一種基於螢光效應的鑽孔窺視儀的製作方法

2023-04-23 15:49:36 4

本實用新型涉及一種基於螢光效應的鑽孔窺視儀，尤其適用於煤礦井下巷道圍巖裂隙萌生、擴展和貫通的觀測。

背景技術：

採礦工程領域中，煤礦井下巷道的開掘破壞了巷道圍巖的原巖應力狀態，使其應力狀態重新分布，圍巖內的裂隙由產生到擴展再到貫通，使得巷道圍巖穩定性受到影響，再加上隨工作面開採的採動裂隙影響，最終威脅巷道圍巖的穩定，制約著煤礦安全生產。為了了解巷道圍巖破壞規律和破壞範圍，通常採用鑽孔窺視儀最能直觀的反應圍巖內裂隙大小和分布，評價巷道的穩定性。而現有的鑽孔窺視儀都是不加處理的直接將鑽孔內的原始信息反應到顯示器上，由於光電探頭的解析度低且煤礦井下巷道圍巖多呈現灰、黑色，這使得觀測人員不易辨別出鑽孔內裂隙和破壞，並且很難判斷出日後裂隙在時間上形成的先後順序，不易發現圍巖內裂隙的演化規律。

針對上述問題，如何改進現有的鑽孔窺視儀，使其窺視效果更加直觀，操作簡單可靠，成為亟待解決的問題。因此，有必要對現有的窺視儀進行改進，使窺視結果效果更好。

技術實現要素：

為了克服現有的窺視儀不易判斷裂隙的萌生以及演化過程,本實用新型提供一種基於螢光效應的鑽孔窺視儀，該窺視儀不僅能有效判斷出裂隙產生的位置，而且容易判斷出裂隙產生的時間順序，得出裂隙擴展的演化過程。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種基於螢光效應的鑽孔窺視儀，包括錄像和顯示功能並帶有防爆外殼的主機，可與主機相連的數據線1，數據線1的另一端與紫色光源的光電探頭連接，紫色光源的光電探頭與推送杆通過螺紋連接，螢光液和噴霧裝置與紫色光源的光電探頭配套使用，深度編碼器通過數據線2與主機連接，深度編碼器可記錄數據線1的通過長度並反映到主機顯示屏上。

本實用新型的有益效果：

本實用新型裝置中配有紫色光源的光電探頭克服了傳統光電探頭在色澤暗淡的巖石中解析度較低導致很難辨別裂隙的缺點，利用螢光液在紫光照射下發亮的特點，使得在塗有螢光液的鑽孔壁上更能清楚的看到新發育的裂隙。同時，紫色光源的光電探頭光的強度可調節，使其對周圍環境有良好的適應性。最後，在多次窺視中較容易分辨出裂隙產生的先後順序，更容易推理出裂隙在時間和空間上的發展規律，從而對圍巖穩定性能夠做出較準確的判斷，具有廣泛的實用性和良好的推廣價值。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型一種基於螢光效應的鑽孔窺視儀進一步說明。

圖1為本實用新型窺視鑽孔的剖面圖。

圖2為鑽孔窺視預期效果剖面圖。

圖中1.主機，2.數據線1，3.紫色光源的光電探頭，4.推送杆，5.深度編碼器，6.數據線2，7.鑽孔，8.螢光液，9.噴霧裝置，10.裂隙，11.掉塊。

具體實施方式

在圖1中，根據掘進巷道的地質條件和打孔難度確定打孔深度，並用清水衝洗鑽孔(7)，直至流出清水為止，並晾乾；通過噴霧裝置(9)將螢光液(8)均勻的噴灑覆蓋到已打鑽孔(7)的孔壁上，使其能較長時間依附在孔壁上；根據礦井環境，調節紫色光源的光電探頭(3)光的強度，並通過數據線1(2)連接主機(1)，主機(1)和深度編碼器(5)通過數據線2(6)連接；利用推送杆(4)緩慢將紫色光源的光電探頭(3)送入已打鑽孔(7)中，記錄窺視時間和結果；對窺視錄像傳入電腦進行分析，有螢光的區域為為未破裂區，暗線或者暗斑處為裂隙或者掉塊處；每隔3～5天重複噴灑螢光液並進行窺視，記錄窺視時間和結果；根據連續獲得的窺視結果，分析巷道圍巖裂隙發展的演化過程，判斷巷道的穩定性。

在圖2中，由於巷道開挖使附近圍巖產生裂隙(10)，隨著掘進工作面的繼續推進，巷道圍巖產生的裂隙(10)逐漸增多並不斷擴展、貫通，甚至伴有掉塊(11)。通過本實用新型的窺視結果，可更清晰、準確的反映出裂隙(10)產生的順序，分析裂隙(10)演化的過程，從而判斷巷道的穩定性。