開(kāi)有通氣孔10，使支撐管I和封隔器2內(nèi)部形成相互聯(lián)通的密閉空間。每?jī)蓚€(gè)相鄰封隔器2和之間的介質(zhì)傳感器3構(gòu)成一個(gè)探測(cè)單元;充氣后的封隔器3使探測(cè)單元相互獨(dú)立而互不影響;封隔器2的間隔越小，探測(cè)單元數(shù)量越多，裂隙的探測(cè)精度越高。
[0035]其中，支撐管I為具有一定壁厚和剛度的管體，其截面形狀一般為圓形，其上間隔開(kāi)有通氣孔10;
[0036]封隔器2由封隔囊4和封隔套箍5組成，封隔囊4上下各設(shè)置I各封隔套箍5;封隔套箍5可以將封隔囊4固定在支撐管I上，并保證密閉性；
[0037]封隔器2的作用在于充氣后可將介質(zhì)傳感器3分隔在相互獨(dú)立的探測(cè)單元內(nèi)，防止從巖體裂隙13中涌入的感應(yīng)介質(zhì)沿探測(cè)鉆孔12和支撐管I之間的空間向相鄰探測(cè)單元涌去。以此保證每個(gè)探測(cè)單元中的介質(zhì)傳感器3，能且只能感應(yīng)到從與自身所在探測(cè)單元聯(lián)通的裂隙傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的感應(yīng)介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)通裂隙的定位。且封隔器2的間隔越小，探測(cè)單元數(shù)量越多，裂隙的探測(cè)精度越高。
[0038]封隔囊4為柔性薄壁囊狀體，一般為橡膠囊，當(dāng)封隔器2內(nèi)氣壓升高時(shí)，封隔囊4向外鼓出，與探測(cè)鉆孔12的壁接觸并密貼，達(dá)到封隔的目的；當(dāng)封隔器2內(nèi)氣壓降低時(shí)，封隔囊4向內(nèi)收縮。
[0039]介質(zhì)傳感器3固定在支撐管I的外壁上，并通過(guò)導(dǎo)線9與信號(hào)接收器連接，介質(zhì)傳感器3感應(yīng)到從裂隙傳來(lái)的探測(cè)介質(zhì)時(shí)，即時(shí)將信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線9傳送到信號(hào)接收器。
[0040]介質(zhì)傳感器3可以采用水傳感器；當(dāng)在含水巖體中進(jìn)行探測(cè)時(shí)，可采用其它類(lèi)型的介質(zhì)傳感器。
[0041]尾端封堵6上設(shè)置有充氣接頭7和導(dǎo)線接頭8;導(dǎo)線接頭8用于將導(dǎo)線9引出支撐管I;充氣接頭7用于向支撐管I內(nèi)部充氣，或向外放氣。
[0042]上述各部件可以根據(jù)需要調(diào)整傳感器的尺度，實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用:如大尺度傳感器可以進(jìn)行地層結(jié)構(gòu)探測(cè)；中尺度傳感器可以進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)面、裂隙超前探測(cè);小尺度可以進(jìn)行圍巖裂隙探測(cè);微尺度可以進(jìn)行裂隙巖體室內(nèi)試驗(yàn)或模型試驗(yàn)探測(cè)。
[0043]如圖4所示，本發(fā)明傳感器的具體使用步驟如下:
[0044]步驟I在裂隙巖體11中造孔，分別鉆出探測(cè)鉆孔12和介質(zhì)注入孔14，并清理探測(cè)鉆孔中的雜質(zhì);所述的探測(cè)鉆孔12的直徑應(yīng)當(dāng)略大于傳感器外徑，深度略大于傳感器長(zhǎng)度;所述介質(zhì)注入孔與探測(cè)鉆孔的距離根據(jù)探測(cè)需要確定，其深度一般大于探測(cè)鉆孔的深度；
[0045]步驟2檢測(cè)封隔器2的密閉性滿足要求后，將本發(fā)明傳感器放入探測(cè)鉆孔12;
[0046]步驟3將導(dǎo)線9連接到信號(hào)接收器；
[0047]步驟4通過(guò)充氣接口7將支撐桿I內(nèi)充入高壓氣體并保持，支撐桿I內(nèi)的氣壓一般應(yīng)大于介質(zhì)注入壓力；
[0048]步驟5向介質(zhì)注入孔14中持續(xù)注入感應(yīng)介質(zhì)直至探測(cè)結(jié)束，感應(yīng)介質(zhì)應(yīng)當(dāng)與感應(yīng)傳感器3相匹配；
[0049]步驟6在感應(yīng)介質(zhì)注入過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄介質(zhì)感應(yīng)器3傳至信號(hào)接收器的信息，從而對(duì)巖體中的裂隙參數(shù)進(jìn)行分析。
[0050]步驟7探測(cè)結(jié)束，通過(guò)充氣接口7釋放高壓氣體，拔出傳感器。
[0051]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:包括支撐管、封隔器、介質(zhì)傳感器和導(dǎo)線，沿著支撐管的軸線方向其上間隔布置有與支撐管內(nèi)部相連通的封隔器，每?jī)蓚€(gè)封隔器之間的支撐管管壁上設(shè)置有介質(zhì)傳感器;每個(gè)介質(zhì)傳感通過(guò)單獨(dú)的導(dǎo)線與信號(hào)接收器相連。2.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:所述的導(dǎo)線一端連接介質(zhì)傳感器，另一端經(jīng)支撐管內(nèi)部而通過(guò)導(dǎo)線接頭引出，連接到信號(hào)接收器。3.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:所述的支撐管與封隔器、介質(zhì)傳感器與支撐管之間均為密封連接，支撐管和封隔器內(nèi)部形成相互聯(lián)通的密閉空間。4.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:所述支撐管的尾端設(shè)置有尾端封堵，在尾端封堵上設(shè)置有充氣接頭和導(dǎo)線接頭。5.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:所述的支撐管為具有一定壁厚和剛度的管體，其截面形狀為圓形，其上與封隔器對(duì)應(yīng)位置的管壁上開(kāi)有通氣孔。6.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:所述的封隔器由封隔囊和封隔套箍組成，封隔囊上下各設(shè)置I個(gè)封隔套箍;封隔套箍將封隔囊固定在支撐管上，并保證密閉性；充氣后的封隔器使探測(cè)單元相互獨(dú)立而互不影響，每?jī)蓚€(gè)相鄰封隔器和之間的介質(zhì)傳感器構(gòu)成一個(gè)探測(cè)單元。7.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器，其特征在于:所述的封隔囊為柔性薄壁囊狀體，當(dāng)封隔器內(nèi)氣壓升高時(shí)，封隔囊向外鼓出，與探測(cè)鉆孔壁接觸并密貼，達(dá)到封隔的目的；當(dāng)封隔器內(nèi)氣壓降低時(shí)，封隔囊向內(nèi)收縮。8.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器的使用方法，其特征在于: 步驟I在裂隙巖體中造孔，分別鉆出探測(cè)鉆孔和介質(zhì)注入孔，并清理探測(cè)鉆孔中的雜質(zhì)； 步驟2檢測(cè)封隔器的密閉性滿足要求后，將本發(fā)明傳感器放入探測(cè)鉆孔； 步驟3將導(dǎo)線連接到信號(hào)接收器； 步驟4通過(guò)充氣接口將支撐桿內(nèi)充入高壓氣體并保持，支撐桿內(nèi)的氣壓大于介質(zhì)注入壓力； 步驟5向介質(zhì)注入孔中持續(xù)注入感應(yīng)介質(zhì)直至探測(cè)結(jié)束，感應(yīng)介質(zhì)應(yīng)當(dāng)與感應(yīng)傳感器相匹配;在此過(guò)程中，感應(yīng)介質(zhì)通過(guò)巖體裂隙在巖體中運(yùn)移，部分將會(huì)最終涌入到傳感器的介質(zhì)感應(yīng)器； 步驟6在感應(yīng)介質(zhì)注入過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄介質(zhì)感應(yīng)器傳至信號(hào)接收器的信息，從而對(duì)巖體中的裂隙參數(shù)進(jìn)行分析。 步驟7探測(cè)結(jié)束，通過(guò)充氣接口釋放高壓氣體，拔出傳感器。9.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器的使用方法，其特征在于:所述的探測(cè)鉆孔的直徑略大于傳感器外徑，深度略大于傳感器長(zhǎng)度。10.如權(quán)利要求1所述的巖體裂隙探測(cè)傳感器的使用方法，其特征在于:所述介質(zhì)注入孔與探測(cè)鉆孔的距離根據(jù)探測(cè)需要確定，其深度大于探測(cè)鉆孔的深度。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種巖體裂隙探測(cè)傳感器及使用方法，裝置包括支撐管、封隔器、介質(zhì)傳感器和導(dǎo)線，沿著支撐管的軸線方向上間隔布置有與支撐管內(nèi)部相連通的封隔器，每?jī)蓚€(gè)封隔器之間的支撐管管壁上設(shè)置有介質(zhì)傳感器；每個(gè)介質(zhì)傳感通過(guò)單獨(dú)的導(dǎo)線與信號(hào)接收器相連。本發(fā)明可以對(duì)尚未揭露的巖體中的是否存在聯(lián)通裂隙，或結(jié)構(gòu)面、裂隙的空間分布及連通性進(jìn)行探測(cè)并獲取定量結(jié)果，可為巖體工程設(shè)計(jì)施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高工程的可靠度。
【IPC分類(lèi)】E21B33/126, E21B49/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105507895
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610035673
【發(fā)明人】李為騰, 梅玉春
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日