一種巖芯裂隙傾角測量方法及其測量裝置的製作方法

2023-06-18 23:17:21 3

專利名稱：一種巖芯裂隙傾角測量方法及其測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及巖芯裂隙傾角的一種測量方法，特別涉及一種巖芯中較平直裂隙傾角的測量方法及其測量裝置。
背景技術：
地下礦產資源的勘探開發離不開鑽探技術，包括前期的地表探礦鑽探和後期的井下構造鑽探。鑽探的主要目的就是對提取出來的巖芯進行編錄分析和存檔，為日後的開採提供數據參考和技術支持。由於巖芯在提取出來之後相對於原產狀已經發生了未知角度的旋轉，故巖芯內部包含的節理裂隙的傾向無法準確獲得，從而也只能取其與巖芯進尺方向的夾角作為這些節理裂隙的傾角。巖芯裂隙傾角及其發育情況是分析巖體完整程度以及巖體質量等級分級的重要參數，也是推測巖體內部裂隙水存在與貫通情況的主要依據，因此， 巖芯裂隙傾角的準確統計記錄是巖芯水文地質編錄的重要工作。目前，對巖芯裂隙傾角的測量主要採用的是用量角器和直尺相結合直接進行模糊測量的方法，即保持直尺與巖芯進尺方向大致一直，用量角器測得裂隙破裂面與直尺之間的夾角，由於直尺處於不固定的狀態，因此這樣得到的結果誤差很大，不利於實際情況的真實反映。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有的巖芯裂隙傾角測量方法中由於裝置自身結構及精度等方面缺陷而無法方便準確的測量巖芯裂隙傾角的不足，從而提供一種穩定可靠的巖芯裂隙傾角測量方法及其測量裝置。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是為解決上述技術問題，本發明一種巖芯裂隙傾角測量方法包括以下步驟(1)將巖芯平放與水平地面上，並使巖芯橢圓形斷面的長軸保持水平；(2)分別用雙手捏住兩組夾具的手柄使夾具虎口張開，並使夾具虎口豎直對準巖芯，此時放開手柄，在彈簧的彈力作用下巖芯被夾緊並保證與固定基座底面圓弧面接觸緊密；(3)前後拖動指針鋼板到合適位置，在用力按下指針鋼板端部的同時旋轉量角器， 使量角器的底邊與裂隙面保持緊密接觸，此時的指針所對應的刻度為裂隙與巖芯進尺方向的夾角角度，即裂隙的傾角。本發明的一種巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，如圖1所示，包括一個立方體固定基座，所述固定基座的兩個側面分別安裝有兩組夾具，所述固定基座的前端面居中鑲嵌安裝有一個指針鋼板。所述固定基座下底面為凹陷的圓弧面設計。所述兩組夾具安裝於固定基座兩側的夾具基座內，並由夾具銷釘進行固定，且夾具銷釘上安裝有彈簧。 所述夾具虎口為圓弧形設計。
所述指針鋼板可以在允許行程內自由伸縮，其前端通過固定螺絲安裝有一個量角 器，該量角器可以繞圓心部位的固定螺絲自由旋轉。所述指針鋼板中間部位為中斷銷釘連接方式，前後兩段通過指針鋼板銷釘連接， 且鋼板前端可繞指針鋼板銷釘自由旋轉。本發明所產生的有益效果是本發明ー種巖芯裂隙傾角測量方法及其測量裝置， 採用了弾性夾具確保指針鋼板與巖芯進尺方向的固定一致，結構簡単，成本低廉；最大的優 點是克服了以往裝置測量結果誤差較大的不足，省時省力，方便快捷。裝置採用純機械式設 計，不受電力、信號等外界因素的幹擾，隨取隨用，無需定期維護。對於尺寸較大或較小的巖 芯，只需適當調整固定基座及夾具張開尺寸即可，其他不用更換，便於各種エ況下進行隨時 測量，節約成本。本發明的目的、特徵及優點將通過優選的實施例結合附圖加以說明。


下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式
作進ー步說明。圖1為本發明巖芯裂隙傾角測量裝置的ー實施例總體結構俯視圖；圖2為本發明巖芯裂隙傾角測量裝置的ー實施例總體結構側視圖；圖3為本發明巖芯裂隙傾角測量裝置的ー實施例中夾具結構正視圖；附圖標示固定基座1夾具2指針鋼板3夾具手柄4彈簧5固定螺絲6量角器7夾具虎口 8夾具基座9夾具銷釘10指針鋼板銷釘1具體實施例方式參照附圖，將詳細敘述本發明的具體實施方案。製作一巖芯裂隙傾角測量裝置，如圖1所示，選取ー個下底面為凹陷圓弧面設計 的立方體為固定基座1，所述固定基座1的兩個側面分別安裝有兩組夾具2，所述固定基座 1的前端面居中鑲嵌安裝有ー個指針鋼板3 ；所述兩組夾具2安裝於固定基座1兩側的夾具 基座9內，並由夾具銷釘10進行固定，且夾具銷釘10上安裝有彈簧5 ；所述夾具虎口 8為 圓弧形設計；所述指針鋼板3可以在允許行程內自由伸縮，其前端通過固定螺絲6安裝有一 個量角器7，該量角器7可以繞圓心部位的固定螺絲6自由旋轉；所述指針鋼板3中間部位 為中斷銷釘連接方式，前後兩段通過指針鋼板銷釘11連接，且鋼板前端可繞指針鋼板銷釘 11自由旋轉。利用上述實施例製作的巖芯裂隙傾角測量裝置進行現場測量時的具體步驟如 下(1)將巖芯平放與水平地面上，並使巖芯橢圓形斷面的長軸保持水平；(2)分別用雙手捏住兩組夾具2的手柄4使夾具虎ロ 8張開，並使夾具虎ロ 8豎直 對準巖芯，此時放開手柄4，在彈簧5的弾力作用下巖芯被夾緊並保證與固定基座1底面圓 弧面接觸緊密；
(3)前後拖動指針鋼板3到合適位置，在用力按下指針鋼板3端部的同時旋轉量角器7，使量角器7的底邊與裂隙面保持緊密接觸，此時的指針所對應的刻度為裂隙與巖芯進尺方向的夾角角度，即裂隙的傾角。根據本發明巖芯裂隙傾角測量裝置測量所得的多個鑽孔巖芯的裂隙傾角數據，可以分析不同剖面上的裂隙連通及分布情況，為以後的地下開採與災害防治提供依據。
權利要求
1.一種巖芯裂隙傾角測量方法，該方法包括以下步驟(1)將巖芯平放與水平地面上，並使巖芯橢圓形斷面的長軸保持水平；(2)分別用雙手捏住兩組夾具(2)的手柄⑷使夾具虎口⑶張開，並使夾具虎口⑶ 豎直對準巖芯，此時放開手柄G)，在彈簧(5)的彈力作用下巖芯被夾緊並保證與固定基座 (1)底面圓弧面接觸緊密；(3)前後拖動指針鋼板C3)到合適位置，在用力按下指針鋼板C3)端部的同時旋轉量角器(7)，使量角器(7)的底邊與裂隙面保持緊密接觸，此時的指針所對應的刻度為裂隙與巖芯進尺方向的夾角角度，即裂隙的傾角。
2.一種按權利要求1所述的巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，包括一個立方體固定基座(1)，所述固定基座(1)的兩個側面分別安裝有兩組夾具O)，所述固定基座(1) 的前端面居中鑲嵌安裝有一個指針鋼板(3)。
3.按權利要求2所述的巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，其特徵在於，所述固定基座(1)下底面為凹陷的圓弧面設計。
4.按權利要求2所述的巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，其特徵在於，所述兩組夾具(2)安裝於固定基座(1)兩側的夾具基座(9)內，並由夾具銷釘(10)進行固定，且夾具銷釘(10)上安裝有彈簧(5)。
5.按權利要求2所述的巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，其特徵在於，所述夾具虎口(8)為圓弧形設計。
6.按權利要求2所述的巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，其特徵在於，所述指針鋼板(3)可以在允許行程內自由伸縮，其前端通過固定螺絲(6)安裝有一個量角器(7)， 該量角器(7)可以繞圓心部位的固定螺絲(6)自由旋轉。
7.按權利要求2所述的巖芯裂隙傾角測量方法的專用測量裝置，其特徵在於，所述指針鋼板⑶中間部位為中斷銷釘連接方式，前後兩段通過指針鋼板銷釘(11)連接，且鋼板前端可繞指針鋼板銷釘(11)自由旋轉。
全文摘要
本發明涉及一種巖芯裂隙傾角測量方法及其測量裝置，該裝置包括一個下底面為圓弧面設計的立方體固定基座，所述固定基座的兩個側面分別安裝有兩組夾具，所述夾具通過夾具手柄使夾具虎口張開，並安裝有自動關閉的彈簧裝置；所述固定基座的前端面居中鑲嵌安裝有一個指針鋼板，所述指針鋼板不但可以前後伸縮而且前端也可以繞指針鋼板上的銷釘自由旋轉，所述指針鋼板前端固定有一個量角器，所述量角器通過固定螺絲固定於圓心位置且可繞圓心自由旋轉；本發明克服現有巖芯裂隙傾角測量方法中由於裝置自身結構及精度等缺陷而無法方便準確的測量裂隙傾角的不足。
文檔編號G01B5/24GK102269557SQ20111016703
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者趙海軍, 郭捷, 馬鳳山, 魏愛華 申請人:中國科學院地質與地球物理研究所