[發明專利]多段封堵雙端觀測系統

在審

• 申請號: 201510903148.0
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105386752A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 劉偉韜;宋文成
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/005
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張紅鳳

1.一種用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其包括探測系統、封堵系統和供給推進系統，所述探測系統安裝在圍巖裂隙的鉆孔中，其特征在于：

所述探測系統包括第一探測單元、第二探測單元、第三探測單元和第四探測單元，所述第一探測單元位于鉆孔的最外側，所述第四探測單元位于鉆孔的最內側，相鄰的探測單元之間、第一探測單元的前部及第四探測單元的尾部均設置有卡槽接頭，每個探測單元均包括平行布置的連通管和漏水管，相鄰的探測單元的連通管和漏水管通過所述卡槽接頭連接，其中，相鄰探測單元的連通管保持連通，位于第一探測單元和第二探測單元、第三探測單元和第四探測單元的漏水管保持連通，位于第二探測單元和第三探測單元之間的漏水管被卡槽接頭分隔為獨立的兩部分，分別為探測I段和探測II段，在第一探測單元和第二探測單元之間、第三探測單元和第四探測單元之間的卡槽接頭內設置有壓力調節閥；

所述第四探測單元伸入鉆孔的一端連接有U形管道，第四探測單元尾部的卡槽接頭上設置有水壓轉換系統，所述水壓轉換系統包括水壓轉換器和卡槽管接頭，所述水壓轉換器包括活塞和基體兩部分，所述活塞左端面面積大于右端面面積，所述活塞內設置有相互連通的導水孔，位于右端的導水孔通過小孔與所述卡槽接頭相連通，位于左端的導水孔開始時被基體內壁密封，在活塞的右端設置有凸臺，所述凸臺用于對活塞中的彈簧一進行限位，所述活塞用以控制左端導水孔與圍巖裂隙中的鉆孔保持連通或關閉；

所述封堵系統包括封堵膠囊，所述封堵膠囊包繞在每個卡槽接頭的外部，所述卡槽接頭內設置有起脹孔；

所述供給推進系統包括注水操作臺一、注水操作臺二和油壓裝置，所述注水操作臺一與探測I段連接，所述注水操作臺二與連通管連接，用于向探測II段注水；

在每個探測單元漏水管的上方均設置有通油管路，所述通油管路與所述油壓裝置連接。

2.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述卡槽接頭內還設置有兩個平行的通道，分別為通道I和通道II，所述通道I將相鄰探測單元的漏水管連接在一起，所述通道II將相鄰探測單元的連通管連接在一起，位于第二探測單元和第三探測單元之間的通道I內設置有擋塊，所述擋塊將第二探測單元和第三探測單元隔開；所述通道I上方設置有通油管路接口，所述通油管路接口連接在所述通油管路上，所述起脹孔設置在所述通道II下方。

3.根據權利要求2所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述通道I與漏水管之間、通道II與連通管之間均為螺紋連接。

4.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述壓力調節閥包括不對稱活塞組、彈簧二、位于頂部的通油孔和位于側部的方形孔，所述通油孔與所述通油管路連接，初始狀態時，在彈簧作用下，不對稱活塞組位于壓力調節閥內腔的一端，此時恰好完全封堵所述方形孔，工作狀態時，由油壓裝置提供的高壓油通過通油孔進入壓力調節閥內腔，作用于活塞組一側，將活塞組推向彈簧二的另一端，此時，活塞組間空隙與方形孔連通。

5.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述注水操作臺一向探測I段提供0.1MPa的水源，所述注水操作臺二向探測段II和封堵膠囊內提供2.5MPa的水源。

6.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述供給推進系統還包括回水壓力表、電子記錄器、鉆機和鉆桿，所述電子記錄器安裝在注水操作臺上，所述回水壓力表用于對回水管中的回水壓力進行校正檢測。

7.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述油壓裝置包括提供油源的油壓罐、儲能器和截止閥，所述儲能器與截止閥設置在通油管路上。

8.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述通油管路經過緊固螺絲固定在每個卡槽接頭上。

9.根據權利要求1所述的用于圍巖裂隙的封堵雙端觀測系統，其特征在于：所述水壓轉換器通過卡槽管接頭連接在第四探測單元的卡槽接頭上。