一種探測(cè)區(qū)域內(nèi)巷道圍巖三維地質(zhì)變化的勘探裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巷道圍巖勘探領(lǐng)域，具體涉及一種探測(cè)區(qū)域內(nèi)巷道圍巖三維地質(zhì)變化的勘探裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]巷道圍巖是一個(gè)極其復(fù)雜的地質(zhì)體，巖層復(fù)雜多變，存在斷層、褶曲等各種復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，一切與圍巖有關(guān)的工作，如工作面開采、巷道布置、巷道支護(hù)設(shè)計(jì)等，都離不開對(duì)區(qū)域內(nèi)圍巖地質(zhì)特征的充分了解。探地雷達(dá)系統(tǒng)將高頻(100?1000MHz或更高)電磁波以寬頻帶脈沖形式由發(fā)射天線向被探測(cè)物發(fā)射，根據(jù)反射波信號(hào)的時(shí)延形狀及頻譜特性等參數(shù)，可以解譯出目標(biāo)深度、介質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，在數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)字圖像的恢復(fù)與重建技術(shù)，對(duì)探測(cè)目標(biāo)進(jìn)行成像處理，以期達(dá)到對(duì)探測(cè)目標(biāo)真實(shí)和直觀的再現(xiàn)。
[0003]根據(jù)電磁波在地下介質(zhì)的傳播規(guī)律，在區(qū)域內(nèi)通過多次布點(diǎn)，探地雷達(dá)可以對(duì)區(qū)域內(nèi)巖層、空洞、斷層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水以及地下礦藏等目標(biāo)進(jìn)行查找和描述，對(duì)區(qū)域內(nèi)的巷道圍巖地質(zhì)變化形初步的認(rèn)知，合理的劃分區(qū)域內(nèi)巷道圍巖的類型，著重注意對(duì)地質(zhì)異常區(qū)域的處理，指導(dǎo)礦井的綠色安全高效開采。目前區(qū)域內(nèi)巷道圍巖地質(zhì)變化的探地雷達(dá)勘探裝置，存在以下不足:
[0004]①?zèng)]有充分考慮連續(xù)探測(cè)過程中巷道斷面的變化；
[0005]②測(cè)線布置少，無法對(duì)巷道斷面探測(cè)結(jié)果進(jìn)行精確定位；
[0006]③無法形成區(qū)域內(nèi)準(zhǔn)確有效的巷道圍巖三維地質(zhì)變化圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種探測(cè)區(qū)域內(nèi)巷道圍巖三維地質(zhì)變化的勘探裝置，本裝置能夠解決現(xiàn)有的井下區(qū)域內(nèi)探地雷達(dá)勘探裝置勘探過程不穩(wěn)定、探測(cè)結(jié)果無法進(jìn)行精確定位、無法對(duì)巷道斷面進(jìn)行連續(xù)精確勘探的問題，有助于形成準(zhǔn)確有效的區(qū)域內(nèi)巷道圍巖三維地質(zhì)變化圖。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0009]—種探測(cè)區(qū)域內(nèi)巷道圍巖三維地質(zhì)變化的勘探裝置，本裝置包括底座，底座上設(shè)置有與底座構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)配合的基軸，所述基軸上分別設(shè)置有測(cè)距儀和收發(fā)天線，本裝置還包括驅(qū)動(dòng)基軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選的，所述底座包括沿著基軸的長(zhǎng)度方向分設(shè)在基軸兩端的支架，兩支架之間設(shè)置有連接彼此的橫桿；所述底座還包括分別固定在兩支架上的承托基座，所述基軸的兩端部分別架設(shè)在兩承托基座上；所述承托基座的端面上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)指示角度。
[0011]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)，所述電機(jī)固定在承托基座上，電機(jī)的輸出軸軸線與基軸的軸線相平行，所述基軸的外圓周面上在靠近電機(jī)輸出軸的一側(cè)設(shè)置有皮帶輪槽，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括連接電機(jī)輸出軸和皮帶輪槽的皮帶。
[0012]優(yōu)選的，所述底座上還設(shè)置有使基軸的端部與承托基座固定聯(lián)接的固定銷或緊固螺釘。
[0013]進(jìn)一步的，所述承托基座的端部設(shè)置有方位指針。
[0014]優(yōu)選的，所述基軸呈圓柱狀，基軸的兩端設(shè)置有細(xì)長(zhǎng)桿狀的軸頭，所述軸頭架設(shè)在兩承托基座上；所述基座上設(shè)置有測(cè)距儀卡槽和固定孔，所述測(cè)距儀固定在測(cè)距儀卡槽處，所述收發(fā)天線固設(shè)在固定孔處。
[0015]優(yōu)選的，所述固定孔中穿設(shè)固定有固定桿，所述固定桿中套設(shè)有伸縮桿，所述伸縮桿與固定桿構(gòu)成滑動(dòng)配合，所述固定桿中還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)伸縮桿沿固定桿的桿長(zhǎng)方向滑動(dòng)的伸縮機(jī)構(gòu)，所述收發(fā)天線固定在伸縮桿的桿頭部。
[0016]優(yōu)選的，所述伸縮桿的桿頭部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)固定托盤，所述可旋轉(zhuǎn)固定托盤與伸縮桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述收發(fā)天線固定在可旋轉(zhuǎn)固定托盤的上側(cè)；所述固定桿上設(shè)置有電纜卡槽。
[0017]優(yōu)選的，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在固定桿中的圓柱彈簧，所述圓柱彈簧的一端固定在伸縮桿的底部，另一端固定在固定桿的內(nèi)部；所述伸縮機(jī)構(gòu)還包括拉線，所述拉線的一端與伸縮桿的底部固接，另一端穿過圓柱彈簧后繞設(shè)在固定桿中的纏線輪上；所述纏線輪的伸出在固定桿的一端形成轉(zhuǎn)動(dòng)把手；所述纏線輪可沿垂直于固定桿桿長(zhǎng)的方向移動(dòng)，且固定桿上設(shè)置有供纏線輪定位的定位卡槽。
[0018]優(yōu)選的，所述支架上設(shè)有滾輪，所述支架在滾輪的旁側(cè)設(shè)置有定位板，定位板上設(shè)有定位孔，所述定位孔處插設(shè)有固定鋼釬。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]I)、本裝置中包括底座、基軸、驅(qū)動(dòng)基軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)距儀和收發(fā)天線?；S安裝在底座上，底座用于保證測(cè)距儀和收發(fā)天線在勘探過程中的穩(wěn)定性，從而確保測(cè)距儀和收發(fā)天線能夠在探測(cè)過程中進(jìn)行精確的定位；工作時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)基軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于測(cè)距儀和收發(fā)天線都固定在基軸上，因此當(dāng)基軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測(cè)距儀和收發(fā)天線即可對(duì)巷道斷面面積和斷面形狀進(jìn)行連續(xù)精確地觀測(cè)，從而有助于形成準(zhǔn)確有效的區(qū)域內(nèi)巷道圍巖三維地質(zhì)變化圖。
[0021]2)、本裝置中的底座上設(shè)置有滾輪和固定鋼釬，當(dāng)需要沿著巷道的縱深方向進(jìn)行探測(cè)時(shí)，可以推動(dòng)底座前進(jìn)，滾輪的設(shè)置極大地降低了探測(cè)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；此外，當(dāng)推送到探測(cè)位置時(shí)，即可采用固定鋼釬將本裝置固定，從而可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)探測(cè)，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)巷道斷面探測(cè)結(jié)果進(jìn)行精確定位。
[0022]3)、本裝置采用皮帶驅(qū)動(dòng)方式，通過在基座的端部設(shè)置皮帶輪槽，不但實(shí)現(xiàn)了減速的效果，而且簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)動(dòng)過程較為平穩(wěn)，確保了探測(cè)結(jié)果的精確性。
[0023]4)、本裝置中還設(shè)置有使基軸的軸頭與承托基座固定聯(lián)接的固定銷或緊固螺釘，則當(dāng)需要在特定位置(也可以理解為基軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的任意角度)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，采用固定銷或緊固螺釘使基軸不再轉(zhuǎn)動(dòng)即可，進(jìn)一步可以連續(xù)勘探巷道軸線方向的地質(zhì)狀況，也保證了探測(cè)結(jié)果的精確性。
[0024]5)、本裝置中的收發(fā)天線設(shè)置在伸縮桿的桿頭部，伸縮桿和固定桿之間設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，伸縮機(jī)構(gòu)包括圓柱彈簧、拉線和纏線輪，本裝置利用圓柱彈簧的推力使收發(fā)天線與巷道內(nèi)壁保持緊密接觸；同時(shí)利用伸縮桿的自由伸縮，可使設(shè)備適應(yīng)不同的巷道斷面形狀和尺寸；此外，本裝置中的收發(fā)天線通過可旋轉(zhuǎn)固定托盤固定在伸縮桿的桿頭部，從而使得收發(fā)天線在巷道斷面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)具有一定的柔性和調(diào)節(jié)度，極大地提高了本裝置的適用性。
[0025]6)、本裝置還在固定桿的桿身上設(shè)置有電纜卡槽，工作時(shí)可將電纜的一端拉直固定在固定趕上，這種結(jié)構(gòu)能夠盡量避免電纜的電磁信號(hào)對(duì)收發(fā)天線的影響，有助于提高探測(cè)的精確度。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為勘探裝置的主視圖。
[0028]圖3為勘探裝置的側(cè)視圖。
[0029]圖4為圖3的A-A剖面圖。
[0030]圖5為底座的滾輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6a為纏線輪的側(cè)視圖。
[0032]圖6b為纏線輪的側(cè)剖面圖。
[0033]圖7a為可旋轉(zhuǎn)固定托盤的主視圖。
[0034]圖7b為可旋轉(zhuǎn)固定托盤的側(cè)視圖。
[0035]圖7c為可旋轉(zhuǎn)固定托盤的俯視圖。
[0036]圖中附圖標(biāo)記的含義如下:
[0037]1-三角架2-連接橫桿3-滾輪4-固定孔5-固定鋼釬
[0038]6-承托基座7-端部凹槽8-基軸9-電機(jī)10-皮帶
[0039]11-電源控制臺(tái)12-固定孔13-固定蓋板14-測(cè)距儀卡槽
[0040]15-測(cè)距儀16-皮帶輪槽17-方位指針18-U型銷
[0041]19-圓柱彈簧20-固定桿21-伸縮桿22-電纜卡槽
[0042]23-纏線輪24-可旋轉(zhuǎn)固定托盤25-收發(fā)天線
[0043]26-綜合控制電纜27-便攜式主機(jī)28-巷道斷面測(cè)線
[0044]29-巷道軸向測(cè)線軸頭-30拉線-31
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046]本裝置包括底座、基軸8、驅(qū)動(dòng)基軸8轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定桿20、伸縮桿21、伸縮機(jī)構(gòu)、測(cè)距儀15和收發(fā)天線25，下面逐一進(jìn)行介紹:
[0047]1.底座
[0048]如圖1?4所示，所述底座包括沿著基軸8的長(zhǎng)度方向分設(shè)在基軸8兩端的支架，支架為三角架1，橫桿2通過螺栓螺母連接在兩個(gè)三角架I之間，并將兩個(gè)三角架I之間的距離固定。所述底座還包括分別固定在兩個(gè)三角架I上的承托基座6，所述承托基座6的端面上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)指示角度和方位指針17。
[0049]如圖1、5所示，三角架I的下側(cè)設(shè)有滾輪3，三角架I在滾輪3的旁側(cè)設(shè)置有定位板，定位板上設(shè)有定位孔，所述定位孔處插設(shè)有固定鋼釬5。需要定位時(shí)所述固定鋼釬5穿過固定孔扎入地面并固定整個(gè)裝置。
[0050]2.基軸和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0051]如圖2、4所示，所述基軸8呈圓柱狀，所述基軸8的兩端部設(shè)置有細(xì)長(zhǎng)桿狀的軸頭30，兩個(gè)軸頭30分別架設(shè)在底座的兩個(gè)承托基座6上，所述基軸8通過軸頭30與承托基座6構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
[0052]所述基軸8上設(shè)置有測(cè)距儀卡槽14和固定孔12，所述測(cè)距儀15為PD5激光測(cè)距儀，測(cè)距儀15固定在測(cè)距儀卡槽14處；所述固定孔12設(shè)置在基軸8的中部，固定桿20插設(shè)固定在固定孔12中，所述基軸8上還設(shè)置有用于緊固固定桿20的固定蓋板13。收發(fā)天線25通過伸縮桿21、固定桿20設(shè)置在固定孔12處，。
[0053]如圖1、2、4所示，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)9，所述電機(jī)9為直流調(diào)速正反轉(zhuǎn)電機(jī)，電機(jī)9通過螺母固定在承托基座6的下側(cè)。電源控制臺(tái)11設(shè)置在底座的旁側(cè)，所述電源控制臺(tái)11可控制電機(jī)9的正反轉(zhuǎn)、電機(jī)轉(zhuǎn)速以及向電機(jī)9提供直流電源。
[0054]電機(jī)9的輸出軸軸線與基軸8的軸線相平行，所述基軸8的外圓周面上在靠近電機(jī)輸出軸的一側(cè)設(shè)置有皮帶輪槽16，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括連接電機(jī)輸出軸和皮帶輪槽16的皮帶10。因此所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)際為皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0055]如圖4所示，所述底座上還設(shè)置有使基軸8的端部與承托基座6固定聯(lián)接的固定銷即U型銷18，所述U型銷18通過承托基座6的端部凹槽7將基軸8的軸頭30卡死，U型銷的設(shè)置使得測(cè)距儀15和收發(fā)天線25能夠在以任意