阀门VI14、阀门IV16、阀门V17、阀门VII22均可通过自动检测控制器32来控制。
[0030]下面对本实用新型的主要改进点部分做详细说明。
[0031]如图2和图3所示，本实用新型中的封孔装置，其可同时给两个一定间距的钻孔进行封孔，包括平行设置的两个封孔单元，其中，每个封孔单元均包括位于软岩钻孔内的封堵胶囊7，在每个探测杆9的头部和中下部套置封堵胶囊7，在封堵胶囊7上设置有注浆接口和注水接口，注浆接口与注水接口分别与注浆软管和注水软管6连接，注浆软管和注水软管6分布在探测杆的两侧，并且在探测杆9的长度方向可上下移动，封堵胶囊内的注水区和注浆区二者不连通，也就是说，从注浆软管进入的浆料和从注水软管进入的水是独立的，通过注水装置23和注浆装置向封堵胶囊7内注水、注浆以起胀注水区和注浆区，在软岩钻孔口处设置有用于固定注浆软管和注水软管的挡板10，在该挡板10处通过锚杆11加固，并且为了便于控制注水流量和注浆流量，在封堵胶囊上设置有压力感应器(图中未示出)，将压力感应器与控制装置连接来实现对水和浆料流量的控制。
[0032]测试装置包括可伸缩杆体20、显示器21、超声波发射器2、超声波接收器4和用于支撑可伸缩杆体的立柱18，显示器21通过螺丝连接方式设置在可伸缩杆体20的中部，超声波发射器2和超声波接收器4通过线路12连接在显示器21的输入端，经显示器21的输出端连接在控制装置上，优选在超声波发射器2上套置有抗压防护罩5，可伸缩杆体20的两端分别连接有一个探测杆，两端的探测杆高度相同且保持相互平行，两个探测杆同步工作，每个探测杆9均是由若干个管体套置在一起形成的，套置的结构使得探测杆也是可伸缩的，为了便于对不同深度的钻孔进行测试，超声波发射器2和超声波接收器4分别安装在每个探测杆的头部。
[0033]在注浆软管上设置有阀门ΙΠ8和阀门IV16，阀门ΙΠ8控制进出浆料，阀门IV16控制出浆料，可伸缩杆体与探测杆通过螺栓连接，在其连接处附近设置有防护垫圈19，防止可伸缩杆体伸缩时碰到螺栓15，阀门11和阀门Π 3用于控制注浆软管和注水软管内的浆料和水，在注浆软管和注水软管与注浆装置和注水装置连接的管路上也设置阀门，如阀门V 17、阀门IV16等。
[0034]上述测试系统的测试方法，具体包括以下步骤:
[0035]第一步、制浆:将经过筛选后的磨料从进料口27装入浆料罐28内，当放入一定量的磨料后，通过浆料罐28底部自带的压力感应器识别后，阀门VI22自行打开，注水自动控制栗24工作，水流进自动搅拌浆料罐28内，当水流量达到设定值时，阀门VI22自行关闭，注水自动控制栗停止工作，浆料罐28正常工作直至浆液搅拌均匀停止运行；
[0036]第二步、对围岩13钻孔孔底预处理:首先，分别按下自动检测控制器上的双孔距控制按钮、超声波发射器控制按钮和超声波接收器控制按钮，将探测杆放入钻孔底端；
[0037]其次，按下自动检测控制器上的孔底预处理控制按钮，注浆自动控制栗25和注水自动控制栗24工作，阀门VI14和阀门V17打开，当两个封堵胶囊7内的液体压力达到0.1MPa时，封堵胶囊7上的压力感应器识别后，阀门Il打开，注水自动控制栗24停止工作，阀门VI14关闭；当孔底浆液压力达到0.1MPa时，注浆自动控制栗25停止工作，阀门V17关闭，阀门IV16打开，同时注水自动控制栗24开始工作，阀门VI14打开，当阀门IV16端口的流体颗粒感应器检测不到液体中的颗粒时，阀门IV16关闭、阀门VI14、阀门11和阀门Π 3关闭；
[0038]第三步、动态封孔，按下自动检测控制器上的动态封孔控制按钮，注浆自动控制栗25和注水自动控制栗24工作，阀门VI14和阀门V17打开，两个封堵胶囊7内的液体压力达到0.1MPa时，封堵胶囊7上的压力感应器识别后，阀门Π 3和阀门ΙΠ8打开，当孔底水压力与注浆软管外侧动态浆液压力相等并达到0.1MPa时，注浆自动控制栗25和注水自动控制栗24停止工作，阀门VI14、阀门V17和阀门ΙΠ8关闭；
[0039]第四步、围岩松动圈测试:按下自动检测控制器上的松动圈测试控制按钮，围岩松动圈测试仪显示器21上会显示初始深度时的声波速度，然后探测杆9会根据测试深度间隔的设定值自动调节，当探测杆9向外收缩时，注水自动控制栗24工作，阀门VI14、阀门Π 3、阀门ΙΠ8和阀门V17打开，当孔底水压力与注浆软管外侧动态浆液压力相等并达到设定值时，阀门ΙΠ8和阀门V17关闭，注水自动控制栗24停止工作，阀门VI14和阀门Π 3关闭。
[0040]需要说明的是，本实用新型中的探测杆还可用具有伸缩功能的其它探测杆来代替。
【主权项】
1.一种基于软岩钻孔内岩水耦合作用的松动圈测试系统，其包括封孔装置、注浆装置、注水装置、测试装置和控制装置，其特征在于: 所述测试装置包括可伸缩杆体、显示器、超声波发射器、超声波接收器和用于支撑所述可伸缩杆体的立柱，所述显示器设置在所述可伸缩杆体的中部，所述超声波发射器和超声波接收器通过线路连接在所述显示器的输入端，经所述显示器的输出端连接在所述控制装置上，所述可伸缩杆体的两端分别连接有一个探测杆，两端的探测杆高度相同且保持相互平行，每个探测杆均是由若干个管体套置在一起形成的，所述超声波发射器和超声波接收器分别安装在每个探测杆的头部； 所述封孔装置包括平行设置的两个封孔单元，其中，每个封孔单元均包括位于软岩钻孔内的封堵胶囊，在每个探测杆的头部和中下部套置所述封堵胶囊，在封堵胶囊上设置有注浆接口和注水接口，所述注浆接口与注水接口分别与注浆软管和注水软管连接，所述注浆软管和注水软管位于所述探测杆的两侧，并且在所述探测杆的长度方向可上下移动，所述封堵胶囊内设置有不连通的注水区和注浆区，通过所述注水装置和注浆装置向所述封堵胶囊内注水、注浆以起胀所述注水区和注浆区，在软岩钻孔口处设置有用于固定所述注浆软管和注水软管的挡板;所述封堵胶囊上设置有压力感应器，所述压力感应器与所述控制装置连接； 所述注浆软管的另一端通过管道与所述注浆装置连接，所述注水软管的另一端通过管道与所述注水装置连接，在所述注浆软管、注水软管上设置有用于控制浆液流量和水流量的阀门，所述阀门通过线路连接在所述控制装置上。2.根据权利要求1所述的基于软岩钻孔内岩水耦合作用的松动圈测试系统，其特征在于:注浆装置包括浆料罐，所述浆料罐的罐身为双层结构，所述浆料罐的顶部设置有进料口和进水口，底部设置有出料口，所述进水口通过管道连接在所述注水装置上，所述出料口通过管道与各个封孔单元的注浆软管连接。3.根据权利要求1所述的基于软岩钻孔内岩水耦合作用的松动圈测试系统，其特征在于:所述超声波发射器和超声波接收器通过螺丝分别固定在每个探测杆的头部。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于软岩钻孔内岩水耦合作用的松动圈测试系统及方法，其包括封孔装置、注浆装置、注水装置、测试装置和控制装置，测试装置包括可伸缩杆体、显示器、超声波发射器、超声波接收器和立柱，超声波发射器和超声波接收器通过线路连接在显示器的输入端，经显示器的输出端连接在控制装置上，可伸缩杆体的两端分别连接有一个探测杆，两个探测杆高度相同且保持相互平行，每个探测杆均是由若干个管体套置在一起形成的，超声波发射器和超声波接收器分别安装在每个探测杆的头部。本实用新型动态封孔装置实现了浆液封堵孔内裂隙与岩水耦合的同步，解决了顶板围岩测试时因测试过程中钻孔内水体大量流失而无法及时补给的难题。
【IPC分类】G01N29/04
【公开号】CN205229105
【申请号】CN201521048688
【发明人】穆殿瑞, 刘伟韬, 张伟, 谢祥祥, 宋文成
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月16日