[實用新型]頂板導水裂隙帶多段封堵同步測漏系統

有效

• 申請號: 201520443397.1
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN204754919U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 劉偉韜;宋文成;張勤;劉士亮;趙春波;張茂鵬;廖尚輝;宰慧;董文程;王建寧;王東輝;王鵬飛
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張紅鳳

技術領域

本實用新型屬于礦山導水裂隙帶高度測定技術領域，具體涉及頂板導水裂隙帶多段封堵同步測漏系統。

背景技術

礦山導水裂隙帶高度的測量是標志煤巖賦存狀態的重要參數。在研究礦井防治水時，它是一個關鍵性的基礎參數，因此為研究采動圍巖中的導水通道的形成，有必要掌握巖層移動規律和確定導水裂隙帶的高度測定，現有技術中通常采用數值模擬、經驗公式預計、現場實測等手段來進行測定。

然而，由于現場條件復雜，在一定程度上，數值模擬不能很好的反映現場情況，經驗公式預計的盲目性較大，隨著采深加大，經驗公式的適用性越來越差；而且現場實測采用的設備每次只能測量一段，每段的測量長度約為1.5m，而鉆孔長度約為30-50m，造成測量設備在鉆孔中移動次數過多。由于鉆孔傾角造成的水頭壓力誤差和設備自身缺陷，導致現有技術中設備每次的測段不能太長，同時，由于設備自身缺陷會出現一系列的問題，如不能同時測量多個測段、測量工作量大、移動次數多、測量不精確等。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種頂板導水裂隙帶多段封堵同步測漏系統(即頂板導水裂縫帶發育高度分段觀測系統)，該系統可實現頂板導水裂隙帶任意角度的多段和同步測量，并且可根據鉆孔長度適當的增加一次測量的測段數目，成倍的減少了工作量，提高了測量精度。

其技術解決方案包括：

一種頂板導水裂縫帶發育高度分段觀測系統，其包括探測系統、封堵系統和供給測定系統，所述探測系統安裝在裂隙帶的鉆孔中，所述封堵系統用于封閉所述鉆孔，

所述探測系統包括測試探頭，所述測試探頭是由若干個探測單元依次連接在一起形成的，相鄰的探測單元之間通過卡槽接頭形成可拆卸連接，每個探測單元包括進水管、回水管、壓力調節閥和電子流量計，所述進水管和回水管呈平行排布，位于中部和尾部的探測單元其進水管和回水管的兩端分別卡設在所述卡槽接頭上，位于前部的探測單元的進水管和回水管的一端連接在所述卡槽接頭上，另一端連接有U形管道，相鄰的探測單元的進水管、回水管保持在一條直線上，在卡槽接頭的內部設置所述壓力調節閥，所述回水管上設置有出水口，所述電子流量計安設在所述出水口處，用于記錄該探測單元的流水量，每個探測單元中的水流壓力保持相等；

所述封堵系統包括膠囊連接管、緊固螺圈、封堵膠囊操作臺和若干個封堵膠囊，每個封堵膠囊均包繞在所述卡槽接頭的外部，由所述的緊固螺圈將封堵膠囊緊固在所述卡槽接頭上，所述膠囊連接管卡設在所述卡槽接頭上，用于將相鄰的封堵膠囊連通，所述封堵膠囊操作臺通過所述膠囊連接管向每個封堵膠囊內輸送高壓氣源；

所述供給測定系統與所述進水管連通，用于向進水管內注水、顯示并記錄各個參數。

上述技術方案直接帶來的有益技術效果為：將測試探頭設置為若干段即若干個單元，并且通過壓力調節閥調節壓力值，保證每個探測單元的壓力值保持相等，由于存在若干個探測單元，又可實現對鉆孔的同步測量。

測試探頭中的每個單元與封堵系統中封堵膠囊相配合，可形成數個相對獨立的探測單元，進行多單元同步測量，可增加每次測量的總長度；而現有的探測裝置，只有一個探測單元，且單元長度較短，造成移動、測量次數多、工作量大，精確度差。

本實用新型測漏系統可使每次測量總長度長、測試探頭移動次數少、工作量成倍減少，當探測單元測量時，壓力調節閥閉合，可使每個探測單元彼此間相對獨立，可減少水頭壓力造成的誤差，實現多段同步測量；當探測單元缺水時，壓力調節閥開啟，可使每個探測單元依次補充壓力水源(先從位于前部的探測單元開始)。另外，由于壓力調節閥開啟壓力可根據鉆孔的傾角和各個探測單元所測長度來調節，因此利用該系統可實現頂板導水裂隙帶的任意角度的鉆孔測量。

作為本實用新型的一個優選方案，所述卡槽接頭包括柱狀腔室、進水管卡槽接頭、回水管卡槽接頭和封堵膠囊接頭，所述封堵膠囊接頭位于所述回水管卡槽接頭的上方，所述柱狀腔室的頂部和底部有向外側延伸的凸緣，所述封堵膠囊包繞在所述凸緣上。

上述技術方案所帶來的直接有益技術效果為：凸緣在緊固螺圈固定封堵膠囊時，起到支撐作用，通過緊固螺圈，可將封堵膠囊固定在凸緣上，使封堵膠囊與卡槽接頭形成起脹封堵膠囊所需的密封空間。

作為本實用新型的另一個優選方案，所述膠囊連接管分為獨立的若干段，在靠近每段膠囊連接管的前部和尾部處均設置有套緊螺絲，位于前部和尾部的膠囊連接管呈圓形擋板狀，用以擋住所述套緊螺絲。

優選的，所述套緊螺絲中間呈圓孔狀，通過螺紋連接將膠囊連接管緊固在封堵膠囊接頭上。