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聲波圍巖裂隙探測(cè)儀工作原理

時(shí)間:2015-11-12閱讀:517
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聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 型號(hào):CT-2

   CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 用于探測(cè)圍巖松動(dòng)、裂隙范圍,為井巷設(shè)計(jì)與施工提供科學(xué)依據(jù),儀器為礦用本質(zhì)安全型??捎糜谕咚沟V井、金屬礦井、隧道及地下工程圍巖定性評(píng)析。是國(guó)內(nèi)目前探測(cè)圍巖松動(dòng)圈、圍巖裂隙zui有科學(xué)依據(jù)的儀器。 
1.CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 工作原理 
   聲波在巖體中的傳播速度與巖體受力狀態(tài)及裂隙程度有關(guān),當(dāng)圍巖裂隙(破裂逢)多時(shí),波速相對(duì)于深度完整無裂隙(未松動(dòng)破壞)巖(煤)體的波速低。通過巖石鉆孔(?41~45mm)測(cè)出聲波縱波速度在圍巖鉆孔中的分布變化曲線或“時(shí)間——孔深"曲線(圖1),即可判定圍巖裂隙(松動(dòng))范圍。 
     縱波速度是通過測(cè)定鉆空中一定距離(探頭長(zhǎng)度)圍巖的聲波傳播時(shí)間計(jì)算出來的,測(cè)定原理如圖2所示。發(fā)射換能器F在鉆孔中發(fā)射聲波,沿鉆孔壁滑行傳播。發(fā)射換能器F發(fā)射聲波的同時(shí)觸發(fā)計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí),當(dāng)接收換能器I收到聲波信息后停止計(jì)時(shí)t,測(cè)出聲波在F-I的傳播時(shí)間,由此計(jì)算出波速: 
   L 
V =— × 103米/秒 
   t 
式中   L為換能器F-I間距,L=140mm, 
       t為測(cè)試時(shí)間數(shù)據(jù),單位us. 
2.CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 探頭及封孔器 
  探頭由發(fā)射換能器和接收換能器經(jīng)由開槽塑封管連接組成,收發(fā)兩個(gè)換能器可互換使用,測(cè)管由銅管制成,每10cm有一尺度槽,共20節(jié),螺紋聯(lián)接(圖3)。換能器聯(lián)接塑料管,在仰斜測(cè)試時(shí)需要膠帶纏裹,以防漏水。 
聲波測(cè)試時(shí),鉆孔中需充滿水耦合聲波傳播,一般情況下應(yīng)將測(cè)試鉆孔布設(shè)在巷道兩幫,并略向下扎3~5?以便存水,這樣測(cè)試起來比較方便,當(dāng)鉆孔仰斜或向上時(shí),為保證鉆孔內(nèi)注滿水,需使用封孔器(圖4)。 
   3.技術(shù)特性 
(1)CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 主機(jī) 
發(fā)射電源:450~500V 
分 辨 率: 0.1us                     外型尺寸: 206*102*57mm 
重   量: 600g 
(2)CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 探頭 
主   頻:33KHz                       外型尺寸: ?36*220mm 
導(dǎo)   線:射頻電線10m               鉆孔直徑: ?41~45mm 
(3)CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 電源 
電   池:6節(jié)5號(hào)普通堿性干電池     工作電壓: 5V 
工作電流:80mA                                                 
4.CT-2型聲波圍巖裂隙探測(cè)儀 使用方法 
(1)測(cè)試前檢查 
 電源電壓:開機(jī)后,紅色電源指示燈亮。每組電池可測(cè)5~10個(gè)鉆孔。 
探頭緣電阻:換能器正對(duì)緣電阻應(yīng)≥500MΩ,否則將影響儀器的發(fā)射和接收能力,甚至不能正常工作。簡(jiǎn)易判別方法:將兩個(gè)換能器接線螺母分別接儀器左邊的發(fā)射接線柱,打開電源開關(guān)后每5—7秒應(yīng)有一次“啪、啪"的響聲,若不響說明換能器有問題,需檢查導(dǎo)線是否有開皮短路等現(xiàn)象或更換。 
(2)測(cè)試工作 
①鉆孔掃眼,清出孔中巖(煤)粉和碎石(煤)碴; 
②將探頭送至孔底,封孔器插入孔口并固定好(兩幫向下扎鉆孔不用封孔器); 
③注水。測(cè)桿尾端有連續(xù)水流出時(shí),表明水已注滿; 
④測(cè)試讀數(shù),將探頭向外逐次抽動(dòng)10mm,讀數(shù)計(jì)時(shí); 
⑤檢查記錄數(shù)據(jù),決定是否復(fù)測(cè),初步判定圍巖裂隙松動(dòng)范圍。 
   5.注意事項(xiàng) 
 本儀器為礦用本質(zhì)安全型產(chǎn)品,在使用與維修過程中,不得隨意更改本安電路電氣參數(shù)及元器件的規(guī)格與型號(hào),不允許改用其它電池,以免影響本質(zhì)安全性能

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