CN112798476A - 一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法 - Google Patents
一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112798476A CN112798476A CN202011539548.5A CN202011539548A CN112798476A CN 112798476 A CN112798476 A CN 112798476A CN 202011539548 A CN202011539548 A CN 202011539548A CN 112798476 A CN112798476 A CN 112798476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- rock mass
- measuring
- transmitter
- transmitting electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 46
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 13
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 5
- 208000008918 voyeurism Diseases 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/0806—Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N2015/0023—Investigating dispersion of liquids
- G01N2015/0034—Investigating dispersion of liquids in solids
Abstract
本发明涉及岩体注浆扩散范围监测技术领域，具体公开了一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法，系统包括计算机、主控机、发射机、电源以及第一发射电极、第二发射电极和若干个测量电极，其中：第一发射电极、第二发射电极和若干个测量电极依次排布在电极布置参考线上，且若干个测量电极等间距布置；第一发射电极和第二发射电极与发射机电连接，电源与发射机电连接，若干个测量电极与主控机电连接，主控机与发射机、计算机电连接，计算机与主控机电连接。本发明对识别岩体中裂隙(或孔洞)、监控岩体内浆液流动路径及扩散范围提出了解决办法，可以通过调整电极布设位置完成全区域及不同深度的监测，解决了注浆范围难以测量的问题。
Description
技术领域
本发明涉及岩体注浆浆液扩散范围监测技术领域，尤其涉及一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法。
背景技术
在岩体注浆过程中，把握浆液的扩散范围是极为重要的，而扩散半径是作为评价注浆效果的主控因素。尽管国内外学者推导出一些渗透注浆浆液扩散半径的计算方法，但这些方法往往是在假设注浆孔与被注岩层层面呈垂直状态下获得的，且往往需要一些工程上很难获得的参数，这样也就严重影响了公式的应用性。根据现有资料的记载，目前在岩体注浆浆液扩散范围监测技术领域的研究中，主要采用的方法有基于微震监测浆液扩散范围、利用预先布设温度传感器监测浆液的扩散范围及利用打孔放入窥视仪进行监测等，这些方法都存在一些问题：
(1)成本较高，且携带不便。例如：利用窥视仪监测浆液的扩散范围，需要预先在注浆孔附近按一定距离螺旋式打一些窥视钻孔，把探测导线放入窥视钻孔后，用探测仪检测注浆扩散范围。利用这种方法需要预先打孔，放置探测导线及窥视仪，成本预算较高，且浪费时间；
(2)利用温度传感器监测浆液的扩散效果，就需要预先假设浆液的扩散范围，埋置温度传感器，然后根据浆液扩散范围内的温度变化描述其流动路径，这种方法只能针对某一局部范围，不能进行全局性系统监测。
(3)无法直观显示浆液扩散形状大小及影响范围。
因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。
发明内容
针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法。
一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统，包括计算机、主控机、发射机、电源以及第一发射电极、第二发射电极和若干个测量电极，其中：
第一发射电极、第二发射电极和若干个测量电极依次排布在电极布置参考线上，且若干个测量电极等间距布置；
第一发射电极和第二发射电极与发射机电连接，发射机向第一发射电极和第二发射电极施加交流电压以产生测量电场；
电源与发射机电连接，为发射机供电；
若干个测量电极与主控机电连接，在测量电场下产生电位数据，并传输至主控机；
主控机与发射机、计算机电连接，主控机用于根据计算机发送的控制指令控制发射机产生相应交流电压，以及获取发射机的电流数据，以及获取电位数据并将电位数据转化为相邻电极电位差数据，将电流数据和相邻电极电位差数据向计算机发送；
计算机与主控机电连接，用于向主控机发送控制指令，以及通过电流数据、相邻电极电位差数据结合测量电极、第一发射电极、第二发射电极的位置计算不同深度下的视电阻率及视频散率，输出裂隙岩体注浆扩散的监测结果。
进一步地，交流电压与电位数据为伪随机多频波交流信号。
进一步地，第一发射电极与第二发射电极之间距离500mm～1000mm；相邻两个测量电极之间间距为100mm～800mm。
一种裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，包括步骤：
S101：在岩体表面选定监测范围，并在监测范围中设定若干条相平行的电极布置参考线；
S102：选取其中一个电极布置参考线，并在该电极布置参考线上依次布置第一发射电极、第二发射电极以及若干个测量电极，若干个测量电极等间距布置；
S103：将测量电极与主控机电连接，将第一发射电极、第二发射电极与发射机电连接，将主控机与发射机电连接，将电源与发射机电连接，将计算机与主控机电连接；
S104：通过发射机向第一发射电极和第二发射电极施加交流电压，产生测量电场；
S105：测量电极在测量电场下产生电位数据，并传输至主控机；
S106：主控机将电位数据转化为相邻电极电位差数据，并将电流数据和相邻电极电位差数据向计算机发送；
S107：选取另一电极布置参考线并重复步骤S102至S106，直至计算机获取所有电极布置参考线上的电流数据和相邻电极电位差数据；
S108：计算机根据每个电极布置参考线上测量电极、第一发射电极、第二发射电极的位置以及对应的电流数据和相邻电极电位差数据计算不同深度下的视电阻率及视频散率，输出裂隙岩体注浆扩散的监测结果。
进一步地，步骤S101包括：
在岩体表面选定X*Y大小的方形监测范围，将监测范围划分成X1*Y大小的测量区以及X2*Y大小的边界区，其中X＝X1+X2；
在测量区长度为Y的两个边长各自选取一个参考点，分别为第一参考点和第二参考点；
连接第一参考点和第二参考点，形成的线段为第一电极布置参考线；
在测量区中选取与第一电极布置参考线相平行的其他电极布置参考线，且所有电极布置参考线的两端点均分别位于测量区长度为Y的两个边长上。
进一步地，第一电极布置参考线为测量区的对角线。
进一步地，第一电极布置参考线与测量区长度为Y的边长相垂直。
进一步地，若干个电极布置参考线的间距为20mm～80mm。
进一步地，测量电极位于靠近边界区一端的电极布置参考线上。
进一步地，第一发射电极位于远离边界区一端的电极布置参考线上，且第一发射电极与近端的测量区长度为Y的边长之间相距50mm～150mm。
本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法，针对目前岩体注浆工程所存在的问题，对识别岩体中裂隙(或孔洞)、监控岩体内浆液流动路径及扩散范围提出了解决办法，本方法无需预测浆液的扩散范围，可以通过调整电极布设位置完成全区域及不同深度的监测，根据分析得到的视电阻率图，直观反映出浆液的扩散范围，解决了注浆范围难以测量的问题，便于进一步研究评价其注浆效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测系统的结构组成图；
图2为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的电极布置参考线位置示意图；
图3为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的另一电极布置参考线位置示意图；
图4为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的又一电极布置参考线的位置示意图；
图5为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的电极排布示意图；
图6为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的另一电极排布示意图；
图7为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的又一电极排布示意图；
图8为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的再一电极排布示意图。
图9为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的测量深度示意图；
图10为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的另一测量深度示意图；
图11为本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法的电阻率图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例的一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统，包括计算机1、主控机2、发射机3、电源4以及第一发射电极A、第二发射电极B和若干个测量电极M，其中：第一发射电极A、第二发射电极B和若干个测量电极M依次排布在电极布置参考线上，且若干个测量电极M等间距布置；第一发射电极A和第二发射电极B与发射机3电连接，发射机3向第一发射电极A和第二发射电极B施加交流电压以产生测量电场；电源4与发射机3电连接，为发射机3供电；若干个测量电极M与主控机2电连接，在测量电场下产生电位数据，并传输至主控机2；主控机2与发射机3、计算机1电连接，主控机2用于根据计算机1发送的控制指令控制发射机3产生相应交流电压，以及获取发射机3的电流数据，以及获取电位数据并将电位数据转化为相邻电极电位差数据，将电流数据和相邻电极电位差数据向计算机1发送；计算机1与主控机2电连接，用于向主控机2发送控制指令，以及通过电流数据、相邻电极电位差数据结合测量电极M、第一发射电极A、第二发射电极B的位置计算不同深度下的视电阻率及视频散率，输出裂隙岩体注浆扩散的监测结果。
本实施例中第一发射电极A、第二发射电极B通过电缆和发射机3连接,测量电极M通过电缆和主控机2连接。
具体的，本发明实施例中交流电压与电位数据为伪随机多频波交流信号，具有抗干扰强的特点，且测量信号更具有辨识性。第一发射电极A与第二发射电极B之间距离500mm～1000mm；相邻两个测量电极M之间间距为100mm～800mm。
本发明还提供一种裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，包括步骤：
步骤S101：在岩体表面选定监测范围，并在监测范围中设定若干条相平行的电极布置参考线。
在所要监测的岩体表面，首选选定一个监测范围，本实施例的监测范围优选用长方形，在该长方形内设定出若干条相平行的电极布置参考线。本实施例中的监测范围可为岩体表面的一个小区域，进行多个监测区域的分区域监测，也可以在所要监测的岩体表面选取一个最大面积的长方形区域作为监测范围，但需要说明的是，划分多个监测范围分别监测，能够达到更加精确的监测结果，故对于监测范围的选取视技术人员对监测精度的要求进行选择。
具体的，本步骤S101对于监测范围的选取以及电极布置参考线的设定包括：
步骤S1011：在岩体表面选定X*Y大小的方形监测范围，将监测范围划分成X1*Y大小的测量区以及X2*Y大小的边界区，其中X＝X1+X2；
如图2所示，本实施例的监测范围选取为长方形，边长取值X>Y，且X1>X2。测量区为实际的开采区域，而边界区则属于预留煤柱区域，不作为监测对象，本实施例不限定边界区的宽度，可选取为500mm左右，不作为监测对象。由于本发明方法中第一发射电极A、第二发射电极B安装的一侧留或不留边界区都不会对监测结果产生影响，所以本实施例仅划分一个监测区，靠近监测区的区域用于布置测量电极M。
步骤S1012：在测量区长度为Y的两个边长各自选取一个参考点，分别为第一参考点和第二参考点。
如图2、图3与图4所示，位于测量区长度为Y的两个边长上，选取了对应的两个参考点，左侧的为第一参考点，右侧为第二参考点。
步骤S1013：连接第一参考点和第二参考点，形成的线段为第一电极布置参考线Q。
本实施例中由于选择的第一参考点和第二参考点的位置不同，所产生的第一电极布置参考线Q的斜率也不同，如图2所示，第一电极布置参考线Q与测量区长度为Y的两个边长相垂直，如图3所示，第一电极布置参考线Q为测量区的对角线，如图4所示，为图2、图3两种的中间情况，既不垂直测量区长度为Y的两个边长，也不是测量区的对角线。以上三种情况均可满足本发明的测量。
步骤S1014：在测量区中选取与第一电极布置参考线Q相平行的其他电极布置参考线，且所有电极布置参考线的两端点均分别位于测量区长度为Y的两个边长上。
如图2和图4所示，选取若干个与第一电极布置参考线Q相平行的其他电极布置参考线，优选的，所有电极布置参考线之间的距离相等，距离范围值为20mm～80mm。
电极布置参考线确定后，进行后续步骤的电极布置以及测量。
步骤S102：选取其中一个电极布置参考线，并在该电极布置参考线上依次布置第一发射电极A、第二发射电极B以及若干个测量电极M，若干个测量电极等间距布置。
第一发射电极A、第二发射电极B以及若干个测量电极M的布置可参考本发明实施例的间距设定，即第一发射电极A与第二发射电极B之间距离500mm～1000mm；相邻两个测量电极M之间间距为100mm～800mm。测量电极M位于靠近边界区一端的电极布置参考线上，最后一个测量电极M位于测量区与边界区的交界线上，第一发射电极A位于远离边界区一端的电极布置参考线上，且第一发射电极A与近端的测量区长度为Y的边长之间相距50mm～150mm。如图5所示，本实施例选取8个测量电极M，分别为M0、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8，第一发射电极A与近端的测量区长度为Y的边长之间相距100mm，第一发射电极A与第二发射电极B之间距离为620mm，第二发射电极B与测量电极M0之间距离为310mm，测量电极M0到M8每相邻两个测量电极M之间的距离为310mm，边界区的宽度为400mm。如图8所示，本实施例选取8个测量电极M，分别为M0、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8，第一发射电极A与近端的测量区长度为Y的边长之间相距100mm，第一发射电极A与第二发射电极B之间距离为780mm，第二发射电极B与测量电极M0之间距离为79mm，测量电极M0到M8每相邻两个测量电极M之间的距离为390mm，边界区的宽度为500mm。
步骤S103：将测量电极M与主控机2电连接，将第一发射电极A、第二发射电极B与发射机3电连接，将主控机2与发射机3电连接，将电源4与发射机3电连接，将计算机1与主控机2电连接。
步骤S104：通过发射机3向第一发射电极A和第二发射电极B施加交流电压，产生测量电场。
步骤S105：测量电极M在测量电场下产生电位数据，并传输至主控机2。
通过本发明的电极排布方式，能够测量不同深度下岩体注浆扩散的结果，如图5所示，测量电极M0所能够测得的深度为232.5mm，测量电极M2所能够测得的深度为387.5mm，测量电极M3所能够测得的深度为542.5mm，测量电极M4所能够测得的深度为697.5mm，测量电极M5所能够测得的深度为852.5mm，测量电极M6所能够测得的深度为1007.5mm，测量电极M7所能够测得的深度为1162.5mm，测量电极M8所能够测得的深度为1317.5mm。如图8所示，测量电极M0所能够测得的深度为139mm，测量电极M2所能够测得的深度为334mm，测量电极M3所能够测得的深度为529mm，测量电极M4所能够测得的深度为724mm，测量电极M5所能够测得的深度为919mm，测量电极M6所能够测得的深度为1114mm，测量电极M7所能够测得的深度为1309mm，测量电极M8所能够测得的深度为1504mm。
具体的深度计算方式如下：选取第一发射电极A和第二发射电极B的中点为O，选取相邻两个测量电极M之间的中点为O′，则测量深度值H为：
由此可见，距离第二发射电极B越远的测量电极M所得的深度越深。为了达到更好的测量精度，如图6所示，在选定的监测范围中，将边界区设定在另一方向，相对应的将电极也全部从另一方向开始排布，即相对于图5的排布反向调整，进行再一次的测量。
对于测量深度的调整，图9与图10在测量电极间距、第一发射电极A与第二发射电极B间距均不变的情形下，改变第二发射电极B和测量电极M0之间的距离，分别测量到H与H′深度，可见，当第二发射电极B和测量电极M0之间距离越大时，所测得的深度越深。所以，本领域技术人员根据所要测得的深度要求自行设定各电极之间的距离即可。
步骤S106：主控机2将电位数据转化为相邻电极电位差数据，并将电流数据和相邻电极电位差数据向计算机1发送。
步骤S107：选取另一电极布置参考线并重复步骤S102至S106，直至计算机获取所有电极布置参考线上的电流数据和相邻电极电位差数据。
步骤S102至S106完成一条电极布置参考线位置的检测，所以执行步骤S107获取所有电极布置参考线上的电流数据和相邻电极电位差数据。由于岩体是三维结构，而上述步骤仅测量了电极布置参考线所在截面的扩散结果，所以进行多条电极布置参考线位置的测量，相结合才能够得出三维测量的结果。测量时可依次按照电极布置参考线的位置进行向左或向右逐步测量，如图7所示，为电极的一种排布实施方式。
步骤S108：计算机1根据每个电极布置参考线上测量电极M、第一发射电极A、第二发射电极B的位置以及对应的电流数据和相邻电极电位差数据计算不同深度下的视电阻率及视频散率，输出裂隙岩体注浆扩散的监测结果。
本发明实施例以地下介质的电性差异为基础，采用轴向多测道偶极-偶极装置形式，通过观测和研究大地中的测量电场下产生的电位数据，利用视电阻率、视频散率的参数分布图及其解译，推断地下电性分布，它通过改变第二发射电极B和测量电极M的间距，实现对特定深度窗口的地下介质的导电性和频散特性进行测试。本发明实施例主要利用不同岩石中含水率不同对应于其电阻率不同而得出测试结果，一般含水量大的岩石电阻率较低，而含水量小或干燥岩石的电阻率较高。
视电阻率及视频散率分别记为ρs和Ps，视电阻率ρs的计算方式为
其中，ΔU表示相邻电极电位差数据，I表示电流数据，K表示装置系数。
视频散率Ps的计算方式为：
其中，UDf表示与伪随机多频波交流信号中最高频对应的相邻测量电极的电位差，UGf表示与伪随机多频波交流信号中最低频对应的相邻测量电极的电位差。
监测岩体注浆扩散范围时，对于含水率不同的岩体具备不同的电阻率，利用此差异可判断浆液的扩散范围，通过测量电极分别测得的深度不同，结合计算出裂隙或者孔洞的大小以及位置。注浆后，浆液随着注浆压力加载在岩体裂隙内流动扩散，浆液充填岩体中裂隙或孔洞，通过本发明的测量实现对浆液扩散与影响范围的实时监测，有利于研究浆液扩散的黑箱问题。所得的结果生成电阻率图如图11所示。
本发明实施例的裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法，针对目前岩体注浆工程所存在的问题，对识别岩体中裂隙(或孔洞)、监控岩体内浆液流动路径及扩散范围提出了解决办法，本方法无需预测浆液的扩散范围，可以通过调整电极布设位置完成全区域及不同深度的监测，根据分析得到的视电阻率图，直观反映出浆液的扩散范围，解决了注浆范围难以测量的问题，便于进一步研究评价其注浆效果。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统，其特征在于，包括计算机、主控机、发射机、电源以及第一发射电极、第二发射电极和若干个测量电极，其中：
所述第一发射电极、第二发射电极和若干个测量电极依次排布在电极布置参考线上，且若干个所述测量电极等间距布置；
所述第一发射电极和所述第二发射电极与所述发射机电连接，所述发射机向所述第一发射电极和所述第二发射电极施加交流电压以产生测量电场；
所述电源与所述发射机电连接，为所述发射机供电；
若干个所述测量电极与所述主控机电连接，在所述测量电场下产生电位数据，并传输至所述主控机；
所述主控机与所述发射机、所述计算机电连接，所述主控机用于根据所述计算机发送的控制指令控制所述发射机产生相应交流电压，以及获取所述发射机的电流数据，以及获取所述电位数据并将所述电位数据转化为相邻电极电位差数据，将所述电流数据和所述相邻电极电位差数据向所述计算机发送；
所述计算机与所述主控机电连接，用于向所述主控机发送控制指令，以及通过所述电流数据、所述相邻电极电位差数据结合所述测量电极、所述第一发射电极、第二发射电极的位置计算不同深度下的视电阻率及视频散率，输出裂隙岩体注浆扩散的监测结果。
2.如权利要求1所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测系统，其特征在于，所述交流电压与所述电位数据为伪随机多频波交流信号。
3.如权利要求1所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测系统，其特征在于，所述第一发射电极与所述第二发射电极之间距离500mm～1000mm；相邻两个所述测量电极之间间距为100mm～800mm。
4.一种裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，包括步骤：
S101：在岩体表面选定监测范围，并在所述监测范围中设定若干条相平行的电极布置参考线；
S102：选取其中一个所述电极布置参考线，并在该所述电极布置参考线上依次布置第一发射电极、第二发射电极以及若干个测量电极，若干个所述测量电极等间距布置；
S103：将所述测量电极与主控机电连接，将所述第一发射电极、所述第二发射电极与发射机电连接，将所述主控机与所述发射机电连接，将电源与所述发射机电连接，将计算机与所述主控机电连接；
S104：通过发射机向所述第一发射电极和所述第二发射电极施加交流电压，产生测量电场；
S105：所述测量电极在所述测量电场下产生电位数据，并传输至所述主控机；
S106：所述主控机将所述电位数据转化为相邻电极电位差数据，并将所述电流数据和所述相邻电极电位差数据向所述计算机发送；
S107：选取另一所述电极布置参考线并重复步骤S102至S106，直至所述计算机获取所有电极布置参考线上的电流数据和所述相邻电极电位差数据；
S108：所述计算机根据每个所述电极布置参考线上所述测量电极、所述第一发射电极、第二发射电极的位置以及对应的电流数据和所述相邻电极电位差数据计算不同深度下的视电阻率及视频散率，输出裂隙岩体注浆扩散的监测结果。
5.如权利要求4所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，步骤S101包括：
在岩体表面选定X*Y大小的方形监测范围，将所述监测范围划分成X1*Y大小的测量区以及X2*Y大小的边界区，其中X＝X1+X2；
在所述测量区长度为Y的两个边长各自选取一个参考点，分别为第一参考点和第二参考点；
连接所述第一参考点和所述第二参考点，形成的线段为第一电极布置参考线；
在所述测量区中选取与所述第一电极布置参考线相平行的其他电极布置参考线，且所有电极布置参考线的两端点均分别位于所述测量区长度为Y的两个边长上。
6.如权利要求5所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，所述第一电极布置参考线为所述测量区的对角线。
7.如权利要求5所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，所述第一电极布置参考线与所述测量区长度为Y的边长相垂直。
8.如权利要求5所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，若干个所述电极布置参考线的间距为20mm～80mm。
9.如权利要求5所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，所述测量电极位于靠近所述边界区一端的所述电极布置参考线上。
10.如权利要求9所述的裂隙岩体注浆扩散范围监测方法，其特征在于，所述第一发射电极位于远离所述边界区一端的所述电极布置参考线上，且所述第一发射电极与近端的所述测量区长度为Y的边长之间相距50mm～150mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011539548.5A CN112798476A (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011539548.5A CN112798476A (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112798476A true CN112798476A (zh) | 2021-05-14 |
Family
ID=75807357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011539548.5A Pending CN112798476A (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112798476A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113155200A (zh) * | 2021-05-16 | 2021-07-23 | 天地科技股份有限公司 | 一种煤矿地下水库煤柱坝体损伤破坏测定装置与方法 |
| CN115791896A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-14 | 山东大学 | 基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1821810A (zh) * | 2006-03-24 | 2006-08-23 | 黄委会水科院高新工程技术研究开发中心 | 聚束直流电阻率探测方法 |
| CN105547849A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-05-04 | 安徽理工大学 | 大尺寸层状承压岩石真三轴加卸载试验装置及测试方法 |
| CN107015282A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-04 | 山东理工大学 | 基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法 |
| CN107762497A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-03-06 | 中国石油天然气集团公司 | 一种随钻电极电流型双侧向电阻率测井仪器及方法 |
| CN108802828A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-13 | 中南大学 | 钻孔注浆帷幕质量检测方法 |
| CN110031901A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-07-19 | 武汉捷探科技有限公司 | 一种变深电法勘测系统和一种勘测方法 |
| EP3612864A1 (en) * | 2017-04-21 | 2020-02-26 | Total SA | Method for determining a representative parameter of a porous sample and related assembly |
-
2020
- 2020-12-23 CN CN202011539548.5A patent/CN112798476A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1821810A (zh) * | 2006-03-24 | 2006-08-23 | 黄委会水科院高新工程技术研究开发中心 | 聚束直流电阻率探测方法 |
| CN105547849A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-05-04 | 安徽理工大学 | 大尺寸层状承压岩石真三轴加卸载试验装置及测试方法 |
| EP3612864A1 (en) * | 2017-04-21 | 2020-02-26 | Total SA | Method for determining a representative parameter of a porous sample and related assembly |
| CN107015282A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-04 | 山东理工大学 | 基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法 |
| CN107762497A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-03-06 | 中国石油天然气集团公司 | 一种随钻电极电流型双侧向电阻率测井仪器及方法 |
| CN108802828A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-13 | 中南大学 | 钻孔注浆帷幕质量检测方法 |
| CN110031901A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-07-19 | 武汉捷探科技有限公司 | 一种变深电法勘测系统和一种勘测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周万福;丁小平;康爱国;吕超;梁德贤;张亚民;: "基于并行电法的节理岩体注浆过程监测", 铁道建筑, no. 08, pages 94 - 97 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113155200A (zh) * | 2021-05-16 | 2021-07-23 | 天地科技股份有限公司 | 一种煤矿地下水库煤柱坝体损伤破坏测定装置与方法 |
| CN115791896A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-14 | 山东大学 | 基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法 |
| CN115791896B (zh) * | 2022-11-23 | 2024-02-13 | 山东大学 | 基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102124379B (zh) | 利用脉冲中子仪器的改进岩层密度指示器的方法和设备 | |
| CN112798476A (zh) | 一种裂隙岩体注浆扩散范围监测系统及方法 | |
| CN108802828B (zh) | 钻孔注浆帷幕质量检测方法 | |
| CN103529488A (zh) | 矿井顶底板突水监测预报系统及方法 | |
| CN102495428A (zh) | 地下工程施工期突水地质灾害电阻率实时成像监测方法与系统 | |
| CN110988999A (zh) | 基于跨孔电阻率法ct反演成像分析桩基的探测方法及系统 | |
| CN106989687A (zh) | 围岩测试方法及测试系统 | |
| KR20160035642A (ko) | 토양의 열저항 측정장치 | |
| CN104502404A (zh) | 一种地层水热参数原位检测方法 | |
| CN116337944A (zh) | 用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统 | |
| CN202256504U (zh) | 井中土壤电阻率测试探头 | |
| CN102053103B (zh) | 钻入式原位分层测试岩土热物性参数的方法及所用装置 | |
| CN108343432A (zh) | 一种钻孔灌注桩成孔质量检测装置及其检测方法 | |
| CN202548085U (zh) | 堤坝防渗墙埋深的检测装置 | |
| EP3213124A1 (en) | Method, system and prefabricated multi-sensor integrated cable for detection and monitoring of a fluid flow, in particular of a fluid flow in filtration processes, especially of leakage in constructions and/or in ground | |
| CN207081449U (zh) | 同时监测坡体含水量和位移量装置 | |
| CN108732628A (zh) | 沿管线走向的高密度电法管线探测观测方法及系统 | |
| MY151997A (en) | A method for electrical investigation of a borehole | |
| CN206959797U (zh) | 围岩测试系统 | |
| CN102071672A (zh) | 贯入式原位分层测试岩土热物性参数的方法及所用装置 | |
| CN1130573C (zh) | 找水用地下磁流体检测方法及检测仪 | |
| CN216767359U (zh) | 一种压裂监测实验装置 | |
| CN113933354B (zh) | 一种离子型稀土矿原位溶浸的注液渗流监测方法 | |
| CN109655400B (zh) | 巷道塑性区分析方法 | |
| CN205027414U (zh) | 一种坝体静水位原位自动监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210813 Address after: 2 / F, Zhongmei energy building, No.66, North Yanta Road, Beilin District, Xi'an, Shaanxi 710000 Applicant after: CHINA COAL ENERGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Applicant after: XI'AN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Address before: 710054 No. 58, Yanta Road, Shaanxi, Xi'an Applicant before: XI'AN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |