[发明专利]一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统

权利要求书

1.一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：由采集岩石压缩渗透试验系统和井下巷道及隧道突水预警平台突水移动监测系统组成；

所述的采集岩石压缩渗透试验系统包括垂向加载机构(1)、横向加载机构(2)、渗流注水机构、声发射探头(3)、声发射接收仪器(4)、红外探测仪(5)和电脑(13)；岩样(9)放置在测试区域，垂向加载机构(1)和横向加载机构(2)分别固定在测试区域的纵向和横向的一侧或两侧；渗流注水机构固定在测试区域垂直上方；声发射探头(3)安装在测试区域侧部，并依次与声发射接收仪器(4)、红外探测仪(5)和电脑(13)相连；

所述的井下巷道及隧道突水预警平台突水移动监测系统包括移动小车(16)、移动红外探测仪(14)、无线声发射(15)、物联网无线传输系统(17)和巷道预警平台(18)，移动小车(16)布置在井下巷道及隧道中，其上安装有移动红外探测仪(14)和无线声发射(15)，移动红外探测仪(14)与采集岩石压缩渗透试验系统的红外探测仪(5)相配合，进行数据的交换和监测，无线声发射(15)通过物联网无线传输系统(17)与巷道预警平台(18)连接；

该系统检测过程如下：

第一步，通过现场取得所需岩样（9），装入采集岩石压缩渗透试验系统，首先采用单轴分级加载，在加载过程中进行渗透测试，渗透压差也分为多级，获得单轴加载下的岩石损伤破裂及渗透行为分析，获得相关试验数据；

进行双轴加载测试，在加载过程中进行渗透测试，渗透压差也分为多级，获得双轴加载下的岩石损伤破裂及渗透行为分析，获得相关试验数据；

进行三轴加载测试，在加载过程中进行渗透测试，渗透压差也分为多级，获得三轴加载下的岩石损伤破裂及渗透行为分析，获得相关试验数据；

第二步，建立声发射与轴向压缩下渗流的关系，由单轴-双轴-三轴，孔隙压力由小到大依次测试；其次，建立损伤、渗流的关系；再次，建立红外、损伤、渗流的关系；

第三步，建立红外及声发射及单轴双轴三轴的关系，利用相关计算机语言，编制巷道突水危险性判别软件；

第四步，利用井下巷道及隧道突水预警平台突水移动监测系统，在移动小车（16）向前移动的过程中，移动红外探测仪（14）及无线声发射（15）进行巷道探测，获得相关的测试数据，通过物联网无线传输系统（17），传到巷道预警平台（18），进过软件分析，判断巷道的危险等级，从而判别巷道是否会突水；进而根据危险等级采取相应的后续处理措施；并对判别数据进行修正标定，形成专家系统，以对于下次巷道突水危险性判别获得准确结果。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的渗流注水机构包括可调压水泵(6)、流量计(7)和压力变送器(8)，可调压水泵(6)的出水口位于岩样(9)上方，可调压水泵(6)与出水口之间的管路上安装有流量计(7)；可调压水泵(6)的另一管路上接有压力变送器(8)，并接入电脑(13)。

3.根据权利要求1所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的渗流注水机构还包括密封装置(10)、托盘(11)和导流管(12)，密封装置(10)布置在测试区域四周，托盘(11)位于测试区域下方，托盘(11)底部还设有导流管(12)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的移动小车(16)为无轨胶轮车。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的岩样(9)放置在底座上，底座上具有两个横向侧板，横向侧板之间的区域形成测试区域。

6.根据权利要求5所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的横向加载机构(2)分为两组，通过支架对称安装在底座两横向侧板的外侧。

7.根据权利要求5所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的垂向加载机构(1)为一组，通过螺栓连接在置于岩样(9)之上的测试体盖板上方；或者，所述的垂向加载机构(1)有两组，通过支架固定安装在底座的上下两侧。

8.根据权利要求5所述的一种用于井下巷道及隧道检测的在线检测系统，其特征是：所述的声发射探头(3)通过快速接头安装在底座横向侧板的右侧。