CN208076456U - 一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，包括依次相接的管状注水排气连杆、管状平滑拉杆、管状松动圈测试探头连杆；松动圈测试探头连杆后端接松动圈测试探头，平滑拉杆上套有封水塞，注水排气连杆前端接注水管，注水排气连杆管内装有排气接头管，排气接头管的排气口从注水排气连杆中部或前部穿出，平滑拉杆管中装有排气软管，排气接头管进气口与该排气软管前端相接通，排气软管穿过平滑拉杆后穿入松动圈测试探头连杆的管中，沿松动圈测试探头的长度方向延伸超出松动圈测试探头顶端。本实用新型测试孔内的空气能外排，使孔内注满水始终保持测试探头处于水中，满足测试探头在水介质中连续移动测试的要求。

Description

一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆

技术领域

本实用新型涉及测试工具，具体涉及一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆。

背景技术

在井下巷道施工中，由于岩体应力的重新分配，巷道围岩随应力的重新分配而发现移动，为了使巷道处于稳定状态，就要进行巷道支护，以达到安全、有效使用；如果支护技术不当就会发生巷道片帮、冒顶等安全施工，为了更好的解决支护问题，就要对巷道围岩松动圈进行测试，测试过程主要是在巷道帮上施工钻孔，使用松动圈测试仪进行测试；测试原理主要是在钻孔中放入测试探头，孔内注满水（媒介），使用仪器接收在探头位置岩石的波速，来分析围岩的裂隙发育情况，以划定围岩松动圈的范围，辅助优化巷道支护参数。目前，在现有松动圈测试过程中存在的问题：①孔口封水使用气囊袋充气封水，每次移动测点都要放气（放水）—移动测点—充气—注水—测试，程序繁琐，同时放水过程使巷道污水横流，恶化井下作业环境；②探头拉杆连接采用大于杆体直径的接头连接，在不放水条件下使连续测试困难，同时没有标尺刻度，使每次移动测点都要使用尺量；③由于钻孔是上向孔，注水过程中，水从探头流出，流向孔口，使水面不断上升顶向孔底，使孔内的空气封锁在孔内，无法外排，在孔底有部分区域无法注满水，使测试探头处于无水状态，无法进行测试（水介质没有）。

实用新型内容

为了解决上述对井下巷道上向孔松动圈测试过程中出现的问题，本实用新型提供了一种封水效果好，可连续移动测试，对井下上向孔松动圈测试方便快捷的探头拉杆。

本实用新型采用的技术方案如下：一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，包括依次相接的管状注水排气连杆、管状平滑拉杆、管状松动圈测试探头连杆；松动圈测试探头连杆的另一端安装有松动圈测试探头，平滑拉杆上套有与其外径相匹配的用于密封测试孔的封水塞， 注水排气连杆的前端接注水管，注水排气连杆的管内装有排气接头管，且排气接头管前端的排气口从注水排气连杆的中部或前部的管壁穿出，平滑拉杆的管中装有一根排气软管，排气接头管后端的进气口与该排气软管前端相接通，排气软管穿过平滑拉杆后穿入松动圈测试探头连杆的管中，沿松动圈测试探头的长度方向延伸超出松动圈测试探头的顶端。

本实用新型所述的软管穿入松动圈测试探头连杆的管中从松动圈测试探头连杆管壁的中部或后部穿出，沿松动圈测试探头外的长度方向延伸超出松动圈测试探头的顶端且固定在松动圈测试探头外壁上。

作为本实用新型的替换方案，沿松动圈测试探头的长度方向内置有排气管，该排气管的后端超出松动圈测试探头的顶端，排气管的前端与松动圈测试探头连杆管壁后端穿出的橡胶排气软管相接通。

作为本实用新型的优选方案，所述的软管穿过松动圈测试探头连杆的管中，沿松动圈测试探头内的长度方向穿入从其顶端延伸出。

进一步的，沿平滑拉杆的长度方向设有刻度。

进一步的，平滑拉杆的前端与注水排气连杆之间、平滑拉杆的后端与松动圈测试探头连杆之间均为螺纹连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型针对原测试探头拉杆存在的问题（孔口封水、连续测试、孔内排气等）进行了解决。本实用新型通过与拉杆直径匹配的封水塞对测试孔进行一次封孔，封水效果好，可满足连续移动测试的要求。本实用新型排气接头管前端的排气口从注水排气连杆的中部或前部的管壁穿出，能将测试孔内的空气能外排，使孔内能注满水，始终保持测试探头处于水中，满足测试探头在水介质中的测试要求。本实用新型平滑拉杆的长度方向设有刻度，连续移动测试时，测点间距不用尺量。改变了现有的松动圈测试仪配套的测试探头拉杆测试麻烦、工作量大的现状，本实用新型满足井下巷道上向孔松动圈的测试要求。

附图说明

图1.本实用新型的组件的连接关系示意图；

图2.本实用新型的结构示意图；

图3.本实用新型的使用状态图。

图中：1.与平滑拉杆直径匹配的封水塞 、2.平滑拉杆 、3.橡胶排气软管 、4.松动圈测试探头连杆 、5.注水排气连杆 、6.排气管 、7. 松动圈测试探头、8.刻度 、9.测试孔。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型做进一步解释和说明；

一种井下巷道上向孔松动圈测试探头拉杆，包括依次相接的管状注水排气连杆5、管状平滑拉杆2、管状松动圈测试探头连杆4；即：注水排气连杆5的前端与注水管相接通，注水排气连杆5带有内置外通排气接头管6，注水排气连杆5的另一端与平滑拉杆2连接，沿平滑拉杆2的长度方向刻有刻度。平滑拉杆2上套有与该拉杆外径匹配的封水塞1， 平滑拉杆2的后端接松动圈测试探头连杆4，松动圈测试探头连杆4的后端安装有松动圈测试探头，平滑拉杆的管中穿装有一橡胶排气软管3，注水排气连杆5管内装有的排气接头管6的前端出气口从注水排气连杆5的中部或前部的管壁穿出，排气接头管6后端的进气口与橡胶排气软管3的前端相接通，平滑拉杆2内的橡胶排气软管3从平滑拉杆2后端穿出后延伸出松动圈测试探头的顶端。平滑拉杆2的前端与注水排气连杆5之间、平滑拉杆2的后端与松动圈测试探头连杆4之间均为内螺纹连接，接头外径与平滑拉杆2外径相同。

作为本实用新型的第一种方案：上述从平滑拉杆2后端穿出的橡胶排气软管3穿入松动圈测试探头连杆4的管中从松动圈测试探头连杆4管壁的中部或后部穿出，沿松动圈测试探头外的长度方向延伸出探头的顶端且固定在松动圈测试探头外壁上。软管3的主要作用是排除测试孔9内的空气和判定松动圈测试探头7是否处在水内；在向测试孔内注水过程中，水向下流动至孔口封水塞1处，水面开始向孔底压缩，由于空气是微压缩气体，使测试探头不能满足处于水中的测试条件，其排气软管3上端固定在松动圈测试探头7的头部，在水面向上压缩空气时，空气可通过此软管3和排气管6排出测试孔外；当排气管6开始流水，证明松动圈测试探头处在水内，满足松动圈测试探头处在水内的测试条件，此时可以开始测试。

作为本实用新型的第二种方案：由于现阶段松动圈测试探头是由1个波发射器和2个波接收器组成，其内部是中空管状物，各感应器之间用网管状塑料按一定距离连接，每个感应器有数据线连接；此方法利用探头中空的特点，在其内固定排气管与探头形成一体，排气管的前端与松动圈测试探头连杆4管壁穿出的橡胶排气软管3相接通。比现阶段组装要方便，省去了上述在测试探头连杆的中部或后部穿孔将软管伸出、及软管与松动圈测试探头外壁固定的程序，与第一种方案相比，松动圈测试探头中内置排气管也有效减小了松动圈测试的探头拉杆后部的直径，可以适用于较小直径的测试孔。

作为本实用新型的优选方案：从平滑拉杆2后端穿出的橡胶排气软管3穿过松动圈测试探头连杆4后直接沿松动圈测试探头内的长度方向从其顶端延伸出。具有组装方便，减少测试探头外固定排气软管所占的测试孔空间，也可以在减小部分原测试孔的直径条件下完成测试。

如图2-3所示，使用时，注水排气连杆5及其上安装的内置外通的排气管6的排气孔位于测试孔9外，水由注水排气连杆5中进入，通过平滑拉杆2进入松动圈测试探头连杆4，然后进入松动圈测试探头7再流入测试孔9内，由平滑拉杆直径匹配的封水塞1封住测试孔9内的水，该孔内水面不断上升，孔底空气通过橡胶排气软管3进入注水排气连杆5的内置外通排气管6把孔内空气排出，直至注水排气连杆5的内置外通排气管6流水，说明测试孔9内注满水松动圈测试探头置于水内开始测试，根据平滑拉杆上的刻度向外移动测点测试，测试程序反复至孔测试完成。见附图3。具体如下：所述的松动圈测试探头为现有技术是由1个波发射器和2个波接收器组成，其内部是中空管状物，各感应器之间用网管状塑料按一定距离连接，每个感应器有数据线连接；数据线一端与松动圈测试探头连接，另一端与松动圈测试仪连接，测试时保证测试探头处在水介质中，从松动圈测试仪屏幕操作测试，由松动圈测试探头波发射器发射超声波，声波延孔壁岩体传播，由2个声波接收器进行接收，在松动圈测试仪上形成2条声波曲线，表明孔内某一点测试完成，然后封水塞不动，朝测试孔9的孔口移动整个拉杆，测试探头跟随移动，进行下一点的测试，重复进行至该孔测试完成。

实施例

巷道孔深4m，倾角-45°，孔径46mm，点距200mm进行松动圈测试，测试步骤如下：

（1）根据附图1进行组装测试拉杆，按附图3把松动圈测试探头放入孔底；

（2）使用封水塞1进行封孔，封孔完毕后进行注水；

（3）水从松动圈测试探头流入孔内，至封水塞1处，孔内水面开始向孔底移动压缩孔内空气，孔内空气通过排气软管3（与松动圈测试探头固定一端进入），经排气管6把空气排出孔外；

（4）孔内空气排完后，水已注满孔内，此时水经排气软管3——排气管6流出孔外，说明孔内已注满水，松动圈测试探头处在水介质中，测试过程始终保证排气管流水；

（5）开始测试，通过松动圈测试仪操作，该点测试完成后，进行下一点的测试；

（6）通过平滑拉杆2上刻度移动200mm，带动孔底的松动圈测试探头向孔口移动200mm，移动完成后确认排气管6流水，开始该点的测试；200mm/点的距离从孔底向孔口移动进行测试至4m孔深测试完成，形成该孔延深度的波速曲线。无需在每个测点移动时都使用尺量来确定测点移动的距离，也不需在每个测点测试完成后进行放水—移动测点—封孔—注水—测试的反复操作。

相比仪器自带的测试拉杆，新式拉杆功能首先是能排出测试孔内空气，使松动圈测试探头处于水中，完成测点波曲线；其次是测点连续移动测试，按平滑拉杆2上的刻度进行测点距离量测。

Claims (6)

1.一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，其特征在于：包括依次相接的管状注水排气连杆（5）、管状平滑拉杆（2）、管状松动圈测试探头连杆（4）；松动圈测试探头连杆（4）的另一端安装有松动圈测试探头，平滑拉杆（2）上套有与其外径相匹配的用于密封测试孔（9）的封水塞（1）， 注水排气连杆（5）的前端接注水管，注水排气连杆（5）的管内装有排气接头管（6），且排气接头管（6）前端的排气口从注水排气连杆（5）的中部或前部的管壁穿出，平滑拉杆（2）的管中装有一根排气软管（3），排气接头管（6）后端的进气口与该排气软管（3）前端相接通，排气软管（3）穿过平滑拉杆（2）后穿入松动圈测试探头连杆（4）的管中，沿松动圈测试探头的长度方向延伸超出松动圈测试探头的顶端。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，其特征在于：所述的软管（3）穿入松动圈测试探头连杆（4）的管中从松动圈测试探头连杆（4）管壁的中部或后部穿出，沿松动圈测试探头外的长度方向延伸超出松动圈测试探头的顶端且固定在松动圈测试探头外壁上。

3.根据权利要求1所述的一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，其特征在于：沿松动圈测试探头的长度方向内置有排气管，该排气管的后端超出松动圈测试探头的顶端，排气管的前端与松动圈测试探头连杆（4）管壁后端穿出的橡胶排气软管（3）相接通。

4.根据权利要求1所述的一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，其特征在于：所述的软管（3）穿过松动圈测试探头连杆（4）的管中，沿松动圈测试探头内的长度方向穿入从其顶端延伸出。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，其特征在于：沿平滑拉杆（2）的长度方向设有刻度。

6.根据权利要求5所述的一种用于井下巷道上向孔松动圈测试的探头拉杆，其特征在于：平滑拉杆（2）的前端与注水排气连杆（5）之间、平滑拉杆（2）的后端与松动圈测试探头连杆（4）之间均为螺纹连接。