Bohrlochscanner, optisch & orientiert
Kostengünstige Ergänzung oder Alternative zur Kernentnahme
Im Bohrloch wird mit einer digitalen Kamera die gesamte Bohrlochwand gefilmt.
Die Bilddaten werden zusammen mit Angaben zu Tiefe, Azimut und Vertikalität als Grundlage für die später folgende Auswertung gespeichert.
Der virtuelle Bohrkern kann kopiert werden, um die Daten einer ganzen Projektgruppe in gleicher Qualität zur Verfügung zu stellen. Der orientierte, optische Bohrloch-Scanner ermöglicht die qualitative und quantitative Erfassung und Bewertung des kompletten Trennflächeninventars, dazu gehören Einfallen und Streichen von Schichtung, Schieferung und Klüftung sowie die Erfassung kleintektonischer Störungsmuster und Strukturanomalien.
- Die Messung kann sowohl in lotrechten als auch in geneigten, horizontalen oder nach oben gerichteten Bohrungen durchgeführt werden.
- Der Bohrlochdurchmesser muss etwa zwischen 80 mm und 350 mm betragen.
- Für die Aufnahme muss das Bohrloch entweder trocken oder mit sauberem Wasser gefüllt sein.
- Das Messsystem besteht aus der Sonde und drei unabhängigen Softwaremodulen.
Die zentrale Einheit bildet der Scanner im Kopf der Sonde. Er erfasst digital die gesamte Bohrlochwandung. Bei einer Geschwindigkeit von bis zu 4 m/min können an einem Messtag inklusive Installation mehrere hundert Meter Bohrlochwand hochauflösend und farbig fotografiert werden. Der Scan sowie Tiefenangabe und magnetisch Nord werden online im Messwagen optisch überprüft und lokal gespeichert.
Die Sonde ist mit einem Neigungsmesser ausgerüstet, der die exakte räumliche Orientierung von Grenzflächen auch in abgewichenen Bohrungen erlaubt. Die Aufnahme wird vom Messwagen aus gesteuert (Modul 1). Dieses Vorgehen bietet den Vorteil, dass der Scanvorgang notfalls ohne Verzögerung unterbrochen werden kann. Die Bilder werden in einem gängigen Dateiformat (BMP, JPG u.a.) archiviert.
Das zweite Modul ermöglicht das Betrachten der Bilder. Dazu werden diese zu einem beliebig dreh- und senkbaren, virtuellen Bohrkern oder einer virtuellen Bohrlochwandung zusammengefügt. Der virtuelle Bohrkern vereinfacht die optische Beurteilung der Qualität des Bohrlochs und vermittelt einen ersten Eindruck über die räumliche Lage der einzelnen Schicht- und Kluftflächen. Für die Software dieses zweiten Moduls genügt ein herkömmlicher Windows-PC mit CD-Laufwerk.
Die Auswertung (Modul 3) erfolgt auf einem Standard-PC mit Windows NT. Sie erfolgt ausschließlich am Bildschirm und kann auch noch Jahre nach der Aufnahme durchgeführt werden. Schichtung, Schieferung und Klüftung kann in verschiedenen Kategorien eingemessen werden. Die dazu erstellten Statistiken lassen sich separat je Kategorie erstellen. Pol-Diagramme (Stereogramme) und Tabellen sowohl einzelner Systeme oder mit der summierten Datenmenge sowie die Abbildung der gesamten Bohrlochwand bilden den wesentlichen Bestandteil der Berichterstattung. Dem Kunden werden Statistiken sowie sämtliche Bilddaten inklusive Visualisierungssoftware auf einer CD-ROM übergeben.
Über einen Fish-Eye-Objektiv wird ein 360°-Abbild der Bohrlochwand in Echtfarben aufgenommen. In die Sonde integriert ist ein Orientierungsmodul mit dreichachsigem Kompass und dreichachsigen Accelerometer. Damit wird die Lage der Sonde in Bezug auf die Horizontale und auf magnetisch Nord erfasst. Mit Hilfe dieses Orientierungsmoduls werden die Bilddaten in Echtzeit auf Norden orientiert. Im Ergebniss erhält man ein abgerolltes Bild der Bohrlochwandung, das von 0 – 360° orientiert ist. Ebene Flächen, die das Bohrloch schneiden, hinterlassen auf dem abgerollten Bild eine sinusförmige Spur Diese Spuren können eingemessen werden. Die Daten des Orientierungsmoduls werden mit abgespeichert. Damit wird der Bohrungsverlauf automatisch mit erfasst.