用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統的製作方法
2023-05-26 07:03:06 2
專利名稱：用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及地下工程含水體構造預測、預報技術領域，尤其涉及一種用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統。
背景技術：
地下工程中的水害一直是制約我國採礦能源及其他資源的主要因素。對於地下工程含水體構造的預測預報也亟待解決，現有技術中採用瞬變電磁法(TEM)、地質雷達、高密度電法等來預測預報含水體構造的基本原理大多與電、電磁有關，這些方法存在的缺陷是①當探測區域周邊有金屬結構時，所測到的數據不準確，影響探測效果。②對地層、工程開挖空間及探測區域條件依賴性高。特別是在測試區域幹擾信號多的區域，比如支護結構、電纜附近，探測精度受較大影響，有時甚至難以成功實施。
實用新型內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統；具有對溫度梯度變化敏感性高，無地層影響，採用同點多次觀測，與探測目標有最佳耦合，異常溫度變化響應強，形態簡單，分辨能力強優點。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案:一種用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，包括空氣囊，空氣囊設有充氣嘴，充氣嘴下部設有螺帽、密封圈，空氣囊與充氣嘴通過密封圈密封連接，空氣囊外表面設有光纖溫度傳感器，光纖溫度傳感器通過信號收集線與溫度採集器連接，溫度採集器通過電源線與電源連接，空氣囊內設有支承架，密封圈與支承架用密封膠密封連接。所述空氣囊採用兩端面封閉的圓管結構，充氣嘴與外端面連接，所述圓管的外徑小於鑽孔的直徑。所述空氣囊採用塑料材料。所述光纖溫度傳感器沿空氣囊外表面同一深度設有三隻並均布，三隻光纖溫度傳感器分別測量各點溫度。在每個深度段同時採集三個溫度tl、t2、t3，採用平均法獲得該深
度的一個平均巖體溫度I = ^+。保持該系統深度不變，同時順時針旋轉巖體溫度探測
系統60°，增加測量一組平均巖體溫度。將同一深度的兩組平均巖體溫度再取均值作為該深度的溫度值。支承架外端部設有拉環， 方便人工操作。本實用新型的有益效果:1.所述測量系統簡單、測量準確可靠，通過測量巖體內溫度的變化規律，確定巖體中含水體構造的規模、準確預測預報地下工程含水體構造，用於巷道開挖或其他因素影響下的地下工程施工過程，有利於實際工程的安全施工與災害預警；2.採用同點多次觀測，與探測目標有最佳耦合，對溫度梯度變化敏感性高，溫度場變化異常響應真實、有效反應地下工程含水體構造存在，無地層影響，異常溫度變化響應強，形態簡單，分辨能力強優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖；其中，1.拉環；2.充氣嘴；3.螺帽；4.溫度採集器；5.電源線；6.電源；7.密封圈；
8.空氣囊；9.信號收集線；11.支承架；12.光纖溫度傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。結合圖1，一種用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，包括空氣囊8，空氣囊設有充氣嘴2，充氣嘴2下部設有螺帽3，空氣囊8與充氣嘴2用密封圈7密封連接，空氣囊8外表面設有光纖溫度傳感器12，光纖溫度傳感器12通過信號收集線9與溫度採集器4連接，溫度採集器4通過電源線5與 電源6連接，空氣囊8內設有支承架11，支承架11與密封圈7密封連接。所述空氣囊8採用兩端面封閉的圓管結構，充氣嘴2與外端面連接，所述圓管的外徑小於鑽孔的直徑。所述空氣囊8採用塑料材料。所述光纖溫度傳感器12沿空氣囊8外表面同一深度設有三隻並均布，三隻光纖溫度傳感器12分別測量各點溫度。在每個深度段同時採集三個溫度tl、t2、t3，採用平均法
獲得平均巖體溫度糹= tl+t^+ti。分別測量在不同深度下巖體的溫度並記錄下來。支承架外端部設有拉環I，方便人工操作。本實用新型工作原理:使用時，將空氣囊8製成直徑小於鑽孔直徑的、兩端面封閉的圓管結構，空氣囊8採用塑料材料製作。手持支承架用拉環把該系統放置在鑽孔的底部，按照逆時針旋轉一下，確保該系統暢通，防止堵塞及卡孔現象；往充氣嘴裡面充氣，直至空氣囊完全脹開體內充滿空氣；使光纖溫度傳感器緊貼巖體，保證光纖溫度傳感器與鑽孔巖體壁接觸良好。調整溫度採集器，接通電源，在每個深度段同時採集三個溫度tl、t2、t3，採
用平均法獲得該深度的一個平均巖體溫度,然後斷開電源，打開充氣嘴螺帽，
待空氣囊的空氣排出後，保持該系統深度不變，同時順時針旋轉巖體溫度探測系統60°，增加測量一組平均巖體溫度。將同一深度的兩組平均巖體溫度再取均值作為該深度的溫度值。待全部測量完成後，斷開電源，打開充氣嘴螺帽，待空氣囊內的空氣排出後，把巖體溫度探測系統從鑽孔中取出。上述雖然結合附圖對實用新型的具體實施方式
進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。
權利要求1.一種用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，其特徵是，包括空氣囊，空氣囊設有充氣嘴，充氣嘴下部設有螺帽、密封圈，空氣囊外表面設有光纖溫度傳感器，光纖溫度傳感器通過信號收集線與溫度採集器連接，溫度採集器通過電源線與電源連接，空氣囊內設有支承架，密封圈與支承架密封連接。
2.如權利要求1所述的用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，其特徵是，所述空氣囊採用兩端面封閉的圓管結構，充氣嘴與外端面連接，所述圓管的外徑小於鑽孔的直徑。
3.如權利要求1所述的用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，其特徵是，所述空氣囊採用塑料材料。
4.如權利要求1所述的用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，其特徵是，所述光纖溫度傳感器沿空氣囊外表面同一深度設有三隻並均布。
5.如權利要求1所述的用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，其特徵是，所述支承架外端部設有拉環。
專利摘要本實用新型公開了一種用於含水體構造預報的巖體溫度探測系統，包括空氣囊，空氣囊設有充氣嘴，充氣嘴下部設有螺帽、密封圈，空氣囊與充氣嘴通過密封圈密封連接，空氣囊外表面設有光纖溫度傳感器，光纖溫度傳感器通過信號收集線與溫度採集器連接，溫度採集器通過電源線與電源連接，空氣囊內設有支承架，密封圈與支承架密封連接。具有對溫度梯度變化敏感性高，無地層影響，採用同點多次觀測，與探測目標有最佳耦合，異常溫度變化響應強，形態簡單，分辨能力強優點。
文檔編號G01K11/32GK202975360SQ201220655639
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者惠冰, 張慶松, 李術才, 李志鵬, 韓偉偉, 朱明聽 申請人:山東大學