監(jiān)測儀器及使用方法.doc

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1、目錄1頂板巖層鉆孔窺視11.1實(shí)驗(yàn)儀器及測試原理12巖石質(zhì)量超聲波測試12.1測試儀器及測試原理12.2測試工藝及結(jié)果分析23表面位移監(jiān)測33.1監(jiān)測儀器33.2測試方法34深部圍巖多基點(diǎn)位移監(jiān)測儀44.1測試儀器及測試原理44.2測試工藝及結(jié)果分析58巷道圍巖結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)是巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)最重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這兩個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不同，將會產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)結(jié)果，所以準(zhǔn)確掌握頂板巖層結(jié)構(gòu)的變化趨勢，為巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)依據(jù)，提高巷道安全具有重要意義。而任何一項(xiàng)工程質(zhì)量的保證，決定于設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際及而后的施工是否到位，及時(shí)地進(jìn)行監(jiān)測是保證煤礦安全生產(chǎn)的根本保證。1頂板巖層鉆孔窺視1.1實(shí)驗(yàn)儀

2、器及測試原理巖層鉆孔探測儀是用來觀察錨桿孔或其它小直徑工程鉆孔內(nèi)部構(gòu)造的儀器，見圖1，它由探頭、探桿、液晶顯示、控制及防爆電源等幾部分組成。工作時(shí)將探頭放在鉆孔中，孔壁物質(zhì)的圖像經(jīng)光路變換進(jìn)入圖像傳感器，再放大后產(chǎn)生全電視信號，送至控制單元，作信號處理后顯示在液晶顯示屏上。此時(shí)調(diào)節(jié)控制光源強(qiáng)度，使圖像清晰，從而達(dá)到觀測的目的。觀測探桿的刻度，就可確定圖像在鉆孔中的位置。圖1YTJ20型巖層鉆孔探測儀礦用巖層鉆孔探測儀可以直接送入錨索錨桿鉆孔和井下地質(zhì)鉆孔中，其輸出的圖像，直觀地反映鉆孔內(nèi)巖體不連續(xù)面（如層理、節(jié)理、裂隙）、頂板離層，為支護(hù)設(shè)計(jì)、圍巖穩(wěn)定性評價(jià)提供依據(jù)，對于預(yù)防礦井巷道冒

3、頂?shù)劝踩[患具有相當(dāng)重要的意義。1.2使用方法（1）操作按鍵介紹POWER長按開/關(guān)機(jī)REC錄制/保存視頻STOP后退REW瀏覽/翻頁P(yáng)LAY打開文件（2）錄制視頻操作步驟操作備注81打孔，清孔最好采用風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)干式打孔，打完鉆孔須用風(fēng)清孔。當(dāng)風(fēng)壓不夠時(shí)可用濕式打孔，但得等到孔內(nèi)無水時(shí)才可窺視。2伸鋼卷尺將卷尺深入鉆孔直到底部3接通探頭數(shù)據(jù)線探頭燈亮4戴紙帽自制探頭紙帽防止磨損探頭，并在紙帽內(nèi)編號5POWER長按，開機(jī)后自動(dòng)進(jìn)入視頻錄制準(zhǔn)備畫面，并看見紙帽內(nèi)編號6接探桿，送探桿連接若干探桿，將探頭送入鉆孔底部7REC開始錄制，左上角開始計(jì)時(shí)8拉探桿，卸探桿勻速拉出探頭，適時(shí)卸探桿，直

4、到探頭離開鉆孔口9REC保存視頻，畫面會出現(xiàn)保存圖標(biāo)10STOP返回資源管理根目錄，看VEDIO文件夾視頻個(gè)數(shù)增加則錄制完成11POWER長按，關(guān)機(jī)（3）注意事項(xiàng)編號注意事項(xiàng)1在資源管理根目錄下時(shí)，STOP會返回到錄制準(zhǔn)備界面2在錄制準(zhǔn)備界面時(shí)，STOP會返回到資源根目錄3根目錄下REW選擇文件夾4PLAY打開文件夾，REW選擇此文件夾里的文件，PLAY打開此文件5開機(jī)前若探頭數(shù)據(jù)線未接，開機(jī)后界面出現(xiàn)“無效視頻信號”字樣；建議開機(jī)前接通探頭數(shù)據(jù)線，探頭亮，開機(jī)后，有視頻圖像，說明儀器正常。6探頭直徑25mm，考慮探頭數(shù)據(jù)線和鉆桿尺寸，鉆孔應(yīng)不小于30mm，32mm為宜，直徑太大不行7

5、鋼卷尺白色、硬，衛(wèi)生紙擦尺子時(shí)往一個(gè)方向，防止尺子刻度模糊。往一個(gè)方向送鋼卷尺，避免尺子在孔內(nèi)成螺旋狀；送入底部后要防止尺子掉下來。8探頭與第一根探桿螺紋聯(lián)接多一點(diǎn)，探桿之間螺紋不必完全聯(lián)接。井下放置探桿時(shí)不要讓雜質(zhì)進(jìn)入螺紋孔。9探頭直徑25mm，紙帽直徑要大于25mm，使得拉出探頭時(shí)紙帽留在孔內(nèi)。做紙帽時(shí)要給紙帽的外表面粘上透明膠帶，防止送入探頭時(shí)將紙帽擦破。10保存完視頻后，若馬上就窺視下一個(gè)孔，不必關(guān)機(jī)。11使用儀器前要充電，結(jié)束后要清理儀器。2巖石質(zhì)量超聲波測試2.1測試儀器及測試原理巖石質(zhì)量聲波測試應(yīng)用超聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，來預(yù)測圍巖的破壞情況。測試物體是以彈性體為

6、前提條件的，當(dāng)煤體的尺寸較小、作用外力較小時(shí)，相應(yīng)變形也較小，可以把煤體視為彈性體。超聲波是由聲波儀振蕩器產(chǎn)生的高壓電脈沖信號加在發(fā)射換能器，發(fā)射換能器受到激發(fā)產(chǎn)生瞬態(tài)的振動(dòng)信號，該振動(dòng)信號經(jīng)發(fā)射換能器與煤體之間的耦合后在巖體介質(zhì)中傳播，從而攜帶煤體內(nèi)部信息到達(dá)接收換能器，接收換能器把接收到的振動(dòng)信號再轉(zhuǎn)變成電信號傳給聲波儀，經(jīng)聲波儀放大處理后，顯示出超聲波穿過煤體的聲時(shí)、波速等參數(shù)。8圖10測試裝置根據(jù)彈性理論，由彈性波的波動(dòng)方程通過彈性力學(xué)空間問題的靜力方程推導(dǎo)，可得出超聲波縱波波速與介質(zhì)的彈性參數(shù)之間的關(guān)系，公式1，公式2。（1）（2）式中：VP—煤體的縱波速度；VS—煤體的橫波

7、速度；E—煤體的彈性模量；μ—煤體的泊松比；ρ—煤體的密度。從上式中可以看出，超聲波在煤體中的傳播速度與煤體的彈性模量、泊松比以及密度有關(guān)，而煤體的彈性模量、泊松比和密度與煤塊自身抗壓強(qiáng)度、密實(shí)程度直接相關(guān)，因此煤體的波速就可以間接反映煤塊抗壓強(qiáng)度以及內(nèi)部破壞情況，通過回采巷道兩幫不同深度處聲時(shí)和波速的變化規(guī)律，可以確定巷道周圍圍巖的松動(dòng)圈大小。2.2測試工藝及結(jié)果分析圍巖松動(dòng)圈測試采用單孔測試法，測孔鉆成后要及時(shí)進(jìn)行測試，以防測孔變形或坍塌，