[发明专利]结构面导水系数确定方法与试验装置

权利要求书

1.一种结构面导水系数试验装置，其特征在于，包括主机系统（38）、供电系统（39）、供水系统（40）和封堵系统（41）；供电系统（39）对主机系统（38）、供水系统（40）与封堵系统（41）供电，供水系统（40）给封堵系统（41）供水，封堵系统（41）伸入到地质结构面内进行测量并将测量的数据传输到主机系统（38）；

其中，封堵系统（41）包括传感器检测系统和至少四个串联设置的气囊单元；所述的气囊单元包括气囊壁（14）、密封圈（15）、密封尾翼（11）、刚性环扣（12）、供气管（8）和供水管（7）；密封圈（15）装在气囊壁（14）的外表面，刚性环扣（12）装在气囊壁（14）的两端，密封尾翼（11）装在气囊壁（14）的一端；供气管（8）同时贯穿密封尾翼（11）和刚性环扣（12）并且在与密封尾翼（11）和刚性环扣（12）的贯穿处通过密封紧固件（18）相连；所述传感器检测系统与主机系统相连（38）；

主机系统（38）包括箱体（21）；所述箱体（21）上设有压力调控按钮和渗透压力微调旋钮；

供水系统（40）包括至少一个水汽交换室（27）；所述的水汽交换室（27）上设有出水阀门（30）。

2.如权利要求1所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，主机系统（38）还包括储气罐（22）、空气压缩机（23）；储气罐（22）与空气压缩机（23）均装在箱体（21）内；所述储气罐（22）的底部设有排水口（24）；所述箱体（21）的外表面上设有插槽和端口。

3.如权利要求2所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，还包括设置在箱体（21）外表面上的显示面板。

4.如权利要求1所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，供水系统（40）还包括电磁流量计（26）；所述水汽交换室（27）通过供气管（8）与主机系统内的储气罐（22）相连，并且水汽交换室（27）通过供水管（7）与电磁流量计（26）的一端相连，电磁流量计（26）的另一端与封堵系统（41）内的供水管（7）相连。

5.如权利要求4所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，所述的水汽交换室（27）呈中空箱体，其上端面设有进水阀门（28）、供气阀门（29）和气压安全阀门（32）；水汽交换室（27）的底部设有水压安全阀门（31）；所述供气阀门（29）通过供气管（8）与储气罐（22）相连，出水阀门（30）通过供水管（7）与电磁流量计（26）的一端相连。

6.如权利要求1所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，所述的各个气囊单元之间通过连接杆（9）相连。

7.如权利要求1所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，所述传感器检测系统包括数据线连接杆（20）、三个压力传感器（3）和一个温度传感器（4）；所述数据线连接杆（20）贯穿连接杆（9）并且同时贯穿四个气囊单元，三个压力传感器（3）分别位于相邻的两个气囊单元之间的数据线连接杆（20）上，温度传感器（4）位于第二气囊单元与第三气囊单元之间的数据线连接杆（20）上。

8.如权利要求1所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，还包括导向锥（19）、照明装置（5）和摄像装置（6），所述导向锥（19）与最末端的气囊单元相连；所述照明装置（5）和摄像装置（6）均位于第二气囊单元与第三气囊单元之间的数据线连接杆（20）上。

9.如权利要求1所述的结构面导水系数试验装置，其特征在于，所述的供气管（8）上设有导气孔（16）；所述的气囊壁（14）为双弧形环形气囊壁。

10.采用权利要求1至9任一项所述的结构面导水系数试验装置的结构面导水系数确定方法：其特征在于：包括如下步骤：

a、设备安装和初步调试；本发明的各部件连接完毕后，启动供电系统（39），储气罐（22）增压，待储气罐（22）压力达1Mpa时停止增压；

b、孔内待测结构面定位；封堵系统（41）缓慢下放到地质结构面测量孔内的待测位置；

c、封堵系统待测段渗透压调整；手控主箱（21）上的渗透压力微调旋钮设定待测段渗透压数值；

d、试验开始，数据记录；打开水汽交换室（27）的出水阀门（30），对水汽交换室（27）加载渗透压力，保存试验数据；

e、变换封堵系统待测段渗透压，重复进行d、e步骤；

f、试验完毕，压力卸载；试验结束后，关闭水汽交换室（27）的出水阀门（30），旋转主箱（21）上的渗透压力微调旋钮卸渗透压；待渗透压力归零后，旋转主箱（21）上的压力调控按钮，卸气囊单元内的压力；

g、关闭动力电源，卸载储气罐（22）压力，待归零后，打开储气罐（22）的底部的排水口（23）排出压缩液化冷凝水，按步骤拆分各系统部件，分装入箱。