超远超前地质钻探钻孔成像系统技术成果

作者：杨 飞

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摘要（300字内）：

通过打钻孔再利用成像设备探视钻孔附近地质情况是一种可靠的超前地质预报方法。对于隧道（隧洞）工程而言，沿线钻水平孔的勘探方案比在沿途抽样打竖孔勘探的传统方案高效且省钱。然而，现有钻孔成像设备难以胜任在长水平钻孔中的探视任务。这主要是因为成像探头在水平钻孔中不能像在竖直钻孔中那样可借助自身重力作用自动前行，甚至还会被地下涌水冲出钻孔而无法实施孔内窥视作业。如果使用人力推进成像探头，钻孔越长所需推杆就越长，推杆越重人就越是推不动探头。对于(近)水平长钻孔而言，使用钻机来推进探头可能是最方便的推进方案。但传统成像探头在被钻机推进的过程中，又容易出现探头玻璃视窗因探头前端遭受不平整岩壁或碎石的阻力而受压挤裂的问题。为解决此问题，设计了一种新的类“弓”形结构的双摄像头成像探头，该结构可作为玻璃视窗的内支撑结构来承受探头前后端挤压力从而玻璃视窗不再易被挤坏，因而推进不再受水平钻孔长度限制。经现场实验验证，该系统能获得清晰的钻孔孔壁全景图，是一种能胜任超长隧道（隧洞）超前地质预报的新设备，并已申请发明专利（202110506439.1）。