基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置，包括隔爆高壓泵、蓄能器、靜壓進(jìn)水管、高壓管路、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集記錄儀、壓力表、增壓軟管、液壓提升裝置、水壓致裂及監(jiān)測裝置；隔爆高壓泵與蓄能器的輸入端連接，蓄能器的輸出端通過高壓管路與液壓提升裝置連接，在高壓管路上有靜壓進(jìn)水管、壓力表、壓力傳感器和增壓軟管；壓力傳感器通過數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)采集記錄儀連接；液壓提升裝置與水壓致裂及監(jiān)測裝置連接。通過多方位多角度的拍攝儀，可對水壓致裂過程中圍巖裂隙的分布狀況及發(fā)育情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測拍攝，將采集的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集記錄儀中，實(shí)現(xiàn)了地應(yīng)力測量可視化，提高了地應(yīng)力測量的精準(zhǔn)度，拓展了水壓致裂測地應(yīng)力的適用范圍。
【專利說明】
基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地應(yīng)力測量裝置，特別是一種基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地應(yīng)力是存在于地殼中未受工程擾動的天然應(yīng)力，它對地下工程巷道圍巖變形和破壞具有一定的影響。根據(jù)不同的測量原理以及相應(yīng)的測量設(shè)備，有不同的地應(yīng)力測試方法。目前測量地應(yīng)力的方法有很多，其中應(yīng)用較廣的是應(yīng)力解除法和水壓致裂法。應(yīng)力解除法對巖體的完整性要求相對較高，對于破碎的巖體難以保證巖芯的完整性，成功率低，測試方法復(fù)雜、成本高;而傳統(tǒng)的水壓致裂法雖然具有操作簡單、巖壁受力范圍廣、測量深度大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在許多問題，例如，1、對圍巖的巖性要求較高，不適用于軟弱破碎的巖體，2、強(qiáng)調(diào)圍巖的完整性，要求所選測試段為完整巖石段，無原生裂隙發(fā)育，3、測量地應(yīng)力的過程中信息采集單一，傳統(tǒng)的水壓致裂法只能采集測試過程中的受力情況，而無法對水壓致裂造成的圍巖裂隙的變化情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]技術(shù)問題:本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有地應(yīng)力測量方法的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適合于復(fù)雜圍巖地質(zhì)條件的基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置，能解決傳統(tǒng)水壓致裂地應(yīng)力測量裝置受制于軟弱破碎巖體及原生裂隙發(fā)育巖體的問題。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置；
[0005]所述的可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置包括:隔爆高壓栗、蓄能器、高壓管路、靜壓進(jìn)水管、壓力表、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集記錄儀、增壓軟管、液壓提升裝置、水壓致裂及監(jiān)測裝置;隔爆高壓栗與蓄能器的輸入端連接，蓄能器的輸出端通過高壓管路與液壓提升裝置連接，在高壓管路上有靜壓進(jìn)水管、壓力表、壓力傳感器和增壓軟管;壓力傳感器通過數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)采集記錄儀連接;液壓提升裝置的前端與水壓致裂及監(jiān)測裝置連接。
[0006]所述的液壓提升裝置包括液壓缸、活塞桿和固定托盤;活塞桿的一端位于液壓缸內(nèi)，活塞桿的另一端與固定托盤連接，在固定托盤上連接水壓致裂及監(jiān)測裝置。
[0007]所述的水壓致裂及監(jiān)測裝置包括高強(qiáng)度環(huán)形管、卡槽、套環(huán)軟管、內(nèi)密封盤、外密封盤、拍攝儀固定底座、拍攝儀、數(shù)據(jù)傳輸線、增壓軟管及螺栓;在高強(qiáng)度環(huán)形管上連接有內(nèi)密封盤和外密封盤，在高強(qiáng)度環(huán)形管外有套環(huán)軟管，套環(huán)軟管上延伸至內(nèi)密封盤和外密封盤之間，在位于內(nèi)密封盤和外密封盤之間的套環(huán)軟管通過卡槽連接;在中心位置有拍攝儀固定底座，拍攝儀固定底座下連接有數(shù)據(jù)傳輸線；拍攝儀有多個，以多角度多方位安裝在拍攝儀固定底座上。
[0008]有益效果，由于采用了上述方案，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)地應(yīng)力測量的可視化，提高了地應(yīng)力測量的精準(zhǔn)度，拓展了水壓致裂測地應(yīng)力的適用范圍。與傳統(tǒng)水壓致裂測地應(yīng)力的裝置不同，傳統(tǒng)水壓致裂測地應(yīng)力的裝置均是通過直接對圍巖注水加壓以實(shí)現(xiàn)測量地應(yīng)力的目的，但本實(shí)用新型采用套環(huán)軟管注水間接對圍巖施壓的方法進(jìn)行地應(yīng)力測量，這大大提高了水壓致裂測地應(yīng)力的適用范圍，解決了傳統(tǒng)水壓致裂地應(yīng)力測量裝置受制于軟弱破碎巖體及原生裂隙發(fā)育巖體的問題，并且，由于采用間接水壓致裂的方法，避免了巖石巖性對測量結(jié)果的影響，提高了水壓致裂測地應(yīng)力的精準(zhǔn)度。同時，本實(shí)用新型采用透明度極佳的材料制作，并在測量裝置內(nèi)部安裝有多方位多角度的拍攝儀，可對水壓致裂過程中圍巖裂隙的分布狀況及發(fā)育情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測拍攝，并能將采集的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集記錄儀中，便于日后相關(guān)科研人員綜合分析地應(yīng)力測量值，有助于提高地應(yīng)力測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)地應(yīng)力測量的可視化及信息采集的多元化。優(yōu)點(diǎn):
[0009 ] (I)對圍巖巖性及完整程度要求較低，適用范圍廣；
[0010](2)可對水壓致裂過程進(jìn)行實(shí)時拍攝，實(shí)現(xiàn)了水壓致裂測地應(yīng)力的可視化，測量采集信息多元化；
[0011](3)測量結(jié)果精準(zhǔn)度提高，分析結(jié)果更加多元化。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置的示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的水壓致裂及監(jiān)測裝置的示意圖。
[0014]圖中:1、隔爆高壓栗;2、蓄能器;3、高壓管路;4、靜壓進(jìn)水管;5、壓力表;6、壓力傳感器;7、數(shù)據(jù)采集記錄儀;8、液壓缸;9、活塞桿；10、固定托盤;11、數(shù)據(jù)傳輸線；12、水壓致裂及監(jiān)測裝置；13、頂板及巖石壓裂段；14、底板；15、增壓軟管；16、高強(qiáng)度環(huán)形管；17、卡槽；18、套環(huán)軟管；19、內(nèi)密封盤;20、外密封盤;21、螺栓;22、拍攝儀固定底座。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)用新型包括基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置；
[0016]所述的可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置包括:隔爆高壓栗1、蓄能器2、高壓管路3、靜壓進(jìn)水管4、壓力表5、壓力傳感器6、數(shù)據(jù)采集記錄儀7、增壓軟管15、液壓提升裝置、水壓致裂及監(jiān)測裝置12;隔爆高壓栗I與蓄能器2的輸入端連接，蓄能器2的輸出端通過高壓管路3與液壓提升裝置連接，在高壓管路3上有靜壓進(jìn)水管4、壓力表5、壓力傳感器6和增壓軟管15;壓力傳感器6通過數(shù)據(jù)傳輸線11與數(shù)據(jù)采集記錄儀7連接;液壓提升裝置的前端與水壓致裂及監(jiān)測裝置12連接。
[0017]所述的液壓提升裝置包括液壓缸8、活塞桿9和固定托盤10;活塞桿9的一端位于液壓缸8內(nèi)，活塞桿9的另一端與固定托盤10連接，在固定托盤10上連接水壓致裂及監(jiān)測裝置
12ο
[0018]所述的水壓致裂及監(jiān)測裝置12包括高強(qiáng)度環(huán)形管16、卡槽17、套環(huán)軟管18、內(nèi)密封盤19、外密封盤20、拍攝儀固定底座22、拍攝儀、數(shù)據(jù)傳輸線11、增壓軟管15及螺栓21;在高強(qiáng)度環(huán)形管16上連接有內(nèi)密封盤19和外密封盤20，在高強(qiáng)度環(huán)形管16外有套環(huán)軟管18，套環(huán)軟管18上延伸至內(nèi)密封盤19和外密封盤20之間，在位于內(nèi)密封盤19和外密封盤20之間的套環(huán)軟管18通過卡槽17連接;在中心位置有拍攝儀固定底座22，拍攝儀固定底座22下連接有數(shù)據(jù)傳輸線11;拍攝儀有多個，以多角度多方位安裝在拍攝儀固定底座22上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置，其特征是:它包括隔爆高壓栗、蓄能器、靜壓進(jìn)水管、高壓管路、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集記錄儀、壓力表、增壓軟管、液壓提升裝置、水壓致裂及監(jiān)測裝置;隔爆高壓栗與蓄能器的輸入端連接，蓄能器的輸出端通過高壓管路與液壓提升裝置連接，在高壓管路上有靜壓進(jìn)水管、壓力表、壓力傳感器和增壓軟管;壓力傳感器通過數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)采集記錄儀連接;液壓提升裝置的前端與水壓致裂及監(jiān)測裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置，其特征是:所述的液壓提升裝置包括液壓缸、活塞桿和固定托盤;活塞桿的一端位于液壓缸內(nèi)，活塞桿的另一端與固定托盤連接，在固定托盤上連接水壓致裂及監(jiān)測裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可視化均布水壓致裂地應(yīng)力測量裝置，其特征是:所述的水壓致裂及監(jiān)測裝置包括高強(qiáng)度環(huán)形管、卡槽、套環(huán)軟管、內(nèi)密封盤、外密封盤、拍攝儀固定底座、拍攝儀、數(shù)據(jù)傳輸線、增壓軟管及螺栓;在高強(qiáng)度環(huán)形管上連接有內(nèi)密封盤和外密封盤，在高強(qiáng)度環(huán)形管外有套環(huán)軟管，套環(huán)軟管上延伸至內(nèi)密封盤和外密封盤之間，在位于內(nèi)密封盤和外密封盤之間的套環(huán)軟管通過卡槽連接;在中心位置有拍攝儀固定底座，拍攝儀固定底座下連接有數(shù)據(jù)傳輸線;拍攝儀有多個，以多角度多方位安裝在拍攝儀固定底座上。
【文檔編號】G01L1/02GK205506269SQ201620275577
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】張少華, 劉偉, 程亮, 張明磊, 李小龍
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)