[实用新型]采动裂缝井下导高观测系统

说明书

本实用新型实施例提供一种采动裂缝井下导高观测系统。该观测系统包括：注推机构、胀封机构和探测机构，胀封机构分别连接于探测机构的两端，注推机构与胀封机构连接；探测机构包括连通管、容纳腔和减压阀组件，容纳腔位于连通管的端部，且胀封机构通过容纳腔与连通管连接，减压阀组件的一端与容纳腔连接，另一端与连通管外侧的探测段连通。容纳腔的个数为两个，且两个容纳腔分别位于连通管的两端，减压阀组件的个数为两组，且分别一一对应连接于容纳腔。该观测系统可实现单水源高压胀封、低压探测和多种压力情况下的递进式探测。本实用新型实施例对于研究多压状态下的采动裂缝导水能力、精确探测导水裂缝带高度有着重要意义。

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻探技术领域，尤其涉及一种采动裂缝井下导高观测系统。

背景技术

煤层开采后，覆岩受采动影响，发生不连续变形破坏，覆岩破断失稳形成导水裂缝带，导水裂缝带的高度由垮落带和裂缝带组成，位于导水裂缝范围内的岩层将向采掘空间直接充水，形成矿井涌水，从而改变了覆岩含水层的初始渗流场，形成采动渗流场。从安全及水文地质角度来讲，导水裂缝带高度是预测矿坑涌水量，设计探放水钻孔，计算垂向防水煤柱的主要技术参数，对于研究顶板突水机理有重要的理论意义和实用价值，对矿井安全生产来说是最基本的技术依据。

导水裂缝带高度实测方法中，井下仰孔观测装置和方法作为一项新型试验研究成功的技术方法，如图1所示，采用双端堵水器封堵的方式在密闭空间探测水源在孔内裂隙中的漏失量，相较于地面钻孔观测法具有钻进及观测速度快、工艺简单、工程费用省等优点。但目前市场流通的井下仰孔观测设备存在一项较大的弊端，井下导高观测仪必须采用单独的起胀管路1和注水管路12对起胀胶囊2进行充气封堵，起胀管路1容易缠绕在钻杆上，探测过程中不能实现封堵观测一体化，而且现有技术只能实现单项压力状态下钻孔各孔段漏失流量的观测，测试数据较为单一且无对比性，未对低压探测段的多压递进式探测进行研究。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种采动裂缝井下导高观测系统，用以解决现有技术中不能实现封堵观测一体化的缺陷和只能实现单项压力状态下钻孔各孔段漏失流量的观测的缺陷，可以实现单水源高压胀封与低压探测的双重功能，同时能够实现低压探测段的多压递进式探测。

本实用新型实施例提供一种一种采动裂缝井下导高观测系统，包括：注推机构、胀封机构和探测机构，所述胀封机构分别连接于所述探测机构的两端，所述注推机构与所述胀封机构连接；其中，

所述探测机构包括连通管、容纳腔和减压阀组件，所述容纳腔位于所述连通管的端部，且所述胀封机构通过所述容纳腔与所述连通管连接，所述减压阀组件的一端与所述容纳腔连接，另一端与所述连通管外侧的探测段连通。

其中，所述容纳腔的个数为两个，且两个所述容纳腔分别位于所述连通管的两端，所述减压阀组件的个数为两组，且分别一一对应连接于所述容纳腔。

其中，每组所述减压阀组件包括多个减压阀，多个所述减压阀沿所述容纳腔横截面的周向间隔均匀设置。

其中，所述连通管连接于所述容纳腔横截面的中心位置。

其中，所述注推机构包括钻机和钻杆，所述钻机与所述钻杆连接，所述钻杆设置注水管路，所述注水管路与所述胀封机构连接。

其中，所述注推机构还包括注水控制器，所述注水控制器安装于所述注水管路的进水端。

其中，所述胀封机构为封堵胶囊。

本实用新型实施例提供的采动裂缝井下导高观测系统，通过探测机构的连通管将两端的胀封机构连接起来，可实现单水源高压胀封；通过探测机构的减压阀将高压水变为低压水，可实现低压探测；通过调节减压阀的水流输出压力，可实现多种压力情况下的递进式探测。本实用新型实施例对于研究多压状态下的采动裂缝导水能力、精确探测导水裂缝带高度有着重要意义。

附图说明