高清数字钻孔电视技术研发及其在水电工程中的应用.PDF

　 第２９卷第８期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２９　Ｎｏ．８　　 　　２０１２年 ８月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｕｇ．２０１２　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１２．０８．０１２ ２０１２，２９（８）：６２－６６ 高清数字钻孔电视技术研发及 其在水电工程中的应用 谭显江，张建清，刘方文，付小明，况碧波 （长江工程地球物理勘测武汉有限公司，武汉　４３００１４） 摘要：钻孔电视是能直观获得钻孔孔壁原状图像的地球物理方法，高清数字钻孔电视技术采用了先进的时间定时 器，改进了光学工艺，加入了人－机互动调色功能的高分辨率摄像头，应用了消除电磁场对图像影响的处理技术， 使其具有高精度、高分辨率和高保真度等特点。在某水电站坝址和围堰深厚覆盖层可视化研究中，利用高清数字 钻孔电视技术，可清晰地获得钻孔孔壁原状图像，从而有效地查明工区的地质情况，为顺利施工提供技术保障，并 为建立“数字化电子岩芯库”奠定了坚实的基础。 关　键　词：高清数字钻孔电视；裂隙；数字化电子岩芯库 中图分类号：Ｐ３１３．１　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１２）０８－００６２－０５ 查询等各个方面都存在很多的问题和不便。岩芯在 取样过程中，遇到地质条件差的区域，如溶洞、断层、 １　研究背景 岩层破碎严重的情况，钻孔就无法完整地取出所要的 钻孔在工程勘察中是不可或缺的手段，但不同 岩芯，而且即使取出，也因岩芯的破碎而无法记录、分 岩性的岩石、裂隙、破碎带、各种地质结构、水温的变 析，在运输、入库、保存过程中也会因此而损坏严重。 化、水压等，造成钻孔内部存在极其复杂的环 比如，三峡等工程保存的大量岩芯现已损毁、废弃，产 境［１－２］。在现代工程勘察中如何像现代医学胃镜技 生了极大的浪费，而且失去了很宝贵的资料。 术一样对钻孔内部进行探查，一直是工程界关注的 高清数字钻孔电视采集的是连续、完整、原状、 课题。 高清晰的钻孔图像。通过将钻孔电视采集的岩芯展 在钻孔钻进的过程中，像溶蚀裂隙发育地带、岩 开图，按照钻孔的孔径，钻孔的深度重新建模后，可 石破碎地带、岩石软弱带等，钻孔取芯率不足，工程 以构建出钻孔电子岩芯。因此，利用钻孔电视来获 地质人员得不到这些部位的足够信息，而这些部位 取的电子岩芯，不仅不会丢失钻孔岩芯所携带的地 又往往是最关健的部位。在这种背景下，钻孔电视 质信息，还有很多实物岩芯不具备的下列优势： 应运而生。钻孔电视能够获得钻孔孔壁连续、完整、 （１）电子岩芯可以连续、完整、原状地反映出钻 原状的图像［３－４］。但以往的钻孔电视设备清晰度、 孔无法取出的破碎部位的岩芯信息。它不存在机械 保真度不够，特别是在对地质工程人员重点关注的 破坏的现象，是一个完整的钻孔岩芯。 岩层结构面、溶蚀溶洞区、裂隙充填物等的特征信息 （２）电子岩芯是基于钻孔电视的技术而建立 的提取还不够清晰准确。如何克服这些障碍，一直 的，具有钻孔电视所具备的各种功能。它可以用来 是一个困扰工程地质人员的难题。 分析钻孔中裂隙的产状、岩层结构面、溶蚀溶洞区的 高清数字钻孔电视的出现不仅成功解决了在工 填充特性等。这些都会为地质成果的判断分析提供 程勘察