CN205225162U - 一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，包括环形气枕，增压软管，压力监测仪，增压装置，环形气枕通过增压软管连接压力监测仪和增压装置，增压软管上设有逆止阀。本实用新型的优点体现在：保水封孔效果显著；使用逆止阀门来实现环形气枕的保压稳定作业；外置增压部件，无需整体整合到测试设备使用测试设备所提供压力来进行封孔作业，解决了设备整合的问题；使用超长输气软管进行远距离增压，能够满足各种深度钻孔的探测作业。

Description

一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置

技术领域

本实用新型涉及一种松动圈探测设备，具体涉及一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置。

背景技术

基于声波法探测围岩松动圈范围大小的松动圈探测设备是应用超声波在不同介质中传播速度的不同，通过对被测岩土体声波参数的测定，对其内部结构进行分析，判断岩土体内部破坏程度的一种现场地质松动范围检测方法。广泛应用于采矿工程、岩土工程、地质勘查等部门。

现有的松动圈监测设备一般包括松动圈测试仪、双收干孔换能器、平面声波换能器和分析软件四部分。由于设备声波探头所发出的超声波在空气中衰减非常严重，将会严重影响设备探测范围以及精度。所以现场使用时首先要将探测钻孔中充满水，以水为声波传递介质，减小声波在介质传递过程中的衰减。现场作业时，当探测孔为下向孔时介质水会稳定于探测孔中，探测难度较小。但是，当探测孔为上向孔且孔径在50mm的标准测试孔而且无任何装置保护时，由于自重作用介质水将非常难以甚至不可能存留于探测孔中，给松动圈测试工作带来巨大的困难。所以，合适配套的封孔保水装置将会对松动圈探测带来巨大的帮助。目前已存的封孔装置按照其作业方式的不同可分为插入式、气压式和水胀式三种，但是已存的封孔装置工作时大部分都需要将装置本身整合到监测设备中，利用设备中的高压气体或液体完成封孔任务。而松动圈测试设备注水压力一般在0.1MPa左右，与已存封孔装置最低正常工作压力0.15MPa相差较大。所以现有的封孔装置在实际松动圈测试设备中很可能由于压力不足而导致封孔失败。而且，已存封孔装置的封孔深度为1-8m，不能满足深孔探测的要求。

现有技术的缺点在于：

1、现有封孔装置正常工作时所需压力较大，超出了松动圈探测设备所能提供压力的极限值，导致封孔装置达不到甚至完全丧失封孔效果。而且松动圈测试过程中测试孔需要的是无压保水，现有封孔装置所提供的有压保水对于松动圈测试工作是完全不必要甚至是存在不利的影响。

2、现有封孔装置稳定正常工作时由于其内部的巨大压力，往往会对测试钻孔造成挤压损伤，因此很大可能会对最终探测结果的精确性造成严重的影响。而且封孔装置中巨大的气压或是水压均是危险源，对现场观众人员以及其他重要设备的安全造成很大的威胁。

3、现有的封孔装置一般均需要整合到测试设备中，利用测试设备中介质的压力来完成封孔。但是因为封孔装置都具有特殊的规格，所以实际中难以实现封孔装置到探测设备的整合。

4、现有的封孔装置只能增压而不能保压，必须要依靠探测设备中的源源不断的介质来提供持续稳定的压力，但松动圈探测设备在为测试钻孔提供一定量介质水后便停止注水，导致现有的封孔装置不能持续稳定的工作。

5、现有的各种封孔装置的封孔深度均在1-8m范围内，超过此范围便不能稳定发挥封孔作用，不能满足深孔探测的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低压安全无损封孔、稳定保压、无需进行设备整合、超长距离稳定工作的松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置。

为实现上述目的，本实用新型公开了如下技术方案：

一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，包括环形气枕，增压软管，压力监测仪，增压装置，环形气枕通过增压软管连接压力监测仪和增压装置，增压软管上设有逆止阀。

进一步的，所述增压软管为单根式，增压软管在端部分为压力监测仪端口和增压端口，压力监测仪端口和增压端口分别连接压力监测仪和增压装置。

进一步的，所述压力监测仪端口和增压端口上均设有逆止阀。

进一步的，所述增压装置为独立的外置增压装置。

进一步的，所述外置增压装置为打气筒。

进一步的，所述环形气枕为软橡胶材质。

进一步的，所述环形气枕的外径小于被测试孔的内径。

进一步的，所述增压软管长度至少为8米。

本实用新型公开的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，具有以下有益效果：

1、本装置可以实现测试孔低压无损保水安全封孔，避免了普通封孔装置高压封孔所导致的测试孔挤压损伤和对于作业人员和设备的安全威胁。环形气枕孔径接近于标准测试孔孔径(50mm)，对于标准测试孔的保水封孔效果尤为显著。

2、本装置可以使用逆止阀门来实现环形气枕的保压稳定作业，无需像普通封孔装置必须提供持续压力以满足正常工作需求。

3、本装置采用外置增压部件，无需整体整合到测试设备使用测试设备所提供压力来进行封孔作业，解决了设备整合的问题。

4、本装置采用独立的外置增压部件，使用超长输气软管进行远距离增压，能够满足各种深度钻孔的探测作业。

附图说明

图1是松动圈探测低压无损封孔保水环形气枕装置构件图；

图2是松动圈探测低压无损封孔保水环形气枕装置现场使用情况示意图；

其中：

1-环形气枕2-增压软管

3-压力监测仪端口4-增压端口

5-压力监测仪6-增压装置

7-测试孔壁8-介质水

9-声波探头10-注水孔

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。

请参见图1-图2。

一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，包括环形气枕1，增压软管2，压力监测仪5，增压装置6，环形气枕1通过增压软管2连接压力监测仪5和增压装置6，增压软管2上设有逆止阀。

本实施例中，所述增压软管2为单根式，增压软管2在端部分为压力监测仪端口3和增压端口4，压力监测仪端口3和增压端口4分别连接压力监测仪5和增压装置4。

本实施例中，所述压力监测仪端口3和增压端口4上均设有随开随增压，随关随保压的逆止型阀门装置，在对本装置增压达到稳定工作压力后停止增压，使其稳定保压直至作业结束。

本实施例中，所述增压装置6为独立的外置增压装置，该外置增压装置为打气筒，无需整体整合到测试设备使用测试设备所提供压力来进行封孔作业，解决了设备整合的问题。

本实施例中，所述环形气枕1为软橡胶材质，所述环形气枕1的外径小于被测试孔的内径。

由于规定的稳定工作封孔深度在1-8m，所述增压软管2长度至少为8米，实现超长输气软管进行远距离增压。

本装置使用时以不堵塞设备注水孔为标准，将内径稍小于松动圈探测设备声波探头9直径的环形气枕1套置在声波探头9下方，保证环形气枕1不脱落。再向测试孔孔底输送声波探头9时保持环形气枕1处于无压状态，方便声波探头9的无阻碍行进。当声波探头9到达测试孔预定作业位置时，首先通过独立于测试设备外部的增压部件对环形气枕1进行加压，同时通过逆止阀门用压力监测仪5进行实时气压监测，当气压达到预定值时停止加压，此时压力只需能够承受单位测试段水柱的重力即可，远远小于市场上其它封孔装置的正常工作所需压力，避免高压对于测试孔壁7的损伤，实现低压无损保水安全封孔。当单位测试段测试工作结束后，需要移动探头进行下单位测试段探测作业时，通过逆止阀门为环形气枕1卸压，环形气枕1随之收缩，孔内水介质8沿测试孔壁7外流。当环形气枕1完全卸压后，将声波探头9移动至目标位置，重新对环形气枕1加压，重复上述工作直到整个测试孔测试工作结束。

原理：通过对质地较软的橡胶质环形气枕1进行定值增压，实现环形气枕1与测试孔壁7的完美贴合，防止介质水的渗漏。同时，配合介质水8重力预先计算和压力实时监控装置，使增压过程避免了盲目、无目标增压，实现科学、稳态增压。而且，本装置采用了外置独立加压构件，能够根据科学的需压量自主调节增压数值而不受测试设备中压力大小的限制，完全实现了低压无损保水封孔的目的，达到了科学与安全的统一。同时，外置独立加压构件的使用也解决了将封孔装置向测试设备整合的难题，实现双系统相互独立操作，减小了相互影响的困扰。逆止阀门的采用能够使本装置拥有续保压的效果，无需向封孔装置持续增压，增大了装置的安全可靠和经济性。

针对现有技术，本实用新型的优点如下：

1、针对普通封孔装置工作所需压力大，探测设备不能满足供压要求，同时封孔装置高压易损伤测试孔的问题，本装置采用质地较软的橡胶质环形气枕，利用外置独立加压构件，同时配合压力实时监测装置，实现低压无损保水安全封孔。由于本装置的环形气枕具有直径接近于50mm，所以对于孔径为50mm的标准测试孔，环形气枕增压后能够严密贴合测试孔壁，保障孔内介质水的稳定不流失。

2、针对普通装置只能利用源自于测试装备提供的压力来维持稳定封孔工作，一旦停止供压，装置便会失去工作能力的问题，本装置采用随开随增压，随关随保压的逆止型阀门装置，在对本装置增压达到稳定工作压力后停止增压，使其稳定保压直至作业结束。

3、针对普通装置因接口不易匹配而不能整合的问题，本装置采用独立外置增压部件，无需将封孔装置整体整合到测试设备使用测试设备所提供压力来进行封孔作业，解决了设备整合的问题。

4、针对封孔装置不能满足深孔测试的要求的问题，本装置采用独立的外置增压部件，使用超长输气软管进行远距离增压，能够满足各种深度钻孔的探测作业。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的前提下，还可以对本实用新型做出的若干改进和补充，这些改进和补充，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，包括环形气枕，增压软管，压力监测仪，增压装置，环形气枕通过增压软管连接压力监测仪和增压装置，增压软管上设有逆止阀。

2.根据权利要求1所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述增压软管为单根式，增压软管在端部分为压力监测仪端口和增压端口，压力监测仪端口和增压端口分别连接压力监测仪和增压装置。

3.根据权利要求1所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述压力监测仪端口和增压端口上均设有逆止阀。

4.根据权利要求1所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述增压装置为独立的外置增压装置。

5.根据权利要求4所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述外置增压装置为打气筒。

6.根据权利要求1所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述环形气枕为软橡胶材质。

7.根据权利要求1所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述环形气枕的外径小于被测试孔的内径。

8.根据权利要求1所述的一种松动圈探测低压无损保水封孔环形气枕装置，其特征在于，所述增压软管长度至少为8米。