[发明专利]基于钻孔压水作用的岩体松动圈测试方法

说明书

本发明属于岩体破坏范围及渗透性测定技术领域,公开了基于钻孔压水作用的岩体松动圈测试方法,该测试方法所用的观测仪包括测试探头、钻机、钻杆、控制操作台。测试探头包括前部封堵器、中部封堵器、尾部封堵器、转换器和连通管，封堵器包括漏水管、连接在漏水管两端的接头和橡胶囊，橡胶囊包绕在漏水管外围，与漏水管之间形成一封堵空腔，外界水源注入所述封堵空腔起胀橡胶囊，与钻孔形成注水空腔。该测试装置可以利用封堵高压水源向观测低压水源的转换，实现同一水源下封堵过程和测试过程在各自的压力下工作，减少钻孔内管道为一根，消除钻杆与软管的缠绕问题，提高压力转换稳定性和每次推进测量效率。

技术领域

本发明属于岩体破坏范围及渗透性测定技术领域，具体涉及基于钻孔压水作用的岩体松动圈测试方法。

背景技术

对岩体采动裂隙带范围和渗透性的测量是研究岩体破坏特征的基础参数，对于进一步探究其与岩层移动规律和应力场的关系有重要的意义，传统实测装置主要有直流电法、瞬变电磁法、微震检测和压水试验法。其中，以压水试验法可靠度最高，采用传统装置“双端侧漏装置”，进行注放水测试，判断受到采动影响的岩层的发育高度或深度。传统装置中存在注水操作台和封堵操作台两个外部系统，操作人员相对较多，对应在钻孔中的管道有2根，在推进的过程中容易发生相互缠绕问题，轻则造成装置封堵或观测过程不稳定，重则容易拉断供气管道，造成设备无法正常工作，并且，传统装置为一个测试单元，探测效率低下，如何能实现多段测量，减少钻孔内管道数量，且能有效的控制水压，现有技术未能同时解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于钻孔压水作用的岩体松动圈测试方法。

本发明的技术方案：

一种基于钻孔压水作用的岩体松动圈测试方法，所用的测试仪包括测试探头、控制操作台38、钻机14和钻杆12；

所述的测试探头包括封堵器、转换器6和连通管28，封堵器包括前部封堵器35、中部封堵器36、尾部封堵器37；封堵器包括漏水管3、连接在漏水管两端的接头和橡胶囊5，橡胶囊5包绕在漏水管3外围，与漏水管3之间形成封堵空腔30，外界水源注入漏水管3中的漏水孔，封堵空腔30起胀橡胶囊5，与钻孔31形成注水空腔；

所述的钻机14通过钻杆12与测试探头相连接，用以接长和推进测试探头至指定区域，钻杆12为空心杆，呈螺纹连接，可拆卸，其内部可输送高压水源；

所述的控制操作台38包括放水开关15、流量表16、机械压力表17、总控开关18和电子压力表19，控制操作台38通过高压软管13与钻机14连接，负责向测试探头提供指定压力的外界水源；

所述的前部封堵器35包括接头一2、漏水管3、接头二4和橡胶囊5，接头一2和接头二4与漏水管3呈螺纹连接，橡胶囊5包绕在漏水管3外部，通过紧固圈24固定在接头一2和接头二4的外部，与漏水管3间形成封堵空腔30；

所述的接头一2外端螺纹连接引导头1，引导头1起导向作用，用以引导测试探头在钻孔31中平顺滑动；

所述的中部封堵器36包括接头二4、漏水管3、接头三7和橡胶囊5，橡胶囊5通过紧固圈24固定在接头二4和接头三7的外部；

所述的尾部封堵器37由两个接头三7、漏水管3和橡胶囊5，橡胶囊5通过紧固圈24固定在两个接头三7之间；

所述的接头三外部螺纹连接圆形挡板11，圆形挡板11直径较橡胶囊5直径大，阻止橡胶囊5脱落；圆心挡板11呈螺纹连接，可拆卸，便于与更换橡胶囊5；

所述的前部封堵器35、中部封堵器36、尾部封堵器37与钻孔31之间分别形成一号注水空腔29和二号注水空腔34；