一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪及使用方法技术

一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪及使用方法，包括岩层分析仪、固定缓冲装置，所述固定缓冲装置为刚性立方壳状结构，岩层分析仪设置于固定缓冲装置内，且固定缓冲装置的内部与岩层分析仪之间设置有缓冲垫，固定缓冲装置的底面上设有预留充电孔、侧面上设有预留开关孔和预留显示孔。所述岩层分析仪内部设有CCD传感器、激光反射器、可触摸操作的显示屏、开关、充电口。本发明专利技术利用激光测距的高精度特点，可准确获取钻机钻进岩体的实时长度，再利用原样岩体的钻机钻进长度与岩体等级的相关关系可快速确定围岩等级；具有体积小、易安装拆卸、测量效率高、准确率高等优点，可有效的指导爆破参数调整和节约经济成本。破参数调整和节约经济成本。破参数调整和节约经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪及使用方法


[0001]本专利技术属于岩体爆破工程
，具体涉及到一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪及使用方法。

技术介绍

[0002]爆破工程涉及大量的钻机钻孔工作，钻机的钻孔效率与所钻岩层的岩性紧密相关，岩性为工程人员设计爆破方案提供了重要的依据。一般情况下，一条隧道岩性变化颇大，技术人员凭借经验判断很难获得精确的参考数据，容易造成炸药量使用浪费、超欠挖、大块率等问题。而现有的岩性分析仪器或需要采集岩块试验耗时长，或流程复杂，或设备占据过多空间。大量试验结果显示单位时间内钻机的钻进长度与围岩等级呈现良好的相关性，这种相关性可以为爆破方案的设计提供很好的数据依据，因此需要一种可以分析围岩等级与钻头钻进效率之间关系的装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、体积小、易安装拆卸、测量效率高、准确率高的依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪及使用方法。
[0004]解决上述技术问题采用的技术方案是：一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪,岩层分析仪设置于固定缓冲装置内，固定缓冲装置固定于钻机上；
[0005]所述的岩层分析仪为：分析仪本体为立方壳体结构，分析仪本体左侧壁上设置有开关、下侧壁上设置有充电口、上侧壁上分别设置有第一镜片和第二镜片、前侧壁上设置有显示屏，分析仪本体内部设置有内置电池、微型计算机系统、信号处理器、CCD传感器、激光发射器，CCD传感器与第一镜片对应设置，激光发射器与第二镜片对应设置，CCD传感器、激光发射器与信号处理器电连接，信号处理器与微型计算机系统电连接，微信计算机系统与显示屏电连接并由内置电池供电。
[0006]本专利技术的固定缓冲装置为：缓冲装置本体为立方壳体结构，缓冲装置本体上与岩层分析仪对应设置有预留开关孔、预留充电孔、预留显示孔。
[0007]本专利技术的缓冲装置本体内侧壁与岩层分析仪之间设置有缓冲垫。
[0008]本专利技术的激光发射器光出射方向与被测物体垂直，CCD传感器的竖直中心线与激光发射器光出射方向的夹角α为30
°
～75
°
。
[0009]本专利技术的CCD传感器为线性阵列传感器。
[0010]本专利技术所述的一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪的使用方法，其特征在于，由以下步骤组成：
[0011]A、选取岩体材料：一方面采集现场不同围岩等级的岩块，另一方面按照规范规定的围岩等级强度，利用相似材料制作不同围岩等级的岩体；
[0012]B、室内试验：a1、待相似材料制作的岩体养护7～28d后，利用人工钻机进行钻孔，
钻孔前将岩层定性分析仪安装至固定缓冲装置中，将固定缓冲装置固定在钻机上，保持钻机与岩体面水平，打开激光发射器，记录固定时间内不同围岩等级岩体钻进过程中激光源到岩体面的距离，再由钻杆长度换算得到钻机钻进长度，获得钻进长度与岩体等级的相关关系曲线；
[0013]a2、同步测试原样岩体的钻机钻进长度与岩体等级的相关关系曲线；
[0014]a3、对比分析步骤a1和步骤a2获得的两种相关关系曲线，最终确定不同围岩等级下原样岩体的钻机钻进长度与岩体等级的相关关系；
[0015]C、现场试验：钻孔前岩层定性分析仪安装至固定缓冲装置中，将固定缓冲装置固定在钻机上，保持钻机与岩体面水平，打开激光发射器，记录固定时间内钻机钻进岩体的钻进长度，利用室内获得的原样岩体的钻机钻进长度与岩体等级的相关关系，快速、准确确定岩体的围岩等级。
[0016]由于本专利技术采用了
附图说明
[0017]图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。
[0018]图2是图1中岩层分析仪1的结构示意图。
[0019]图3是图1中岩层分析仪1的结构示意图。
[0020]图4是图2的内部结构示意图。
[0021]图5是图2的工作原理示意图。
[0022]图6是图1中固定缓冲装置2的结构示意图。
[0023]图7是图1中固定缓冲装置2的结构示意图。
[0024]图中：1、岩层分析仪；2、固定缓冲装置；3、被测物体；1
‑
1、分析仪本体；1
‑
2、开关；1
‑
3、显示屏；1
‑
4、第一镜片；1
‑
5、第二镜片；1
‑
6、充电口；1
‑
7、内置电池；1
‑
8、微型计算机系统；1
‑
9、信号处理器；1
‑
10、CCD传感器；1
‑
11、激光发射器；2
‑
1、缓冲装置本体；2
‑
2、缓冲垫；2
‑
3、预留开关孔；2
‑
4、预留充电孔；2
‑
5、预留显示孔。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。
[0026]实施例1
[0027]在图1～7中，本专利技术涉及的一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪,岩层分析仪1安装于固定缓冲装置2内，固定缓冲装置2固定于钻机上；
[0028]所述的岩层分析仪1为：分析仪本体1
‑
1为立方壳体结构，分析仪本体1
‑
1左侧壁上设置有开关1
‑
2，开关1
‑
2用于控制本机的开启，分析仪本体1
‑
1下侧壁上设置有充电口1
‑
6，充电口1
‑
6与内置电池1
‑
7电连接，通过插入充电口1
‑
6内的数据线给内置电池1
‑
7供电，分析仪本体1
‑
1上侧壁上分别设置有第一镜片1
‑
4和第二镜片1
‑
5，第一镜片1
‑
4用于聚焦激光，第二镜片1
‑
5用于聚焦和捕捉反射的激光信号，分析仪本体1
‑
1前侧壁上设置有显示屏1
‑
3，显示屏1
‑
3可输入初始参数，同时用于显示钻机钻进过程中的数据和岩层强度等数据。
[0029]分析仪本体1
‑
1内部设置有内置电池1
‑
7、微型计算机系统1
‑
8、信号处理器1
‑
9、
CCD传感器1
‑
10、激光发射器1
‑
11，CCD传感器1
‑
10与第一镜片1
‑
4对应设置，用于接受被测物体3反射回的激光信号并将其转换为电信号，进一步地，所述的CCD传感器1
‑
10为线性阵列传感器。激光发射器1
‑
11与第二镜片1
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪,其特征在于：岩层分析仪(1)设置于固定缓冲装置(2内，固定缓冲装置(2固定于钻机上；所述的岩层分析仪(1)为：分析仪本体(1
‑
1)为立方壳体结构，分析仪本体(1
‑
1)左侧壁上设置有开关(1
‑
2)、下侧壁上设置有充电口(1
‑
6)、上侧壁上分别设置有第一镜片(1
‑
4)和第二镜片(1
‑
5)、前侧壁上设置有显示屏(1
‑
3)，分析仪本体(1
‑
1)内部设置有内置电池(1
‑
7)、微型计算机系统(1
‑
8)、信号处理器(1
‑
9)、CCD传感器(1
‑
10)、激光发射器(1
‑
11)，CCD传感器(1
‑
10)与第一镜片(1
‑
4)对应设置，激光发射器(1
‑
11)与第二镜片(1
‑
5)对应设置，CCD传感器(1
‑
10)、激光发射器(1
‑
11)与信号处理器(1
‑
9)电连接，信号处理器(1
‑
9)与微型计算机系统(1
‑
8)电连接，微信计算机系统(1
‑
8)与显示屏(1
‑
3)电连接并由内置电池(1
‑
7)供电。2.根据权利要求1所述的一种依托于钻机钻孔的岩层定性分析仪，其特征在于所述的固定缓冲装置(2)为：缓冲装置本体(2
‑
1)为立方壳体结构，缓冲装置本体(2
‑
1)上与岩层分析仪(1)对应设置有预留开关孔(2
‑
3)、预留充电孔(2
‑
4)、预留显示孔(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲民，王勇，魏文义，张万志，徐帮树，罗利彬，杨阁，
申请(专利权)人：山东大学山东多邦汇德信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：