CT-2超聲波圍巖裂隙探測儀

泰安市華納機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CT-2型超聲波圍巖裂隙探測儀用于探測圍巖松動(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。可用于瓦斯礦井、金屬礦井、隧道及地下工程圍巖定性評(píng)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(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，即可判定圍巖裂隙（松動(dòng)）范圍。

縱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(shí)間計(jì)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(shí)觸發(fā)計(jì)時(shí)線路計(jì)時(shí)，當(dāng)接收換能器“I”收到超聲波信息后停止計(jì)時(shí)“S”，測出聲波在“F-I”的傳播時(shí)間，由此計(jì)算出波速：    L

 V =— ×103米/秒

    S

 式中  L為換能器F-I間距，L=140mm，

       s為測試時(shí)間數(shù)據(jù)，單位us。

2.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(shí)需要膠帶纏裹，以防漏水。

超聲波測試時(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(shí)，為保證鉆孔內(nèi)注滿水，需使用封孔器。 

3.技術(shù)特性

(1)主機(jī)

①防爆類型: 礦用本質(zhì)安全型；②發(fā)射電源：450～500V；③分辨 率：0.1us；

④外型尺寸: 206*102*57mm；⑤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(hào)普通堿性干電池；②工作電壓：5V；③工作電流：80mA。4.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(gè)鉆孔。

探頭絕緣電阻：換能器正極對(duì)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(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(shí)，表明水已注滿；

④    測試讀數(shù)，將探頭向外逐次抽動(dòng)10cm，讀數(shù)計(jì)時(shí)；

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(dòng)范圍。