一種智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆孔裂隙再現(xiàn)教學模型，尤其是一種適用于鉆孔裂隙觀測的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆孔觀測是勘察巷道圍巖結(jié)構(gòu)的重要方法，在巷道圍巖地質(zhì)力學測試中，鉆孔中的裂隙發(fā)育程度可以反映巖層結(jié)構(gòu)，巖層強度、地應(yīng)力大小，用于煤礦(井下)觀測采場壓力顯現(xiàn)規(guī)律，頂板控制，圍巖控制，巖層性質(zhì)等。在我國地下巖體內(nèi)部裂隙的觀測研究方法主要有鉆孔巖芯法、超聲成像法、鉆孔攝像法及流量測井法等，其中，使用鉆孔攝像儀實際觀察煤巖體的結(jié)構(gòu)，對節(jié)理、裂隙發(fā)育情況進行分析，是最簡捷、方便、低成本的方法。目前，考慮到礦井安全和生產(chǎn)條件，現(xiàn)場施工中的鉆孔觀測無法應(yīng)用到教學當中，在保證教學安全和觀測到真實性的前提下，有必要提供一種教學模型，以解決可再現(xiàn)鉆孔裂隙的發(fā)育情況，可供觀測裂隙的埋深、傾向、傾角、寬度、裂隙面的粗糙度、充填物等性質(zhì)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:本實用新型的目的是為了展示出鉆孔裂隙的發(fā)育形態(tài)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、直觀性好的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型。
[0004]技術(shù)方案:本實用新型智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，包括支撐架、經(jīng)轉(zhuǎn)筒軸設(shè)在支撐架上的轉(zhuǎn)筒，所述支撐架的一側(cè)設(shè)有與轉(zhuǎn)筒軸相連的皮帶傳動機構(gòu)，皮帶傳動機構(gòu)一側(cè)設(shè)有控制器和巖層鉆孔探測器；所述轉(zhuǎn)筒軸連接皮帶傳動機構(gòu)一側(cè)設(shè)有與巖層鉆孔探測器導(dǎo)線相連的探測鏡筒，探測鏡筒前端帶有攝像頭，探測鏡筒經(jīng)鏡筒支架固定在支撐架上；所述轉(zhuǎn)筒的兩端分別設(shè)有連接有多個支承桿的金屬環(huán)，金屬環(huán)與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁之間均布有多根透明塑料管，多根透明塑料管上分別包裹有實驗需要的不同裂隙圖案蠟光紙。
[0005]所述皮帶傳動機構(gòu)包括電機、經(jīng)皮帶傳動的上下傳動輪，上傳動輪與轉(zhuǎn)筒軸相連，下傳動輪與控制電機軸相連。
[0006]所述控制器包括臺柜、設(shè)在臺柜上的控制面板、與控制面板相連的單片機和繼電器。
[0007]所述巖層鉆孔探測器包括探測儀、連接在探測儀上的投影儀。
[0008]所述裂隙圖案蠟光紙是由真實鉆孔裂隙拍攝圖案印刷到蠟光紙制作而成。
[0009]所述探測鏡筒的直徑小于透明塑料管的直徑。
[0010]所述多根透明塑料管為6?10根。
[0011 ] 有益效果:由于采用了上技術(shù)方案，本實用新型通過鉆孔裂隙觀測教學模型，可形象的表現(xiàn)出煤巖體鉆孔的裂隙發(fā)育情況，同時也可以方便快捷安全的實現(xiàn)對巷道圍巖結(jié)構(gòu)的勘察。通過對鉆孔中的裂隙發(fā)育程度的顯示，可以形象的反映出巖層結(jié)構(gòu)以及裂隙發(fā)育的情況，對觀測采場壓力顯現(xiàn)規(guī)律、頂板控制、圍巖控制、巖層性質(zhì)等分析提供了依據(jù)。通過教學模型，可再現(xiàn)鉆孔裂隙的發(fā)育情況，供觀測裂隙的埋深、傾向、傾角、寬度、裂隙面的粗糙度、充填物等巖層的內(nèi)部情況。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用效果好。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中巖層鉆孔探測儀不意圖；
[0014]圖3是裂隙圖案蠟光紙示意圖；
[0015]圖中:1 一探測鏡筒；2—金屬環(huán)；3—轉(zhuǎn)筒；4一透明塑料管；5—轉(zhuǎn)筒軸；6—支承桿；7—支撐架；8—臺柜；9一控制面板；10—傳動皮帶；11一傳動輪；12—鏡筒支架；13—電機；14一導(dǎo)線；15—繼電器；16—單片機；17—巖層鉆孔探測儀；18—投影儀；19一裂隙圖案蠟光紙。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述:
[0017]本實用新型的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，主要由探測鏡筒1、金屬環(huán)2、轉(zhuǎn)筒3、透明塑料管4、轉(zhuǎn)筒軸5、支承桿6、支撐架7、臺柜8、控制面板9、傳動皮帶10、傳動輪11、鏡筒支架12、電機13、導(dǎo)線14、繼電器15、單片機16、巖層鉆孔探測儀17、投影儀18、裂隙圖案蠟光紙19組成；支撐架7上設(shè)有轉(zhuǎn)筒3，轉(zhuǎn)筒3經(jīng)轉(zhuǎn)筒軸5安裝在支撐架7上，所述支撐架7的一側(cè)設(shè)有與轉(zhuǎn)筒軸5相連的皮帶傳動機構(gòu)，皮帶傳動機構(gòu)包括電機13、經(jīng)皮帶傳動的上下傳動輪11，上傳動輪與轉(zhuǎn)筒軸5相連，下傳動輪與控制電機軸相連。皮帶傳動機構(gòu)一側(cè)設(shè)有控制器和巖層鉆孔探測器；所述轉(zhuǎn)筒軸5連接皮帶傳動機構(gòu)一側(cè)設(shè)有與巖層鉆孔探測器導(dǎo)線相連的探測鏡筒1，探測鏡筒1前端帶有攝像頭，探測鏡筒1經(jīng)鏡筒支架12固定在支撐架7上；所述轉(zhuǎn)筒3的兩端分別設(shè)有連接有多個支承桿6的金屬環(huán)2，金屬環(huán)2與轉(zhuǎn)筒3內(nèi)壁之間均布有多根透明塑料管4，多根透明塑料管4上分別包裹有實驗需要的不同裂隙圖案蠟光紙19，多根透明塑料管4為6?10根。所述裂隙圖案蠟光紙19是由真實鉆孔裂隙拍攝圖案印刷到蠟光紙制作而成；所述探測鏡筒1的直徑小于透明塑料管4的直徑；所述控制器包括臺柜8、設(shè)在臺柜8上的控制面板9、與控制面板9相連的單片機16和繼電器15。所述巖層鉆孔探測器包括探測儀17、連接在探測儀17上的投影儀18。
[0018]所述的轉(zhuǎn)筒軸5與傳動輪11焊接在一起，傳動輪11帶動轉(zhuǎn)筒軸5轉(zhuǎn)動，所述支承桿6焊接在金屬環(huán)2上，通過金屬環(huán)2進行加固使裂隙圖案蠟光紙19將透明塑料管4的外管壁緊貼包裹住，所述裂隙圖案蠟光紙19是將真實鉆孔裂隙拍攝圖案印刷到蠟光紙上面制作而成，使用裂隙圖案蠟光紙19包裹在透明塑料管4的外管壁上，用以模擬真實鉆孔的裂隙發(fā)育形態(tài)，將包裹好裂隙圖案蠟光紙19的透明塑料管4加固到支承桿6上面，使用轉(zhuǎn)筒3套在安裝好的透明塑料管4外面，轉(zhuǎn)筒軸5與傳動輪11相連接，傳動輪11之間通過傳動皮10帶進行傳動，傳動輪11由電機13提供動力，單片機16和繼電器15控制電機13的開關(guān)以及轉(zhuǎn)動的時間，從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)筒軸5的轉(zhuǎn)動的控制，本裝置的所有操作均集成到控制面板9上，探測鏡筒1的前端安裝有攝像頭，將探測鏡筒1放到透明塑料管4內(nèi)部，即可實現(xiàn)對裂隙的觀測，觀測到的圖案通過巖層鉆孔探測儀17傳輸?shù)酵队皟x18上，實現(xiàn)鉆孔裂隙圖案的拍攝和觀測。
[0019]所述裂隙圖案蠟光紙19是由真實鉆孔裂隙拍攝圖案印刷到蠟光紙制作，轉(zhuǎn)筒3套在組裝好的透明塑料管4外面。
[0020]所述探測鏡筒1的直徑小于透明塑料管4的直徑，所述轉(zhuǎn)筒軸5與傳動輪11相連接，傳動輪11之間通過傳動皮帶10連接，由電機13提供動力，帶動轉(zhuǎn)筒軸5旋轉(zhuǎn)，所述電機13、傳動輪11、轉(zhuǎn)筒軸5由繼電器15和單片機16，單片機16的命令輸入通過控制面板9控制。
[0021]通過探測鏡筒1拍攝到的裂隙，可以通過巖層鉆孔探測儀17傳輸?shù)酵队皟x18，進行鉆孔的裂隙拍攝觀測。
【主權(quán)項】
1.一種智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:它包括支撐架(7)、經(jīng)轉(zhuǎn)筒軸(5)設(shè)在支撐架(7)上的轉(zhuǎn)筒(3)，所述支撐架(7)的一側(cè)設(shè)有與轉(zhuǎn)筒軸(5)相連的皮帶傳動機構(gòu)，皮帶傳動機構(gòu)一側(cè)設(shè)有控制器和巖層鉆孔探測器；所述轉(zhuǎn)筒軸(5)連接皮帶傳動機構(gòu)一側(cè)設(shè)有與巖層鉆孔探測器導(dǎo)線相連的探測鏡筒(1)，探測鏡筒(1)前端帶有攝像頭，探測鏡筒(1)經(jīng)鏡筒支架(12)固定在支撐架(7)上；所述轉(zhuǎn)筒(3)的兩端分別設(shè)有連接有多個支承桿(6)的金屬環(huán)(2)，金屬環(huán)(2)與轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)壁之間均布有多根透明塑料管(4)，多根透明塑料管(4)上分別包裹有實驗需要的不同裂隙圖案蠟光紙(19)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:所述皮帶傳動機構(gòu)包括電機(13 )、經(jīng)皮帶傳動的上下傳動輪(11)，上傳動輪與轉(zhuǎn)筒軸(5 )相連，下傳動輪與控制電機軸相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:所述控制器包括臺柜(8)、設(shè)在臺柜(8)上的控制面板(9)、與控制面板(9)相連的單片機(16)和繼電器(15)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:所述巖層鉆孔探測器包括探測儀(17)、連接在探測儀(17)上的投影儀(18)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:所述裂隙圖案蠟光紙(19)是由真實鉆孔裂隙拍攝圖案印刷到蠟光紙制作而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:所述探測鏡筒(1)的直徑小于透明塑料管(4)的直徑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，其特征在于:所述多根透明塑料管(4)為6?10根。
【專利摘要】一種智能化鉆孔裂隙再現(xiàn)攝像投影教學模型，模型包括探測鏡筒，金屬環(huán)，轉(zhuǎn)筒，透明塑料管，轉(zhuǎn)筒軸，支承桿，支撐架，臺柜，控制面板，傳動皮帶，傳動輪，鏡筒支架，電機，繼電器，單片機，巖層鉆孔探測儀，投影儀，裂隙圖案蠟光紙；將支承桿分別固定到轉(zhuǎn)筒軸上面，包裹好裂隙圖案蠟光紙的透明塑料管之間通過支承桿組裝在一起，在組裝完成的透明塑料管的外面套上轉(zhuǎn)筒，組裝完成的裝置放到支撐架上面，將轉(zhuǎn)筒軸固定到傳動裝置上面，由電機帶動轉(zhuǎn)筒軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)筒軸旋轉(zhuǎn)的角度有單片機控制，整個裝置的操作集成到控制面板，探測鏡筒前端帶有攝像頭，投影儀與巖層鉆孔探測儀相連接，探測鏡筒將拍攝到的影像傳輸?shù)酵队皟x上，實現(xiàn)鉆孔裂隙的攝像投影。
【IPC分類】G09B25/02
【公開號】CN205068989
【申請?zhí)枴緾N201520850623
【發(fā)明人】王志民, 萬志軍, 張源, 王濤, 馬朝陽, 李同歡, 劉博
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月29日