超聲波圍巖裂隙探測儀為井巷設(shè)計與施工提供科學(xué)依據(jù)

CT系列礦用本安型超聲波圍巖裂隙探測儀用于探測圍巖松動、裂隙范圍，為井巷設(shè)計與施工提供科學(xué)依據(jù)，儀器可用于瓦斯礦井、金屬礦井、隧道及地下工程圍巖定性評析。
1. 儀器工作原理
超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，波速相對于深度完整無裂隙（未松動破壞）巖（煤）體的波速低。通過巖石鉆孔（￠41～45mm)測出聲波縱波速度在圍巖鉆孔中的分布變化曲線或“時間——孔深”曲線，即可判定圍巖裂隙（松動）范圍?？v波速度是通過測定鉆空中一定距離（探頭長度）圍巖的聲波傳播時間計算出來的，測定原理如下公式所示。發(fā)射換能器“F”在鉆孔中發(fā)射超聲波，沿鉆孔壁滑行傳播。發(fā)射換能器“F”發(fā)射超聲波的同時觸發(fā)計時線路計時，當(dāng)接收換能器“I”收到超聲波信息后停止計時“S”，測出聲波在“F-I”的傳播時間，由此計算出波速：
???L

?V =— ×103米/秒

????S

?式中 L為換能器F-I間距，L=140mm，

???????s為測試時間數(shù)據(jù)，單位us。
2.探頭及封孔器
?CT-2超聲波圍巖裂隙探測儀探頭由發(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)兩個換能器可互換使用，測管由銅管制成，每10cm有一尺度槽，共20節(jié)，螺紋聯(lián)接。換能器聯(lián)接塑料管，在仰斜測試時需要膠帶纏裹，以防漏水。CT-2超聲波圍巖裂隙探測儀超聲波測試時，鉆孔中需充滿水耦合聲波傳播，一般情況下應(yīng)將測試鉆孔布設(shè)在巷道兩幫，并將鉆孔略向下扎3-5o以便存水，這樣測試起來比較方便，當(dāng)鉆孔仰斜或向上時，為保證鉆孔內(nèi)注滿水，需使用封孔器。
3.CT系列礦用本安型超聲波圍巖裂隙探測儀技術(shù)特性
(1)主機(jī)
1、發(fā)射電源：450～500V；
2、分辨 率：0.1us；
3、外型尺寸: 206*102*57mm；
4、重 量：600g。
(2)探頭
1、主 頻：33KHz
2、外型尺寸: ?36*220mm
3、導(dǎo) 線：射頻電線20m
4、鉆孔直徑：￠41～45mm。
(3)電源
1、電 池：6節(jié)5號普通堿性干電池
2、工作電壓：5V3
3、工作電流：80mA
(4)CT系列礦用本安型超聲波圍巖裂隙探測儀使用方法
1、測試前檢查
電源電壓：開機(jī)后，紅色電源指示燈亮。每組電池可測5～10個鉆孔。
探頭絕緣電阻：換能器正極對絕緣電阻應(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。簡易判別方法：將兩個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。測桿尾端有連續(xù)水流出時，表明水已注滿；

④ 測試讀數(shù)，將探頭向外逐次抽動10cm，讀數(shù)計時；

⑤ 檢查記錄數(shù)據(jù)，決定是否復(fù)測，初步判定圍巖裂隙松動范圍