CN113218773A - 一种水压致裂应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种水压致裂应力检测装置。技术问题：提供一种能够操作方便、能够提高效率的水压致裂应力检测装置。技术方案如下：一种水压致裂应力检测装置，包括有空心壳、测试机构和固定机构，空心壳的中部间隔均匀的开有四个第一出料口，空心壳的外侧设置有测试机构，空心壳靠近测试机构的一侧设置有固定机构。本发明通过向空心壳内注水并加压，如此可使测试机构和固定机构工作，测试机构和固定机构工作可对选取的钻孔进行水压致裂检测，此方式操作较为简便，且可提高检测效率。

Description

一种水压致裂应力检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种水压致裂应力检测装置。

背景技术

水力压裂法又称水压致裂法，一种绝对地应力测量方法，测量时首先取一段基岩裸露的钻孔，用封隔器将上下两端密封起来；然后注入液体，加压直到孔壁破裂，并记录压力随时间的变化，并用印模器或井下电视观测破裂方位，根据记录的破裂压力、关泵压力和破裂方位，利用相应的公式算出原地主应力的大小和方向。

现有的在进行水压致裂法检测时，首先取一段基岩裸露的钻孔，并通过封隔器将基岩裸露钻孔的上下两端进行密封，然后向基岩裸露的钻孔内注入液体，并进行加压直到基岩裸露钻孔的孔壁破裂，同时通过其他设备对其进行检测，此方式进行的水压致裂检测操作较为繁琐，且水压致裂检测的方式效率较低。

因此亟需研发一种能够操作方便、能够提高效率的水压致裂应力检测装置。

发明内容

为了克服取一段基岩裸露的钻孔，并通过封隔器密封，然后向注入液体并加压至孔壁破裂，操作较为繁琐，且效率较低的缺点，技术问题：提供一种能够操作方便、能够提高效率的水压致裂应力检测装置。

技术方案如下：一种水压致裂应力检测装置，包括有空心壳、测试机构和固定机构，空心壳的中部间隔均匀的开有四个第一出料口，空心壳的外侧设置有测试机构，空心壳靠近测试机构的一侧设置有固定机构。

作为优选，测试机构包括有第一壳体、第一弹簧、第一滑动套和移动部件，空心壳远离第一出料口的一侧开有第二出料口，空心壳靠近四个第二出料口的一侧设置有第一壳体，第一壳体的外侧壁间隔均匀的开有四个第三出料口，第一壳体与空心壳之间设置有第一弹簧，第一弹簧设置在第一壳体内，第一弹簧绕在空心壳的外侧，第一壳体远离四个第三出料口的一侧设置有第一滑动套，第一滑动套与第一壳体滑动式设置，第一滑动套位于四个第二出料口的外侧，空心壳远离四个第一出料口的另一侧设置有移动部件。

作为优选，移动部件括有第二壳体、第二弹簧和第二滑动套，空心壳远离四个第一出料口的另一侧设置有第二壳体，第二壳体的外侧壁间隔均匀的开有四个第四出料口，四个第四出料口和四个第三出料口分别与四个第一出料口相配合，第二壳体与空心壳之间设置有第二弹簧，第二弹簧位于第二壳体内，第二弹簧绕在空心壳的外侧，第二壳体远离四个第四出料口的一侧设有第二滑动套，第二滑动套与第二壳体滑动式设置，空心壳远离四个第一出料口的另一侧开有第五出料口，第二滑动套位于第五出料口的外侧。

作为优选，固定机构包括有空心滑动架、滑动空心管、第三弹簧和接触轮，空心壳靠近第二滑动套的一侧间隔均匀的设置有三个空心滑动架，空心滑动架内滑动式设置有滑动空心管，滑动空心管与空心滑动架之间设置有第三弹簧，三个第三弹簧分别设置在三个空心滑动架内，三个滑动空心管的外侧均转动式设置有接触轮。

作为优选，还包括有固定套和橡胶套，第一壳体和第二壳体的外侧设置有固定套，固定套的中部间隔均匀的开有四个第六出料口，四个第四出料口和四个第三出料口分别与四个第六出料口配合，固定套的两侧均设置有橡胶套。

作为优选，固定套的两侧均通过强力胶设置有橡胶套。

作为优选，还包括有滑动管、滑动杆、限位板、拉簧、弧形板和圆形板，空心壳靠近第一滑动套的一侧间隔均匀的设置有三个滑动管，滑动管内滑动式设有滑动杆，滑动杆的一端固接有限位板，滑动杆的另一端安装有弧形板，滑动管两侧的空心壳与弧形板之间固接有拉簧，空心壳靠近三个弧形板的一侧连接有圆形板。

有益效果是：

本发明通过向空心壳内注水并加压，如此可使测试机构和固定机构工作，测试机构和固定机构工作可对选取的钻孔进行水压致裂检测，此方式操作较为简便，且可提高检测效率；

通过左右两个橡胶套之间的岩石钻孔进行封闭，如此可进一步方便对水压致裂检测；

通过三个弧形板向外侧移动可与钻孔的内壁紧贴，如此可进一步对本发明进行固定，从而可方便对岩石的钻孔进行检测。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视立体结构示意图。

图3为本发明空心壳的立体结构示意图。

图4为本发明测试机构的部分立体结构示意图。

图5为本发明第一壳体的立体结构示意图。

图6为本发明第二壳体的立体结构示意图。

图7为本发明固定机构的立体结构示意图。

图8为本发明弧形板的立体结构示意图。

附图标记说明：1_空心壳，2_第一出料口，3_测试机构，301_第二出料口，302_第一壳体，303_第三出料口，304_第一弹簧，305_第一滑动套，306_第二壳体，307_第四出料口，308_第二弹簧，309_第二滑动套，310_第五出料口，4_固定机构，401_空心滑动架，402_滑动空心管，403_第三弹簧，404_接触轮，5_固定套，6_第六出料口，7_橡胶套，8_滑动管，9_滑动杆，10_限位板，11_拉簧，12_弧形板，13_圆形板。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例1

一种水压致裂应力检测装置，如图1和图2所示，包括有空心壳1、测试机构3和固定机构4，空心壳1的中部间隔均匀的开有四个第一出料口2，空心壳1的外侧设置有测试机构3，空心壳1设置有固定机构4，固定机构4位于测试机构3的左侧。

使用时，用户先在岩石上开有一个合适的钻孔，随后用户将本发明插入岩石的钻孔内，然后用户将外接水管与空心壳1内连通，并打开外界水源，外界水源随之推入外接水管内，外接水管内的水随之流入空心壳1内，流入空心壳1内的水随之使测试机构3和固定机构4工作，固定机构4工作可将本发明固定，测试机构3工作可对岩石的钻孔进行检测，当岩石钻孔检测完成后，用户关闭外界水源，并将外接水管取下，空心管内的水随之流出，如此可使固定机构4复位，解除对本发明的固定，随后用户将本发明从岩石的钻孔内取出即可。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图2-6所示，测试机构3包括有第一壳体302、第一弹簧304、第一滑动套305和移动部件，空心壳1的右部间隔均匀的开有四个第二出料口301，空心壳1的右部滑动式设有第一壳体302，第一壳体302的左部间隔均匀的开有四个第三出料口303，第一壳体302与空心壳1之间设置有第一弹簧304，第一弹簧304位于第一壳体302内，第一弹簧304绕在空心壳1的右部，空心壳1连接有第一滑动套305，第一滑动套305位于第一壳体302的右侧，第一滑动套305与第一壳体302滑动式设置，四个第二出料口301位于第一滑动套305的内侧，空心壳1的左部设置有移动部件。

当需要使用时，用户重复上述操作将水推入空心壳1内，空心壳1内的水随之经第二出料口301流入第一滑动套305内，空心壳1内的水继续经第二出料口301流入第一滑动套305内，随着第一滑动套305内的水不断增加，如此可使推动第一壳体302向左移动，第一弹簧304随之压缩，同时空心壳1内的水流入移动部件内，如此可使移动部件移动，通过第一壳体302和移动部件配合，如此可使第三出料口303、移动部件和第一出料口2重合，空心壳1内的水随之经第一出料口2、移动部件和第三出料口303流出，从而可使水流入岩石钻孔内，如此可对岩石的钻孔进行检测，当岩石钻孔检测完成后，用户重复上述操作即可，在第一弹簧304的作用下可使第一壳体302复位。

如图2-6所示，移动部件括有第二壳体306、第四出料口307、第二弹簧308和第二滑动套309，空心壳1远离四个第一出料口2的另一侧设置有第二壳体306，第二壳体306滑动式设置在第一壳体302内，第二壳体306的右部间隔均匀的开有四个第四出料口307，四个第四出料口307和四个第三出料口303分别与四个第一出料口2相配合，第二壳体306与空心壳1之间设置有第二弹簧308，第二弹簧308位于第二壳体306内，第二弹簧308绕在空心壳1的左部，第二壳体306左侧的空心壳1设置有第二滑动套309，第二滑动套309与第二壳体306滑动式设置，空心壳1的左部间隔均匀的开有四个第五出料口310，四个第五出料口310位于第二滑动套309的内侧。

当空心壳1内的水经第五出料口310流入第二滑动套309内，空心壳1内的水继续经第五出料口310流入第二滑动套309内，随着第二滑动套309内的水不断增加，如此可使第二壳体306向右移动，通过第一壳体302和第二壳体306相靠拢，第一弹簧304和第二弹簧308随之压缩，如此可使第一出料口2、第四出料口307和第三出料口303重合，空心壳1内的水随之经第一出料口2、第四出料口307和第三出料口303流出，如此可方便对岩石钻孔进行检测，当检测完成后，用户重复上述操作，在第一弹簧304和第二弹簧308的作用下，可使第一壳体302和第二壳体306相远离复位。

如图7所示，固定机构4包括有空心滑动架401、滑动空心管402、第三弹簧403和接触轮404，空心壳1间隔均匀的设置有三个空心滑动架401，空心滑动架401位于第二滑动套309的左侧，空心滑动架401内滑动式设置有滑动空心管402，滑动空心管402与空心滑动架401之间设置有第三弹簧403，三个第三弹簧403分别设置在三个空心滑动架401内，三个滑动空心管402的外侧均转动式设置有接触轮404。

空心壳1内的水随之流入三个空心滑动架401内，空心壳1内的水继续流入三个空心滑动架401内，如此可通过水推动三个滑动空心管402向外侧移动，第三弹簧403随之拉伸，三个滑动空心管402向外侧移动可使三个接触轮404向外侧移动，三个接触轮404向外侧移动可与岩石钻孔的内壁紧贴，如此可对本发明进行固定，从而可方便对岩石的钻孔进行检测。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图1所示，还包括有固定套5、第六出料口6和橡胶套7，第一壳体302和第二壳体306的外侧设置有固定套5，固定套5的中部间隔均匀的开有四个第六出料口6，四个第四出料口307和四个第三出料口303分别与四个第六出料口6配合，固定套5的两侧均设置有橡胶套7。

当需要对岩石的钻孔进行检测时，用户重复上述操作，使第一壳体302和第二壳体306相靠拢，如此可通过第一壳体302和第二壳体306分别挤压左右两侧的橡胶套7，从而可将左右两个橡胶套7之间的岩石钻孔空间进行封闭，当四个第四出料口307和四个第三出料口303分别与四个第一出料口2重合时，四个第四出料口307和四个第三出料口303分别与四个第六出料口6重合，空心壳1内的水随之经第一出料口2、第四出料口307、第三出料口303和第六出料口6移出，移出的水随之流入在两个橡胶套7之间的岩石钻孔内，随着水不断的增加可进行测试，当测试完成后，用户重复上述操作，如此可解除通过水施加的压力，空心壳1内的水随之移出。

如图8所示，还包括有滑动管8、滑动杆9、限位板10、拉簧11、弧形板12和圆形板13，空心壳1间隔均匀的设置有三个滑动管8，三个滑动管8位于第一滑动套305的右侧，滑动管8内滑动式设有滑动杆9，滑动杆9的一端固接有限位板10，滑动杆9的另一端安装有弧形板12，滑动管8两侧的空心壳1与弧形板12之间固接有拉簧11，空心壳1连接有圆形板13，圆形板13位于三个弧形板12的右侧。

当需要对岩石的钻孔进行检测时，用户重复上述操作，空心壳1内的水随之流入三个滑动管8内，空心壳1内的水继续向三个滑动管8内流入，如此可使推动三个滑动杆9向外侧移动，拉簧11随之拉伸，三个滑动杆9向外侧移动可使三个弧形板12向外侧移动，三个弧形板12向外侧移动可与钻孔的内壁紧贴，如此可进一步对本发明进行固定，从而可方便对岩石的钻孔进行检测，当岩石的钻孔检测完成后，用户重复上述操作，如此可解除通过水施加的压力，同时在拉簧11弹力的作用下可使弧形板12复位，从而可解除对本发明的固定，进而可方便将本发明移出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种水压致裂应力检测装置，包括有空心壳（1），其特征在于，测试机构（3）和固定机构（4），空心壳（1）的中部间隔均匀的开有四个第一出料口（2），空心壳（1）的外侧设置有测试机构（3），空心壳（1）靠近测试机构（3）的一侧设置有固定机构（4）。

2.根据权利要求1所述的一种水压致裂应力检测装置，其特征在于，测试机构（3）包括有第一壳体（302）、第一弹簧（304）、第一滑动套（305）和移动部件，空心壳（1）远离第一出料口（2）的一侧开有第二出料口（301），空心壳（1）靠近四个第二出料口（301）的一侧设置有第一壳体（302），第一壳体（302）的外侧壁间隔均匀的开有四个第三出料口（303），第一壳体（302）与空心壳（1）之间设置有第一弹簧（304），第一弹簧（304）设置在第一壳体（302）内，第一弹簧（304）绕在空心壳（1）的外侧，第一壳体（302）远离四个第三出料口（303）的一侧设置有第一滑动套（305），第一滑动套（305）与第一壳体（302）滑动式设置，第一滑动套（305）位于四个第二出料口（301）的外侧，空心壳（1）远离四个第一出料口（2）的另一侧设置有移动部件。

3.根据权利要求2所述的一种水压致裂应力检测装置，其特征在于，移动部件括有第二壳体（306）、第二弹簧（308）和第二滑动套（309），空心壳（1）远离四个第一出料口（2）的另一侧设置有第二壳体（306），第二壳体（306）的外侧壁间隔均匀的开有四个第四出料口（307），四个第四出料口（307）和四个第三出料口（303）分别与四个第一出料口（2）相配合，第二壳体（306）与空心壳（1）之间设置有第二弹簧（308），第二弹簧（308）位于第二壳体（306）内，第二弹簧（308）绕在空心壳（1）的外侧，第二壳体（306）远离四个第四出料口（307）的一侧设有第二滑动套（309），第二滑动套（309）与第二壳体（306）滑动式设置，空心壳（1）远离四个第一出料口（2）的另一侧开有第五出料口（310），第二滑动套（309）位于第五出料口（310）的外侧。

4.根据权利要求3所述的一种水压致裂应力检测装置，其特征在于，固定机构（4）包括有空心滑动架（401）、滑动空心管（402）、第三弹簧（403）和接触轮（404），空心壳（1）靠近第二滑动套（309）的一侧间隔均匀的设置有三个空心滑动架（401），空心滑动架（401）内滑动式设置有滑动空心管（402），滑动空心管（402）与空心滑动架（401）之间设置有第三弹簧（403），三个第三弹簧（403）分别设置在三个空心滑动架（401）内，三个滑动空心管（402）的外侧均转动式设置有接触轮（404）。

5.根据权利要求4所述的一种水压致裂应力检测装置，其特征在于，还包括有固定套（5）和橡胶套（7），第一壳体（302）和第二壳体（306）的外侧设置有固定套（5），固定套（5）的中部间隔均匀的开有四个第六出料口（6），四个第四出料口（307）和四个第三出料口（303）分别与四个第六出料口（6）配合，固定套（5）的两侧均设置有橡胶套（7）。

6.根据权利要求5所述的一种水压致裂应力检测装置，其特征在于，固定套（5）的两侧均通过强力胶设置有橡胶套（7）。

7.根据权利要求5所述的一种水压致裂应力检测装置，其特征在于，还包括有滑动管（8）、滑动杆（9）、限位板（10）、拉簧（11）、弧形板（12）和圆形板（13），空心壳（1）靠近第一滑动套（305）的一侧间隔均匀的设置有三个滑动管（8），滑动管（8）内滑动式设有滑动杆（9），滑动杆（9）的一端固接有限位板（10），滑动杆（9）的另一端安装有弧形板（12），滑动管（8）两侧的空心壳（1）与弧形板（12）之间固接有拉簧（11），空心壳（1）靠近三个弧形板（12）的一侧连接有圆形板（13）。

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