一．主要解决问题
为了选择合理的巷道支护方式，需要对巷道围岩的破裂现象及区域进行检测，采用矿井钻孔电视成像技术对巷道断面围岩不同钻孔内的破裂情况进行监测，监测围岩内的分区破裂化现象，通过分析巷道所在岩层、地质资料及钻孔内裂隙的形状，选择合理的支护方式，进行巷道支护设计。
二．简介
由于井下采矿活动的不断进行，常使回采巷道受到扰动而失稳。为确保地下采矿活动的正常进行和工人的安全，必须对回采巷道进行支护。为了选择合理的巷道支护方式，需要对巷道围岩的破裂现象及区域进行检测，采用矿井钻孔电视成像技术对巷道断面围岩不同钻孔内的破裂情况进行监测，监测围岩内的分区破裂化现象，通过分析巷道所在岩层、地质资料及钻孔内裂隙的形状，选择合理的支护方式，进行巷道支护设计。
三．适用行业
该解决方案主要应用于煤炭的开采企业。
四．方法原理
钻孔成像技术是利用光学成像原理，将摄像镜头安装在仪器的前端，装进防水承压舱里，然后放入需监测的孔内，在可见光源的照明下，井下仪器的摄像镜头对井壁和井筒进行摄像，井下仪器的电子线路对图像信号进行放大处理，产生频率脉冲信号，将拍摄到的孔壁四周及下部的全景图像，通过单芯电缆或多芯电缆将频率脉冲信号传送到地面接收器。地面接收器对其进行放大解码，通过对图像的分析，产生与井下摄像一样的图像，实现地层结构的划分、井壁地层裂隙及岩溶发育情况的判别，分辨断裂破碎发育带、确定岩溶分布位置实时监测。
钻孔成像技术具有连续输出及时分析数据，并对重点井段重复检测的优点。
五．工程案例
淮南矿丁集矿巷道进行监测
工程概述：为研究巷道断面尺寸与围岩分区破裂范围的关系，选择淮南矿区丁集矿－910 m西部 11–2 采区南轨道大巷和采区水仓内仓作为研究对象，分别选取断面尺寸不同的巷道进行监测。轨道大巷和内仓同处一个水平，该矿地面高程 45 m左右，因此巷道的埋深为 955 m左右，地应力高。
监测方案：轨道大巷共布置 3个断面，监测断面 A 采用锚索机钻孔，钻孔直径φ 32mm，深度 10 m。由于锚索钻机在钻水平孔时存在困难，因此，共钻3个钻孔，分别位于顶板(90°)和左右两拱肩(与水平的夹角 30°)。监测断面 B～D 采用地质钻机钻孔，钻孔直径φ 73 mm，深10 m。每个断面共钻5个钻孔，分别位于顶板(90°)、左右两拱肩(45°)和左右两帮(0°)。
应用钻孔电视监测围岩内部破坏情况时，采用前进式，即一边慢慢推进摄像头，一边记录围岩的破坏情况，直到钻孔底部。当监测到孔内围岩的破坏或裂隙时，记录下围岩破裂的深度、破坏程度和视频录像时间，将围岩破坏的深度、破坏程度和形式与记录的视频文件对应起来。
监测结果：采用钻孔电视对每个断面的所有钻孔进行监测录像，图2为提取的部分孔内视频图。由图2可知，钻孔电视能清晰地分辨不同岩层、完整岩石与破坏情况，根据破坏程度分为严重破碎、破碎、裂缝和裂隙，在裂隙处可监测到白色气体突出。（引自李术才《深部巷道围岩分区破裂化现象现场监测研究》）
图1钻孔电视视频截图
(1) 对于监测巷道围岩内部的破坏情况，包括裂隙的大小、破坏形状均非常有效，钻孔电视可以非常直观地了解巷道围岩内部的破坏状态和岩层分布。
(2) 在丁集矿 955 m 埋深西二采区南轨道大巷3个不同断面和水仓1个断面，均监测到巷道围岩内部存在分区破裂化现象，都为4个破裂分区。
(3) 4个监测断面围岩内均产生了4个破裂分区，第1个破裂分区厚度与巷道半径相当，破裂程度最严重，第2个破裂分区其后各破裂分区厚度和破裂程度均依次减小。
(4) 3个大断面巷道围岩的破裂分区的半径和厚度相差不大，小断面巷道围岩的破裂分区与大断面相似。围岩分区破裂的半径与巷道半径基本呈线性关系。分析表明各破裂分区的半径与巷道半径 r 的关系为（i=1，2，3，4）。
产品参数
1、高集成性：主机内系统控制、图像采集、显示与存储高度集成；
2、易扩充性：同一主机硬件系统，配置不同功能的机内软件和探头，即可实现钻孔成像、钻孔窥视和钻孔轨迹测量等功能，实现一机多用；
3、高智能性：主机内置双核处理器，图像处理速度为25帧/秒。同时获取图像数据、深度数据和探头所在位置空间数据，可保证全景图像实时自动采集，快速无缝拼接，同时自动角度和深度校正，全景视频图像实时呈现，图像清晰逼真。实现图像拼接、录像和截图同步进行；
4、高可靠性：整机系统高度集成，稳定性好；仪器整机密封，防水防尘性好；
5、高清晰度：摄像头为彩色低照度700Lines，0.1Lux，68万像素；光源强度可连续可调，从而保证对各种探测对象均可清晰成像；
6、宽视角：摄像头视角宽，可实现水平360度全景成像，无需调焦；
7、便携性好：整机体积小巧、重量轻，方便携带；
8、操作性好：整套系统连接简单，操作简便，初用者上手快；主机可作电脑的外接U盘使用，数据直接复制粘贴；
9、电源要求低：主机内置高容量镍氢电池供电，连续工作时间主机不少于10小时；
10、三类显示灵活切换：分析软件可显示、输出平面展开图，立体柱状图，立体柱状图可360度连续旋转；也可同幅显示岩芯描述结果表和岩芯柱状图和展开图；
11、直接进行岩芯描述：展开图上可直接进行岩芯描述，裂缝的倾向、倾角和宽度可直接自动计算提取，宽度精度可达0.1mm，方位角度可达0.1度；
12、图像可转换为多种格式：可将图像转换为JPG、BMP和PDF等多种格式文件；
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