關(guān)于召開第六屆山西省煤炭總工程師論壇暨山西省煤炭安全綠色智能開采論壇的通知

一、產(chǎn)品介紹

鉆孔窺視儀主要用于檢測井下圍巖結(jié)構(gòu)、裂隙和離層發(fā)育情況等。全方位多角度鉆孔窺視儀是研發(fā)的新型鉆孔窺視裝備。本鉆孔窺視儀在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用頂端及側(cè)面同時觀看的結(jié)構(gòu)，不僅能夠完成檢測區(qū)內(nèi)圍巖巖性、圍巖結(jié)構(gòu)、巷道頂板離層（破碎）程度、離層位置、圍巖內(nèi)部裂隙發(fā)育狀態(tài)、塑性圈發(fā)育情況，客觀反應(yīng)巖層的硬度、巷道注漿效果等，尤其在錨網(wǎng)支護的巷道頂板離層觀測，工作面頂板巖層構(gòu)造的觀察，都可以通過顯示器直觀、清晰的顯示出來。通過讀卡器，存儲在計算機中供技術(shù)人員分析，及時作出客觀判斷和決策，即可盡量避免頂板事故的發(fā)生，又可作為決定巷道的支護形式和參數(shù)的選擇依據(jù)，減少不必要的投入。圖像資料保存做永久記錄，為類似條件下的巷道支護提供現(xiàn)場實測依據(jù)。

圖1 鉆孔窺視儀裝備圖

二、產(chǎn)品功能

1.基本原理

鏡頭傳感器感知的圖像信息通過圖像Senor傳到攝像頭的DSP芯片，經(jīng)過芯片處理后的信息傳輸至成像儀主機，主機將接收的探頭視頻信號進行處理，同時主機對采集的視頻信號進行解碼、存儲，通過顯示屏將實時鉆孔情況顯示出來?？赏ㄟ^操作按鈕進行設(shè)置參數(shù)、錄像、截屏等功能。成像儀連接圖如下：

圖2 基本功能原理圖

2.設(shè)備基本功能

（1）具有自動補光功能，在低照度下能看清鉆孔內(nèi)軸向和徑向?qū)嵨铮?

（2）具有顯示2路視頻圖像功能（前置攝像頭和側(cè)面攝像頭分別監(jiān)測）；

（3）具有能通過操作按鈕實現(xiàn)設(shè)置參數(shù)、錄音錄像、截屏等功能；

（4）支持SD卡,具有圖像存儲查詢功能；

（5）電壓電量顯示功能；

（6）主機與探頭之間的視頻通信功能；

①信號制式：PAL；

②接口數(shù)量：1路；

③視頻信號輸出標稱值（峰-峰值）：1V；

④傳輸距離：20m（可定制）。

（7）采集圖片功能

①最低照度：≤0.2Lux；

②水平清晰度：≥350線；

③灰度等級：≥7級。

3.特殊功能

（1）前置攝像頭可觀測裂隙延展方向、離層角度，巖層分布規(guī)律等，同時在進行窺視時可及時監(jiān)測鉆孔狀況，防止探頭卡進鉆孔內(nèi)無法退出。

（2）側(cè)面探頭采用側(cè)面切割45°夾角，通過光的反射原理監(jiān)測孔四周裂隙或離層大小、圍巖巖性結(jié)構(gòu)、直觀反映鉆孔圍巖軟硬程度、注漿效果等。

三、應(yīng)用范圍

全方位多角度鉆孔窺視儀工程管道或地下工程等鉆孔的觀察。

1.工程管道用于監(jiān)測管理磨損程度、管路裂痕以及管路堵塞情況直觀的反應(yīng)；

2.地下工程包括：防空硐室、煤礦、金屬礦山以及隧道等，該領(lǐng)域主要應(yīng)用于圍巖巖性、圍巖結(jié)構(gòu)、巷道頂板離層（破碎）程度、離層位置、圍巖內(nèi)部裂隙發(fā)育狀態(tài)、塑性圈發(fā)育情況，客觀反應(yīng)巖層的硬度、巷道注漿效果等，評價圍巖的穩(wěn)定狀況；個別可用于煤礦開采后垮落帶、斷裂帶高度觀測；

3.邊坡主要用于觀測邊坡的穩(wěn)定性，通過不同時期監(jiān)測邊坡的運動，及時采取措施，預(yù)防事故的發(fā)生。

四、應(yīng)用案例

1.主要解決問題

鉆孔窺視儀主要用于待檢測圍巖穩(wěn)定狀況評價及圍巖巖性及結(jié)構(gòu)變化，主要解決以下問題：

（1）觀測巷道、隧道或者硐室上方圍巖巖性，為巷道、隧道或者硐室支護提供直觀依據(jù)；

（2）巷道、隧道或者硐室上方圍巖結(jié)構(gòu)，便于進行針對性設(shè)計，比如：層理發(fā)育、垂直節(jié)理、原生裂隙等節(jié)理發(fā)育情況；

（3）巷道、隧道、硐室邊坡等支護穩(wěn)定性評價依據(jù)：離層、裂隙動態(tài)發(fā)育、離層位置對支護的影響、塑性破壞范圍等，通過裂隙、離層或者松散范圍直觀監(jiān)測目前支護的穩(wěn)定性，根據(jù)支護的穩(wěn)定狀況及時采取措施，有效預(yù)防事故的發(fā)生；

（4）工作面回采后上覆巖層移動規(guī)律：直觀監(jiān)測垮落帶、斷裂帶高度，為工作面回采上覆巖層移動規(guī)律提供依據(jù)。

（5）注漿或者充填加固后效果監(jiān)測；

2.產(chǎn)品優(yōu)勢

全方位多角度鉆孔窺視儀與傳統(tǒng)鉆孔窺視儀相比有以下優(yōu)勢：

（1）前方和側(cè)向攝像頭“雙探頭”對鉆孔全方位無死角監(jiān)測。

傳統(tǒng)鉆孔窺視僅能完成鉆孔前方觀測，對于鉆孔四周的離層大小、裂隙或者巖性分辨不清楚，容易產(chǎn)生誤判，而泰爍公司新研發(fā)的“全方位多角度鉆孔窺視儀”可實現(xiàn)鉆孔360°無死角監(jiān)測，圍巖巖性、裂隙或者離層大小及延展方向等通過顯示器直觀、清晰的更直觀的顯示出來，為支護方案設(shè)計提供更清晰準確的數(shù)據(jù)。

（a）傳統(tǒng)鉆孔窺視儀

（b）“雙探頭”鉆孔窺視儀

圖3 鉆孔成像效果對比圖

（2）“全方位多角度鉆孔窺視儀”可隨時抓拍，成像效果好，且跟有利于針對性分析。

在試驗過程中，針對某種特殊結(jié)構(gòu)，全方位多角度鉆孔窺視儀可實現(xiàn)針對性抓拍，然后再進行井上判斷分析，省去錄像分析環(huán)節(jié)，節(jié)約時間，且記錄精確。

（3）側(cè)面切割45°夾角，采用反射原理，有效避免鉆孔淋水的影響，使得畫面更清晰；

（4）前置攝像頭采用溫光處理，側(cè)面攝像頭采用冷光處理，使得錄像視頻畫面更清晰。

前置攝像頭溫光處理將鉆孔內(nèi)祛除探頭四周水蒸氣，畫面更清晰，而側(cè)面攝像頭冷光處理有效防止近距離靠近鉆孔四周而產(chǎn)生水蒸氣，最終采集畫面較傳統(tǒng)鉆孔窺視儀更清晰。

3.應(yīng)用案例

某礦3108膠帶順槽進行高強錨網(wǎng)索支護改革，為評價巷道支護的穩(wěn)定性，進行鉆孔窺視試驗（圖3 、圖4），通過鉆孔窺視可以發(fā)現(xiàn)，在3.6-3.9m存在離層、裂隙發(fā)育區(qū)，對巷道支護穩(wěn)定性影響較大，需要及時進行補強支護以保證巷道支護的穩(wěn)定。

圖4 鉆孔窺視效果圖

圖5 鉆孔窺視綜合分析圖

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