关于CXK7.2(B)矿用钻孔成像仪助推煤矿地质工作的浅析

关于CXK7.2(B)矿用钻孔成像仪助推煤矿地质工作的浅析
摘要：CXK7.2(B)矿用钻孔成像仪实现了地质前探钻孔的全程录像与选择性抓拍，能直观的观测钻孔内的岩性和岩体构造，可以揭示巷道围岩节理、岩性变化、断
层和裂隙等发育情况及确定煤岩界面（即见煤点对应的钻孔深度），从而达到控
制煤岩层层位、探清地质构造的目的，提升地质工作水平。

关键词：矿用钻孔成像仪；地质工作水平；安全建设
一、设备引进背景
白龙山煤矿一井主采煤层为缓倾斜近距离煤层群，煤层平均间距7～20m，属高瓦斯突出矿井，地质构造复杂。

因此，开拓巷道的布置既要考虑其巷道的使用
功能，又要保证与上、下突出煤层的安全距离；石门、煤巷要控制巷道施工过程
中因地质因素引起的瓦斯超限事故。

总之，巷道掘进过程中需准确掌握巷道前方
煤层位置及地质构造赋存情况，确保安全施工。

巷道掘进之前严格执行“综合勘查、科学分析、预测预报、保障安全”的原则。

地质探查手段主要为井下钻探（实施地质长钻孔），因地质前探钻孔施工过程中
的钻孔见煤、岩情况只能根据钻机给进压力、钻进速度及返水、返渣情况综合判断，所以见煤位置及煤层厚度的判断往往与实际揭露地质资料差异大，造成地质
构造预测预报难，地质前探钻孔成果精度低，不能满足矿井安全建设需求。

为准确判断地质前探钻孔见煤位置、煤层厚度和地质构造的赋存情况，提高
地质前探钻孔成果的预报准确性，杜绝误判，白龙山煤矿一井引进了CXK7.2(B)矿
用钻孔成像仪，经过长期的使用和验证，该设备对我矿提高地质前探钻孔分析成
果准确性方面发挥了较大作用，矿井实现了科技安保的安全建设目标。

二、设备概述
1、简介
矿用钻孔成像仪，采用反光锥镜摄取360°钻孔孔壁图像，超微型彩色探头、
微处理器进行图像信息采集，真彩LCD对采集图像信息进行显示,可实时显示图像和回放，可全程录制、选择性抓拍和存储图像文件。

根据被测物性质可调节探头
光源亮度，以达到最清晰图像。

成像仪和U盘一样与计算机连接、传输数据，可
随时安装或移走，无需安装驱动。

2、用途
（1）、主要用来探测地质构造，断层、裂隙;
（2）、探测煤层及其顶板岩层的岩性、厚度、破碎情况，为巷道支护及顶板管理提供依据;
3、主要参数
(1).适用孔深：可测试孔深0-85米；
(2).适用孔状：垂直孔、水平孔、斜孔、仰角孔；
(3).探头外径： 22 mm，钻孔直径：≥28 mm；
(4).工作电压：直流7.2伏电流1000毫安；
(5).深度计数精度：自动实时显示探测深度精度1mm；
(6).供电电源：为内置高性能，可充电的镍氢电池，型号：MH-NI规格SP7.2V，电源可连续工作12h；
(7).探头（摄像仪）：像素600TVL、照度0.01lux；
(8).显示、存储： 3.5英寸液晶屏 16G内存（可扩展）；
(9).防爆方式：矿用隔爆型；
(10).拍照功能：对特殊位置可以拍摄高清照片；
(11).尺寸、重量：主机：长220mm；宽140mm；高80mm；重2.5kg；探头：直径22mm；长100mm；重150g。

(12).安装调试：打开电源开关，即可正常使用。

（见图1）
图1 CXK7.2(B)矿用钻孔成像仪
4、钻孔成像原理
通过CCD将岩层钻孔内实测图像，由电缆线传输到显示器显示出来，并可用
储存卡将图像存贮起来。

通过计算机对实测图像的对比，可描述出巷道围岩离层、错位、破裂变化情况。

三、工程应用情况
在白龙山煤矿一井C7+8煤层底板岩石胶运上山中段（第六组）地质前探探查中，通过使用钻孔成像仪对钻孔全程录像，从岩性变化（图2）、煤岩界面（图3、图4）、断裂面（图5）发育等综合地质因素预判在打钻地点前方6m-11m有
断层赋存，结合钻孔测斜及其它地质资料综合分析预计断层落差为4-8.5m，实际
揭露的地质情况与预测结果相吻合，此断层的探明对指导胶运上山中段掘进至关
重要，经综合分析该断层可能影响到临近的一采区一区段回风石门，后在一采区
一区段回风石门实施地质前探时有针对性的设计地质前探钻孔进一步探明该断层，最后经掘进验证该断层确实存在且对C4煤层赋存影响大，做到有的放矢，为指
导巷道安全掘进提供了强有力的地质依据。

四、结束语
CXK7.2(B)矿用钻孔成像仪在“白龙山煤矿一井”的应用，对准确确定围岩岩性、煤岩界面（即见煤点对应的钻孔深度）、煤层厚度、断裂构造等方面有较大帮助，从而使地质资料的分析更符合实际情况，提升煤矿地质工作水平，为瓦斯治理工
作奠定了坚实地质基础，为矿井的安全高效建设做出了巨大贡献。