一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測試裝置，尤其是涉及一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置。
【背景技術】
[0002]為保障煤礦井下巷道穩(wěn)定，在進行巷道支護設計前會應用探測技術對巷道圍巖進行測試，通過對探測結果的分析總結評估巷道圍巖穩(wěn)定，為巷道支護設計提供依據(jù)，以對不同程度的圍巖穩(wěn)定性進行巷道支護設計?，F(xiàn)如今，對礦山圍巖監(jiān)測技術手段較多，例如聲發(fā)射、光纖、電阻應力計等，但都集中于某一種技術手段，由于煤巖層賦存的多樣性和復雜性，空間尺寸的大型化以及在現(xiàn)場監(jiān)測中受外界因素干擾較多，很多監(jiān)測結果出現(xiàn)失真現(xiàn)象，可見單一的監(jiān)測手段在特定的時-空-地范圍內進行礦山巖體監(jiān)測，難以對工程實踐實現(xiàn)足夠有效的指導?，F(xiàn)有單一的監(jiān)測手段主要存在以下幾方面問題:第一、單個鉆孔孔壁裂隙的發(fā)育程度無法反映圍巖裂隙的整體面貌，精度較低；第二、以單個鉆孔為中心的巷道圍巖裂隙發(fā)育范圍測試，無法探測復雜條件下含水區(qū)、采空區(qū)等其它結構，檢測精度較低；第三、探測含水區(qū)、采空區(qū)及其它結構(如鋼筋等)的位置與范圍，無法對局部巷道的支護提供依據(jù)，監(jiān)測精度較低；第四、在原有的巷道穩(wěn)定性測試技術中，圍巖裂隙的發(fā)育程度、松動范圍大小、結構變異等技術均是單獨應用，準確度較低；第五、隨著開采深度的增加較多的礦體開采進入深部，圍巖裂隙及松動范圍等自然賦存條件越來越復雜，單種探測技術不能夠對圍巖穩(wěn)定性進行完善的評估，精度較低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其結構簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有單一監(jiān)測手段存在的精度較低、難以對巷道圍巖穩(wěn)定性進行準確測試的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征在于:包括控制主機、對煤礦井下巷道頂板或巷道幫上鉆取的鉆孔內壁的圍巖裂隙發(fā)育程度進行測試的鉆孔窺視儀、對鉆孔周側圍巖進行松動圈測試的松動圈測試儀和對煤礦井下巷道的頂板或巷道幫上的圍巖穩(wěn)定狀況進行測試的地質雷達探測儀，所述鉆孔窺視儀、松動圈測試儀和地質雷達探測儀均與控制主機相接。
[0005]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述鉆孔窺視儀、松動圈測試儀和地質雷達探測儀與控制主機之間均通過電纜進行連接。
[0006]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述鉆孔窺視儀為能在鉆孔內部進行360°旋轉的光學鉆孔窺視儀。
[0007]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:還包括平移小車和安裝在平移小車上且長度可調的伸縮臂，所述鉆孔窺視儀和松動圈測試儀均安裝在伸縮臂上；所述地質雷達探測儀和控制主機均安裝在平移小車上。
[0008]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述平移小車包括水平車架和安裝在所述水平車架底部的多個行走輪，所述地質雷達探測儀和控制主機均安裝在所述水平車架上。
[0009]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述地質雷達探測儀安裝在所述水平車架的后側上方。
[0010]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:還包括一個安裝在所述水平車架前側的平移軌道和能沿平移軌道前后移動的滑移座，所述滑移座安裝在平移軌道上，所述伸縮臂底部安裝在滑移座上；所述平移軌道沿所述車架的橫向寬度方向布設且其橫截面為倒凹字形，所述平移軌道由一個位于所述水平車架上部的水平軌道和兩個分別位于所述水平軌道左右兩側下方的豎向軌道連接而成，所述水平軌道和兩個所述豎向軌道均布設在同一豎直面上。
[0011]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述伸縮臂底部與滑移座之間以鉸接方式進行連接，所述滑移座上裝有供伸縮臂底部安裝的鉸接座；所述滑移座上安裝有對伸縮臂與滑移座之間的夾角進行調節(jié)的調節(jié)結構，所述調節(jié)結構為液壓缸，所述液壓缸的缸體底部以鉸接方式安裝在滑移座上且其活塞桿頂端以鉸接方式安裝在伸縮臂上。
[0012]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述伸縮臂包括伸縮桿和多個由內至外同軸套裝在伸縮桿上的伸縮套筒，所述鉆孔窺視儀和松動圈測試儀均安裝在伸縮桿上。
[0013]上述一種巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試裝置，其特征是:所述鉆孔窺視儀安裝在伸縮桿頂端，所述松動圈測試儀底部設置有支座，所述支座與伸縮桿之間通過緊固螺栓進行連接，所述伸縮桿上開有多個供緊固螺栓安裝的螺栓安裝孔。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0015]1、結構簡單、設計合理且加工制作簡便，投入成本較低，主要由控制主機、對煤礦井下巷道的頂板或巷道幫上鉆取的鉆孔內壁的圍巖裂隙發(fā)育程度進行測試的鉆孔窺視儀、對鉆孔周側圍巖進行松動圈測試的松動圈測試儀和對煤礦井下巷道的頂板或巷道幫上的圍巖穩(wěn)定狀況進行測試的地質雷達探測儀組成。
[0016]2、使用操作簡便，實現(xiàn)方便且易于掌握。實際進行圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試時，推動平移小車沿被測試巷道節(jié)段由后向前移動，平移小車移動至一組鉆孔布設位置時，通過在平移軌道上移動滑移座對伸縮臂的位置進行調整，并對該組鉆孔中的三個鉆孔分別進行單孔測試；對任一個鉆孔進行單孔測試時，先將伸縮臂移動至該鉆孔的孔口外側，再利用伸縮臂將鉆孔窺視儀和松動圈測試儀從被測試鉆孔的孔口移動至孔底，再將鉆孔窺視儀和松動圈測試儀從被測試鉆孔的孔底移動至孔口，便完成一個鉆孔的單孔測試過程；并且，平移小車在被測試巷道節(jié)段內由后向前移動過程中，通過地質雷達探測儀由后向前對被測試巷道節(jié)段的頂板、底板和左右兩側巷道幫進行掃描。
[0017]3、所采用的平移小車結構簡單且移動簡便，能簡便在巷道內前后移動，實現(xiàn)簡便、快速對煤礦井下巷道的圍巖穩(wěn)定性進行長距離測試的目的。
[0018]4、實際安裝簡便，平移小車上設置有平移軌道和滑移座，伸縮臂安裝在滑移座上，通過滑移座對伸縮臂的位置進行調整，實現(xiàn)對同組鉆孔中三個鉆孔分別進行測試的需求；同時，鉆孔窺視儀和松動圈測試儀均安裝在伸縮臂上，通過伸縮臂自動將鉆孔窺視儀和松動圈測試儀送至鉆孔內，并能對送入深度進行簡便、快速調節(jié)，實現(xiàn)方便且操作簡便，使用效果好，能大幅度簡化鉆孔的單孔測試過程。
[0019]5、使用效果好且實用價值高，圍巖穩(wěn)定性測試精度高，能對巷道圍巖穩(wěn)定性進行快速、準確測試，推廣應用前景廣泛。所采用的巷道圍巖穩(wěn)定性聯(lián)合測試方法簡單、設計合理且實現(xiàn)方便，能實現(xiàn)巷道圍巖從點到面再到結構的全面探測，具體是首先揭示巷道圍巖鉆孔孔壁裂隙的發(fā)育程度；其次是探測巷道圍巖裂隙以鉆孔為中心的發(fā)育范圍；最后探測巷道圍巖結構中空洞等其它結構的位置，實現(xiàn)巷道鉆孔、松動圈半徑和全斷面的大范圍、長距離無縫綜合探測。根據(jù)全面的探測結果對巷道圍巖穩(wěn)定性進行評價，為巷道支護等提供依據(jù)。針對單個鉆孔進行鉆孔窺視無法全面反映圍巖裂隙發(fā)育程度的情況，以巖石聲波探測技術為基礎，根據(jù)聲波波速與介質性質密切相關，接收到聲波的波速愈小表明圍巖巖性愈差，強度愈小，彈性模量越小的原理，運用松動圈測試儀發(fā)生聲波對每個鉆孔為中心一定半徑范圍內的巷道圍巖裂隙發(fā)育及松動程度進行探測，彌補使用鉆孔窺視單個鉆孔信息不全的缺陷。另外，針對鉆孔窺視與松動圈測試儀無法大范圍、長距離及實現(xiàn)巷道斷面無縫探測的缺點，利用地質雷達探測儀發(fā)射天線將高頻電磁波送入待測區(qū)域，由于不同的介質具有不同的物理特性、也具有不同的介電常數(shù)，在介電常數(shù)不連續(xù)的交界面上電磁波振幅發(fā)生變化；從地質雷達圖像的波形、頻率、振幅、相位及電磁波能量吸收情況等特征的變化規(guī)律出發(fā)，建立典型地質現(xiàn)象與雷達特征圖像的對應關系，即可根據(jù)圖形的變化對地下的地質狀況作出解釋；通過地質雷達探測儀對井下巷道全斷面進行掃描探測，包括頂板、底板與兩側巷道幫，最終實現(xiàn)巷道圍巖全斷面的長距離、大范圍、無縫探測。因而，采用本實用新型能全面明晰探測區(qū)域空洞的位置與圍巖松動與破碎程度，為井下巷道支護提供充足、準確的信息，具有以下有點:第一、從巷道圍巖表面到內部裂隙及結構進行全面測試分析，完全揭示巷道圍巖在原生裂隙及人為影響因素作用下的穩(wěn)定性；第二、多種測試手段從點到面再到整體結構進行有選擇性、針對性的綜合運用；第三、能有效彌補使用鉆孔窺視單個鉆孔信息不全的缺陷；第四、能實現(xiàn)巷道大范圍、長距離全斷面的無縫探測，因而能為巷道支護參數(shù)調整及穩(wěn)定性評估提供豐富的數(shù)據(jù)支撐與依據(jù)，對于保障煤礦井下作業(yè)人員的安全與正常生產具有重要意義。
[0020]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有單一監(jiān)測手段存在的精度較低、難以對巷道圍巖穩(wěn)定性進行準確測試的問題。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結構示意圖。
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