[發(fā)明專利]用于含水體構(gòu)造預(yù)報(bào)的巖體溫度探測(cè)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210509198.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN103018787A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 惠冰;張慶松;李術(shù)才;李志鵬;韓偉偉;朱明聽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V9/02
• 分類號(hào): G01V9/02;G01K11/32
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 劉乃東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下工程含水體構(gòu)造預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于含水體構(gòu)造預(yù)報(bào)的巖體溫度探測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

地下工程中的水害一直是制約我國(guó)采礦能源及其他資源的主要因素。對(duì)于地下工程含水體構(gòu)造的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)也亟待解決，現(xiàn)有技術(shù)中采用瞬變電磁法（TEM）、地質(zhì)雷達(dá)、高密度電法等來預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)含水體構(gòu)造的基本原理大多與電、電磁有關(guān)，這些方法存在的缺陷是①當(dāng)探測(cè)區(qū)域周邊有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，所測(cè)到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響探測(cè)效果。②對(duì)地層、工程開挖空間及探測(cè)區(qū)域條件依賴性高。特別是在測(cè)試區(qū)域干擾信號(hào)多的區(qū)域，比如支護(hù)結(jié)構(gòu)、電纜附近，探測(cè)精度受較大影響，有時(shí)甚至難以成功實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于含水體構(gòu)造預(yù)報(bào)的巖體溫度探測(cè)系統(tǒng)；具有對(duì)溫度梯度變化敏感性高，無地層影響，采用同點(diǎn)多次觀測(cè)，與探測(cè)目標(biāo)有最佳耦合，異常溫度變化響應(yīng)強(qiáng)，形態(tài)簡(jiǎn)單，分辨能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種用于含水體構(gòu)造預(yù)報(bào)的巖體溫度探測(cè)系統(tǒng)，包括空氣囊，空氣囊設(shè)有充氣嘴，充氣嘴下部設(shè)有螺帽、密封圈，空氣囊與充氣嘴通過密封圈密封連接，空氣囊外表面設(shè)有光纖溫度傳感器，光纖溫度傳感器通過信號(hào)收集線與溫度采集器連接，溫度采集器通過電源線與電源連接，空氣囊內(nèi)設(shè)有支承架，密封圈與支承架用密封膠密封連接。

所述空氣囊采用兩端面封閉的圓管結(jié)構(gòu)，充氣嘴與外端面連接，所述圓管的外徑小于鉆孔的直徑。

所述空氣囊采用塑料材料。

所述光纖溫度傳感器沿空氣囊外表面同一深度設(shè)有三只并均布，三只光纖溫度傳感器分別測(cè)量各點(diǎn)溫度。在每個(gè)深度段同時(shí)采集三個(gè)溫度t1、t2、t3，采用平均法獲得該深度的一個(gè)平均巖體溫度保持該系統(tǒng)深度不變，同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)巖體溫度探測(cè)系統(tǒng)60°，增加測(cè)量一組平均巖體溫度。將同一深度的兩組平均巖體溫度再取均值作為該深度的溫度值。

支承架外端部設(shè)有拉環(huán)，方便人工操作。

本發(fā)明的有益效果：

1.所述測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確可靠，通過測(cè)量巖體內(nèi)溫度的變化規(guī)律，確定巖體中含水體構(gòu)造的規(guī)模、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地下工程含水體構(gòu)造，用于巷道開挖或其他因素影響下的地下工程施工過程，有利于實(shí)際工程的安全施工與災(zāi)害預(yù)警；

2.采用同點(diǎn)多次觀測(cè)，與探測(cè)目標(biāo)有最佳耦合，對(duì)溫度梯度變化敏感性高，溫度場(chǎng)變化異常響應(yīng)真實(shí)、有效反應(yīng)地下工程含水體構(gòu)造存在，無地層影響，異常溫度變化響應(yīng)強(qiáng)，形態(tài)簡(jiǎn)單，分辨能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1.拉環(huán)；2.充氣嘴；3.螺帽；4.溫度采集器；5.電源線；6.電源；7.密封圈；8.空氣囊；9.信號(hào)收集線；11.支承架；12.光纖溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

結(jié)合圖1，一種用于含水體構(gòu)造預(yù)報(bào)的巖體溫度探測(cè)系統(tǒng)，包括空氣囊8，空氣囊設(shè)有充氣嘴2，充氣嘴2下部設(shè)有螺帽3，空氣囊8與充氣嘴2用密封圈7密封連接，空氣囊8外表面設(shè)有光纖溫度傳感器12，光纖溫度傳感器12通過信號(hào)收集線9與溫度采集器4連接，溫度采集器4通過電源線5與電源6連接，空氣囊8內(nèi)設(shè)有支承架11，支承架11與密封圈7密封連接。

所述空氣囊8采用兩端面封閉的圓管結(jié)構(gòu)，充氣嘴2與外端面連接，所述圓管的外徑小于鉆孔的直徑。

所述空氣囊8采用塑料材料。

所述光纖溫度傳感器12沿空氣囊8外表面同一深度設(shè)有三只并均布，三只光纖溫度傳感器12分別測(cè)量各點(diǎn)溫度。在每個(gè)深度段同時(shí)采集三個(gè)溫度t1、t2、t3，采用平均法獲得平均巖體溫度分別測(cè)量在不同深度下巖體的溫度并記錄下來。

支承架外端部設(shè)有拉環(huán)1，方便人工操作。