CT2矿用超声波围岩裂隙探测仪，裂隙程度分析检测

CT2矿用超声波围岩裂隙探测仪，裂隙程度分析检测

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（破裂缝）多时，波速相对于深部完整无裂隙（未松动破坏）岩（煤）体的波速低。通过岩石钻孔（φ41～45mm）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。不同岩石中声波速度不同，同种岩石则随破裂程度的增加，声速降低。其粗略数值如表1所示。

超声波测试仪主要由电源、发射、接收、测时和显示等部分组成。由发射换能器（探头）向岩体内发射声波（＜20kHz）或超声波（＞20kHz），经岩体传播的声波由接收换能器（探头）接收，测时装置测定传播时间，由显示装置显示出时间数值（0.1～5000μs）。测点距离由刚尺确定。该距离除以声波传播时间，即得声速值。

表1 常见介质中声波传播速度（m/s）

介 质 材 料 完整岩体声波速度 破裂岩体声波速度

粗 砂 岩 5000~5500 4500~4800

细粉砂岩 4500~5200 3500~4200

泥 岩 3500~4100 2600~3000

煤 层 2500~2800 1700~2400

石 灰 岩 5000~5600 4500~4800

空 气 340 -----

水 1430 -----

井下实测时，在一个断面布置5～7个测孔，如图1(a)所示。用单孔法（发射、接收探头在同一个钻孔）或平行双孔法（一发射、一接收），实测得孔深—声速曲线，确定每个孔的松动圈边界。将各孔松动圈边界相连，即得巷道围岩松动圈的形状和范围。孔深—声速曲线可能有图1(b)、(c) 、(d)所示三种类型。图1(c)中有段声速升高部分，是由于松动圈与外部的塑性区或弹性区交界处的应力集中比较大，而使声速有所提高（但声速随应力升降的灵敏度不高，通常不能用声速作为测量应力的手段）。图1(d)中有一段声速起伏部分，主要是由于离层造成。在离层大处，声速低。但不论那种情况，一律以破碎带声速低于原岩体声速的原则，以声速突变点作为松动圈的边界。

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