[發明專利]一種鉆孔回填進度實時監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 202111019533.0
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113738340A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 張誠成;施斌;王政;謝濤;張泰銀;魏廣慶;賈立翔
• 申請（專利權）人: 蘇州南智傳感科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/005
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 金迪

本發明提供一種鉆孔回填進度實時監測裝置，包括：傳感光纜，跟隨配重導錘豎直下放至待回填鉆孔中，傳感光纜伸出鉆孔外的一端與分布式聲波傳感調解儀通信耦合；分布式聲波傳感調解儀采集傳感光纜沿線各傳感通道的振動信號，并將振動信號傳輸至鉆孔回填進度評價裝置；鉆孔回填進度評價裝置包括數據采集模塊、數據處理模塊和回填進度評價模塊，數據采集模塊接收分布式聲波傳感調解儀的振動信號，數據處理模塊對采集到的數據進行去噪、快速傅里葉變換處理后發送至回填進度評價模塊，回填進度評價模塊計算傳感光纜的任意相鄰兩道傳感通道的幅值之比，判斷回填穩定深度。本發明有效、便捷地實時監測裝置鉆孔回填進度。

技術領域

本發明屬于鉆孔回填技術領域，具體涉及一種鉆孔回填進度實時監測裝置及監測方法。

背景技術

鉆探是獲取工程地質信息的最直觀的形式，也是工程勘察階段最主要的手段之一。鉆孔的回填封閉是鉆探過程中的最后一個重要環節，《巖土工程勘察規范》(GB50021－2001)(2009年版)9.1.2條明確規定鉆孔完工后應妥善回填。而實時掌握鉆孔的回填進度，對于回填工期及進度管理具有重要的意義。采用傳統點式、電式傳感器監測鉆孔回填進度，在傳感器下孔時易造成堵孔。

而聲波信號監測是地質與巖土工程穩定性分析和監測預警的重要手段，被廣泛應用于地下工程、邊坡工程和壩基工程。

分布式聲波傳感(Distributed Acoustic Sensing，簡稱DAS)技術是一種可以實現連續分布式聲波或振動監測的新型分布式光纖傳感技術，具有探測距離長、環境適應性強、成本低、可重復探測等優勢。

例如公告號為CN104315988B的專利公開了一種采動覆巖變形分布式光纖檢測方法，該方法根據采動巖層變形特點，回采工作面上方的地面或回采工作面的進風巷和回風巷頂板中布置鉆孔，在鉆孔中埋設傳感光纖后采用混凝土漿液由里向外進行封孔，并對各鉆孔中預留的傳感光纖進行串聯之后通過傳輸光纜引到監測室。采動前先對覆巖巖體進行初值測試，隨著回采工作面向監測孔推進或遠離，測量因采動引起的巖層變形，并把每一頻次的監測數據減去初始值作為不同時間段覆巖的變化值。通過監測數據分析，得到覆巖變形的應變分布，確定采動引起的覆巖變形破壞高度和受力狀況。該方法具有分布式、精度高、安裝簡便及成本低廉等優點，適用于各種采動引起的巖土體變形監測領域。

公布號CN103438820A公開了一種鉆孔剖面巖土體分層變形光纖測量方法，選擇測量點，鉆孔后對土層進行編錄，成孔后，下放感測光纖后對孔進行回填，當感測光纖周圍的巖土體發生變形時，由于周圍土體的包裹力，將帶動感測光纖發生變形，通過BOTDR/A等技術測量感測光纖的應變分布，即可獲得鉆孔剖面相應位置的應變分布情況，將獲取的應變沿著光纖進行相應位置的積分便可得出深部巖土體各個土層的變形情況，從而實現鉆孔剖面巖土體分層變形分布式測量，適用于地面沉降、地面塌陷、礦山等巖土體變形監測領域。

然而，上述方法均無法對鉆孔回填進度進行實時監測。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉆孔回填進度實時監測裝置及監測方法，以實時監測鉆孔的回填進度，并且下孔時不易堵孔。

本發明提供了如下的技術方案：

一種鉆孔回填進度實時監測裝置，包括：

傳感光纜，跟隨配重導錘豎直下放至待回填鉆孔中，所述傳感光纜伸出鉆孔外的一端與分布式聲波傳感調解儀通信耦合；

所述分布式聲波傳感調解儀采集所述傳感光纜沿線各傳感通道的振動信號，并將所述振動信號傳輸至鉆孔回填進度評價裝置；

鉆孔回填進度評價裝置包括通信耦合的數據采集模塊、數據處理模塊和回填進度評價模塊，所述數據采集模塊接收所述分布式聲波傳感調解儀的振動信號，所述數據處理模塊對采集到的數據進行去噪、快速傅里葉變換處理后發送至回填進度評價模塊，所述回填進度評價模塊計算傳感光纜的任意相鄰兩道傳感通道的幅值之比，判斷回填穩定深度。