超聲波圍岩裂隙探測儀為井巷設計與施工提供科學依據

CT係列礦用本安型超聲波圍岩裂隙探測儀用於探測圍岩鬆動、裂隙範圍，為井巷設計與施工提供科學依據，儀器可用於瓦斯礦井、金屬礦井、隧道及地下工程圍岩定性評析。
1. 儀器工作原理
超聲波在岩體中的傳播速度與岩體受力狀態及裂隙程度有關，當圍岩裂隙（破裂逢）多時，波速相對於深度完整無裂隙（未鬆動破壞）岩（煤）體的波速低。通過岩石鑽孔（￠41～45mm)測出聲波縱波速度在圍岩鑽孔中的分布變化曲線或“時間——孔深”曲線，即可判定圍岩裂隙（鬆動）範圍。縱波速度是通過測定鑽空中一定距離（探頭長度）圍岩的聲波傳播時間計算出來的，測定原理如下公式所示。發射換能器“F”在鑽孔中發射超聲波，沿鑽孔壁滑行傳播。發射換能器“F”發射超聲波的同時觸發計時線路計時，當接收換能器“I”收到超聲波信息後停止計時“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為測試時間數據，單位us。
2.探頭及封孔器
CT-2超聲波圍岩裂隙探測儀探頭由發射換能器和接收換能器經由開槽塑封管連接組成，收發兩個換能器可互換使用，測管由銅管製成，每10cm有一尺度槽，共20節，螺紋聯接。換能器聯接塑料管，在仰斜測試時需要膠帶纏裹，以防漏水。CT-2超聲波圍岩裂隙探測儀超聲波測試時，鑽孔中需充滿水耦合聲波傳播，一般情況下應將測試鑽孔布設在巷道兩幫，並將鑽孔略向下紮3-5o以便存水，這樣測試起來比較方便，當鑽孔仰斜或向上時，為保證鑽孔內注滿水，需使用封孔器。
3.CT係列礦用本安型超聲波圍岩裂隙探測儀技術特性
(1)主機
1、發射電源：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 線：射頻電線20m
4、鑽孔直徑：￠41～45mm。
(3)電源
1、電 池：6節5號普通堿性幹電池
2、工作電壓：5V3
3、工作電流：80mA
(4)CT係列礦用本安型超聲波圍岩裂隙探測儀使用方法
1、測試前檢查
電源電壓：開機後，紅色電源指示燈亮。每組電池可測5～10個鑽孔。
探頭絕緣電阻：換能器正極對絕緣電阻應≥500MΩ,否則將影響儀器的發射和接收能力，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射接線柱，打開電源開關後每5—7秒應有一次“啪、啪”的響聲，若不響說明換能器有問題，需檢查導線是否有開皮短路等現象或更換。
2、測試工作
① 鑽孔掃眼，清出孔中岩（煤）粉和碎石（煤）碴；

② 將探頭送至孔底，封孔器插入孔口並固定好（兩幫向下紮鑽孔不用封孔器）；

③ 注水。測杆尾端有連續水流出時，表明水已注滿；

④ 測試讀數，將探頭向外逐次抽動10cm，讀數計時；

⑤ 檢查記錄數據，決定是否複測，初步判定圍岩裂隙鬆動範圍