覆岩破坏带多段封堵同步测漏方法_2

文档序号:9413169阅读:来源:国知局
的,所述供给测定系统包括注水操作台、回水压力表、电子记录器、钻机和钻杆,所述注水操作台向所述进水管提供高压水源,所述电子记录器安装注水操作台上,用于记录所述电子流量计的流水量参数,所述回水压力表用于对回水管中的回水压力进行校正检测,所述钻机、钻杆用于移动所述探测系统,所述注水操作台包括流量表、压力表,分别用于观测注水流量和注水压力。
[0031]优选的,探测单元包括3-6个,每个探测单元所测钻孔长度为2m。
[0032]本发明所带来的有益技术效果为:
[0033]本发明覆岩破坏带多段封堵同步测漏方法,与现有技术相比,其所采用的探测系统采用了双管路(进水管和回水管以及连接方式)实现水从顶端流向回水管,减少了水头压力误差,同时在回水管路中设置了压力调节阀,并且压力调节阀可通过调节螺丝来调节压力,实现了固定压力下开启,水源自动补充,在保证了各测段压力相等的同时,进一步减少了水头压力造成的误差,并实现了顶板任意角度钻孔的多测段的同步测量,成倍的减少了移动次数和工作量(现有的系统一般只能测1.5m左右),尽可能的提高了测量精度。在现场实测中,可根据钻孔的长度,适当的增加一次测量的测段数目,在注水操作台上安装电子记录器,可实现自动对相关数据进行周期性的记录、存储和传输,减少了人工数据记录的次数。
【附图说明】
[0034]下面结合附图对本发明做进一步清楚、完整的说明:
[0035]图1为本发明顶板导水裂隙带多段封堵同步测漏系统的结构示意图;
[0036]图2为测试探头状态示意图;
[0037]图3为测试探头整体示意图;
[0038]图4为压力调节阀结构示意图;
[0039]图5为压力调节阀的侧视图;
[0040]图6为压力调节阀的俯视图;
[0041 ] 图7为胶囊连接管结构示意图;
[0042]图8为进水管结构示意图;
[0043]图9为回水管结构示意图;
[0044]图10为前部探测单元的结构示意图(主要示出了压力调节阀部分);
[0045]图11为前部探测单元卡槽接头的主视图;
[0046]图12为前部探测单元卡槽接头的结构示意图;
[0047]图13为尾部探测单元卡槽接头的结构示意图;
[0048]图中,1、岩体,2、钻孔,3、测试探头,301、前部探测单元,302、中部探测单元,303、尾部探测单元,4、封堵胶囊,5、紧固螺圈,6、密封垫圈,7、凸缘,8、进水管卡槽接头,9、回水管卡槽接头,10、进水管,11、回水管,12、调节螺丝,13、密封压板,14、活塞组,15、孔一,16、孔二,17、通水孔,18、胶囊连接管,19、套紧螺丝,20、电子流量计,21、封堵胶囊接头,22、螺纹开关,23、钻杆,24、钻机,25、耐压软管,26、高压软管,27、校正软管、28、封堵胶囊操作台、29、注水操作台,30、电子记录器,31、压力调节阀,32、前部探测单元的前端,33、卡槽接头,34、压力表,35、流量表,36、回水压力表,37、出水口,38、弹簧,39、封堵室。
【具体实施方式】
[0049]下面结合具体实施例对本发明做进一步清楚、完整的说明。
[0050]本发明覆岩破坏带多段封堵同步测漏方法,其所采用的系统如图1所示,主要包括探测系统、封堵系统和供给测定系统。
[0051]探测系统包括测试探头3,结合图2和图3所示,测试探头与现有技术不同,它不是一个整体,而是由若干个探测单元依次连接形成的,本实施例以三个探测单元为例来说明,将伸入岩层钻孔最内侧的为前部探测单元301、中部的为中部探测单元302和靠近外侧的尾部探测单元303,结合图10-图13所示,每个探测单元均包括进水管10、回水管11、压力调节阀31和电子流量计20,进水管和回水管呈平行排布,位于中部的探测单元302和尾部探测单元303其进水管和回水管的两端分别卡设在卡槽接头上,图13示出了尾部卡槽接头的结构示意图,图11示出了前部卡槽接头的结构示意图,从图10中可以看出前部探测单元的前端32处,卡槽接头内封堵胶囊接头、进水管接头和回水管接头的位置关系,卡槽接头的外形为柱状,其上下面向外侧有凸缘7,中间部分为柱状腔室,凸缘的作用在于使得封堵胶囊4更好的绕在凸缘卡槽接头上,该柱状腔室内有进水管卡槽接头、回水管卡槽接头和封堵胶囊接头,封堵胶囊接头位于回水管卡槽接头的上方,位于前部的探测单元的进水管和回水管的一端连接在卡槽接头上,另一端连接有U形管道,相邻的探测单元的进水管、回水管保持在一条直线上,在卡槽接头的内部设置压力调节阀31,回水管11上设置有出水口37,电子流量计20安设在出水口 37处,用于记录该探测单元的流水量。
[0052]上述每个探测单元中的进水管是可拆卸式的,其是由可拆卸连接的进水管一和进水管二组成,如图8所示,每个探测单元的回水管由可拆卸连接的回水管一和回水管二组成,如通过卡扣和卡槽配合连接,在连接处设密封垫圈6可完全密封,进水管和回水管分别与进水管卡槽接头8和回水管卡槽接头9连接,每个探测单元的进水管均为可拆卸式,可根据探测单元个数,接长探测单元;同时,也便于安装、维修更换方便。
[0053]封堵系统包括胶囊连接管18、紧固螺圈5、封堵胶囊操作台28和若干个封堵胶囊4,每个封堵胶囊均包绕在上述卡槽接头的外部,再由紧固螺圈5将封堵胶囊4紧固在卡槽接头上,胶囊连接管18卡设在卡槽接头上,可将相邻的封堵胶囊连通,封堵胶囊操作台28通过胶囊连接管向每个封堵胶囊内输送高压气源。
[0054]供给测定系统如图1所示,其中可大体分为供气装置、供水装置和测定装置,分别为注水操作台29、高压软管26、校正软管27、回水压力表36、电子设备30、钻机24、钻杆23,注水操作台29通过高压软管26向探测系统中的进水管10提供高压水源,注水操作台29包括流量表35、压力表34,分别负责观测注水流量和注水压力,电子设备30安装注水操作台29上,负责记录探测系统中电子流量计20的流水量参数,并对其他的压力、流量参数进行相应的记录处理,回水压力表36负责回水管中11回水压力的校正检测,保证各测段的水流压力大致相等,钻机24钻杆23负责移动探测系统,从而保证在钻孔2中不同位置的测量工作。
[0055]上述回水压力表36可通过校正软管27检测回水管11中水的压力是否达到规定的侧漏水的压力,钻机24和钻杆23用于移动测试探头3,用以测定钻孔2中不同位置的导水裂隙带的高度。
[0056]电子设备30用以接收电子流量20计传输的水流量数据,以及试验的其它相关数据,进行相应的处理,形成钻孔流矢图。
[0057]上述封堵胶囊4包绕在卡槽接头33的外部,与其形成封堵胶囊4的起胀空间,紧固螺圈5将封堵胶囊4紧固在卡槽接头33上,胶囊连接管18分为独立的若干段,如图7所示,在靠近每段胶囊连接管的前部和尾部处均设置有套紧螺丝19,位于前部和尾部的胶囊连接管呈圆形挡板状,用以挡住该套紧螺丝,套紧螺丝19中间呈圆孔状,可通过螺纹连接,将胶囊连接管18紧固在封堵胶囊接头21中,封堵胶囊操作台28可通过耐压软管25将高压气源送达卡槽接头33与封堵胶囊4形成的空间中,形成封堵室39,以达起胀封堵胶囊4的作用。
[0058]结合图4-6所示,在每个卡槽接头处都设置有压力调节阀31,压力调节阀31由弹簧38、调节螺丝12、密封压板13、活塞组14、孔一 15、孔二 16和通水孔17组成,调节螺丝12通过调节密封压板13的位置来改变弹簧38预紧力以达到相应的开启压力,若回水管中的水孔一 15的压力大于孔二 16的压力,并达到调节螺丝12设定的开启压力值时,活塞组14上移,此时活塞组14恰好连通通水孔17,孔一 15侧的水通过通水孔进入孔二 16侧,达到补充水的目的,若孔一 15侧的水的压力小于孔二 16侧的水的压力,在弹簧38的作用下,活塞组14在下侧,此时,活塞组14恰好密封通水孔17。
[0059]上述压力调节阀,在位于前部探测单元中的压力调节阀中,调节螺丝所调节的开启压力通过试验设定的注水压力来确定;位于中部探测单元和尾部探测单元的压力调节阀中,调节螺丝所调节的开启压力通过钻孔的倾角和各个探测单元所测长度来决定,压力调节阀31上下两端成凸起状,在调节好设定的开启压力后,放进卡
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