[发明专利]长钻孔中可回收式直流电法电极安装装置及分段监测方法

权利要求书

1.一种长钻孔中可回收式直流电法电极安装及分段监测方法，其特征在于：采用长钻孔中可回收式直流电法电极安装装置，该装置包括推送管(1)、载极模块(2)和多芯电缆(3)；所述推送管(1)为中空的刚性绝缘管，两端分别带有内螺纹(17)和外螺纹(16)；所述载极模块(2)包括单路膨胀器(4)、电极板(9)、弹性扶正器(19)、束线带(11)，所述单路膨胀器(4)包括单路管(5)、膨胀胶囊(7)与封囊环(8)，所述膨胀胶囊(7)利用两个封囊环(8)密封于单路管(5)外侧中间位置，所述单路管(5)为中空的刚性绝缘管，两端分别带有与推送管(1)相适配的内螺纹(17)和外螺纹(16)，单路管(5)中间位置设有一个通孔(6)，其联通膨胀胶囊(7)的内部，所述弹性扶正器(19)设置在单路管上且位于膨胀胶囊(7)的两侧位置，所述电极板(9)粘贴在膨胀胶囊(7)外侧中央位置；所述单路管(5)在膨胀胶囊(7)旁侧设置导线孔(24)与密封线塞(12)，所述密封线塞(12)旋入导线孔(24)，实现导线孔(24)的气性密封；所述多芯电缆(3)插入单路管(5)内部，且从导线孔(24)抽出双芯导线(10)连接所述电极板(9)，所述束线带(11)绑扎双芯导线(10)于单路膨胀器(4)外侧；膨胀胶囊(7)在推送管(1)和单路膨胀器(4)中注入高压气体下受压膨胀，使电极板(9)与钻孔壁接触耦合，且此状态下膨胀胶囊(7)截面的外径大于弹性扶正器(19)的外径；

多芯电缆(3)密封于推送管(1)与单路管(5)内部且穿过缆扣(15)，所述缆扣(15)卡插在内外螺纹连接处；单路管(5)和/或推送管(1)的外螺纹(16)端连接密封堵头(18)，所述单路管(5)和/或推送管(1)的内螺纹(17)端连接密封转换接口(20)；

具体步骤如下：

(a)根据监测范围钻进特定长度的长钻孔，根据长钻孔总长度确定长钻孔中每段直流电法监测的测线长度、测点间距、电极数量和分段监测次数，选择前进式或者后退式分段监测方式；

(b)将多芯电缆(3)一端从首个单路管(5)的内螺纹(17)端穿入，将多芯电缆(3)中对应的双芯导线(10)从导线孔(24)引出，并与电极板(9)连接，利用束线带(11)将双芯导线(10)捆扎于单路膨胀器(4)的外侧，再利用密封线塞(12)将导线孔(24)封堵，首个单路管(5)的外螺纹(16)端连接密封堵头(18)实现端口处气性密封，膨胀胶囊(7)两侧安装弹性扶正器(19)；

(c)根据测点间距，将多芯电缆(3)的另一端依次从载极模块(2)或者推送管(1)的外螺纹(16)端穿入，同时对载极模块(2)或推送管(1)进行编号，并且在螺纹连接处设置一个缆扣(15)与两个密封垫圈；然后依次将多芯电缆(3)中对应的双芯导线(10)从单路管(5)上的导线孔(24)引出，并与对应的电极板(9)连接，再利用密封线塞(12)将导线孔(24)严密封堵，利用束线带(11)将双芯导线(10)绑扎于单路膨胀器(4)外侧；之后顺序连接推送管(1)和单路膨胀器(4)，并在每个膨胀胶囊(7)的两侧安装弹性扶正器(19)；

(d)将安装完成的单路膨胀器(4)和推送管(1)顺序推送进入长钻孔中，并且实现安装与推送同步进行，直至将电极推送至目标测点位置，记录长钻孔中电极所在的测点位置；

(e)推送管(1)将电极全部推送进长钻孔中设定位置后，将位于孔口位置的推送管(1)的内螺纹(17)连接密封转换接口(20)，将多芯电缆(3)穿过电缆孔(21)与电法主机(25)连接，同时密封转换接口(20)实现内螺纹(17)端的气性密封；

(f)将耐高压气管连接注气孔(22)和风压泵，开启风压泵，向推送管(1)和单路膨胀器(4)中注入高压气体，膨胀胶囊(7)受压膨胀，使电极板(9)与钻孔壁良好耦合；

(g)开启电法主机(25)，进行钻孔中直流电法数据采集；直流电法监测期间，风压泵处于工作状态，从而保持推送管(1)和单路膨胀器(4)管路中气体处于高压恒压状态，使膨胀胶囊(7)始终处于膨胀状态；

(h)一段直流电法监测数据采集完成后，关闭高压气泵，打开泄压阀(23)对管路中高压气体进行泄压；然后断开多芯电缆(3)与电法主机(25)的连接，断开高压气管与风压泵的连接；继续连接推送管(1)与多芯电缆(3)，从而将钻孔内电极推送入下一段测点位置；或者依次退出并卸除推送管(1)与多芯电缆(3)，直至钻孔内电极后退达到下一段测点位置；

(i)根据现场钻孔内直流电法监测方案，以相同的方式重复步骤d至步骤h，依次完成每一段测线的数据采集，最终以分段监测的方式，完成整个长钻孔的孔中直流电法监测；

(j)整个长钻孔监测结束后将多芯电缆(3)、载极模块(2)、推送管(1)分类回收，对钻孔中每段测线的直流电法监测结果进行数学拟合处理，最终形成整个长钻孔的连续监测结果。