底板采動破壞范圍分段測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦山采動破壞帶深度測定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種底板采動破壞范圍分段測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山底板采動裂隙帶深度的測量是標(biāo)志煤巖賦存狀態(tài)的重要參數(shù)。在研宄礦井防治水時，它是一個關(guān)鍵性的基礎(chǔ)參數(shù)，因此為研宄采動圍巖中的導(dǎo)水通道的形成，就有必要掌握巖層移動規(guī)律和確定采動破壞帶的高度測定，通常采用數(shù)值模擬、經(jīng)驗公式預(yù)計、現(xiàn)場實測等手段。
[0003]然而，由于現(xiàn)場條件復(fù)雜，在一定程度上，數(shù)值模擬不能很好的反映現(xiàn)場情況，經(jīng)驗公式預(yù)計的盲目性較大，隨著采深加大，經(jīng)驗公式適用性越來越差?，F(xiàn)場實測采用的設(shè)備每次只能測量一段，每段的測量長度約為1.5111，而鉆孔長度約為30-50111，造成測量設(shè)備在鉆孔中移動次數(shù)過多，由于鉆孔傾角造成的水頭壓力誤差和設(shè)備自身缺陷，導(dǎo)致原有設(shè)備的每次的測段不能太長，導(dǎo)致測段數(shù)少(通常為I個測段數(shù))、工作量大、移動次數(shù)多、測量不精確等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種底板采動破壞范圍分段測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)底板采動破壞帶的多段和同步測量，并且可根據(jù)鉆孔長度適當(dāng)?shù)脑黾右淮螠y量的測段數(shù)目，成倍的減少了工作量，提高了測量精度。
[0005]其技術(shù)解決方案包括:
[0006]—種底板采動破壞范圍分段測試系統(tǒng)，其包括探測系統(tǒng)、封堵系統(tǒng)和供給測定系統(tǒng)，所述探測系統(tǒng)安裝在裂隙帶的鉆孔中，所述封堵系統(tǒng)用于封閉所述鉆孔，
[0007]所述探測系統(tǒng)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、固定式壓力調(diào)節(jié)閥、可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥和電子流量計，每個探測單元的進水管的兩端分別卡設(shè)在所述卡槽接頭上，位于前部和中部的探測單元的卡槽接頭內(nèi)設(shè)置所述固定式壓力調(diào)節(jié)閥，位于尾部的探測單元的卡槽接頭內(nèi)設(shè)置所述可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥，所述進水管上設(shè)置有出水口，所述電子流量計安設(shè)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；
[0008]所述封堵系統(tǒng)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(shè)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(nèi)輸送高壓氣源；
[0009]所述供給測定系統(tǒng)與所述進水管連通，用于向進水管內(nèi)注水、顯示并記錄各個參數(shù)。
[0010]上述技術(shù)方案帶來的直接有益技術(shù)效果:
[0011]將測試探頭設(shè)置為若干段即若干個單元，并且通過固定式壓力調(diào)節(jié)閥和可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)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(xiàn)對鉆孔的同步測量。
[0012]測試探頭中的每個探測單元與封堵系統(tǒng)中封堵膠囊相配合，可形成數(shù)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(xiàn)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(shù)多、工作量大，精確度差。
[0013]本發(fā)明測漏系統(tǒng)可使每次測量總長度長、測試探頭移動次數(shù)少、工作量成倍減少，當(dāng)探測單元測量時，固定式壓力調(diào)節(jié)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(xiàn)多段同步測量；當(dāng)探測單元缺水時，固定式壓力調(diào)節(jié)閥和可拆卸式壓力調(diào)節(jié)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，由于該系統(tǒng)中固定式壓力調(diào)節(jié)閥開啟壓力為定值，其值是根據(jù)特定的鉆孔傾角和各個探測單元所測長度來設(shè)定的，因此利用該系統(tǒng)只可實現(xiàn)底板采動破壞帶的特定角度的鉆孔測量。
[0014]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述卡槽接頭包括柱狀腔室、進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進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(cè)延伸的凸緣，所述封堵膠囊包繞在所述凸緣上。
[0015]上述技術(shù)方案所帶來的直接有益技術(shù)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。
[0016]作為本發(fā)明的另一個優(yōu)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(shè)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。
[0017]優(yōu)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。
[0018]上述技術(shù)方案所帶來的直接有益技術(shù)效果為:
[0019]由于封堵膠囊接頭內(nèi)部也呈圓形擋板狀，因此可通過套緊螺絲與封堵膠囊接頭的配合，將膠囊連接管鑲嵌在封堵膠囊接頭內(nèi)，且彼此間壓實密封。
[0020]優(yōu)選的，所述可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥包括彈簧、調(diào)節(jié)螺絲、密封壓板、活塞組、孔一、孔二和通水孔，所述調(diào)節(jié)螺絲位于所述密封壓板的頂部，所述彈簧位于密封壓板的底部，所述活塞組位于所述彈簧下方，所述調(diào)節(jié)螺絲通過調(diào)節(jié)密封壓板的位置來改變彈簧預(yù)緊力以達到相應(yīng)的開啟壓力，通過所述活塞組的移動來控制水流。
[0021]優(yōu)選的，所述可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥中，若孔一的壓力大于孔二的壓力，并達到所述調(diào)節(jié)螺絲設(shè)定的開啟壓力值時，活塞組上移，此時活塞組恰好連通所述通水孔，孔一側(cè)的水通過通水孔進入孔二側(cè)，達到補充水的目的；若孔一側(cè)的水的壓力小于孔二側(cè)的水的壓力，在彈簧的作用下，活塞組在下側(cè)，此時，活塞組恰好密封所述通水孔。
[0022]優(yōu)選的，所述可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥中的調(diào)節(jié)螺絲所調(diào)節(jié)的開啟壓力通過試驗設(shè)定的注水壓力來確定。
[0023]上述技術(shù)方案所帶來的直接有益技術(shù)效果:可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥可根據(jù)不同的注水壓力的需求而提前通過調(diào)節(jié)螺絲設(shè)定相應(yīng)的開啟壓力值，然后安裝測量，進而實現(xiàn)外來壓力水源注水時，須達到設(shè)定的開啟壓力值，才可進入進水管，起到過濾、調(diào)節(jié)水源壓力的作用。
[0024]優(yōu)選的，所述固定壓力調(diào)節(jié)閥包括彈簧、活塞組、孔一、孔二和通水孔，所述活塞組位于彈簧下方，所述固定壓力調(diào)節(jié)閥所開啟的壓力為特定值。
[0025]上述技術(shù)方案所帶來的直接有益技術(shù)效果:
[0026]固定式壓力調(diào)節(jié)閥的作用在于，其一是阻隔、密封相鄰的探測單元，抵消上個探測單元的水頭壓力對下個探測單元的影響，其二是當(dāng)某個探測單元缺水時，由于壓力差，使固定式壓力調(diào)節(jié)閥開啟，由上個探測單元順序補充壓力水源，直至減少壓力差使固定式壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；另外，固定式壓力調(diào)節(jié)閥開啟壓力是定值，因此該系統(tǒng)只適用于底板導(dǎo)水裂隙帶的特定角度的鉆孔測量。固定式壓力調(diào)節(jié)閥和可拆卸式壓力調(diào)節(jié)閥相互配合，既可以保證特定壓力的水源順序進入缺水的探測單元達到補水的作用，又可以相互阻隔形成相對獨立的探測單元。
[0027]優(yōu)選的，所述供給測定系統(tǒng)包括注水操作臺、電子記錄器、鉆機和鉆桿，所述注水操作臺向所述進水管提供高壓水源，所述電子記錄器安裝注水操作臺上，用于記錄所述電子流量計的流水量參數(shù)，所述鉆機、鉆桿用于移動所述探測系統(tǒng)，所述注水操作臺包括流量表、壓力表，分別用于觀