[实用新型]一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计

说明书

本实用新型涉及一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，包括膨胀枕、压力检测器以及油管，所述膨胀枕为密闭的圆管状结构，油管与膨胀枕的一端连接，所述膨胀枕的外圈设有管壁向内凹陷形成的避让槽，所述避让槽沿膨胀枕长度方向延伸且贯穿膨胀枕长度方向，油管可容置于所述避让槽内，所述避让槽至少设有两个且沿周向均布，通过在膨胀枕上设置避让槽，能够使其他的膨胀枕上设置的油管穿过，测量多点的应力时，将多个应力计逐个装入，位于更深位置的应力计的油管需要越过更浅位置的应力计，油管从避让槽中穿过，因此能够在一个孔中测量多个不同深度位置的岩层应力，从而增加钻孔应力监测的现场实用性和适用性，提高冲击地压监测预警准确性。

技术领域

本实用新型涉及钻孔应力计领域，具体是指一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计。

背景技术

矿山开采将引起原岩应力场发生改变，即采动将使原岩应力状态发生改变进而形成新的应力状态。从应力场角度对煤岩层冲击危险性进行预测与评价，研究深部开采冲击地压灾害区域应力监测传感器具有实际意义。

目前，采动应力监测最常见的设备是充液膨胀枕式钻孔应力计，其具有成本低、施工简单、稳定性高且能进行长期实时在线监测等优点，在采动应力监测中得到广泛应用。尽管如此，充液膨胀枕式应力计仍存在一些技术难题，主要表现在：①受油馕结构限制，只能进行单向监测，对现场安装要求较高，且在无法确定主应力方向时安装具有一定盲目性；②与钻孔耦合性差，尤其是在易塌孔的钻孔安装时无法达到安装要求，进而造成监测效果较差。

常见的钻孔应力计都是一孔一点的，受其外形约束，钻设一个孔只能放置一个应力计，每个应力计只能测量一个点的应力情况，而对大范围围岩应力场的变化规律预测需要监测多点不同深度位置的应力，因此需要钻设多个不同深度的孔用于检测不同深度的应力状态。钻孔应力计一般安装在Φ45～Φ50mm于深盲孔内，钻孔较深，一般在8米以上，打多个孔满足多点测量难度加大，成本加大，耗费物力财力。

对于本领域的技术人员来说，增加钻孔应力监测的现场实用性和适用性，提高冲击地压监测预警准确性是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，包括膨胀枕、压力检测器以及连接膨胀枕和压力检测器的油管，所述膨胀枕为密闭的圆管状结构，油管与膨胀枕的一端连接，所述膨胀枕的外圈设有管壁向内凹陷形成的避让槽，所述避让槽沿膨胀枕长度方向延伸且贯穿膨胀枕长度方向，油管可容置于所述避让槽内，所述避让槽至少设有两个。

本方案中的避让槽能够使其他的膨胀枕上设置的油管穿过，测量多点的应力时，将多个应力计逐个装入钻孔，位于更深位置的应力计的油管需要越过更浅位置的应力计，油管从避让槽中穿过，因此能够在一个孔中测量多个不同深度位置的岩层应力，同时由于设置了避让槽，使膨胀枕的截面为类似波浪形的结构，可以使膨胀枕得到更好的周向膨胀张开。

作为优化，所述避让槽的截面为V形。本方案中的避让槽的截面为V形，在膨胀时V形的夹角增大，从而使膨胀枕得到更好的周向膨胀张开。

作为优化，所述避让槽设有四个。本方案中的避让槽设有四个，从而在一个钻孔中最多可以设置5个应力计。

作为优化，所述油管在避让槽内的位置低于所述膨胀枕的最小直径。从而使油管不与钻孔孔壁接触，检测更加准确。

作为优化，多个避让槽沿周向均布。避让槽周向均布，使膨胀枕周向均匀膨胀。

作为优化，所述避让槽的深度为膨胀枕半径的0.5~0.8倍。本方案中避让槽的深度为膨胀枕半径的0.5~0.8倍，一方面便于油管的穿过设置，另一方面便于膨胀枕的膨胀。