[发明专利]一种水文地质长观钻孔分层监测装置

说明书

本发明提供了一种水文地质长观钻孔分层监测装置，长观钻孔位于松散层、基岩层中，松散层、基岩层中均包括含水层和隔水层，包括封隔系统，所述封隔系统包括中轴管、封隔器、高压软管和压力泵；所述中轴管伸入所述长观钻孔中，所述封隔器串联在所述中轴管上，且所述封隔器与所述含水层对应设置，所述封隔器包括上封隔器和下封隔器，所述含水层位于与其对应的所述上封隔器和下封隔器之间，所述高压软管与所述封隔器依次连通，所述压力泵位于所述长观钻孔的外侧，且所述压力泵与所述高压软管相连。本发明能够实现水文长观单孔多含水层分层实时监测，使得长期观测钻孔的孔径常规化，安装工艺简单化，观测数据高质量化，达到降低工期和成本的目的。

技术领域

本发明涉及水文地质技术领域，特别是涉及一种水文地质长观钻孔分层监测装置。

背景技术

水文地质长期观测孔，简称长观孔，是水文地质勘探、矿山水情监测、水源地评价的必须工程。但一直以来，一个钻孔只能观测一个含水层，要观测多个含水层就必须施工和含水层数一样多的观测孔数。这样工程量就会很大，造价就会很高，工期就会很长。很多矿山因为施工场地有限，不同含水层的长观孔无法施工在同一场地，而要观测不同的含水层就需要在不同的地区再施工所需的观测孔，这样就造成不同含水层的资料无法对比，不同含水层的水力联系无法确定，水文地质条件难以正确分析。为了节约经费，很多矿山采取了单孔多含水层混合水位观测，这不但造成了各含水层水位数据失真，而且还人为地造成高水压含水层向低水压含水层的越流补给，对于矿山使得不具威胁的含水层变成危险源，对于水源地，使原本充足的开采量变的不足。为了解决这些问题，水文地质科技人员研制了多级完整监测井、CMT监测井、Waterioo监测井、Westbay MP监测井、多通道管监测井、巢式监测井等单孔多含水层的观测技术，但因这些方法或使得观测孔井径过大、或成本过高、或安装工艺过于复杂、或因含水层分隔不良，如采用膨胀橡胶时的膨胀压力不足所致，导致资料误差过大而失去意义，从而在矿山水文地质工作中没能得到普及应用。目前在矿山长观孔的自动观测中，仍然只是一个钻孔只观测一个含水层或混合层。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种水文地质长观钻孔分层监测装置，实现在单一普通钻孔中，在无人现场管理又能经济有效的观测多个含水层的水位和水温，并将观测数据通过物联网智能终端远程无线发送至数据中心，进行计算机计算与解析，将成果提供给用户的技术和设备。

本发明提供了一种水文地质长观钻孔分层监测装置，长观钻孔位于松散层、基岩层中，所述基岩层位于所述松散层的下侧，所述松散层、基岩层中均包括含水层和隔水层，所述含水层位于两个所述隔水层之间，包括封隔系统，所述封隔系统包括中轴管、封隔器、高压软管和压力泵；所述中轴管伸入所述长观钻孔中，所述封隔器串联在所述中轴管上，且所述封隔器与所述含水层对应设置，所述封隔器包括上封隔器和下封隔器，所述含水层位于与其对应的所述上封隔器和下封隔器之间，所述高压软管与所述封隔器依次连通，所述压力泵位于所述长观钻孔的外侧，且所述压力泵与所述高压软管相连。本发明能够实现水文长观单孔多含水层分层实时监测，使得长期观测钻孔的孔径常规化，安装工艺简单化，观测数据高质量化，达到降低工期和成本的目的。

进一步地，还包括注浆系统，所述注浆系统包括注浆压力泵和注浆高压管；所述注浆高压管可收放地置入所述中轴管中，所述注浆压力泵位于所述长观钻孔的外侧，且所述注浆压力泵与所述注浆高压管相连。

进一步地，还包括数据采集系统，所述数据采集系统包括传感器、线缆管和钻孔监测终端；所述传感器置于所述长观钻孔中与所述含水层对应的位置处，所述钻孔监测终端位于所述长观钻孔的顶端，所述传感器与所述钻孔监测终端之间通过所述线缆管相连。

进一步地，还包括监测系统，所述监测系统包括监测分站和监测主站，所述监测分站和监测主站通过无线信号传输与所述钻孔监测终端信号连接。

进一步地，所述封隔器为中空的钢管轴芯和遇水膨胀橡胶或钢筋膨胀胶囊制成。

进一步地，所述中轴管为中空钢管或高强PVC管。