CT-2型超声波围岩裂隙探测仪
岩土工程测试技术课件-第八章
10.0～20.0
h＞2D
20.0～50.0
表8-3 地表下沉观测的测点纵向间距
（2）观测测点的布置形式 观测测点的布置形式，主要依据洞室断面尺寸、形状、围岩地质条件、开挖方式、程序、支护类型等因素进行布置。在安装埋设和观测过程中，可依据具体情况进行适当的调整。 l）围岩周边收敛位移（测点、线布置） 2）钻孔位移计观测孔布置形式 3）锚杆应力计观测孔布置形式 4）钻孔测斜观测孔布置形式 5）支护结构应力应变观测点布置形式
8.1.1.2 观测范围
跨度（B） 围岩分级
≤5
5＜B≤10
10＜B≤15
15＜B≤20
20＜B
△
√
Ⅱ
—
—
△
√
√
III
—
—
√
√
√
Ⅳ
—
√
√
√
√
Ⅴ
√
√
√
√
√
表8-1 地下洞室进行现场监控量测的工程范围选定表
（3）锚杆应力观测资料整理 1）锚杆应力观测记录整理 锚杆应力观测记录的整理包括：工程名称、观测端面、观测孔及测点的编号及位置、地质描述、钢弦频率值或电阻值、观测时间、观测断面与开挖掌子面的距离。 2）图表整理 锚杆应力观测表整理主要包括“4线1表”，即：①测点应力与时间关系曲线；②测点应力与掌子面距观测断面距离关系曲线；③测点应力与埋设深度关系曲线；④锚杆应力变化率与时间关系曲线；⑤锚杆应力综合汇总表。 资料整理时，应注意影响锚杆应力观测成果的因素。这些因素主要有：①锚杆应力计的精度、稳定性和灵敏度；②钻孔注浆质量；③安装质量；④测读人员技术素质。
掘进巷道围岩观测的方法
掘进巷道围岩观测的方法以掘进巷道围岩观测的方法为标题，本文将介绍掘进巷道围岩观测的方法。
掘进巷道是地下工程中常见的一种工作方式，为了保证巷道的安全和稳定性，必须对围岩进行观测和评估。
以下将介绍几种常用的掘进巷道围岩观测方法。
一、现场观测法现场观测法是最直接、最常见的一种方法。
在掘进巷道过程中，工作人员可以通过目测、触摸、敲击等方式对围岩进行观测。
这种方法简单直观，可以及时发现围岩的变化情况，但对于隐蔽的变形或裂隙等问题可能无法发现。
二、测量仪器观测法测量仪器观测法是一种比较精确的观测方法。
通过使用各种测量仪器，如测距仪、倾角仪、应变计、裂缝计等，对掘进巷道围岩的位移、变形、应力等进行测量和记录。
这种方法可以获取更准确的数据，对于围岩的变化情况有更清晰的了解。
三、声波检测法声波检测法是一种非破坏性检测方法，通过在巷道中发射声波，并观测声波的传播和反射情况来评估围岩的状况。
声波检测法可以检测到围岩中的裂隙、空洞等问题，对于评估围岩的稳定性和质量有一定的帮助。
四、岩体雷达法岩体雷达法是一种电磁波探测方法，通过发射电磁波并接收其反射信号来获取围岩的信息。
岩体雷达法可以检测到围岩中的裂隙、空洞、岩层变化等问题，对于评估围岩的稳定性和质量有较高的准确性。
五、应力监测法应力监测法是一种通过测量围岩中的应力变化来评估围岩稳定性的方法。
通过安装应力监测装置，可以实时监测围岩中的应力变化情况，对于预测和评估巷道围岩的状况具有重要意义。
在进行掘进巷道围岩观测时，需要注意以下几点：1.选择合适的方法：根据实际情况选择合适的观测方法，综合考虑精度、准确性和成本等因素。
2.合理布置观测点：观测点的布置应充分考虑围岩的变化情况，合理分布观测点，以获取全面的数据。
3.定期观测和记录：观测工作应定期进行，并及时记录数据和观测结果，以便后续分析和评估。
4.及时处理异常情况：一旦发现围岩存在异常情况，应及时采取相应的措施，确保巷道的安全和稳定。
矿井通风安全装备标准
矿井通风安全装备标准——煤矿企业通风、防尘及排水标准MT/T 5016—961 总则1.0.1 为进一步贯彻执行煤炭工业有关安全法规、指令和方针、政策、推广应用先进可靠的煤矿安全技术和设备，规范矿井通风安全装备设计，保证矿井合理的安全装备水平，提高设计效率和设计质量，制订本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、改扩建矿井，生产矿井可参照执行。
本标准不适用于乡镇（个体）煤矿。
1.0.3 矿井安全装备设计中，首先应根据矿井条件按有关要求酌情建立矿井集中安全监测及生产监控系统。
在此基础上，根据本标准对其他通风安全设备器材进行合理配备。
通风安全装备应从国情及矿井具体条件出发，因地制宜地采用新技术、新设备、新材料，不断淘汰落后设备。
1.0.4 矿井通风安全装备，除应遵守本标准的有关规定外，尚应符合国家现行有关标准和规范的要求。
2 矿井通风安全基本装备2.1 矿井通风检测2.1.1 矿井必须配备有足够数量的风表、干湿温度计、空盒气压计、U型倾斜压差计、皮托管及矿井通风多参数检测仪等通风检测仪器仪表。
其数量应能满足矿井通风日常管理、瓦斯（含二氧化碳）等级鉴定、反风演习工作的需要，并按矿井测风或通风阻力测定同时工作的组数配备。
2.1.2 矿务局应装备风速表校验装置和主扇性能测定仪。
根据所属矿井的风表数量，可配备1～2台风速表校验装置，并根据所属矿井或分区主扇的数目，配备1台主扇性能测定仪。
2.2 矿井气体检测及其它2.2.1 矿井必须配备足够数量的光学瓦斯检定器和适量的高浓度瓦斯检定器、便携式瓦斯检测报警仪，并应配有瓦斯报警矿灯。
其配备范围和数量应符合下列规定：a）矿通风科专职干部、专职瓦检员必须配备光学瓦斯检定器。
b）高浓度（CH40%～100%）瓦斯检定器，其数量可按矿井的采区数目配备。
c）便携式瓦斯检测报警仪、瓦斯报警矿灯的配备，应符合现行的《矿井通风安全监测装置使用管理规定》的有关规定。
2.2.2 矿井必须配备必要的瓦斯、氧气检测仪和一氧化碳检定器，并应符合下列规定：a）瓦斯、氧气检测仪可按中、小型矿井5～10台，大型矿井20～45台配备。
声波探测技术和地质雷达检测
2、声波的传播规律
二、声波的反射、透射和折射
斯奈尔定律： sin1sin2sirn 1sirn2
VP1 VP2 Vs1 Vs2
P0
γ1
θ
θ1
S1 P1
γ2 θ2 P2
S2
2、声波的传播规律
二、声波的反射、透射和折射
入射角和折射角的关系
sin VP1 sin 2 VP2
临界角
sin VP0 VP2
发射天线
接收天线
直达波
目标体 反射波
4.方法原理
• 超高频电磁波（10MHz－5000MHz） • 由于地下介质往往具有不同的物理特性，如介质的介电
性、导电性及导磁性差异，因而对电磁波具有不同的波 阻抗，进入地下的电磁波在穿过地下各地层或管线等目 标体时，由于界面两侧的波阻抗不同，电磁波在介质的 界面上会发生反射和折射，反射回地面的电磁波脉冲其 传播路径、电磁波场强度与波形将随所通过介质的电性 质及几何形态而变化，因此，从接收到的雷达反射回波 走时、幅度及波形资料，可以推断地下介质或管线的埋 深与类型。
3 结构工程： 3）混凝土裂缝检x1 cos d 2 a2 x22 2ax2 cos
5、声波探测技术应用的应用
3 结构工程： 3）混凝土裂缝检测 贯穿裂隙的探测
5、声波探测技术应用的应用 3 结构工程： 4）深孔法混凝土裂缝检测
37
地质雷达检测
1.什么是雷达
RAdio Detection And Ranging
（无线电探向和测距）
利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波 对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电 磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方 位、高度等信息。
雷达最初是用于军事目的， 探测空中目标体
DJCK-02 裂缝测宽仪使用指导
DJCK-2 裂缝测宽仪使用说明书一、仪器组成DJCK-2裂缝测宽仪由带刻度线的视频显示屏、显微摄像测量探头、信号传输电缆组成。
见图1。
图1 DJCK-2 裂缝测宽仪组成二、技术参数放大倍数：40；测量范围：0.02—2.0mm；估读精度：0.01mm；使用电压：12VDC（8节充电电池）；尺寸：主机：270×15×50（mm）；测量头：40×40×60（mm）；重量：800g。
三、使用方法1.裂缝宽度测量：用电缆连接显示屏和测量探头，打开电源开关，将测量探头的两支脚放置在裂缝上，在显示屏上可看到被放大的裂缝图像，稍微转动摄像头使裂缝图像与刻度尺垂直，根据裂缝图像所占刻度线长度，读取裂缝宽度值（见图2）。
图2 裂缝宽度测量示意图2.仪器校验：校验标准刻度板上分别有宽度为0.02、0.10、0.20和1.00mm的刻度线。
分别把摄像测量头支脚放在不同宽度的刻度线上，屏幕上读取相应的刻度线宽度。
当误差小于0.02mm时，仪器方可正常使用。
四、注意事项1.使用前应先进行校验，校验正常后，再使用；2.校验时，误差超过0.02mm时，请将仪器送回厂家校验维修。
3.摄像镜头：可用橡皮囊吹或用软毛刷进行清洁；4.用后应及时充电，长期不用每月应充电一次。
5.连接测量探头的插头为自锁式插头，插连线时将信号线插头的红点与探头的红点对齐后插入即可，拔下时用手捏住插头根部的螺纹处直接拔出。
切勿左右旋转或用力拉线，以免造成探头内部线路损坏。
五、故障排除1.按下电源，屏幕无显示：①检查连线是否连接好；②电池是否充足电。
2.观测裂缝时，边缘图像模糊，检查被测裂缝表面是否高低不平，调整测量探头使之垂直于裂缝。
3.校验时，刻度线边界模糊：检查校验板是否为正面朝上。
六、仪器配置1.主机一台2.测量探头一个3.连接线一条4.充电器一个5.橡皮囊一个6.检验板一块7.使用说明书一本8.合格证一张。
混凝土裂缝检测常用工具推荐
混凝土裂缝检测常用工具推荐一、引言混凝土结构是现代建筑中不可或缺的一部分，但长期的使用和自然环境的影响会导致混凝土结构出现裂缝，从而影响结构的强度和稳定性。
因此，混凝土裂缝检测是建筑维护和修复的重要环节。
本文将介绍混凝土裂缝检测的常用工具，力求为读者提供一些实用的参考。
二、工具分类在混凝土裂缝检测中，常用的工具主要包括以下几类：1.非破坏检测仪器非破坏检测仪器是指可以在不破坏混凝土结构的情况下，对混凝土结构进行检测的仪器。
常见的非破坏检测仪器有：(1)超声波检测仪：超声波检测仪是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部结构的仪器。
可以用来检测混凝土结构中的裂缝、空洞、腐蚀等缺陷。
(2)雷达检测仪：雷达检测仪是一种利用电磁波在材料中传播的特性来检测材料内部结构的仪器。
可以用来检测混凝土结构中的裂缝、钢筋位置等信息。
(3)红外线热像仪：红外线热像仪可以通过检测混凝土结构表面的温度分布来发现隐藏在混凝土内部的缺陷和裂缝。
2.手持检测仪器手持检测仪器是指可以手持操作的，用于检测混凝土结构表面裂缝的仪器。
常见的手持检测仪器有：(1)激光测距仪：激光测距仪可以用来测量混凝土结构表面裂缝的宽度和深度，精度较高。
(2)显微镜：显微镜可以用来观察混凝土结构表面裂缝的形态和结构，从而判断裂缝的原因和严重程度。
3.其他工具除了非破坏检测仪器和手持检测仪器外，还有一些其他常用的工具，如检测锤、划线笔、钢尺、摄像机等。
这些工具虽然不是专门用于混凝土裂缝检测，但在实际检测中也有一定的作用。
三、工具推荐1.超声波检测仪超声波检测仪是混凝土裂缝检测中非常常用的一种仪器。
目前市面上有很多品牌和型号的超声波检测仪，推荐以下几款：(1)美国Pulse Echo Instruments公司的Echo-8和Echo-9系列产品：这两个系列的产品是市场上最常用的超声波检测仪器之一，具有高精度、易操作、功能全面等特点。
而且这两个系列中的产品种类繁多，可以根据不同的检测需求选择不同的型号。
声波测速在岩体完整性分类中的应用
波速
＞４３ ０ ３ ７ ８＜ ≤４ ３ ０２ ９ ８＜ ≤３ ７ ８ １９ ６＜ ≤２９ ８ ≤１９ ６ ３ ０ ３ ５ ０ ３ ５ ３
岩体 完 整性 评 价
完 整
较 完整
完 整 性 差
较 破碎
破碎
声 波测 孔 曲线 （ 号 ：—０ ） 孔 ４ ０ ８
关键词 ： 波测速 ， 声 非金属 超声检测仪 ， 岩体完整性 系数
中 图 分 类 号 ：Ｕ ５ ． Ｔ ４９３ 文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
声波测速 中最 主要 的是 测定 首波时 差 ， 这对 于鉴别 岩性 、 估
２ 岩体 完整 性分 类标准
声 波岩体分 类的首选指标是岩体 的完整系数 ， 该指标将使
１０ ｏ ０ ３ ｏ ０ ０ ５０ ０ ｏ ２０ ０ ０ ４ ０ ０ ０
ｕ
。
岩 体 纵 波 岩体 完 波 速 整 系数 岩体 评 价
鼠 １３ ４ ２ ０Ｏ ０ ．７
●。 ＿ ● ●－ ＿●
．
破碎
Ｚ ＬＵ ２ Ａ非金属超声检测仪的主要技术参数见表 １ Ｂ ． ５０ 。
第３ ７卷 第 ３ ０期
２ ０ １１年 １０ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． １３７ Ｎｏ． ０ ３
Ｏｃ． ２ １ ｔ ０１
．５１ ・
文 章 编 号 ：０ ９ ６ ２ （０ １ ３ —０ １０ １０ —８ ５ ２ １ ）０ ０ ５ —２
３ ５一
。
●
。
２６７ ７ ３５ １ ４ ２７ ８ ７
－
０２ 较破 碎 ＿ ８ ０５ 完整 性 差 ． ０ 较 破碎
井底车场巷道围岩松动圈超声波探测技术应用
象 。如 果集 中应 力 小 于岩 体 强 度 ， 么 围岩 将 处 于 那 弹塑性稳 定状 态 ， 需 支 护 ； 反 ， 应 力 超 过 围岩 无 相 若 强度 ， 则巷 道周边 围岩 首先 松 动破坏 ， 而 向深部 逐 进
方法 ， 是利 用声 波作 为 信息 载体 ， 它 通过 专用 仪器 测
量声 波 在岩体 内传播 的速 度 、 衰减 因数 、 波形 、 幅 、 振 频率 、 位 等变 化特 征 ， 相 以此研 究岩 体 的物理 力学 性 质、 隐伏 构造 特 征及 应力 状态 。
２ 左右 ， 隙发 育 ， ０ｍ 裂 岩心较 破 碎 ， 干燥 状 态 下 其 在
矿物 成 分 ， 围岩 体 结 构构 造 特 性 ， 围岩 体 的孔 隙 率 ，
围岩体 所在 区域 的地 应 力 以 及 围岩 体 的含 水 量 、 温 度 等 。所 以 ， 用波 速 随 围岩体裂 隙 发育而 降低 、 利 随
应 力增 大 而加快 的特 性 ， 过 测 试 超 声 波 在 巷道 围 通
渐扩展 ， 到某一 深 度 位 置 重新 达 到 三 向应 力 平 衡 直 为止 ， 此时 的 围岩 已处于破 碎 状态 。于 是 ， 围 岩 中 将 产生 的这种 松弛 破 碎 带 定 义 为 围岩 松 动 圈 ， 称 松 简
目前 ， 动 圈探测 系统 根 据其 工作 原 理 的 不 同 松 可 分为地 震 折 射 层 析 法 、 密 度 电阻 率 法 、 高 地 质 雷达法 、 点位 移 计 量 测法 和声 波 法 。前 多
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ：ｈａ ｏｔ ｍ ；ｅ ｅ ｓ ｄ ｃ ｒｌ ｕｌｒ ｓ ｎ ｃ ｗａ ｅ ｄ ｔｃ ｉｎ；ｕｒｏ ｎ ｎ ｏ ｋ ｒ ｓ ｆ ｂ ｔｏ ｒｌ ａ ｅ ｉｃｅ； ｔａ ｏ ｉ ｖ ｅ ｅ ｔｏ ｓ ｒ ｕ ｄｉｇ ｒ ｃ ｔ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CT-2型超声波围岩裂隙探测仪（又名超声波围岩松动检测仪）
超声波围岩裂隙探测仪/超声波围岩松动检测仪型号：TC-BA-Ⅱ(CT-2)
TC-BA-Ⅱ(CT-2)型超声波围岩裂隙探测仪（又名超声波围岩松动检测仪），本仪器用于探测围岩松动、裂隙范围，为井巷设计与施工提供科学依据，仪器为矿用本质安全型。
可用于瓦斯矿井、金属矿井、隧道及地下工程围岩定性评析。
1.TC-BA-Ⅱ(CT-2)型超声波围岩裂隙探测仪工作原理
超声波在岩体中的传播速度与岩体受力状态及裂隙程度有关，当围岩裂隙（破裂逢）多时，波速相对于深度完整无裂隙（未松动破坏）岩（煤）体的波速低。
通过岩石钻孔（?41～45mm)测出声波纵波速度在围岩钻孔中的分布变化曲线或“时间——孔深”曲线，即可判定围岩裂隙（松动）范围。
纵波速度是通过测定钻空中一定距离（探头长度）围岩的声波传播时间计算出来的，测定原理如下公所示。
发射换能器F在钻孔中发射超声波，沿钻孔壁滑行传播。
发射换能器F发射超声波的同时触发计时路计时，当接收换能器I收到超声波信息后停止计时s，测出声波在F-I的传播时间，由此计算出波速：
L
V =—×103米/秒
s
式中 L为换能器F-I间距，L=140mm，
s为测试时间数据，单位us.
2.TC-BA-Ⅱ(CT-2)型超声波围岩裂隙探测仪探头及封孔器
探头由发射换能器和接收换能器经由开槽塑封管连接组成，收发两个换能器可互换使用，测管由铜管制成，每10cm有一尺度槽，共20节，螺纹联接。
换能器联接塑料管，在仰斜测试时需要胶带缠裹，以防漏水。
超声波测试时，钻孔中需充满水耦合声波传播，一般情况下应将测试钻孔布设在巷道两帮，并将钻孔略向下扎3-5o以便存水，这样测试起来比较方便，当钻孔仰斜或向上时，为保证钻孔内注满水，需使用封孔器。
3.TC-BA-Ⅱ(CT-2)型超声波围岩裂隙探测仪技术特性
(1)主机
防爆类型: 矿用本质安全型发射电源：450～500V
分辨率：0.1us 外型尺寸: 206*102*57mm
重量：600g
(2)探头
主频：33KHz 外型尺寸: ?36*220mm
导线：射频电线20m 钻孔直径：?41～45mm
(3)电源
电池：6节5号普通碱性干电池工作电压：5V
工作电流：80mA
4.BA-Ⅱ(CT-2)型超声波围岩裂隙探测仪使用方法
(1)测试前检查
电源电压：开机后，红色电源指示灯亮。
每组电池可测5～10个钻孔。
探头绝缘电阻：换能器正极对绝缘电阻应≥500MΩ,否则将影响仪器的发射和接收能力，甚至不能正常工作。
简易判别方法：将两个换能器接线螺母分别接仪器左边的发射接线柱，打开电源开关后每5—7秒应有一次“啪、啪”的响声，若不响说明换能器有问题，需检查导线是否有开皮短路等现象或更换。
(2)测试工作
①钻孔扫眼，清出孔中岩（煤）粉和碎石（煤）碴；
②将探头送至孔底，封孔器插入孔口并固定好（两帮向下扎钻孔不用封孔器）；
③注水。
测杆尾端有连续水流出时，表明水已注满；
④测试读数，将探头向外逐次抽动10cm，读数计时；
⑤检查记录数据，决定是否复测，初步判定围岩裂隙松动范围。
本仪器用于探测围岩松动、裂隙范围，为井巷设计与施工提供科学依据，仪器为矿用本质安全型。
可用于瓦斯矿井、金属矿井、隧道及地下工程围岩定性评析。
是国内目前探测围岩松动圈、围岩裂隙最先进最有科学依据的仪器。
1.仪器工作原理
超声波在岩体中的传播速度与岩体受力状态及裂隙程度有关，当围岩裂隙（破裂逢）多时，波速相对于深度完整无裂隙（未松动破坏）岩（煤）体的波速低。
通过岩石钻孔（Ø41～45mm)测出声波纵波速度在围岩钻孔中的分布变化曲线或“时间——孔深”曲线（图1），即可判定围岩裂隙（松动）范围。
纵波速度是通过测定钻空中一定距离（探头长度）围岩的声波传播时间计算出来的，测定原理如图2所示。
发射换能器F 在钻孔中发射超声波，沿钻孔壁滑行传播。
发射换能器F发射超声波的同时触发计时电路计时，当接收换能器I收到超声波信息后停止计时t，测出声波在F-I的传播时间，由此计算出波速：
L
V =—
× 103米/秒
t
式中 L为换能器F-I间距，L=140mm，
t为测试时间数据，单位us.
2.探头及封孔器
探头由发射换能器和接收换能器经由开槽塑封管连接组成，收发两个换能器可互换使用，测管由铜管制成，每10cm有一尺度槽，共20节，螺纹联接（图3）。
换能器联接塑料管，在仰斜测试时需要胶带缠裹，以防漏水。
超声波测试时，钻孔中需充满水耦合声波传播，一般情况下应将测试钻孔布设在巷道两帮，并略向下扎3~5?以便存水，这样测试起来比较方便，当钻孔仰斜或向上时，为保证钻孔内注满水，需使用封孔器（图4）。
3.技术特性
（1)主机
防爆类型: 矿用本质安全型发射电源：450～500V
分辨率： 0.1us 外型尺寸: 206*102*57mm
重量： 600g
（2)探头
主频：33KHz 外型尺寸: Ø36*220mm
导线：射频电线10m 钻孔直径：Ø41～45mm
（3)电源
电池：6节5号普通碱性干电池工作电压： 5V
工作电流：80mA
4.使用方法
（1)测试前检查
电源电压：开机后，红色电源指示灯亮。
每组电池可测5～10个钻孔。
探头绝缘电阻：换能器正极对绝缘电阻应≥500MΩ,否则将影响仪器的发射和接收能力，甚至不能正常工作。
简易判别方法：将两个换能器接线螺母分别接仪器左边的发射接线柱，打开电源开关后每5—7秒应有一次“啪、啪”的响声，若不响说明换能器有问题，需检查导线是否有开皮短路等现象或更换。
（2）测试工作
①钻孔扫眼，清出孔中岩（煤）粉和碎石（煤）碴；
②将探头送至孔底，封孔器插入孔口并固定好（两帮向下扎钻孔不用封孔器）；
③注水。
测杆尾端有连续水流出时，表明水已注满；
④测试读数，将探头向外逐次抽动10mm，读数计时；
⑤检查记录数据，决定是否复测，初步判定围岩裂隙松动范围。
5.注意事项
本仪器为矿用本质安全型产品，在使用与维修过程中，不得随意更改本安电路电气参数及元器件的规格与型号，不允许改用其它电池，以免影响本质安全性能。