深长隧道不良地质和岩体力学性质超前探测装置及方法

摘要

本发明公开了一种深长隧道不良地质和岩体力学性质超前探测装置和方法，包括钻机、感应系统、数据转换系统、数据分析系统，感应系统安装在钻机上，感应系统、数据转换系统、数据分析系统依次连接，所述的感应系统包括钻头位移采集单元、转速采集单元和压力采集单元。本发明将钻孔与钻孔雷达相结合，利用传感器技术，实时采集钻机钻进的过程中转速、钻头位移、扭矩、推进力、打击能以及泵压等参数，实现对前方30米内地质体中岩体物理力学参数、节理裂隙分布及产状的准确预报，准确的探测钻孔周围10m范围内有无水体情况，成本低、占用施工时间短。

主权项

一种深长隧道不良地质和岩体力学性质超前探测装置，其特征是，包括钻机、感应系统、数据转换系统、数据分析系统，感应系统安装在钻机上，感应系统、数据转换系统、数据分析系统依次连接，所述的感应系统包括钻头位移采集单元、转速采集单元和压力采集单元；所述钻头位移采集单元包括位移传感器，转速采集单元包括转速传感器，压力采集单元包括压力传感器，所述位移传感器为激光测距传感器，所述激光测距传感器、转速传感器、压力传感器通过接头及电缆与A/D转换器连接，单片机与上位机连接，激光测距传感器安装在钻架顶部额头上，转速传感器的探头设于钻机的动力头上，钻杆上设有探针，探针与转速传感器配合；压力传感器通过液压分支与液压管接头连接，液压管接头与液压管连接， 液压泵通过液压管与动力头辅助装置连接，液压管的一端与压力滑块连接、另一端与压力表连接，液压管上设有压力表钻架；所述钻机包括钻架，钻架与滑块连接，钻架上设有动力头辅助装置，动力头辅助装置 与动力头连接，动力头与钻杆连接，所述数据转换系统包括A/D转换器、单片机，A/D转换器将传感器采集的模拟数据转换成数字信号，单片机对接收的数字信号进行处理、并传向数据终端，A/D转换器与单片机连接；所述数据分析系统为计算机或者外部显示终端。