[发明专利]双段式顶底板围岩破坏范围观测系统

说明书

本发明公开了一种双段式顶底板围岩破坏范围观测系统，属于矿山底板岩体破坏范围测定技术领域。其包括封堵系统、导向系统、测漏系统和推进供给系统，测漏系统包括第一连接管、第二连接管、第一转换开关及第二转换开关，第一转换开关和第二转换开关结构相同，其包括圆柱形腔室，在圆柱形腔室内设置有基体、滑动阀门和弹簧，基体上开设有导水孔二和导水孔三，滑动阀门上开设有导水孔一，滑动阀门可在圆柱形腔室内部自由滑动，导水孔一可分别与导水孔二、导水孔三形成两个独立导水通道。本发明能实现观测系统的一次封堵双段一次测量；还实现了同一水源下封堵胶囊的一次起胀，保证了封堵过程与探测过程封堵胶囊的稳定性。

技术领域

本发明涉及矿山底板岩体破坏范围测定技术领域，具体涉及一种双段式顶底板围岩破坏范围观测系统。

背景技术

矿山顶底板岩体破坏范围的测量是标志煤岩赋存状态的重要参数。在研究矿井防治水时，它是一个关键性的基础参数，因此，研究采动围岩中的导水通道的形成，就有必要掌握岩层移动规律和确定顶底板岩体破坏范围。通常采用数值模拟、经验公式预计、现场实测等手段。然而，由于现场条件复杂，在一定程度上，数值模拟不能很好的反映现场情况，经验公式预计的盲目性较大，随着采深加大，经验公式适用性越来越差。

现有技术有关此方面的研究报道中存在的技术缺陷有以下几点：首先，由于现有的观测设备中同时工作的管道数量过多，尤其在推进过程中，容易出现钻孔内管道缠绕问题；其次，现有的观测设备一般需要两套探测管路，分别向上进行推进，存在内、外探测管道的固定问题；最后传统的起胀胶囊需要分别进行单个充水起胀，工作繁琐，工作量大，现有技术未能同时解决上述三个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双段式顶底板围岩破坏范围观测系统，其能实现观测系统的一次封堵双段一次测量，成倍提高了测量效率；其次，实现了单系统供水测定一体化，不仅解决了钻孔内多管道问题，减少了系统结构个数，而且实现了同一水源下封堵胶囊的一次起胀，保证了封堵过程与探测过程封堵胶囊的稳定性；最后，实现了探测供水的一次测定，提高了测量效率以及测量结果的准确性。

其技术解决方案包括：

一种双段式顶底板围岩破坏范围观测系统，其包括封堵系统、导向系统、测漏系统和推进供给系统，所述封堵系统包括Ⅰ型封堵支撑管、两个Ⅱ型封堵支撑管、封堵胶囊及胶囊连接管，所述封堵胶囊包括第一封堵胶囊、第二封堵胶囊和第三封堵胶囊，在所述Ⅰ型封堵支撑管上设置有漏水孔，所述第一封堵胶囊安设在所述Ⅰ型封堵支撑管的漏水孔外围，所述第一封堵胶囊与Ⅰ型封堵支撑管之间形成一定的起胀空腔；所述第二封堵胶囊、第三封堵胶囊分别安装在两个Ⅱ型封堵支撑管上，在第一封堵胶囊与第二封堵胶囊之间、第二封堵胶囊与第三封堵胶囊之间连接所述胶囊连接管，所述两个Ⅱ型封堵支撑管内部为密封中空管道；

所述测漏系统包括第一连接管、第二连接管、第一转换开关及第二转换开关，所述Ⅰ型封堵支撑管的末端连接所述第一连接管的一端，所述第一连接管的另一端与所述第一转换开关连接，所述第一转换开关的另一端连接在其中一个Ⅱ型封堵支撑管的一端，所述Ⅱ型封堵支撑管的另一端连接在所述第二连接管的一端，所述第二连接管的另一端连接所述第二转换开关，所述第二转换开关的另一端连接另一个Ⅱ型封堵支撑管的一端；

所述第一转换开关和第二转换开关结构相同，其包括圆柱形腔室，在所述圆柱形腔室内设置有基体、滑动阀门和弹簧，所述基体上开设有导水孔二和导水孔三，所述滑动阀门上开设有导水孔一，所述滑动阀门可在所述圆柱形腔室内部自由滑动，所述导水孔一可分别与所述导水孔二、导水孔三形成两个独立导水通道；

所述导向系统包括导向锥，所述导向锥与另一个Ⅱ型封堵支撑管的另一端连接；

所述推进供给系统与所述Ⅰ型封堵支撑管连通，用于向所述Ⅰ型封堵支撑管内注水，显示并记录各个参数。