监测仪器及使用方法.doc

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1、目录1顶板岩层钻孔窥视11.1实验仪器及测试原理12岩石质量超声波测试12.1测试仪器及测试原理12.2测试工艺及结果分析23表面位移监测33.1监测仪器33.2测试方法34深部围岩多基点位移监测仪44.1测试仪器及测试原理44.2测试工艺及结果分析58巷道围岩结构和力学性质是巷道支护参数设计最重要基础数据。这两个基础数据不同，将会产生不同的设计结果，所以准确掌握顶板岩层结构的变化趋势，为巷道支护参数设计提供基础依据，提高巷道安全具有重要意义。而任何一项工程质量的保证，决定于设计是否符合实际及而后的施工是否到位，及时地进行监测是保证煤矿安全生产的根本保证。1顶板岩层钻孔窥视1.1实验仪

2、器及测试原理岩层钻孔探测仪是用来观察锚杆孔或其它小直径工程钻孔内部构造的仪器，见图1，它由探头、探杆、液晶显示、控制及防爆电源等几部分组成。工作时将探头放在钻孔中，孔壁物质的图像经光路变换进入图像传感器，再放大后产生全电视信号，送至控制单元，作信号处理后显示在液晶显示屏上。此时调节控制光源强度，使图像清晰，从而达到观测的目的。观测探杆的刻度，就可确定图像在钻孔中的位置。图1YTJ20型岩层钻孔探测仪矿用岩层钻孔探测仪可以直接送入锚索锚杆钻孔和井下地质钻孔中，其输出的图像，直观地反映钻孔内岩体不连续面（如层理、节理、裂隙）、顶板离层，为支护设计、围岩稳定性评价提供依据，对于预防矿井巷道冒

3、顶等安全隐患具有相当重要的意义。1.2使用方法（1）操作按键介绍POWER长按开/关机REC录制/保存视频STOP后退REW浏览/翻页PLAY打开文件（2）录制视频操作步骤操作备注81打孔，清孔最好采用风动锚杆钻机干式打孔，打完钻孔须用风清孔。当风压不够时可用湿式打孔，但得等到孔内无水时才可窥视。2伸钢卷尺将卷尺深入钻孔直到底部3接通探头数据线探头灯亮4戴纸帽自制探头纸帽防止磨损探头，并在纸帽内编号5POWER长按，开机后自动进入视频录制准备画面，并看见纸帽内编号6接探杆，送探杆连接若干探杆，将探头送入钻孔底部7REC开始录制，左上角开始计时8拉探杆，卸探杆匀速拉出探头，适时卸探杆，直

4、到探头离开钻孔口9REC保存视频，画面会出现保存图标10STOP返回资源管理根目录，看VEDIO文件夹视频个数增加则录制完成11POWER长按，关机（3）注意事项编号注意事项1在资源管理根目录下时，STOP会返回到录制准备界面2在录制准备界面时，STOP会返回到资源根目录3根目录下REW选择文件夹4PLAY打开文件夹，REW选择此文件夹里的文件，PLAY打开此文件5开机前若探头数据线未接，开机后界面出现“无效视频信号”字样；建议开机前接通探头数据线，探头亮，开机后，有视频图像，说明仪器正常。6探头直径25mm，考虑探头数据线和钻杆尺寸，钻孔应不小于30mm，32mm为宜，直径太大不行7

5、钢卷尺白色、硬，卫生纸擦尺子时往一个方向，防止尺子刻度模糊。往一个方向送钢卷尺，避免尺子在孔内成螺旋状；送入底部后要防止尺子掉下来。8探头与第一根探杆螺纹联接多一点，探杆之间螺纹不必完全联接。井下放置探杆时不要让杂质进入螺纹孔。9探头直径25mm，纸帽直径要大于25mm，使得拉出探头时纸帽留在孔内。做纸帽时要给纸帽的外表面粘上透明胶带，防止送入探头时将纸帽擦破。10保存完视频后，若马上就窥视下一个孔，不必关机。11使用仪器前要充电，结束后要清理仪器。2岩石质量超声波测试2.1测试仪器及测试原理岩石质量声波测试应用超声波在不同介质中传播速度不同，来预测围岩的破坏情况。测试物体是以弹性体为

6、前提条件的，当煤体的尺寸较小、作用外力较小时，相应变形也较小，可以把煤体视为弹性体。超声波是由声波仪振荡器产生的高压电脉冲信号加在发射换能器，发射换能器受到激发产生瞬态的振动信号，该振动信号经发射换能器与煤体之间的耦合后在岩体介质中传播，从而携带煤体内部信息到达接收换能器，接收换能器把接收到的振动信号再转变成电信号传给声波仪，经声波仪放大处理后，显示出超声波穿过煤体的声时、波速等参数。8图10测试装置根据弹性理论，由弹性波的波动方程通过弹性力学空间问题的静力方程推导，可得出超声波纵波波速与介质的弹性参数之间的关系，公式1，公式2。（1）（2）式中：VP—煤体的纵波速度；VS—煤体的横波

7、速度；E—煤体的弹性模量；μ—煤体的泊松比；ρ—煤体的密度。从上式中可以看出，超声波在煤体中的传播速度与煤体的弹性模量、泊松比以及密度有关，而煤体的弹性模量、泊松比和密度与煤块自身抗压强度、密实程度直接相关，因此煤体的波速就可以间接反映煤块抗压强度以及内部破坏情况，通过回采巷道两帮不同深度处声时和波速的变化规律，可以确定巷道周围围岩的松动圈大小。2.2测试工艺及结果分析围岩松动圈测试采用单孔测试法，测孔钻成后要及时进行测试，以防测孔变形或坍塌，