多段封堵雙端觀測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于礦山頂?shù)装鍘r體破壞范圍測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及多段封堵雙端觀測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山頂?shù)装鍘r體破壞范圍的測(cè)量是標(biāo)志煤巖賦存狀態(tài)的重要參數(shù)。在研究礦井防治水時(shí)，它是一個(gè)關(guān)鍵性的基礎(chǔ)參數(shù)，因此，研究采動(dòng)圍巖中的導(dǎo)水通道的形成，就有必要掌握巖層移動(dòng)規(guī)律和確定頂?shù)装鍘r體破壞范圍。通常采用數(shù)值模擬、經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等手段。然而，由于現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，在一定程度上，數(shù)值模擬不能很好的反映現(xiàn)場(chǎng)情況，經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)計(jì)的盲目性較大，隨著采深加大，經(jīng)驗(yàn)公式適用性越來越差。
[0003]首先，隨著開采深度增加，鉆孔在短時(shí)間內(nèi)容易變形，需要對(duì)鉆孔進(jìn)行快速測(cè)量，而鉆孔長(zhǎng)度大致在50-70m，測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常運(yùn)用單段注水觀測(cè)儀，每次推進(jìn)測(cè)量長(zhǎng)度(約Im)，這就增加了推進(jìn)次數(shù)和觀測(cè)時(shí)間。其次，現(xiàn)有多段觀測(cè)設(shè)備中未能實(shí)現(xiàn)封堵觀測(cè)一體化，且多段觀測(cè)時(shí)，只有一個(gè)測(cè)量端，觀測(cè)效率增加不大。最后，在實(shí)際觀測(cè)過程中，封堵壓力一般取2.5MPa，鉆孔觀測(cè)水壓一般取0.1MPa，鉆孔內(nèi)觀測(cè)水源壓力不可過大，否則，會(huì)對(duì)鉆孔孔壁內(nèi)原有裂隙形成擴(kuò)張作用。在同一外界水源下，如何讓一體化觀測(cè)設(shè)備中封堵水源與觀測(cè)水源在各自壓力下同時(shí)工作。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)未能同時(shí)解決上述三個(gè)問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種多段封堵雙端觀測(cè)系統(tǒng)，該觀測(cè)系統(tǒng)可以同時(shí)向兩個(gè)探測(cè)段內(nèi)注水，增加了測(cè)量端，提高了測(cè)量效率。
[0006]其技術(shù)解決方案包括:
[0007]—種用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測(cè)系統(tǒng)，其包括探測(cè)系統(tǒng)、封堵系統(tǒng)和供給推進(jìn)系統(tǒng)，所述探測(cè)系統(tǒng)安裝在圍巖裂隙的鉆孔中，
[0008]所述探測(cè)系統(tǒng)包括第一探測(cè)單元、第二探測(cè)單元、第三探測(cè)單元和第四探測(cè)單元，所述第一探測(cè)單元位于鉆孔的最外側(cè)，所述第四探測(cè)單元位于鉆孔的最內(nèi)側(cè)，相鄰的探測(cè)單元之間、第一探測(cè)單元的前部及第四探測(cè)單元的尾部均設(shè)置有卡槽接頭，每個(gè)探測(cè)單元均包括平行布置的連通管和漏水管，相鄰的探測(cè)單元的連通管和漏水管通過所述卡槽接頭連接，其中，相鄰探測(cè)單元的連通管保持連通，位于第一探測(cè)單元和第二探測(cè)單元、第三探測(cè)單元和第四探測(cè)單元的漏水管保持連通，位于第二探測(cè)單元和第三探測(cè)單元之間的漏水管被卡槽接頭分隔為獨(dú)立的兩部分，分別為探測(cè)I段和探測(cè)II段，在第一探測(cè)單元和第二探測(cè)單元之間、第三探測(cè)單元和第四探測(cè)單元之間的卡槽接頭內(nèi)設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥；
[0009]所述第四探測(cè)單元伸入鉆孔的一端連接有U形管道，第四探測(cè)單元尾部的卡槽接頭上設(shè)置有水壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述水壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括水壓轉(zhuǎn)換器和卡槽管接頭，所述水壓轉(zhuǎn)換器包括活塞和基體兩部分，所述活塞左端面面積大于右端面面積，所述活塞內(nèi)設(shè)置有相互連通的導(dǎo)水孔，位于右端的導(dǎo)水孔通過小孔與所述卡槽接頭相連通，位于左端的導(dǎo)水孔開始時(shí)被基體內(nèi)壁密封，在活塞的右端設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)用于對(duì)活塞中的彈簧一進(jìn)行限位，所述活塞用以控制左端導(dǎo)水孔與圍巖裂隙中的鉆孔保持連通或關(guān)閉；
[0010]所述封堵系統(tǒng)包括封堵膠囊，所述封堵膠囊包繞在每個(gè)卡槽接頭的外部，所述卡槽接頭內(nèi)設(shè)置有起脹孔；
[0011]所述供給推進(jìn)系統(tǒng)包括注水操作臺(tái)一、注水操作臺(tái)二和油壓裝置，所述注水操作臺(tái)一與探測(cè)I段連接，所述注水操作臺(tái)二與連通管連接，用于向探測(cè)II段注水；
[0012]在每個(gè)探測(cè)單元漏水管的上方均設(shè)置有通油管路，所述通油管路與所述油壓裝置連接。
[0013]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述卡槽接頭內(nèi)還設(shè)置有兩個(gè)平行的通道，分別為通道I和通道II，所述通道I將相鄰探測(cè)單元的漏水管連接在一起，所述通道II將相鄰探測(cè)單元的連通管連接在一起，位于第二探測(cè)單元和第三探測(cè)單元之間的通道I內(nèi)設(shè)置有擋塊，所述擋塊將第二探測(cè)單元和第三探測(cè)單元隔開;所述通道I上方設(shè)置有通油管路接口，所述通油管路接口連接在所述通油管路上，所述起脹孔設(shè)置在所述通道II下方。
[0014]作為本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選方案，所述壓力調(diào)節(jié)閥包括不對(duì)稱活塞組、彈簧二、位于頂部的通油孔和位于側(cè)部的方形孔，所述通油孔與所述通油管路連接。
[0015]優(yōu)選的，所述供給推進(jìn)系統(tǒng)還包括回水壓力表、電子記錄器、鉆機(jī)和鉆桿，所述電子記錄器安裝在注水操作臺(tái)上，所述回水壓力表用于對(duì)回水管中的回水壓力進(jìn)行校正檢測(cè)。
[0016]優(yōu)選的，所述油壓裝置包括提供油源的油壓罐、儲(chǔ)能器和截止閥，所述儲(chǔ)能器與截止閥設(shè)置在通油管路上。
[0017]優(yōu)選的，所述水壓轉(zhuǎn)換器通過卡槽管接頭連接在第四探測(cè)單元的卡槽接頭上。
[0018]本實(shí)用新型所帶來的有益技術(shù)效果:
[0019]通過注水操作臺(tái)一和注水操作臺(tái)二向探測(cè)系統(tǒng)同時(shí)注水，獨(dú)立的探測(cè)I段和探測(cè)II段，實(shí)現(xiàn)了所封堵測(cè)段的兩端對(duì)頭同步測(cè)量，增加了測(cè)量端，提高了測(cè)量效率，尤其適用于礦山頂?shù)装鍘r體破壞范圍的快速測(cè)量。
[0020]通過封堵膠囊起脹形成封堵空間，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了封堵測(cè)漏一體化。
[0021]注水操作臺(tái)二提供的水源經(jīng)連通管進(jìn)入水壓轉(zhuǎn)換器中，水壓轉(zhuǎn)換器中的活塞可以控制左端導(dǎo)水孔與圍巖裂隙中的鉆孔保持連通或關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)了一體化過程中封堵高壓水源向觀測(cè)低壓水源的壓力轉(zhuǎn)換，保證觀測(cè)過程中封堵水源與觀測(cè)水源在各自壓力下工作問題，避免了觀測(cè)水源壓力過高對(duì)鉆孔裂隙的破壞作用。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0023]圖1為本實(shí)用新型觀測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型觀測(cè)系統(tǒng)中測(cè)試探頭的整體示意圖；
[0025]圖3-1、3-2、3_3為本實(shí)用新型壓力調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4-1、4_2為水壓轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5-1、5-2、5-3、5-4為水壓轉(zhuǎn)換器和卡槽管接頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為水壓轉(zhuǎn)換器狀態(tài)示意圖；
[0029]圖7為多段封堵雙端觀測(cè)系統(tǒng)中通油管路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8為漏水管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖9為連通管結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖10為卡槽接頭一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖11為卡槽接頭二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖12為卡槽接頭三結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖13為卡槽接頭四結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖14為卡槽接頭五結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖中，1、巖體，2、鉆孔，3、卡槽接頭一，301、第一探測(cè)單元，302、第二探測(cè)單元，303、第三探測(cè)單元，304，第四探測(cè)單元，4、卡槽接頭二，5、卡槽接頭三，6、卡槽接頭四，7、卡槽接頭五，8、水壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，9、壓力調(diào)節(jié)閥，10、封堵膠囊，11、漏水管，12、連通管，13、通油管路，14、卡槽管接頭，15、水壓轉(zhuǎn)換器，16、小孔，17、活塞，18、基體，19、彈簧一，20、凸臺(tái)，21、通水孔，22、活塞組，23、方形孔，24、彈簧二，25、通油孔，26、緊固螺絲，27、漏水孔，28、注水操作臺(tái)一，29、注水操作臺(tái)二，30、鉆機(jī)，31、鉆桿，32、儲(chǔ)能器，33、截止閥，34、油壓罐，35、通油管路接口，36、起脹孔。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。
[0039