在隧道掌子面附近邊墻一定范圍內布置激發孔，通過在孔中人工激發地震波，所產生的地震波以球面波的形式在隧道圍巖中傳播，當圍巖波阻抗發生變化時(例如遇巖溶、斷層或巖層的分界面)，一部分地震波將會被反射回來，另一部分地震波將會繼續向前傳播。反射的地震波由高精度的接收器所接收并傳遞到主機形成地震波記錄。

然而在TSP預報過程中，需要就炮孔的深度，傾角，炮孔間距等參數進行量測，由于量測項目較多，測量過程中，使用的裝置較為繁雜，且部分量測項目缺乏準確性。

如目前炮孔深度的測量多采用紅外測距儀進行，但由于淤泥碎石堵孔，測距儀光線無法與炮孔平行等因素，難以實現對炮孔深度準確量測，采用測距儀進行炮孔間距及炮孔與地面間距量測，也往往由于非水平，非鉛直等原因，存在一定誤差。

在炸藥裝填過程中，往往由于乳化炸藥運移路徑與炮孔傾角不符，隧道初期支護與圍巖之間存在空洞等原因，乳化炸藥無法送至炮孔底部，最終導致預報結果不準。

同時，現有的技術中，需要依據不同的裝置來完成孔深、孔間距和孔傾角等數據的測量后，再使用炸藥裝填設備將炸藥填入炮孔中，效率較為低下。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種tsp炮孔量測及裝藥一體化裝置及方法，該裝置采用物理測桿，并集測量孔深、測量孔間距、測量孔傾角和測量炮孔地面距離等于一體，并將裝藥過程與量測過程一體化，保證了測量精度并提高了工作效率。

本發明采用下述技術方案：

一種TSP炮孔量測及裝藥一體化裝置，包括一外表面刻有刻度的中空結構的測桿，測桿的一端與測桿基座固定連接，測桿內部設置有滑動裝藥機構；所述測桿基座還通過一轉動件與角度測量機構相連，角度測量機構與距離測量機構相連。

優選的，所述滑動裝藥機構包括設置于測桿內部的裝藥槽，該測桿內部的左端設置有進孔牽引滑輪，測桿基座內設置有出孔牽引滑輪；進孔牽引線的一端經進孔牽引滑輪導向后與裝藥槽固定連接，另一端穿出于測桿；出孔牽引線經出孔牽引滑輪導向后與裝藥槽固定連接，出孔牽引線的另一端穿出于測桿基座。

優選的，所述轉動件為一軸承，軸承外圈與測桿基座固定連接，軸承內圈上套有轉動桿，轉動桿與角度測量機構相連。

優選的，所述角度測量機構包括與轉動桿相連的切向調平基座，切向調平基座的兩側對應設置有通孔，左側通孔周圈設置有刻度盤，兩通孔之間還設置用于觀察水平度的水準裝置，水準裝置位于切向調平基座的外表面上。

優選的，所述距離測量機構包括徑向調平基座，徑向調平基座通過徑向調平軸承嵌套于切向調平基座內，徑向調平基座的兩側凸出于切向調平基座兩側的通孔；徑向調平基座的左端還設置有固定指針和水準裝置，徑向調平基座的右端與一塔尺相連。

優選的，所述塔尺為可伸縮塔尺。

優選的，所述水準裝置為水準管。

應用TSP炮孔量測及裝藥一體化裝置的方法，步驟如下：

A、將測桿深入炮孔底部，讀取測桿刻度，此為炮孔深度。

B、分別旋轉切向調平基座和徑向調平基座，令水準管水準泡居中，并令塔尺下端與地面接觸，讀取徑向調平基座固定指針指向的刻度盤讀數，此為炮孔傾角。讀取塔尺讀數，此為炮孔與地面距離。

C、將切向調平基座旋轉90度，使塔尺與相鄰炮孔鉛垂線相交，讀取塔尺讀數，此為相鄰炮孔間距。

D、將準備好的乳化炸藥放置于裝藥槽，牽拉進孔牽引線將乳化炸藥沿測桿內部送至炮孔底部，用力牽拉出孔牽引線，使乳化炸藥在裝藥槽上脫離，再拉動出孔牽引線，裝藥槽恢復原位。

E、將測桿從炮孔中取出，并插入相鄰炮孔，重復A-D,實現對炮孔連續量測及裝藥。

本發明的有益效果是：

(1)結構簡單，使用方便，實現對炮孔深度，間距，角度，炮孔地面間距的綜合量測，克服了傳統采用測距儀，測角器，直尺等多設備量測的繁雜性。

(2)本裝置及數據測量與炸藥裝填功能于一體，無需進行使用測量儀器進行數據測量后再使用炸藥裝填設備進行炸藥裝填，提高效率。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1中A處的局部放大圖；

圖3是本發明中出孔牽引線的配合圖；

圖4是本發明中裝藥槽的配合圖；

圖5是本發明中進孔牽引線的配合圖；