一種圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及圍巖裂隙探測技術領域，具體涉及一種圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統。
【背景技術】
[0002]基于鉆孔的圍巖裂隙光學攝像是通過現場鉆孔對圍巖裂隙進行連續取樣，后期對圖像評估分析以掌握現場地質條件的一種研究方法，廣泛應用于礦山、工程地質、水文地質、巖土工程等部門。在進行圖像取樣時要使窺視探頭固定于鉆孔中心并且避免設備猛烈撞擊孔壁以實現孔壁清晰無損成像。
[0003]現有的鉆孔窺視設備一般包括主機、探頭和纜線三部分，對于垂直向下方向的鉆孔窺視取像比價容易，但是當鉆孔偏離垂直方向一定角度甚至當鉆孔垂直向上時，鉆孔窺視設備使用較為困難。目前對于傾斜或垂直上向鉆孔窺視圖像取樣一般采用現場炮棍捆扎和輸送窺視探頭，由于不能準確將探頭定位，成像不佳，而且在輸送探頭過程中，炮棍和探頭的擺動會對孔壁造成損傷，不利于成像后圖像的實驗室分析，其缺點和不足如下:
[0004]1、不能將窺視探頭固定于鉆孔中心，導致所拍攝的鉆孔圖像成像模糊，不能清晰反映出鉆孔內裂隙發育、破碎程度等重要信息；
[0005]2、窺視探頭孔內輸送過程中，由于人為或是裝備因素，容易碰撞鉆孔孔壁，造成鉆孔孔壁損傷，導致所獲取圖像不能真實反映現場情況，對后期實驗室圖像分析造成誤導；
[0006]3、現場窺視探頭輸送多用炮棍捆扎，多節連接，質量大，給中深孔或深孔鉆孔的窺視探頭孔內輸送造成巨大困難；
[0007]4、缺少方位參照物，鉆孔窺視圖像實驗室分析過程中，不能從圖像中分辨出目標區域的方位，為目標定位造成困難。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種能夠實現鉆孔窺視探頭中央固定與穩態成像，孔壁滑動滾輪達到省力目的與孔壁無損探頭輸送，具有孔內方位指示并且質輕高強，便于攜帶的圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統。
[0009]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0010]—種圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，包括方位指示柱、穩態成像孔內固定圓盤、孔壁滑動滾輪、探頭固定圓管、纜線出口、連接頭、指南針以及探頭輸送圓管，探頭固定圓管下部設有纜線出口，探頭固定圓管上部連接穩態成像孔內固定圓盤，穩態成像孔內固定圓盤外側面設有若干個孔壁滑動滾輪，穩態成像孔內固定圓盤中部設有若干根方位指示柱，探頭固定圓管下部連接探頭輸送圓管。
[0011]優選的，所述孔壁滑動滾輪設有兩個，且孔壁滑動滾輪采用橡膠材料制成。
[0012]優選的，所述方位指示柱設有四根，方位指示柱之間夾角為90度，四根方位指示柱顏色各異。
[0013]優選的，所述探頭固定圓管下部通過連接頭連接探頭輸送圓管。
[0014]優選的，所述穩態成像孔內固定圓盤、探頭固定圓管、連接頭以及探頭輸送圓管均采用質輕高強的鋁合金材料制成。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:穩態成像孔內固定圓盤將鉆孔窺視探頭固定于鉆孔中央位置，保證了鉆孔成像的質量，防止鉆孔窺視探頭的不規則擺動，有利于圖像的采集，使用硬度較小的橡膠質孔壁滑動滾輪，能夠減少鉆孔窺視探頭輸送過程中的震動，起到減震作用，同時由于其較軟的材質能夠防止孔壁發生碰撞損傷，確保成像信息的真實可靠性，保障了鉆孔窺視探頭沿途攝像的清晰度，在鉆孔窺視探頭輸送過程中可以借助鉆孔孔壁的支撐作用力起到省力的作用，很大程度上減小了工作人員的使用負擔，穩態成像孔內固定圓盤、探頭固定圓管、連接頭以及探頭輸送圓管均采用質輕高強的鋁合金材料制成，具有質量小、強度大、不易變形的特點，在保障正常使用的情況下大大減輕了裝置整體的重量，能夠滿足各種工程地質條件下遠程攜帶和深孔探測的要求，穩態成像孔內固定圓盤上每隔90°設有一根顏色各異的方位指示柱，方位指示柱和指南針的配合使用可以為目標監測區域提供方位指示，方便后期的圖像處理和分析。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構爆炸圖。
[0017]圖2為本實用新型水平鉆孔時使用示意圖。
[0018]圖3為本實用新型傾斜鉆孔時使用示意圖。
[0019]圖4為本實用新型垂直鉆孔時使用示意圖。
[0020]圖中:方位指示柱1;穩態成像孔內固定圓盤2;孔壁滑動滾輪3;探頭固定圓管4;纜線出口 5;連接頭6;指南針7;探頭輸送圓管8。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0022]—種圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，包括方位指示柱1、穩態成像孔內固定圓盤2、孔壁滑動滾輪3、探頭固定圓管4、纜線出口 5、連接頭6、指南針7以及探頭輸送圓管8，探頭固定圓管4下部設有纜線出口 5，探頭固定圓管4上部連接穩態成像孔內固定圓盤2，穩態成像孔內固定圓盤2用于固定探頭，穩態成像孔內固定圓盤2外側面設有若干個孔壁滑動滾輪3，本實用新型孔壁滑動滾輪3設有兩個，孔壁滑動滾輪3采用橡膠材料制成，孔壁滑動滾輪3采用質地較軟的橡膠質滾輪，可以防止裝置與孔壁發生硬性碰撞，對孔壁造成損傷，同時使用橡膠材料還能起到減震作用，使窺視探頭行進過程中的拍攝圖像更加清晰可辨，穩態成像孔內固定圓盤2中部設有4根方位指示柱1，4根方位指示柱1顏色各異，配合指南針7使用可以確定孔內目標區域方位，極大的方便了實驗室后期圖像的處理與分析，相鄰方位指示柱1之間形成的夾角為90度，探頭固定圓管4下部通過連接頭6連接探頭輸送圓管8，穩態成像孔內固定圓盤2、探頭固定圓管4、連接頭6以及探頭輸送圓管8均采用質輕高強的鋁合金材料制成，具有質量小、強度大、不易變形的特點，能夠滿足各種工程地質條件下遠程攜帶和深孔探測的要求。
[0023]本實用新型工作時，將穩態成像孔內固定圓盤2與探頭固定圓管4通過螺紋進行連接，探頭固定圓管4底部置入鉆孔窺視探頭，鉆孔窺視探頭上的纜線經由探頭固定圓管4下部的纜線出口 5引出裝置外部，鉆孔窺視探頭由穩態成像孔內固定圓盤2進行固定，穩態成像孔內固定圓盤2直徑與探測鉆孔直徑相近，能夠約束鉆孔窺視探頭的不穩定擺動，使鉆孔窺視探頭在行進過程中始終穩定處于鉆孔中央位置，進行穩態成像，圖像質量以及效果均比較理想，穩態成像孔內固定圓盤2上設有若干孔壁滑動滾輪3，孔壁滑動滾輪3的使用使得整個裝置可以沿著孔壁向孔底或孔口滑行，在鉆孔窺視探頭輸送過程中可以借助鉆孔孔壁的支撐作用力起到省力的作用，同時能夠防止孔壁受猛烈的硬性撞擊而發生損傷，孔壁滑動滾輪3采用橡膠材料制成，形成橡膠質滾輪，橡膠質滾輪具有硬度小、彈性高的性質，可以防止裝置與孔壁發生硬性碰撞對孔壁造成損傷，實現鉆孔窺視探頭的孔壁無損輸送，并且橡膠質滾輪還能起到減震作用，使鉆孔窺視探頭行進過程中的拍攝圖像更加清晰可辨，探頭固定圓管4下部通過連接頭6連接探頭輸送圓管8，當裝置用于對深度較大的孔進行探測時，通過連接頭6能夠連接多個探頭輸送圓管8進行延長連接直至達到目標深度，形成多級探頭輸送圓管8結構，穩態成像孔內固定圓盤2上每隔90°設有一根顏色各異的方位指示柱1，方位指示柱1和指南針7的配合使用可以為目標監測區域提供方位指示，方便后期的圖像處理和分析。
[0024]以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內容作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，包括方位指示柱、穩態成像孔內固定圓盤、孔壁滑動滾輪、探頭固定圓管、纜線出口、連接頭、指南針以及探頭輸送圓管，其特征在于，探頭固定圓管下部設有纜線出口，探頭固定圓管上部連接穩態成像孔內固定圓盤，穩態成像孔內固定圓盤外側面設有若干個孔壁滑動滾輪，穩態成像孔內固定圓盤中部設有若干根方位指示柱，探頭固定圓管下部連接探頭輸送圓管。2.根據權利要求1所述的圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，其特征在于，所述孔壁滑動滾輪設有兩個，并采用橡膠材料制成。3.根據權利要求1所述的圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，其特征在于，所述方位指示柱設有四根，且所述方位指示柱之間夾角為90度。4.根據權利要求1所述的圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，其特征在于，所述探頭固定圓管下部通過連接頭連接探頭輸送圓管。5.根據權利要求1所述的圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，其特征在于，所述穩態成像孔內固定圓盤、探頭固定圓管、連接頭以及探頭輸送圓管均采用質輕高強的鋁合金材料制成。
【專利摘要】本實用新型公開一種圍巖裂隙穩態成像技術與方位識別系統，包括方位指示柱、穩態成像孔內固定圓盤、孔壁滑動滾輪、探頭固定圓管、纜線出口、連接頭、指南針以及探頭輸送圓管，探頭固定圓管下部設有纜線出口，探頭固定圓管上部連接穩態成像孔內固定圓盤，穩態成像孔內固定圓盤外側面設有若干個孔壁滑動滾輪，穩態成像孔內固定圓盤中部設有若干根方位指示柱，探頭固定圓管下部連接探頭輸送圓管。相對現有技術，本實用新型能夠實現鉆孔窺視探頭中央固定與穩態成像，孔壁滑動滾輪達到省力目的與孔壁無損探頭輸送，具有孔內方位指示并且質輕高強，便于攜帶。
【IPC分類】E21B47/002, E21B47/017, E21B49/00
【公開號】CN205135619
【申請號】CN201520945403
【發明人】來興平, 楊毅然, 崔峰, 單鵬飛, 曹建濤, 孫歡, 葛睿智, 張磊, 劉輝, 劉簡寧
【申請人】西安科技大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月24日