一种巷道围岩稳定性联合测试装置的制造方法_3

文档序号:8997954阅读:来源:国知局
处的围岩稳定性分区测试结果;步骤201中完成被测试巷道节段上所有钻孔2的单孔测试后,获得被测试巷道节段上多个不同位置处的围岩稳定性分区测试结果;
[0067]步骤202中所述被测试巷道节段的地质雷达探测结果为被测试巷道节段的围岩稳定性整体测试结果;
[0068]步骤三中进行综合分析判断时,根据步骤202中得出的被测试巷道节段的围岩稳定性整体测试结果,并结合步骤201中得出的被测试巷道节段上多个不同位置处的围岩稳定性分区测试结果,对被测试巷道节段的围岩稳定性进行确定。
[0069]本实施例中,所述钻孔窥视仪3和松动圈测试仪4均安装在长度可调的伸缩臂8上,所述伸缩臂8安装在平移小车7上;所述水平车架前侧安装有一个平移轨道9,所述平移轨道9上安装有一个能沿平移轨道9前后移动的滑移座10,所述伸缩臂8底部安装在滑移座10上。
[0070]步骤一中每组所述钻孔2中的三个所述钻孔2均布设在同一竖直面上且三者均位于煤矿井下巷道I的横断面上。
[0071]步骤二中进行围岩稳定性联合测试时,推动平移小车7沿被测试巷道节段由后向前移动,所述平移小车7移动至一组所述钻孔2布设位置时,通过在平移轨道9上移动滑移座10对伸缩臂8的位置进行调整,并对该组所述钻孔2中的三个所述钻孔2分别进行单孔测试;对任一个钻孔2进行单孔测试时,先将伸缩臂8移动至该钻孔2的孔口外侧,再利用伸缩臂8将钻孔窥视仪3和松动圈测试仪4从被测试钻孔2的孔口移动至孔底,再将钻孔窥视仪3和松动圈测试仪4从被测试钻孔2的孔底移动至孔口,便完成一个钻孔2的单孔测试过程;并且,所述平移小车7在被测试巷道节段内由后向前移动过程中,通过地质雷达探测仪5由后向前对被测试巷道节段的顶板、底板和左右两侧巷道帮进行扫描。
[0072]本实施例中,所述巷道节段的长度为40m?10m ;步骤一中所述钻孔2的深度不大于15m,前后相邻两组所述钻孔2之间的间距为2m?Sm。
[0073]实际进行测试时,可根据具体需要,对所述巷道节段的长度、所述钻孔2的深度和前后相邻两组所述钻孔2之间的间距进行相应调整。
[0074]本实施例中,步骤202中所述空洞14为采空区或含水区。
[0075]本实施例中,所述煤矿井下巷道I为煤矿掘进巷道或采煤工作面用巷道。
[0076]实际进行测试时,由后向前对所述煤矿掘进巷道进行掘进过程中或者采煤过程中,采用步骤一至步骤五中所述的方法,由后向前对所述煤矿掘进巷道或对采煤工作面前方的采煤工作面用巷道进行巷道围岩稳定性联合测试。
[0077]本实施例中,步骤2012进行围岩松动测试时,所述松动圈测试结果为声波传播速度(即波速)随被测试钻孔2的深度变化的曲线。其中,波度值越大,围岩稳定性越好。
[0078]综上,围岩稳定性测试完成后,对钻孔窥视仪3、松动圈测试仪4和地质雷达探测仪5的测试结果进行汇总并综合分析。其中,松动圈测试仪4的松动圈测试完成了以钻孔2为中心的巷道围岩松动程度的探测,钻孔窥视仪3直观展示了钻孔2内裂隙的发育程度并验证了松动圈测试仪4的结果,最后地质雷达探测仪5对巷道顶板、底板和左右两侧巷道帮进行了全方位无缝扫描,相应得出该巷道节段各位置处的围岩稳定性。
[0079]实际使用过程中,首先通过钻孔窥视仪3并利用钻孔2,对被测试钻孔I内壁的裂隙发育程度进行测试,并能判断钻孔2的内壁是否有损伤和坍塌现象,同时对钻孔2的内壁上所产生的裂隙进行相关煤岩体受力状况分析;其次,采用松动圈测试仪4对以2钻孔为中心一定范围内巷道围岩的松动程度进行测试;最后,采用地质雷达探测仪5对巷道顶板、底板和两侧巷道帮进行全方位无缝扫描,掌握巷道围岩深部(O?30m)内的围岩质量,明晰巷道围岩中采空区、含水区的确切位置,为后续的巷道支护及工作面开采提供支撑。所述钻孔窥视仪3、松动圈测试仪4和地质雷达探测仪5的测试结果互为补充,实现对煤矿井下巷道I的围岩稳定性进行从表面到深部的全断面及全长探测,因而能对煤矿井下巷道I的围岩稳定状况进行准确辨析,继而能准确预测预报煤矿井下巷道I煤岩体的赋存情况。总体来说,首先通过钻孔窥视仪3揭示巷道围岩钻孔孔壁裂隙的发育程度;其次,通过松动圈测试仪4探测巷道围岩裂隙以钻孔2为中心的发育范围,即松动圈半径;最后,通过地质雷达探测仪5探测巷道围岩结构中空洞14等其它结构的位置,实现巷道钻孔2、松动圈半径和全断面的大范围、长距离无缝综合探测。
[0080]以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:包括控制主机¢)、对煤矿井下巷道(I)顶板或巷道帮上钻取的钻孔(2)内壁的围岩裂隙发育程度进行测试的钻孔窥视仪(3)、对钻孔(2)周侧围岩进行松动圈测试的松动圈测试仪(4)和对煤矿井下巷道(I)的顶板或巷道帮上的围岩稳定状况进行测试的地质雷达探测仪(5),所述钻孔窥视仪(3)、松动圈测试仪(4)和地质雷达探测仪(5)均与控制主机(6)相接。2.按照权利要求1所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述钻孔窥视仪⑶、松动圈测试仪⑷和地质雷达探测仪(5)与控制主机(6)之间均通过电缆进行连接。3.按照权利要求1或2所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述钻孔窥视仪(3)为能在钻孔(2)内部进行360°旋转的光学钻孔窥视仪。4.按照权利要求1或2所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:还包括平移小车(7)和安装在平移小车(7)上且长度可调的伸缩臂(8),所述钻孔窥视仪(3)和松动圈测试仪(4)均安装在伸缩臂(8)上;所述地质雷达探测仪(5)和控制主机(6)均安装在平移小车(7)上。5.按照权利要求4所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述平移小车(7)包括水平车架和安装在所述水平车架底部的多个行走轮,所述地质雷达探测仪(5)和控制主机(6)均安装在所述水平车架上。6.按照权利要求5所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述地质雷达探测仪(5)安装在所述水平车架的后侧上方。7.按照权利要求5所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:还包括一个安装在所述水平车架前侧的平移轨道(9)和能沿平移轨道(9)前后移动的滑移座(10),所述滑移座(10)安装在平移轨道(9)上,所述伸缩臂(8)底部安装在滑移座(10)上;所述平移轨道(9)沿所述车架的横向宽度方向布设且其横截面为倒凹字形,所述平移轨道(9)由一个位于所述水平车架上部的水平轨道和两个分别位于所述水平轨道左右两侧下方的竖向轨道连接而成,所述水平轨道和两个所述竖向轨道均布设在同一竖直面上。8.按照权利要求7所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述伸缩臂⑶底部与滑移座(10)之间以铰接方式进行连接,所述滑移座(10)上装有供伸缩臂(8)底部安装的铰接座(11);所述滑移座(10)上安装有对伸缩臂(8)与滑移座(10)之间的夹角进行调节的调节结构,所述调节结构为液压缸(12),所述液压缸(12)的缸体底部以铰接方式安装在滑移座(10)上且其活塞杆顶端以铰接方式安装在伸缩臂(8)上。9.按照权利要求4所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述伸缩臂(8)包括伸缩杆(8-1)和多个由内至外同轴套装在伸缩杆(8-1)上的伸缩套筒(8-2),所述钻孔窥视仪⑶和松动圈测试仪⑷均安装在伸缩杆(8-1)上。10.按照权利要求9所述的一种巷道围岩稳定性联合测试装置,其特征在于:所述钻孔窥视仪(3)安装在伸缩杆(8-1)顶端,所述松动圈测试仪(4)底部设置有支座(4-1),所述支座(4-1)与伸缩杆(8-1)之间通过紧固螺栓(13)进行连接,所述伸缩杆(8-1)上开有多个供紧固螺栓(13)安装的螺栓安装孔(16)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种巷道围岩稳定性联合测试装置,包括控制主机、对煤矿井下巷道顶板或巷道帮上钻取的钻孔内壁的围岩裂隙发育程度进行测试的钻孔窥视仪、对钻孔周侧围岩进行松动圈测试的松动圈测试仪和对煤矿井下巷道的顶板或巷道帮上的围岩稳定状况进行测试的地质雷达探测仪,所述钻孔窥视仪、松动圈测试仪和地质雷达探测仪均与控制主机相接。本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,能解决现有单一监测手段存在的精度较低、难以对巷道围岩稳定性进行准确测试的问题。
【IPC分类】G01V11/00
【公开号】CN204649998
【申请号】CN201520364823
【发明人】崔峰, 来兴平, 陈建强, 马洪涛, 金波, 曹建涛, 单鹏飞
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月31日
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