一种用于探测岩体各向裂隙发展的结构装置

本发明涉及地下空间巷道顶板裂隙发展监测领域，尤其涉及一种适用于地下空间 顶板较为破碎松散的情况。

目前对于工程岩体中裂隙的探测，往往通过向岩体内打钻孔，采用钻孔窥视仪窥 视，从而发现岩体内基岩断裂位置及断裂带走向。但这种只能通过摄像头观测的方式往往 需要采用间隔多点观测，从而才能大致确定岩体内基岩断裂位置及断裂带走向，这种观测 的方式不仅费时、费力，可能需要打很多钻孔才能掌握岩体内裂隙大体分布情况，而且对于 岩体内基岩断裂位置及裂隙发展规模均不能较为准确的掌握。而对于现场工程来说岩体内 基岩的稳定至为重要，通过对岩体内基岩裂隙发展情况的掌握，不仅能够及时预测工程事 故的发生，而且同时也能根据裂隙发展的情况及时制定相关的加强支护方案。因而对于目 前工程探测领域迫切需要一类能够省时、省力地探测出相关区域内岩体内裂隙发展的装 置。

本发明为了解决上述提出的现场施工技术及支护方案问题，提出一种用于探测岩 体各向裂隙发展的结构装置及方法本发明在结构上主要由高清冷光摄像头、数据传输线、 显示器、连接杆、电磁波发射器以及电磁波接受器等组成。高清冷光摄像头及电磁波发射器 均安装在连接杆上，其所采集的数据通过数据传输线将钻孔内及其周围一定范围内裂隙发 展状况传输到显示器上，其中电磁波接受器固定杆是可伸缩类型，以此便于满足相应操作 人员在现场操作应用。当采用连接杆将高清冷光摄像头送入钻孔内部观测钻孔内部裂隙 时，通过在高清冷光摄像头旁安装有相应的电磁波发射器，现场技术人员此时打开相应电 磁波发射器，通过安装在钻孔外部的电磁波接收器接受数据并同时对其进行相应的处理， 便可获得钻孔周围一定范围内的岩体中的裂隙发展情况，以此相应为岩体加强支护设计提 供相应参考。此外所述该装置有数据存储功能，可以将直接观测到的图像以及处理器数据 保存于自带大容量硬盘中，并能通过数据传输接口将数据转存到计算机上，对数据作进一 步处理，为科研工作提供有力的现场数据。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1）本发明装置将电磁波发射器装在连接杆上，在钻孔裂隙处发射电磁波，将电磁 波接收器安放在钻孔外面，从而可准确获得钻孔周围一定范围内回采顶板巷道顶板裂隙的 发展情况。

2）本发明装置在大致确定出顶板断裂及相应裂隙位置后，通过电磁波探测方式可 准确获得该钻孔周围一定范围内顶板裂隙的发展状况，避免现有采用多点观测顶板裂隙所 存在的相应缺陷。可有效降低相应观测工程量及相应监测费用。

3）本发明装置能较好的监测回采巷道中顶板裂隙发展状况，从而可以为回采期间 加强支护提供相应具体参考意见，因而制定出相应合理的支护方案从而避免相应冒顶事故 的发生。

图1是本发明一种用于探测岩体各向裂隙发展的结构装置及方法原理图；

图2是本发明一种用于探测岩体各向裂隙发展的结构装置及方法现场使用操作示 意图；

附图标记说明：1-电磁波发射器；2-电磁波接受器；3-电磁波接受器固定杆；4-液 晶显示器；5-数据线；6-处理器；7-高光冷清摄像头；8-连接杆；9-钻孔。

图1是本发明一种用于探测岩体各向裂隙发展的结构装置及方法原理图；图2是 本发明一种用于探测岩体各向裂隙发展的结构装置及方法现场使用操作示意图；

本发明在结构上主要由高清冷光摄像头（7）、数据传输线（5）、液晶显示器（4）、连 接杆（8）、电磁波发射器（1）以及电磁波接受器（2）等组成。高清冷光摄像头（7）及电磁波发 射器（1）均安装在连接杆上（3），其所采集的数据通过数据传输线（5）将钻孔（9）内及其周围 一定范围内裂隙发展状况传输到显示器（4）上，其中电磁波接受器固定杆（3）是可伸缩类 型，以此便于满足相应操作人员在现场操作应用。当采用连接杆（8）将高清冷光摄像头（7） 送入钻孔（9）内部观测钻孔内部裂隙时，通过在高清冷光摄像头（7）旁安装有相应的电磁波 发射器（1），现场技术人员此时打开相应电磁波发射器（1），通过安装在钻孔（9）外部的电磁 波接收器（2）接受数据并同时通过处理器（6）对其进行相应的处理，使其可以实时显示采集 回来的相应数据，以此便可获得钻孔（9）周围一定范围内的岩体中的裂隙发展情况，从而相 应为岩体加强支护设计提供相应参考。此外所述该装置有数据存储功能，可以将直接观测 到的图像以及处理器数据保存于自带大容量硬盘中，并能通过数据传输接口将数据转存到 计算机上，对数据作进一步处理，为科研工作提供有力的现场数据。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可 以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为 落入本发明的保护范围。