多段封堵双端观测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿山顶底板岩体破坏范围测定技术领域，具体涉及多段封堵双端观测系统。
【背景技术】
[0002]矿山顶底板岩体破坏范围的测量是标志煤岩赋存状态的重要参数。在研究矿井防治水时，它是一个关键性的基础参数，因此，研究采动围岩中的导水通道的形成，就有必要掌握岩层移动规律和确定顶底板岩体破坏范围。通常采用数值模拟、经验公式预计、现场实测等手段。然而，由于现场条件复杂，在一定程度上，数值模拟不能很好的反映现场情况，经验公式预计的盲目性较大，随着采深加大，经验公式适用性越来越差。
[0003]首先，随着开采深度增加，钻孔在短时间内容易变形，需要对钻孔进行快速测量，而钻孔长度大致在50-70m，测试现场经常运用单段注水观测仪，每次推进测量长度(约Im)，这就增加了推进次数和观测时间。其次，现有多段观测设备中未能实现封堵观测一体化，且多段观测时，只有一个测量端，观测效率增加不大。最后，在实际观测过程中，封堵压力一般取2.5MPa，钻孔观测水压一般取0.1MPa，钻孔内观测水源压力不可过大，否则，会对钻孔孔壁内原有裂隙形成扩张作用。在同一外界水源下，如何让一体化观测设备中封堵水源与观测水源在各自压力下同时工作。
[0004]现有技术未能同时解决上述三个问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种多段封堵双端观测系统，该观测系统可以同时向两个探测段内注水，增加了测量端，提高了测量效率。
[0006]其技术解决方案包括:
[0007]—种用于围岩裂隙的封堵双端观测系统，其包括探测系统、封堵系统和供给推进系统，所述探测系统安装在围岩裂隙的钻孔中，
[0008]所述探测系统包括第一探测单元、第二探测单元、第三探测单元和第四探测单元，所述第一探测单元位于钻孔的最外侧，所述第四探测单元位于钻孔的最内侧，相邻的探测单元之间、第一探测单元的前部及第四探测单元的尾部均设置有卡槽接头，每个探测单元均包括平行布置的连通管和漏水管，相邻的探测单元的连通管和漏水管通过所述卡槽接头连接，其中，相邻探测单元的连通管保持连通，位于第一探测单元和第二探测单元、第三探测单元和第四探测单元的漏水管保持连通，位于第二探测单元和第三探测单元之间的漏水管被卡槽接头分隔为独立的两部分，分别为探测I段和探测II段，在第一探测单元和第二探测单元之间、第三探测单元和第四探测单元之间的卡槽接头内设置有压力调节阀；
[0009]所述第四探测单元伸入钻孔的一端连接有U形管道，第四探测单元尾部的卡槽接头上设置有水压转换系统，所述水压转换系统包括水压转换器和卡槽管接头，所述水压转换器包括活塞和基体两部分，所述活塞左端面面积大于右端面面积，所述活塞内设置有相互连通的导水孔，位于右端的导水孔通过小孔与所述卡槽接头相连通，位于左端的导水孔开始时被基体内壁密封，在活塞的右端设置有凸台，所述凸台用于对活塞中的弹簧一进行限位，所述活塞用以控制左端导水孔与围岩裂隙中的钻孔保持连通或关闭；
[0010]所述封堵系统包括封堵胶囊，所述封堵胶囊包绕在每个卡槽接头的外部，所述卡槽接头内设置有起胀孔；
[0011]所述供给推进系统包括注水操作台一、注水操作台二和油压装置，所述注水操作台一与探测I段连接，所述注水操作台二与连通管连接，用于向探测II段注水；
[0012]在每个探测单元漏水管的上方均设置有通油管路，所述通油管路与所述油压装置连接。
[0013]作为本实用新型的一个优选方案，所述卡槽接头内还设置有两个平行的通道，分别为通道I和通道II，所述通道I将相邻探测单元的漏水管连接在一起，所述通道II将相邻探测单元的连通管连接在一起，位于第二探测单元和第三探测单元之间的通道I内设置有挡块，所述挡块将第二探测单元和第三探测单元隔开;所述通道I上方设置有通油管路接口，所述通油管路接口连接在所述通油管路上，所述起胀孔设置在所述通道II下方。
[0014]作为本实用新型的另一个优选方案，所述压力调节阀包括不对称活塞组、弹簧二、位于顶部的通油孔和位于侧部的方形孔，所述通油孔与所述通油管路连接。
[0015]优选的，所述供给推进系统还包括回水压力表、电子记录器、钻机和钻杆，所述电子记录器安装在注水操作台上，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。
[0016]优选的，所述油压装置包括提供油源的油压罐、储能器和截止阀，所述储能器与截止阀设置在通油管路上。
[0017]优选的，所述水压转换器通过卡槽管接头连接在第四探测单元的卡槽接头上。
[0018]本实用新型所带来的有益技术效果:
[0019]通过注水操作台一和注水操作台二向探测系统同时注水，独立的探测I段和探测II段，实现了所封堵测段的两端对头同步测量，增加了测量端，提高了测量效率，尤其适用于矿山顶底板岩体破坏范围的快速测量。
[0020]通过封堵胶囊起胀形成封堵空间，本系统实现了封堵测漏一体化。
[0021]注水操作台二提供的水源经连通管进入水压转换器中，水压转换器中的活塞可以控制左端导水孔与围岩裂隙中的钻孔保持连通或关闭，从而实现了一体化过程中封堵高压水源向观测低压水源的压力转换，保证观测过程中封堵水源与观测水源在各自压力下工作问题，避免了观测水源压力过高对钻孔裂隙的破坏作用。
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0023]图1为本实用新型观测系统的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型观测系统中测试探头的整体示意图；
[0025]图3-1、3-2、3_3为本实用新型压力调节阀结构示意图；
[0026]图4-1、4_2为水压转换器结构示意图；
[0027]图5-1、5-2、5-3、5-4为水压转换器和卡槽管接头结构示意图；
[0028]图6为水压转换器状态示意图；
[0029]图7为多段封堵双端观测系统中通油管路结构示意图；
[0030]图8为漏水管结构示意图；
[0031 ]图9为连通管结构不意图；
[0032]图10为卡槽接头一结构示意图；
[0033]图11为卡槽接头二结构示意图；
[0034]图12为卡槽接头三结构示意图；
[0035]图13为卡槽接头四结构示意图；
[0036]图14为卡槽接头五结构示意图；
[0037]图中，1、岩体，2、钻孔，3、卡槽接头一，301、第一探测单元，302、第二探测单元，303、第三探测单元，304，第四探测单元，4、卡槽接头二，5、卡槽接头三，6、卡槽接头四，7、卡槽接头五，8、水压转换系统，9、压力调节阀，10、封堵胶囊，11、漏水管，12、连通管，13、通油管路，14、卡槽管接头，15、水压转换器，16、小孔，17、活塞，18、基体，19、弹簧一，20、凸台，21、通水孔，22、活塞组，23、方形孔，24、弹簧二，25、通油孔，26、紧固螺丝，27、漏水孔，28、注水操作台一，29、注水操作台二，30、钻机，31、钻杆，32、储能器，33、截止阀，34、油压罐，35、通油管路接口，36、起胀孔。
【具体实施方式】
[0038]下面结合具体实施例对本实用新型做详细说明。
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