[發明專利]巖體滲透性原位測試方法

有效

• 申請號: 201810375928.6
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108732075B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 宋文成;梁正召;張軒;唐世斌;馬天輝;武娜;錢希坤
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明屬于巖體破壞范圍及滲透性測定技術領域，公開了巖體滲透性原位測試方法，所用的裝置包括測試探頭、推進機構、控制機構，測試探頭包括橡膠囊、漏水管、轉換器、連通管，漏水管兩端分別連接在接頭一、接頭二或接頭三上，在兩個接頭之間的漏水管的外圍包繞有一橡膠囊，橡膠囊與漏水管之間形成一定的封堵空腔。轉換器內部設置有一錐形轉換體，錐形轉換體內部及表面分別開有一通水孔、環形水槽，與轉換器上的孔一形成漏水通道。該測試裝置可以利用封堵高壓水源向觀測低壓水源的轉換，實現同一水源下封堵過程和測試過程在各自的壓力下工作，減少鉆孔內管道為一根，消除鉆桿與軟管的纏繞問題，提高工作過程的穩定性。

技術領域

本發明屬于巖體破壞范圍及滲透性測定技術領域，具體涉及巖體滲透性原位測試方法。

背景技術

巖體滲透性是反應巖體破壞特征的重要參數，巖體滲透性能的改變與其破壞密切相關，探究其滲透性變化可進一步判斷巖體的破壞范圍，對于進一步研究巖體破壞機制和突水機理具有重要的意義。目前，對巖體破壞范圍的探測常用的手段有直流電法、瞬變電磁法、微震檢測和壓水試驗法。由于直流電法和瞬變電磁法，容易受到作業環境的電磁場影響，而微震檢測法，信號傳播易受到裂隙影響，故以“鉆孔雙端封堵裝置”為代表的鉆孔壓水試驗法所得數據最為精確可靠。目前，鉆孔雙端封堵裝置外部存在封堵操作臺和供水操作臺兩個操作系統，所需人員較多，操作較為麻煩。由于外部的供水和供氣的兩個操作臺相互獨立，勢必造成對應連接的供水(觀測用)和供氣(封堵用)兩根管道，在隨著測試探頭在鉆孔的推進過程，發生兩根管道相互纏繞問題，輕則造成裝置封堵或觀測過程不穩定，重則容易拉斷供氣管道，造成設備無法正常工作。如何使封堵和供給操作臺合二為一，減少鉆孔內管道數量，同時是封堵過程和觀測過程在各自壓力下工作并保持實時補水過程，現有技術未能同時解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖體滲透性原位測試方法。

本發明的技術方案：

一種巖體滲透性原位測試方法，所用的裝置包括測試探頭、推進機構和控制機構；

所述的測試探頭包括橡膠囊5、漏水管3、轉換器6和連通管28，漏水管3兩端分別連接在接頭一2、接頭二4或接頭三7上，在兩個接頭之間的漏水管3的外圍包繞有橡膠囊5，橡膠囊5與漏水管3之間形成封堵空腔30；轉換器6內部設置有錐形轉換體10，錐形轉換體10內部及表面分別開有通水孔23、環形水槽22，與轉換器6上的孔一20形成漏水通道；

所述的推進機構包括鉆機14和空心桿12，空心桿12通過接頭三7與測試探頭螺紋連接；

所述的控制機構包括放水開關15、總控開關18、流量表16、壓力表一17和壓力表二19，用于向測試探頭內注水，控制外給水源壓力，顯示并記錄各個參數；

所述的接頭一2的數量為一個，為圓柱狀，在其兩端內部分別開有螺紋空腔，分別與漏水管3和引導頭1螺紋連接；

所述的引導頭1呈錐形，用于為測試探頭推進過程中導向；

所述的橡膠囊5的數量有兩個，前部的橡膠囊5通過緊固圈24固定在接頭一2和接頭二4的外端，尾部的橡膠囊5固定在兩個接頭三7的外部；

所述的漏水管3數量為兩個，其兩端分別于接頭一2、接頭二4或接頭三3螺紋連接，漏水管3上開有兩個孔三25，外部高壓水源通過孔三25進入橡膠囊5和漏水管3之間的封堵空腔30內部，起脹橡膠囊30與鉆孔31形成一個注水空腔29；

所述的轉換器6與接頭二4左端螺紋連接，其整體呈圓柱狀，外壁開有一個孔一20，中間部位開有中心通孔32，中心通孔32的右端大于左端；

所述的轉換器6側面壁以中心通孔32為中心分布有四個周邊通孔33，周邊通孔33與中心通孔32的右端和孔一20相聯通；