金煤 CT-2超声波围岩裂隙探测仪测试方法 矿用超声波围岩裂隙探测仪

CT-2超声波围岩裂隙探测仪测试方法  矿用超声波围岩裂隙探测仪

本仪器用于探测围岩松动、裂隙范围，为井巷设计与施工提供科学依据，仪器为矿用本质安全型。可用于瓦斯矿井、金属矿井、隧道及地下工程围岩定性评析。是国内目前探测围岩松动圈、围岩裂隙先进有科学依据的仪器。

1.仪器工作原理

超声波在岩体中的传播速度与岩体受力状态及裂隙程度有关，当围岩裂隙（破裂逢）多时，波速相对于深度完整无裂隙（未松动破坏）岩（煤）体的波速低。通过岩石钻孔（Ø41～45mm)测出声波纵波速度在围岩钻孔中的分布变化曲线或“时间——孔深”曲线（图1），即可判定围岩裂隙（松动）范围。

纵波速度是通过测定钻空中一定距离（探头长度）围岩的声波传播时间计算出来的，测定原理如图2所示。发射换能器F在钻孔中发射超声波，沿钻孔壁滑行传播。发射换能器F发射超声波的同时触发计时电路计时，当接收换能器I收到超声波信息后停止计时t，测出声波在F-I的传播时间，由此计算出波速：

L

V =—

× 103米/秒

t

式中 L为换能器F-I间距，L=140mm，

t为测试时间数据，单位us.

2.探头及封孔器

探头由发射换能器和接收换能器经由开槽塑封管连接组成，收发两个换能器可互换使用，测管由铜管制成，每10cm有一尺度槽，共20节，螺纹联接（图3）。换能器联接塑料管，在仰斜测试时需要胶带缠裹，以防漏水。

超声波测试时，钻孔中需充满水耦合声波传播，一般情况下应将测试钻孔布设在巷道两帮，并略向下扎3~5?以便存水，这样测试起来比较方便，当钻孔仰斜或向上时，为保证钻孔内注满水，需使用封孔器（图4）。

3.技术特性

（1)主机

防爆类型: 矿用本质安全型 发射电源：450～500V

分 辨 率： 0.1us 外型尺寸: 206*102*57mm

重 量： 600g

（2)探头

主 频：33KHz 外型尺寸: Ø36*220mm

导 线：射频电线10m 钻孔直径： Ø41～45mm

（3)电源

电 池：6节5号普通碱性干电池 工作电压： 5V

工作电流：80mA

4.使用方法

（1)测试前检查

电源电压：开机后，红色电源指示灯亮。每组电池可测5～10个钻孔。

探头绝缘电阻：换能器正极对绝缘电阻应≥500MΩ,否则将影响仪器的发射和接收能力，甚至不能正常工作。简易判别方法：将两个换能器接线螺母分别接仪器左边的发射接线柱，打开电源开关后每5—7秒应有一次“啪、啪”的响声，若不响说明换能器有问题，需检查导线是否有开皮短路等现象或更换。

（2）测试工作

①钻孔扫眼，清出孔中岩（煤）粉和碎石（煤）碴；

②将探头送至孔底，封孔器插入孔口并固定好（两帮向下扎钻孔不用封孔器）；

③注水。测杆尾端有连续水流出时，表明水已注满；

④测试读数，将探头向外逐次抽动10mm，读数计时；

⑤检查记录数据，决定是否复测，初步判定围岩裂隙松动范围。

5.注意事项

本仪器为矿用本质安全型产品，在使用与维修过程中，不得随意更改本安电路电气参数及元器件的规格与型号，不允许改用其它电池，以免影响本质安全性能。

 

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