[发明专利]用于地震波法超前地质预报的多功能测量仪及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质预报用多功能测量仪，尤其涉及用于地震波法超前地质预报的多功能测量仪。

背景技术

隧道地震波法超前地质预报是施工期超前地质预报的主要方法之一，该方法需要激发24个炮点用于预报掌子面前方120～150m范围内的不良地质情况。但是该方法的探测工作较为繁琐，每次需要对炮孔的倾角和深度、炮孔距地面和掌子面的距离进行测量，测量项目较多，工作较为繁琐且缺乏准确性。所以，为解决这些问题，需要发明一种操作简单且提高工作准确性的装置。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单，易于操作，可用于地震波法超前地质预报的多功能测量仪，有利于提高超前地质预报的探测精度，提高工作效率，保证安全施工。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

所述多功能测量仪包括本体，在所述本体上连接有一可伸入炮孔的激光探测杆，在所述本体上和所述激光探测杆的端头分布有一组激光探测头，所述各个探测头构成用于测距的激光测距系统；所述激光探测头包括用于接收反射激光束的光电元件和一测定激光束从发射到接收所用时的计时器；在所述本体内安装有用于测量炮孔倾角的角度探测系统；在所述本体上，设有输入装置和显示屏；在所述本体内，布设有控制电路：所述控制电路包括由激光测距系统和角度测距系统构成的数据采集模块，主控器，输入装置，缓存单元和显示屏；所述数据采集模块耦接到主控器，按照主控器发送的指令测量和收集数据，并将数据传输给主控器；所述主控器接收来自输入装置的信号，并响应于所述信号，向数据采集模块、显示屏发送指令，从数据采集模块获取数据，并在集成或耦接到所述主控器的缓存单元中缓存预定数量帧数据；所述显示屏接收并显示所述主控器传输的数据。

所述本体为一扁圆柱体，分布有所述输入装置和所述显示屏的一圆形表面为正面，另一面为背面；在所述本体侧壁上连接有所述激光探测杆，所述激光探测杆与所述本体平行。

所述一组激光探测头包括探测炮孔深度的孔深激光探测头，探测炮孔至地面高度的地面激光探测头和探测炮孔至掌子面距离的掌子面激光探测头；所述孔深激光探测头位于激光探测杆的端头；所述地面激光探测头位于所述本体的背面中心处；所述掌子面激光探测头位于所述本体侧壁的两侧，沿直径方向对称于激光探测杆分布。

在所述本体上，和所述激光探测杆连接的部位设有凹槽，所述激光探测杆插入凹槽中，通过所述凹槽与所述本体相连；所述激光探测杆可全方位旋转。

所述角度测量系统与所述激光探测杆通过凹槽相连，所述角度探测系统包括一始终与地面垂直的微型垂杆和一电阻圈，当把激光探测杆插入到倾斜的炮孔时，所述微型垂杆产生一定的倾角，所述倾角会对应相应的一段电阻圈长度，并对应相应的电阻值，所述控制器将所述电阻值转换为相应的角度值并在显示屏上显示出炮孔的倾角。

所述输入装置包括控制测量仪开关的开关按钮；取消上一操作的清除按钮；和各个激光探测头一一对应并控制其进行相应测量和显示的一组测距按钮，包括一个孔深探测按钮，一个地面探测按钮，和两个掌子面探测按钮。

所述本体内装有存储卡和USB接口，所述控制电路可以将测量数据自动保存到所述存储卡中并可通过所述USB接口与外部电脑进行数据传输。

所述用于地震波法超前地质预报的多功能测量仪的使用方法，包括以下步骤：

(1)将激光探测杆伸入到要测量的炮孔内部，保证激光探测杆全部放在炮孔内，探测仪的正面朝上；

(2)进行各炮孔的距离和角度测量；完成一个炮孔的测量后，可重复操作测量相邻炮孔，直至完成全部测量；

(3)全部测量完毕后，通过USB接口与电脑进行数据传输。

其中，步骤(2)中，打开开关，微型垂杆产生一倾角并对应相应电阻圈的电阻值，所述控制器将所述电阻值转换为相应的角度值，显示屏自动显示炮孔倾角的读数。