[发明专利]一种通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统及方法

权利要求书

1.一种通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统的使用方法，其特征在于，所述的通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统包括钻测机构和注水控制机构，其中：

所述的钻测机构包括钻头体、至少一个注水钻杆和钻机；所述钻头体通过自身的外螺纹旋在注水钻杆的前端，在钻头体的前端设有钻齿，钻齿内部设有钻齿注水通道，钻头体的中间段是和注水钻杆直径相等的杆体，钻头体的杆体外壁上密封包裹有封堵皮囊；所述的注水钻杆内部设有钻齿注水管路和皮囊注水管路，钻齿注水管路和皮囊注水管路通入钻头体的杆体中，伸进后钻齿注水管路与钻齿注水通道相贯通，皮囊注水管路与钻头体的杆体侧壁和封堵皮囊之间的空隙相贯通，多个注水钻杆通过螺纹连接成一个整体；所述钻机通过对注水钻杆旋转推进对上覆岩层进行钻孔探测；

所述的注水控制机构用于向注水钻杆中的钻齿注水管路与皮囊注水管路分别提供高压水；所述的注水控制机构包括水管-钻杆接头、高压水管，以及设在注水操作台上的注水转向开关、水位高程表、水压表、进水阀、调压阀和高压水源接口，水管-钻杆接头一端连接高压水管，一端连接注水钻杆，高压水管另一端连接注水转向开关；

上述通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统的使用方法包括以下步骤：

步骤一：在井下巷道内布置用于导水裂隙带探测的钻测系统，接通高压水源，通过钻机将钻头体钻进至超过导水裂隙带所处的最高位置；

步骤二：待钻孔完毕后进行撤钻，在撤钻过程中进行导水裂隙带高度探测，每回撤单位长度注水钻杆时进行一次测量，具体测量过程为：

通过注水操作台上的注水转向开关向皮囊注水管路中注水，使测量位置处的封堵皮囊膨胀鼓起并与孔壁紧密接触，然后调节注水转向开关，向钻齿注水管路中注水，钻齿的水进了钻孔之后流入裂隙，当水位高程表显示的数值达到钻孔孔底的高程值时，关闭进水阀，观察水位高程表的示数变化，当水位高程表的示数不再变化时，记录该测量位置处的水位高程值；

步骤三：当一个测点结束后通过调压阀将封堵皮囊中的水放掉，回撤单位长度的注水钻杆至下一个测点；

步骤四：重复步骤二和步骤三的操作，直至注水钻杆全部撤回；

步骤五：在注水钻杆全部回撤结束后，对获得的孔内不同测点位置处的水位高程数据进行处理，依据理论计算可知，水位高程表的设计原理依据液体压力计算表达式P＝ρgh，经过换算获得式中：h为水位高程值；P为注水操作台测量获得的水压值；g为重力加速度；ρ为水的密度；

步骤六：根据钻测钻头在孔内不同测点位置得到的水位高程值的变化，判断导水裂隙带范围，导水裂隙带区域为水位高程值随孔内测点位置深度变化的区域；具体方法是：

以不同测点处于的孔深为横坐标，以不同测点水位高程值为纵坐标绘制水位高程值-钻孔深度曲线，曲线上水位高程值发生变化的区域为导水裂隙带区域。

2.如权利要求1所述的通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统的使用方法，其特征在于，所述水管-钻杆接头内和高压水管内均设有与注水钻杆中的钻齿注水管路和皮囊注水管路贯通的两条注水管路。