監(jiān)測(cè)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(cè)試原理12巖石質(zhì)量超聲波測(cè)試12.1測(cè)試儀器及測(cè)試原理12.2測(cè)試工藝及結(jié)果分析23表面位移監(jiān)測(cè)33.1監(jiān)測(cè)儀器33.2測(cè)試方法34深部圍巖多基點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)儀44.1測(cè)試儀器及測(cè)試原理44.2測(cè)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(huì)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(shì)，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(cè)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(cè)試原理巖層鉆孔探測(cè)儀是用來(lái)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(jiàn)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(hào)，送至控制單元，作信號(hào)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(cè)的目的。觀測(cè)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(cè)儀礦用巖層鉆孔探測(cè)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(píng)價(jià)提供依據(jù)，對(duì)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(zhǎng)按開(kāi)/關(guān)機(jī)REC錄制/保存視頻STOP后退REW瀏覽/翻頁(yè)P(yáng)LAY打開(kāi)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(wú)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(hào)5POWER長(zhǎng)按，開(kāi)機(jī)后自動(dòng)進(jìn)入視頻錄制準(zhǔn)備畫(huà)面，并看見(jiàn)紙帽內(nèi)編號(hào)6接探桿，送探桿連接若干探桿，將探頭送入鉆孔底部7REC開(kāi)始錄制，左上角開(kāi)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(kāi)鉆孔口9REC保存視頻，畫(huà)面會(huì)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(zhǎng)按，關(guān)機(jī)（3）注意事項(xiàng)編號(hào)注意事項(xiàng)1在資源管理根目錄下時(shí)，STOP會(huì)返回到錄制準(zhǔn)備界面2在錄制準(zhǔn)備界面時(shí)，STOP會(huì)返回到資源根目錄3根目錄下REW選擇文件夾4PLAY打開(kāi)文件夾，REW選擇此文件夾里的文件，PLAY打開(kāi)此文件5開(kāi)機(jī)前若探頭數(shù)據(jù)線未接，開(kāi)機(jī)后界面出現(xiàn)“無(wú)效視頻信號(hào)”字樣；建議開(kāi)機(jī)前接通探頭數(shù)據(jù)線，探頭亮，開(kāi)機(jī)后，有視頻圖像，說(shuō)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(lái)。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(cè)試2.1測(cè)試儀器及測(cè)試原理巖石質(zhì)量聲波測(cè)試應(yīng)用超聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，來(lái)預(yù)測(cè)圍巖的破壞情況。測(cè)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(hào)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(hào)，該振動(dòng)信號(hào)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(hào)再轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳給聲波儀，經(jīng)聲波儀放大處理后，顯示出超聲波穿過(guò)煤體的聲時(shí)、波速等參數(shù)。8圖10測(cè)試裝置根據(jù)彈性理論，由彈性波的波動(dòng)方程通過(guò)彈性力學(xué)空間問(wèn)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(guò)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?chē)鷩鷰r的松動(dòng)圈大小。2.2測(cè)試工藝及結(jié)果分析圍巖松動(dòng)圈測(cè)試采用單孔測(cè)試法，測(cè)孔鉆成后要及時(shí)進(jìn)行測(cè)試，以防測(cè)孔變形或坍塌，