一种测量电极用挂壁定向固定装置及其测量方法与流程

本发明涉及一种测量电极用挂壁定向固定装置及其测量方法。

背景技术：

相比于矿产资源的井下开采，露天开采具有开采量大、矿石回收率高、生产安全和成本低等优点。因此，国内众多矿山均采用露天开采模式。但随着露天开采的持续进行，露天采场的采矿深度不断加深，山顶采场变为平地采场，平地采场再变为深坑采场，一直变为深凹露天采坑，采坑底部距离地表达几百米，采坑两侧便形成了高陡边坡。

上述高陡边坡在露天金属矿山，特别是露天铁矿中，经常遇到。对于高陡边坡，由于采挖造成的区域应力场变化和周围岩石的支撑力卸载，极易造成边坡岩石的崩落，如遇内部断层发育，加上雨季的影响，还易形成滑坡体，给矿山的安全生产带来极大威胁，轻则砸毁和掩埋生产车辆，重则造成露天采场人员的生命财产损失。为此，急需查明高陡边坡内部一定方向内的地质情况和岩石破裂状况，及时处理，保障矿山生产安全。

目前，面对高陡边坡内地质情况和岩石破裂状况的查明问题，最佳的技术手段是利用地质“ct”，也就是目前带有定向装置的高密度电法设备。这类设备在地表和测井均得到了很好的应用，取得了不错的探测成果。但对于边坡来说由于其存在一定的坡度，并暴露于地表，传统测量电极无法满足其需要，也无法对一定角度下的地质体进行精确探测，同时无法固定测量电缆。此种情况下，急需发明一种定向固定装置，使传统电极通过它的固定，可以实现定向测量。

技术实现要素：

本发明的目是为了解决传统测量电极无法精确定向测量，无法开展露天矿山高陡边坡的地质“探伤”工作的技术问题，提供一种测量电极

用挂壁定向固定装置及其测量方法。

本发明的目的是这样实现的。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

本发明的一种测量电极用挂壁定向固定装置，其特征在于包括上部带有锤击安全帽，下部为入地端圆锥尖头的锚杆、橡胶扶手、测量电缆挂钩、垂向指针调节水准泡、360°阻尼固定旋转盘ⅰ、360°阻尼固定旋转盘ⅱ、360°定向旋转电极套管和角度读数器，所述的橡胶扶手设置在锚杆右侧的上部，测量电缆挂钩亦设置在锚杆右侧，且设置在橡胶扶手的下部；在锚杆的左侧垂直设有上连接支杆和下连接支杆，360°阻尼固定旋转盘ⅰ与上连接支杆转动连接，所述的垂向指针调节水准泡与360°阻尼固定旋转盘ⅰ固定连接，所述的360°阻尼固定旋转盘ⅱ与下连接支杆转动连接，角度读数器和360°定向旋转电极套管固定连接在360°阻尼固定旋转盘ⅱ上。

本发明的一种采用测量电极用挂壁定向固定装置的测量方法，其特征在于，包括下列步骤：

1）把锚杆的入地端圆锥尖头对准待测高陡边坡地面，同时确证垂向指针调节水准泡的垂向指针与锚杆平行，然后以入地端圆锥尖头为支点，左右调节圆锥尖头进入边坡岩体的方向，当垂向指针调节水准泡内的小气泡在中心时，锤击锚杆的锤击安全帽，使入地端圆锥尖头进入岩体，以保证锚杆垂直大地水准面进入岩体；

2）固定完锚杆后，当需测量高陡边坡垂直下方的电性层分布时，旋转360°定向旋转电极套管，使角度读数器90°刻度对准垂向指针调节水准泡的指针，即可进行数据采集；

3）调节好360°定向旋转电极套管的角度后，把测量电极放入旋转360°定向旋转电极套管内，通过钻机沿电极管方向打眼，使测量电极按照电极套管的方向进入岩体；

4）上述各部件固定调整完毕后，将测量线缆与测量电极连接，同时将电缆挂在测量电缆挂钩上，进行数据采集；

5）数据采集完毕，先拔测量电极，后拔测量电极固定装置，回收设备。

进一步，当测量高陡边坡水平前方的电性层分布时，旋转360°定向旋转电极套管，使角度读数器0°刻度对准垂向指针调节水准泡的指针，即可进行数据采集；

进一步，当测量高陡边坡与水平面存在夹角x°的前方50m（深度内的电性层分布时，调节360°定向旋转电极套管位置，根据需要在0-90°之间调节，即可进行数据采集。

本发明的有益效果是：

1）本发明的测量电极用挂壁定向固定装置由于采用了上述设计，很容易插入岩体，大大提高了测量电极的布设速度。

2）本明由于采用了垂向指针调节水准泡和角度读数器，使测量电极测量角度精确，可以准确采集定向数据，有效地解决了边坡体探测的难题。

3）本发明由于采用了锤击扶手，野外布设中误砸手的安全隐患消除。

4）、360°定向旋转电极套管便于测量电极插入和准确定向。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实际附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的一种测量电极用挂壁定向固定装置，其特征在于包括上部带有锤击安全帽3，下部为入地端圆锥尖头5的锚杆1、橡胶扶手2、测量电缆挂钩4、垂向指针调节水准泡11、360°阻尼固定旋转盘ⅰ10、360°阻尼固定旋转盘ⅱ8、360°定向旋转电极套管7和角度读数器9，所述的橡胶扶手2设置在锚杆1右侧的上部，测量电缆挂钩4亦设置在锚杆1右侧，且设置在橡胶扶手2的下部；在锚杆1的左侧垂直设有上连接支杆6和下连接支杆12，360°阻尼固定旋转盘ⅰ10与上连接支杆12转动连接，所述的垂向指针调节水准泡11与360°阻尼固定旋转盘ⅰ10固定连接，本发明垂向指针调节水准泡11的设置，主要用于测量控制使固定装置的入地圆锥尖头5垂直大地水准面进入测量边坡壁。

本发明所述的360°阻尼固定旋转盘ⅱ8下连接支杆6转动连接，角度读数器9和360°定向旋转电极套管7固定连接在360°阻尼固定旋转盘ⅱ8上。角度读数器9的设置主要用于360°定向旋转电极套管固定后，垂向指针指定的角度即为入地测量电极的倾角。

本发明锤击安全帽3的设置，主要用于方便锤击以使该固定装置的锚杆1可以牢固的固定在高陡边坡壁上；其橡胶扶手的设置，主要用于锤击时，便于手扶以稳固固定装置。

本发明两个360°阻尼固定旋转盘的设置，主要用于设备调节旋转过程中，使装置可以旋转固定调节，而不至于晃动。

360°定向旋转电极套管的设置，主要用于固定一定倾角进入岩体的测量电极。

本发明的一种采用测量电极用挂壁定向固定装置的测量方法，其特征在于，包括下列步骤：

1）把锚杆1的入地端圆锥尖头5对准待测高陡边坡地面，同时确证垂向指针调节水准泡11的垂向指针与锚杆1平行，然后以入地端圆锥尖头5为支点，左右调节圆锥尖头进入岩体的方向，当垂向指针调节水准泡11内的小气泡在中心时，锤击锚杆的锤击安全帽3，使入地端圆锥尖头5入地，以保证锚杆1垂直大地水准面进入岩体；

2）固定完锚杆1后，当需测量高陡边坡垂直下方的电性层分布时，旋转360°定向旋转电极套管7，使角度读数器90°刻度对准垂向指针调节水准泡11的指针，即可进行数据采集；

当测量高陡边坡水平前方的电性层分布时，旋转360°定向旋转电极套管7，使角度读数器0°刻度对准垂向指针调节水准泡11的指针，即可进行数据采集；

当测量高陡边坡与水平面存在夹角x°的前方一定50m（深度内的电性层分布时，在0-90°调节360°定向旋转电极套管7位置，即可进行数据采集。

3）调节好360°定向旋转电极套管7的角度后，把测量电极放入旋转360°定向旋转电极套管7内，通过钻机沿电极套管打眼，使测量电极按照360°定向旋转电极套管7的方向进入岩体；

4）上述各部件固定调整完毕后，将测量线缆与测量电极连接，同时将电缆挂在测量电缆挂钩4上，进行数据采集；

5）数据采集完毕，先拔测量电极，后拔测量电极固定装置，回收设备。

本发明除露天采场高陡边坡电法测量使用外，还可以应用井下巷道壁的地质-地球物理测量。