[發明專利]一種工程巖體圍巖完整性及松動圈測試方法

有效

• 申請號: 201910059683.0
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109655369B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張曉君;李曉程;宋林波;李如峪
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G01N7/00
• 分類號: G01N7/00;G01N21/88
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所(普通合伙) 37223
• 代理人: 孫愛華

一種工程巖體圍巖完整性及松動圈測試方法，屬于礦業和巖土工程安全檢測與監控技術領域。包括氣囊測試裝置以及如下步驟：步驟1001，開設鉆孔；步驟1002，放入氣囊測試裝置；步驟1003，對氣囊（5）進行充氣；步驟1004，向密閉區段進行充氣；步驟1005，判斷巖體的完整性；步驟1006，判斷當前密閉區段是否測試完畢；步驟1007，判斷當前鉆孔（11）是否測試完畢；步驟1008，進行該鉆孔（11）內下一區段的測試；步驟1009，進行其他鉆孔（11）的測試。本工程巖體圍巖完整性及松動圈測試方法，具有操作簡單、安全、可靠、環保、經濟、準確性高和應用范圍廣等優點。

技術領域

一種工程巖體圍巖完整性及松動圈測試方法，屬于礦業和巖土工程安全檢測與監控技術領域。

背景技術

工程巖體被開挖后，造成圍巖應力升高，如果圍巖中集中的應力超過其強度，圍巖將發生破壞，從臨空面到巖體深部將呈現破裂帶、塑性區和彈性區，其中破裂帶就稱為圍巖松動圈，破碎圍巖的支護是工程巖體安全和施工工作的重點及難點，因此圍巖松動圈的測試特別重要，圍巖松動圈的確定對于選擇合理的支護方式和參數及工作面超前支護范圍具有重要意義。

目前圍巖松動圈測試方法主要有聲波法、多點位移計法、地質雷達法、地震波法、電阻率法和滲透法等，目前主要采用聲波測試方法，該方法分單孔法和雙孔法，其存在的主要問題是，在測試中，經常要提供風和水管，工作量較大，采用水作為聲波探頭與巖石孔壁的耦合媒介，對水的流量、壓力和水質要求較高，實際操作困難，測試人員經常全身被水弄濕，測試過程受耦合媒介的影響導致測試結果不準，很多情況的波速也難以確定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種通過在鉆孔內形成密閉區段，并向密閉區段內充入氣體，通過充氣至預定氣壓后的充氣體積對密閉區段內的巖體完整性進行判斷，具有操作簡單、安全、可靠、環保、經濟、準確性高和應用范圍廣等優點的工程巖體圍巖完整性及松動圈測試方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該其特征在于：包括氣囊測試裝置，氣囊測試裝置包括間隔設置的兩個氣囊，設置有向氣囊中充氣的氣囊充氣管，氣囊充氣后與所述鉆孔的內壁緊密貼合，兩個氣囊在鉆孔內間隔形成密閉區段，還設置有向密閉區段中充氣的鉆孔充氣管，測試方法包括如下步驟：

步驟1001，在工程巖體圍巖測試處利用成孔鉆機進行施工，開設形成測試用的鉆孔，鉆孔開設完成之后進行清孔；

步驟1002，將氣囊測試裝置放入鉆孔內，并首先將氣囊測試裝置的內端置于鉆孔的盡頭處；

步驟1003，對氣囊充氣管進行充氣，氣囊膨脹后在鉆孔內形成用于測試的密閉區段；

步驟1004，向鉆孔內的密閉區段進行充氣，并充至預定氣壓并記錄將密閉區段充氣至預定氣壓所需要的氣體體積；

步驟1005，通過巖體完整性判斷流程確定鉆孔內當前密閉區段中巖體的完整性；

步驟1006，判斷當前密閉區段是否測試完畢，如果測試完畢，執行步驟1007，如果當前測試區段未檢測完畢，返回步驟1005；

步驟1007，判斷當前密閉區段所在的鉆孔是否測試完畢，如果測試完畢，執行步驟1009，如果當鉆孔未檢測完畢，執行步驟1008；

步驟1008，將氣囊測試裝置向鉆孔的開口處外移，并返回步驟1003，進行該鉆孔內下一區段的測試；

步驟1009，當前鉆孔測試完畢，得到當前鉆孔中整體的完整性數據，然后將氣囊測試裝置從該鉆孔中取出，進行其他鉆孔的測試。

優選的，所述的兩個氣囊之間由氣囊充氣管以及鉆孔充氣管連接并連通，氣囊充氣管以及鉆孔充氣管同時連接在任意一個氣囊的端部并延伸至鉆孔外部，并與氣源連接，在連接兩個氣囊的鉆孔充氣管表面設置有鉆孔出氣孔。