[发明专利]围岩采动破坏范围分段测试方法

摘要

本发明公开了一种围岩采动破坏分段测试方法，属于矿山顶底板岩体破坏范围测定技术领域。解决了矿山顶底板岩体观测设备的一次封堵多段测量、封堵测漏一体化及其内部水压力转换测定问题。其所采用的测试系统包括封堵系统、导向系统、供给推进系统和压力转换系统，每个封堵系统的封堵单元均包括漏水管及连接在漏水管两端的管状接头，相邻的封堵单元之间设置有连通管，连通管的两端分别连接在相邻封堵单元的管状接头上，在两个管状接头之间的漏水管外围设置有封堵胶囊，封堵胶囊与漏水管之间形成一定的封堵空间。本发明测试方法可以同时实现一次封堵多段测量、封堵测漏一体化及封堵高压水源向观测低压水源的压力转换。

主权项

一种围岩采动破坏分段测试方法，其特征在于：其所采用的测试系统包括封堵系统、导向系统、供给推进系统和压力转换系统；所述封堵系统包括第一封堵单元、第二封堵单元和第三封堵单元，其中，第一封堵单元位于围岩钻孔的最内侧，第三封堵单元位于最外侧，第二封堵单元设置有多个，每个封堵单元均包括漏水管及连接在漏水管两端的管状接头，相邻的封堵单元之间设置有连通管；所述压力转换系统包括水压转换器和卡槽管接头，所述水压转换器包括活塞和基体两部分，所述活塞左端面面积大于右端面面积，所述活塞内设置有相互连通的导水孔，所述导向系统包括导向锥；所述测试方法包括以下步骤：a打钻孔，在煤岩巷道中向顶板或底板岩体中先后施工规定角度的多个钻孔，孔深30‑70m；b安装观测系统，将导向锥安装在第一封堵单元头部的管状接头上，然后将连通管的两端分别连接在相邻封堵单元的管状接头上，依次安装第一封堵单元、第二封堵单元和第三封堵单元，在每个封堵单元两个管状接头之间的漏水管外围安装封堵胶囊，水压转换器通过卡槽管接头连接在第一封堵单元和第二封堵单元的管状接头上，将活塞内位于右端的导水孔通过小孔与卡槽管接头相连通，将位于左端的导水孔由基体密封，将供给推进系统与连通管接通；c封闭钻孔，待其到达初始位置后，用注水操作台向观测系统内注入水源至其达到预定初始水压，起胀封堵胶囊密封钻孔；d测定流水矢量参数，包括以下子步骤：设置由第三封堵单元向第一封堵单元方向中每段分别为第1测段、第2测段、第3测段..第n测段，将对应的每个测段的压力转换器开启压力分别设定为m₁＝2.5MPa,m₂＝2.6MPa,m₃＝2.7MPa...m_i...m_n(其中，m₁＜m₂＜m₃...＜m_i...＜m_n)，取观测水压P_i外为0.1MPa；向测试系统内注水，封堵胶囊内压力P_1内增加，当P_1内稍大于2.5MPa时停止注水，并保持此时水压1‑2分钟不变，此时只有第1测段水压转换器开启，并向对应钻孔内充水，当钻孔内水压到达0.1MPa，水压转换器关闭；当钻孔裂隙渗漏，致使钻孔内水压小于0.1MPa，则继续充水，此时读取并计算此时间段内平均漏失量L₁；继续增加水压至稍大于2.6MPa，此时为第1、2测段水压转换器开启并同时工作，读取并计算此时间段内平均漏失量L₂，得到第2测段的平均漏失量为L₂－L₁；依次类推第3段平均漏失量L₃－L₂－L₁，直到第n测段，随着段数n的增加，e回撤压力水源，使封堵胶囊处于卸压状态，然后利用供给推进系统移动观测系统至下一观测区域，重复步骤c、d，依次对钻孔进行测量。