[发明专利]一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装方法及装置

说明书

本发明公开了一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装方法及装置，包括如下步骤：选定典型隧道断面钻孔至一定深度，取一根锚杆或锚索并在其上多点安装若干热电偶，热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三部分，电偶自由端和补偿导线用铁丝绑扎固定于锚杆或锚索上，而后将绑扎好的锚杆或锚索打入钻孔中，同时引出补偿导线伸出钻孔外通过插头和配套的测量记录仪连接，测试沿着锚杆或锚索方向不同深度的岩层温度，最后用锚固剂对钻孔封孔。本发明实现了多点岩层温度测试，不受点数、深度限制，一次性完成多点安装，施工灵活、多变，且拆卸更换热电偶方便，便于现场工人操作记录，具有广泛的实用性，不影响正常的安全生产、施工等。

技术领域

本发明涉及隧道岩温测试技术，具体涉及一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装方法及装置。

背景技术

现代地下工程往往具有埋深大、地应力大、地温高的显著特征，此外，煤炭长期以来是我国的主要能源，而53％的资源埋深在千米以下，随着煤炭开采逐步加深，矿井热害在我国绝大部分深部矿井中已经相当突出，成为煤矿向深部延伸的重要瓶颈。

袁亮、刘泉声等曾指出，当隧道开掘进入深部时，高地温梯度作用下的岩石变形破裂机理亦发生改变，随着深度的增加，地温升高，隧道开挖后，由于通风造成距巷道表面一定深度的围岩内部产生较大的地温梯度，形成温度应力，将对围岩稳定造成不利影响，深度越大，不利影响越发加剧。冬季通风可造成近地表与扰动区以外的围岩温差达到几十度(如东北地区最大温差可达60℃，黄淮流域最大温差可达40℃左右)。温度梯度引起的附加应力、附加变形及围岩离层对围岩稳定有不可忽视的影响，在进行隧道支护设计时必须考虑由此引起的附加循环荷载。(参考自《煤炭学报》2011年第4期“煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术”一文)

为此，选取典型隧道断面测试围岩岩温的分布规律，为工程支护设计提供基础参数，为类似工程提供参考借鉴成为技术发展的必然。但现有技术领域中，却很少有涉及隧道岩温测试的技术描述，比如有中国发明专利(专利号：201610269772.4)，其公开了一种多段式温度传感器及其制备方法，实现了在混凝土、土层及岩层的分层测量。但是其却未曾考虑由于隧道埋深大而产生岩层变形剧烈容易造成温度传感器的损坏，且温度监测随时间呈现季节性的连续变化，故围岩温度测试更是一个连续长期的过程，需要在较长时间内保证仪器完好或便于更换，且不妨碍正常的安全生产、施工。本发明正是针对该领域在现有技术中的不足，提供一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装方法及装置，该装置结构简易，便于现场施工，且拆卸安装方便，可以保证长期的测试需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种测定隧道围岩岩温的多点热电偶安装方法及装置，该装置结构简易，便于现场施工，且安装拆卸方便，可以保证长期的测试需要。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

测定隧道岩温的多点热电偶安装方法，其步骤如下：

(A)选取隧道断面，选定需要测试围岩岩温的典型隧道断面，钻孔打眼，钻孔孔径为8-22mm，长度为2.5-12m；

(B)安装热电偶，取一根锚杆或锚索，所述锚杆或锚索的直径小于所述钻孔孔径，长度与所述钻孔长度相同，所述热电偶包括电偶自由端、补偿导线和插头三部分，多个所述热电偶的补偿导线具有多个长度，以便测试岩层在不同深度位置的温度，同时对多个不同长度补偿导线的所述热电偶进行长度标注，所述热电偶的补偿导线和电偶自由端均用铁丝绑扎固定于所述锚杆或锚索上；

(C)固定热电偶，将绑扎好所述热电偶的锚杆或锚索插入所述钻孔中，同时将所述热电偶的补偿导线伸出所述钻孔外，所述插头和补偿导线相连，用以和所述热电偶配套的测量记录仪连接；

(D)封孔，用锚固剂对所述钻孔进行封孔，以便于围岩温度测试数据不受到隧道风流温度的影响；