巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車制造技術

本實用新型專利技術公開了一種巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，包括平移小車、鉆孔窺視儀、松動圈測試儀、對地質雷達探測儀和帶動鉆孔窺視儀與松動圈測試儀沿鉆孔前后移動的伸縮臂，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；平移小車包括水平車架和行走輪，伸縮臂包括液壓缸和與液壓缸呈同軸布設的支撐桿，液壓缸缸體底部安裝有底座，水平車架上設置有供底座安裝的豎向安裝座和水平安裝座；鉆孔窺視儀與松動圈測試儀均安裝在支撐桿上；地質雷達探測儀和控制主機均安裝在水平車架上。本實用新型專利技術結構簡單、設計合理、加工制作簡單且使用操作簡便、使用效果好，能對巷道圍巖的裂隙發育程度、松動范圍和圍巖整體穩定狀況進行監測。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種測試車，尤其是涉及一種巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車。
技術介紹
為保障煤礦井下巷道穩定，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定，為巷道支護設計提供依據，以對不同程度的圍巖穩定性進行巷道支護設計。現如今，對礦山圍巖監測技術手段較多，例如聲發射、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場監測中受外界因素干擾較多，很多監測結果出現失真現象，可見單一的監測手段在特定的時-空-地范圍內進行礦山巖體監測，難以對工程實踐實現足夠有效的指導。現有單一的監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育范圍測試，無法探測復雜條件下含水區、采空區等其它結構，檢測精度較低；第三、探測含水區、采空區及其它結構(如鋼筋等)的位置與范圍，無法對局部巷道的支護提供依據，監測精度較低；第四、在原有的巷道穩定性測試技術中，圍巖裂隙的發育程度、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定性進行完善的評估，精度較低。因而，需設計一種結構簡單、設計合理、加工制作簡單且使用操作簡便、使用效果好的巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，能對巷道圍巖的裂隙發育程度、松動范圍和圍巖整體穩定狀況進行監測，并能解決現有單一監測手段存在的精度較低、難以對巷道圍巖穩定性進行準確測試的問題。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其結構簡單、設計合理、加工制作簡單且使用操作簡便、使用效果好，能對巷道圍巖的裂隙發育程度、松動范圍和圍巖整體穩定狀況進行監測。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案是:一種巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征在于:包括沿煤礦井下巷道的縱向延伸方向前后移動的平移小車、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、對煤礦井下巷道頂板或巷道幫上的圍巖穩定狀況進行測試的地質雷達探測儀和帶動鉆孔窺視儀與松動圈測試儀沿鉆孔的長度方向前后移動的伸縮臂，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；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；所述伸縮臂包括液壓缸和與液壓缸呈同軸布設的支撐桿，所述液壓缸的缸體底部安裝有底座，所述水平車架的左側和/或右側設置有供底座安裝的豎向安裝座，所述水平車架的前側上部設置有供底座安裝的水平安裝座；所述支撐桿同軸安裝在液壓缸的活塞桿頂端且二者之間通過聯軸器進行連接；所述鉆孔窺視儀與松動圈測試儀均安裝在支撐桿上；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。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征是:所述鉆孔窺視儀安裝在支撐桿頂端，所述松動圈測試儀底部設置有支座，所述支座與支撐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。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，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。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征是:所述水平車架上設置有供地質雷達探測儀安裝的豎向支架，所述地質雷達探測儀固定安裝在豎向支架上。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征是:所述水平車架上裝有供豎向支架前后移動的水平滑槽。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征是:所述控制主機安裝在控制箱內，所述控制箱固定安裝在所述水平車架的后側上方且其位于地質雷達探測儀后方。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，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。上述巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征是:所述底座為槽鋼，所述豎向安裝座和水平安裝座均為方鋼，所述底座扣裝在豎向安裝座或水平安裝座上，且底座與豎向安裝座和水平安裝座之間均通過連接螺栓進行連接；所述底座、豎向安裝座和水平安裝座上均開有供連接螺栓安裝的圓形安裝孔。本技術與現有技術相比具有以下優點:1、結構簡單、設計合理且加工制作簡便、安裝方便，投入成本較低。2、使用操作簡便且實現方便易于掌握，推動平移小車沿煤礦井下巷道由后向前移動，當平移小車移動至一個鉆孔的布設位置時，通過伸縮臂帶動鉆孔窺視儀與松動圈測試儀沿鉆孔的長度方向前后移動，移動過程中通過鉆孔窺視儀對鉆孔內壁的圍巖裂隙發育程度進行測試，同時通過松動圈測試儀對鉆孔進行松動圈測試；平移小車在煤礦井下巷道內由后向前移動過程中，通過地質雷達探測儀由后向前對煤礦井下巷道的頂板或左右兩側巷道幫進行掃描。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，實現簡便、快速對煤礦井下巷道的圍巖穩定性進行長距離測試的目的。4、使用效果好且實用價值高，圍巖穩定性測試精度高，能對巷道圍巖穩定性進行快速、準確測試，推廣應用前景廣泛。首先，通過鉆孔窺視儀揭示巷道圍巖鉆孔孔壁裂隙的發育程度；其次是通過松動圈測試儀探測巷道圍巖裂隙以鉆孔為中心的發育范圍；最后，通過地質雷達探測儀探測巷道圍巖結構中空洞等其它結構的位置，實現巷道鉆孔、松動圈半徑和全斷面的大范圍、長距離無縫綜合探測，根據全面的探測結果對巷道圍巖穩定性進行評價，為巷道支護等提供依據。針對單個鉆孔進行鉆孔窺視無法全面反映圍巖裂隙發育程度的情況，以巖石聲波探測技術為基礎，根據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、長距離及實現巷道斷面無縫探測的缺點，利用地質雷達探測儀發射天線將高頻電磁波送入待測區域，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，在介電常數不連續的交界面上電磁波振幅發生變化；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律出發，建立典型地質現象與雷達特征圖像的對應關系，即可根據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，最終實現巷道圍巖全斷面的長距離、大范圍、無縫探測。綜上所述，本技術結構簡單、設計合理、加工制作簡單且使用操作簡便、使用效果好，能對巷道圍巖的裂隙發育程度、松動范圍和圍巖整體穩定狀況進行監測，并能解決現有單一監測手段存在的精度較低、難以對巷道圍巖穩定性進行準確測試的問題。下面通過附圖和實施例，對本技術的技術方案做進一步的詳細描述。【附圖說明】圖1為本技術的結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為本技術的使用狀態參考圖。圖4為本技術的電路原理框圖。附圖標記說明:I一煤礦井下巷道； 2—鉆孔；3—鉆孔窺視儀；4一松動圈測試儀； 4-1 一支座本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種巷道圍巖穩定性監測用多參數測試車，其特征在于：包括沿煤礦井下巷道(1)的縱向延伸方向前后移動的平移小車(7)、對煤礦井下巷道(1)頂板或巷道幫上鉆取的鉆孔(2)內壁的圍巖裂隙發育程度進行測試的鉆孔窺視儀(3)、對鉆孔(2)周側圍巖進行松動圈測試的松動圈測試儀(4)、對煤礦井下巷道(1)頂板或巷道幫上的圍巖穩定狀況進行測試的地質雷達探測儀(5)和帶動鉆孔窺視儀(3)與松動圈測試儀(4)沿鉆孔(2)的長度方向前后移動的伸縮臂，所述鉆孔窺視儀(3)、松動圈測試儀(4)和地質雷達探測儀(5)均與控制主機(6)相接；所述平移小車(7)包括水平車架和安裝在所述水平車架底部的多個行走輪；所述伸縮臂包括液壓缸(8)和與液壓缸(8)呈同軸布設的支撐桿(8?1)，所述液壓缸(8)的缸體底部安裝有底座(10)，所述水平車架的左側和/或右側設置有供底座(10)安裝的豎向安裝座(9?2)，所述水平車架的前側上部設置有供底座(10)安裝的水平安裝座(9?1)；所述支撐桿(8?1)同軸安裝在液壓缸(8)的活塞桿頂端且二者之間通過聯軸器(8?2)進行連接；所述鉆孔窺視儀(3)與松動圈測試儀(4)均安裝在支撐桿(8?1)上；所述地質雷達探測儀(5)和控制主機(6)均安裝在所述水平車架上。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔峰，來興平，曹建濤，單鵬飛，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：新型
國別省市：陜西;61