[发明专利]一种监测钻孔内含水层阻隔器及多层水位变化监测方法

说明书

本发明涉及一种监测钻孔内含水层阻隔器及多层水位变化监测方法，属于地下水监测技术领域，解决了现有监测方法无法在同一监测孔中对地下多层含水层进行同时监测的问题。本发明的监测钻孔内含水层阻隔器，包括控制管、张开绳索、上卡位簧片、上限位簧片、上限位板、橡胶套、上支架、连接销、上移动板、上位弹簧、中限位板、下位弹簧、下移动板、下限位板、下限位簧片、下卡位簧片和下支架。本发明结构简单，能够实现在同一监测孔中对地下多层含水层进行同时监测，测试结果更接近实际，完成监测后能够从钻孔中移出，而且不会损伤渗压传感器和温度传感器，阻隔器、渗压传感器和温度传感器均能够重复使用，能够显著降低成本，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及生态保护技术领域，尤其涉及一种监测钻孔内含水层阻隔器及多层水位变化监测方法。

背景技术

由于我国东部地区煤炭资源在逐渐枯竭，煤炭生产战略西移会不断加快，所以西部煤炭开采量会逐年攀升，预计未来西部地区煤炭产量将占全国煤炭总产量的70％以上。例如，鄂尔多斯盆地侏罗系煤层储量极大，而且煤质好，开采前景广阔，但覆岩中均存在巨厚状白垩系洛河组、侏罗系安定组砂泥岩(厚度200-400m)互层状岩层组合，加之大采高(采高5-12m)、大采深(采深500-700m)的开采特点容易造成岩层的不均匀沉降，形成多个离层空腔。第四系风积沙层潜水(直接生态供水水源)及白垩系洛河组砂岩承压水(生态储备水源)对当地的草原植被生态环境至关重要，但是离层空腔的扩容及负压作用使上覆水源渗漏、积聚、充水进离层空腔，造成生态水源扰动，破坏生态植被。其他聚煤盆地也有类似现象发生，具有普遍性。

目前，由于离层扩容吸水为一种新的水源扰动模式，且由于离层形成条件多样性，充水水源及充水水量确定困难，现有地下水水位监测方法无法实现在同一监测孔中同时监测多层生态水源在这种扰动模式下的变化情况。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种监测钻孔内含水层阻隔器及多层水位变化监测方法，用以解决现有监测方法无法在同一监测孔中对地下多层含水层进行同时监测、无法实现离层扩容对生态直接供水水源及储备水源扰动监测的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供一种监测钻孔内含水层阻隔器，包括控制管、张开绳索、上卡位簧片、上限位簧片、上限位板、橡胶套、上支架、连接销、上移动板、上位弹簧、中限位板、下位弹簧、下移动板、下限位板、下限位簧片、下卡位簧片和下支架；

上限位板、中限位板和下限位板由监测孔孔口向孔底方向依次套设并固定在控制管上；

上移动板和下移动板套设在控制管上，并能够沿控制管上下移动；上移动板与中限位板之间设有上位弹簧，下移动板与中限位板之间设有下位弹簧；

上移动板与上限位板之间设有上支架，下移动板与下限位板之间设有下支架，上支架和下支架能够分别在上移动板、下移动板的推动下张开与收缩；

控制管内安装有张开绳索，控制管的径向设有用于安装上卡位簧片、下卡位簧片的上、下卡位孔、用于安装上限位簧片、下限位簧片的上、下限位孔；卡位簧片和限位簧片的一端均固定在控制管的内壁，并通过铁丝与张开绳索连接，另一端能够通过卡位孔和限位孔伸出控制管外部；

上支架和下支架的外部均包裹设有橡胶套，当上支架和下支架张开后，橡胶套在上支架和下支架的支撑作用下与监测孔的内壁挤压接触。

进一步地，上支架和下支架均包括多根可折叠杆，可折叠杆包括第一杆和第二杆，第一杆和第二杆通过连接销连接。

进一步地，第奇数根可折叠杆的第一杆与第二杆的长度相同，第偶数根可折叠杆的第一杆的长度大于第二杆的长度。

进一步地，上支架的可折叠杆的长度小于下支架的可折叠杆长度，连接销均设置于可折叠杆的中部。