[发明专利]一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法，该系统包括上压头、下压头、含孔道岩样、密封插头，全景摄像头及探照灯；所述含孔道岩样置于上压头之间下压头，上压头位于含孔道岩样上端，下压头位于含孔道岩样下端；所述上压头上开设有过线孔，且该过线孔的外端口内设置有密封插头，过线孔的内端口位于含孔道岩样的孔道上端，所述全景摄像头和探照灯设置在含孔道岩样的孔道上端，并连接有导线，导线从过线孔及密封插头中引出至上压头外。本发明通过全景摄像头和探照灯配合能够实时获取钻孔内图像，通过数据传输线和电源线与外部连接，完成岩样破裂过程的实时监测。本发明简单易行，能够实时监测含孔道岩样的破裂过程。

技术领域

本发明涉及钻孔过程中围岩破裂过程研究，尤其涉及含孔道岩样室内常规三轴压缩试验过程中的破裂过程实时监测系统及方法。

背景技术

在钻井和隧道开挖工程中由于应力重新分布导致井壁和隧道围岩发生剥落、崩解等破坏，研究破坏过程中的应力分布及变形、破坏特征可以一定程度上减少工程灾难发生。学者们已经开展了含孔道岩石破裂特征的研究，主要是通过设置不同加载路径，研究试样在不同应力状态下的最终破裂状态，而对其破裂过程的研究较少。但含孔道岩体的破裂过程一定程度上反映了其破裂机理，所以深入研究含孔道岩体在不同加载路径下的破裂过程尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法，以实现实时监测孔道内的破裂过程的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统，包括上压头、下压头、含孔道岩样、密封插头，全景摄像头及探照灯；所述含孔道岩样置于上压头和下压头之间，上压头位于含孔道岩样上端，下压头位于含孔道岩样下端；所述上压头上开设有过线孔，且该过线孔的外端口内设置有密封插头，过线孔的内端口位于含孔道岩样的孔道上端，所述全景摄像头和探照灯设置在含孔道岩样的孔道上端，并连接有导线，导线从过线孔及密封插头中引出至上压头外。

所述上压头和下压头上均设置有一个第一密封圈。

所述密封插头上附有第二密封圈。

所述密封插头外径大于过线孔的内径，密封插头与过线孔之间过盈配合。

所述全景摄像头和探照灯固定在过线孔的内端口处。

一种含孔道岩样破裂过程实时监测方法包括以下步骤：

步骤一，将全景摄像头、探照灯的数据线和电源线通过围压缸底座的连接线与外部连接；

步骤二，将上压头和下压头与含孔道岩样位置固定，组成试样，并使用热缩管完成试样的密封；

步骤三，将围压缸与围压缸底座组合，完成油压密封；

步骤四，充油并对试样施加围压，开启全景摄像头和探照灯，实时监测孔道内图像的前提下完成试验。

有益效果：本发明提供的含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法，通过全景摄像头和探照灯配合能够实时获取钻孔内图像，通过数据传输线和电源线与外部连接，完成岩样破裂过程的实时监测，监控孔道内的破裂过程。该系统及方法简单易行，能够实时监测含孔道岩样的破裂过程，可以提供一种理解含孔道岩样在围压作用下的破裂机理的手段。

附图说明

图1为本发明的含孔道岩样破裂过程实时监测系统的结构示意图；

图2为密封插头局部放大示意图；

图3为上压头局部放大示意图；

图中，1-上压头，2-下压头，3-第一密封圈，4-含孔道岩样，5-密封插头，6-第二密封圈，7-过线孔，8-全景摄像头，9-探照灯，10-导线。