[发明专利]矿井下岩层地应力快速测量装备及方法

权利要求书

1.一种矿井下岩层地应力快速测量装备，其特征在于，包括水力致裂测量地应力的装备；

所述水力致裂测量地应力的装备具体包括钻孔(1)和封隔器、封孔管路(13)、致裂管路(14)、压力传感器(15)、流量传感器(16)、压力表(17)、封孔管路泄压阀(18)、致裂管路泄压阀(19)、第一电控高压泵输出通道(20)、第二电控高压泵输出通道(21)、手压泵输出通道(22)、截止阀(23)、水力致裂测控仪(24)、手压泵(25)、电控高压泵(26)、工具箱(27)、高压泵控制线路(28)、高压泵控制柜(29)；

其中，上述各个零件结构之间的连接方式、位置关系以及结构布局如下：

所述电控高压泵(26)具有两个独立的输出通道，即第一电控高压泵输出通道(20)与第二电控高压泵输出通道(21)，所述电控高压泵(26)还与所述高压泵控制柜(29)电连接；

所述第一电控高压泵输出通道(20)连通封孔管路(13)，所述封孔管路(13)的前端设置有压力表(17)和封孔管路泄压阀(18)；

所述压力表(17)用于观测封孔管路的压力，判断封隔器的起封压力，同时观测封孔管路(13)的压力变化；所述封孔管路泄压阀(18)用于在施工结束后卸除封孔管路中的压力，使封隔器解封；

所述手压泵(25)的手压泵输出通道(22)通过三通与封孔管路(13)连通，当封孔管路出现异常，压力表(17)的压力出现下降时用于对封孔管路进行补压，防止施工过程中封隔器漏水，发生冲孔，确保施工的顺利进行；所述手压泵输出通道(22)设置有截止阀(23)；

所述封孔管路(13)用于通过外高压管路连接到封隔器两端的膨胀胶囊，用于实施封孔；

所述第二电控高压泵输出通道(21)的输出端连通致裂管路(14)；

所述致裂管路(14)的前端上还设置有所述压力传感器(15)、流量传感器(16)及致裂管路泄压阀(19)；所述致裂管路(14)连接内高压管路，用于实施致裂岩层；所述压力传感器(15)以及流量传感器(16)分别与所述水力致裂测控仪(24)电连接；所述水力致裂测控仪(24)还通过所述高压泵控制线路(28)与所述高压泵控制柜(29)电连接；

所述压力传感器(15)监测致裂过程中管路中的压力信息，并将所述压力信息发送给水力致裂测控仪(24)；所述流量传感器(16)监测致裂过程中的管路中的流量信息，并将所述流量信息发送给水力致裂测控仪(24)；所述水力致裂测控仪(24)用于接收所述压力传感器(15)的压力信息以及所述流量传感器(16)的流量信息，实时显示致裂过程中管路中的压力曲线及流量曲线，并记录存储致裂过程中管路中的压力信息和流量信息，然后通过SD卡将记录的数据传输给电脑，以便对监测数据进行二次处理；所述致裂管路泄压阀(19)用于在施工结束后卸除致裂管路中的压力，以便于施工人员安全拆除管路。

2.如权利要求1所述的矿井下岩层地应力快速测量装备，其特征在于，

所述水力致裂测控仪(24)包括嵌入的地应力测量模块；

所述地应力测量模块，用于监测压力信息以及流量信息，得到水压力曲线，并根据所述水压力曲线能分析计算得出水力致裂过程中的岩石破裂压力、重张压力以及闭合压力；还用于结合所述岩石破裂压力与所述重张压力进一步计算得出地应力的数值。

3.如权利要求1所述的矿井下岩层地应力快速测量装备，其特征在于，

所述手压泵(25)的排量为20ml/次，最高压力为60MPa，所述电控高压泵(26)的排量为6L/min，最高压力为60MPa；

所述手压泵(25)的阀块安装在电控高压泵(26)的液箱上，所述电控高压泵(26)液箱上盖板上开有小孔，且手压泵(25)的液管通过该小孔放入电控高压泵(26)的液箱中，两者共用一个液箱，集成为一整体；

所述电控高压泵的液箱旁边设置有工具箱(27)，所述电控高压泵(26)设置有底座及拉杆，且底座设置有四个轮子，前面两个轮子为万向轮，后边两个轮子为固定向轮。