CN212337246U - 一种分层抽水试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分层抽水试验装置，包括水泵、抽水管、上止水机构和、下止水机构和钻杆，水泵固定安装在抽水管内；上止水机构和下止水机构分别固定套在抽水管的上端和下端，抽水管位于上止水机构和下止水机构之间的位置上分布有若干进水孔，其上端设有出水孔；钻杆竖直是在抽水管的上方，其内部中空且上下两端均敞口，且其下端与出水孔连通。本实用新型的有益效果是结构简单，可重复使用，操作方便，效率高，成本低；适用于多含水层分层抽水试验，在地质勘察、工程勘察等领域中具有很好的实用性和推广价值。

Description

一种分层抽水试验装置

技术领域

本实用新型涉及地质勘测设备技术领域，具体涉及一种分层抽水试验装置。

背景技术

在水文地质勘察、工程勘察中，通过不同含水层分层抽水试验能够比较准确的获取详细的水文地质参数，能够实现对含水层的分层描述、空间流场模拟打下基础，同时能够较为客观地认识水文地质条件,准确构建出水文地质模型,建立地下水系统模型，对较精确地评价煤炭资源受地下水危害的程度具有至关重要的作用。

目前，我国勘察技术领域的水文地质钻孔大部分主要以单孔为主,分层底层钻孔抽水的情况较少，而传统的分层抽水方法如下：成井时在分层抽水的目的段进行变径,分层抽水试验完成后，下套管固井止水，然后变径进行下一段钻进，钻至目的层抽水，下套管固井止水，往复循环的进行抽水、钻进。其缺点是：①由于变径较多，成井结构复杂，钻探施工成本较大；②固井时间长，固井时不容易返浆，有时一次固井不成，二次固井；③抽水时测绳测的水位可能一次测量不准，需要往复测量，才能确定；④如果实施3层以上分层抽水试验时，成井结构过于复杂。

上述传统的分层抽水方法实施难度高，成本高，而且成井结构复杂，同时临时止水效果也不可靠，会对含水层水文地质参数产生较大影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分层抽水试验装置，旨在解决上述技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种分层抽水试验装置，包括水泵、抽水管、上止水机构、下止水机构和钻杆，所述水泵固定安装在所述抽水管内；所述上止水机构和所述下止水机构分别固定套在所述抽水管的上端和下端，所述抽水管位于所述上止水机构和所述下止水机构之间的位置上分布有若干进水孔，其上端设有出水孔；所述钻杆竖直是在所述抽水管的上方，其内部中空且上下两端均敞口，且其下端与所述出水孔连通。

本实用新型的有益效果是：使用时，抽水管的上端同轴连接有钻杆，钻杆内部中空且其两端均敞口，其下端与所述出水孔连通，此时钻杆作为出水管；将抽水管伸入钻孔内，首先通过上止水机构和下止水机构将第一含水层限定在抽水管的中部，然后水泵将第一含水层内的水抽入其内部，并通过钻杆送入蓄水池内。本实用新型结构简单，可重复使用，操作方便，效率高，成本低；适用于多含水层分层抽水试验，在地质勘察、工程勘察等领域中具有很好的实用性和推广价值。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述上止水机构包括上止水气囊，所述上止水气囊固定套设在所述抽水管的上端，其与所述抽水管的连接处设有上进气口。

采用上述进一步方案的有益效果是通过上止水气囊对第一含水层的上端进行止水，防止水进入第一含水层，结构简单，止水效果较佳。

进一步，所述下止水机构包括下止水气囊，所述下止水气囊固定套设在所述抽水管的下端，其与所述抽水管的连接处设有下进气口。

采用上述进一步方案的有益效果是通过下止水气囊对第一含水层的下端进行止水，防止水进入第一含水层，结构简单，止水效果较佳。

进一步，还包括充气机构，所述充气机构通过充气管分别与所述上止水机构和所述下止水机构连通，用于给所述上止水机构和所述下止水机构充气。

采用上述进一步方案的有益效果是通过充气机构给上止水机构和所述下止水机构充气，操作简便，省时省力。

进一步，所述充气管上分别安装有用于感应所述上止水机构和所述下止水机构充气压力的上感应阀门和所述下感应阀门。

采用上述进一步方案的有益效果是分别通过上感应阀门和所述下感应阀门感应上止水机构和下止水机构充气时的压力，以便了解充气状况，及时停止充气，使用方便。

进一步，所述充气管上位于所述充气机构和所述上感应阀门之间的位置安装有压力表，所述压力表用于检测所述上止水机构和所述下止水机构充气时的压力。

采用上述进一步方案的有益效果是通过压力表检测止水机构和下止水机构充气时的压力，便于操作人员及时了解充气状态，以便及时停止充气，使用方便。

进一步，所述水泵上固定安装有用于检测抽水流量和水位的传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是通过传感器检测抽水的流量和水位，精准度高。

进一步，所述传感器通过传感线连接有用于显示抽水的流量和水位的显示器。

采用上述进一步方案的有益效果是通过显示器显示抽水的流量和水位，便于操作人员及时了解抽水的情况，使用方便。

进一步，所述抽水管由从上至下同轴设置的上管、中管和下管拼接而成，所述上管的下端敞口，所述出水孔位于所述上管的上端；所述中管的上下两端均敞口，其上端与所述上管的下端固定连接；所述下管上端敞口，并与所述中管的下端固定连接；若干所述进水孔分布在所述中管的侧壁上，所述水泵位于所述中管内，其出水口通过管道与所述出水孔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，便于抽水。

进一步，所述下管的下端设有开口，所述开口处可拆卸的安装有堵塞。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、水泵，2、抽水管，3、进水孔，4、上止水气囊，5、上进气口，6、下止水气囊，7、下进气口，8、充气机构，9、上感应阀门，10、下感应阀门，11、压力表，12、传感器，13、显示器，14、堵塞，15、钻杆，16、充气管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种分层抽水试验装置，包括水泵1、抽水管2、上止水机构、下止水机构和钻杆15，水泵1固定安装在抽水管2内；上止水机构和下止水机构分别固定套在抽水管2的上端和下端，抽水管2位于上止水机构和下止水机构之间的位置上分布有若干进水孔3，其上端设有出水孔；钻杆15竖直是在抽水管2的上方，其内部中空且上下两端均敞口，且其下端与所出水孔连通。使用时，抽水管2的上端同轴连接有钻杆15，钻杆15内部中空且其两端均敞口，其下端与所述出水孔连通，此时钻杆15作为出水管；将抽水管2伸入钻孔内，首先通过上止水机构和下止水机构将第一含水层限定在抽水管2的中部，然后水泵1将第一含水层内的水抽入其内部，并通过钻杆15送入蓄水池内。本实用新型结构简单，可重复使用，操作方便，效率高，成本低；适用于多含水层分层抽水试验，在地质勘察、工程勘察等领域中具有很好的实用性和推广价值。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，上止水机构包括上止水气囊4，上止水气囊4通过本领域技术人员所能想到的方式固定套设在抽水管2的上端，其与抽水管2的连接处设有上进气口5。使用时，通过上止水气囊4对第一含水层的上端进行止水，防止水进入第一含水层，结构简单，止水效果较佳。

实施例2

在上述结构的基础上，本实施例中，下止水机构包括下止水气囊6，下止水气囊6通过本领域技术人员所能想到的方式固定套设在抽水管2的下端，其与抽水管2的连接处设有下进气口7。使用时，通过下止水气囊6对第一含水层的下端进行止水，防止水进入第一含水层，结构简单，止水效果较佳。

实施例3

在上述结构的基础上，本实施例还包括充气机构8，充气机构8通过充气管16分别与上止水机构和下止水机构连通，用于给上止水机构和下止水机构充气。使用时，通过充气机构8给上止水机构和所述下止水机构充气，操作简便，省时省力。

实施例4

在实施例三的基础上，本实施例中，充气管16上分别安装有用于感应上止水机构和下止水机构充气压力的上感应阀门9和下感应阀门10。使用时，分别通过上感应阀门9和所述下感应阀门10感应上止水机构和下止水机构充气时的压力，以便了解充气状况，及时停止充气，使用方便。

实施例5

在实施例四的基础上，本实施例中，充气管16上位于充气机构8和上感应阀门9之间的位置安装有压力表11，压力表11用于检测上止水机构和下止水机构充气时的压力。使用时，通过压力表11检测止水机构和下止水机构充气时的压力，便于操作人员及时了解充气状态，以便及时停止充气，使用方便。

上述充气机构8采用现有技术，其与上止水机构和下止水机构连通的具体方式为：充气机构8的出气口连接三通的一个接口，压力表11连接第二个接口，第三个接口通过充气管16分别与上进气口5和下进气口7连通。

实施例6

在上述结构的基础上，本实施例中，水泵1上通过本领域技术人员所能想到的方式固定安装有用于检测抽水流量和水位的传感器12，通过传感器12检测抽水的流量和水位，精准度高。

实施例7

在实施例六的基础上，本实施例中，传感器12通过传感线连接有用于显示抽水的流量和水位的显示器13，使用时显示器13位于钻孔外。使用时，通过显示器13显示抽水的流量和水位，便于操作人员及时了解抽水的情况，使用方便。

实施例8

在上述结构的基础上，本实施例中，抽水管2由从上至下同轴设置的上管、中管和下管拼接而成，上管的下端敞口，出水孔位于上管的上端；中管的上下两端均敞口，其上端与上管的下端固定连接(螺纹连接)就；下管上端敞口，并与中管的下端固定连接(螺纹连接)；若干进水孔3分布在中管的侧壁上，水泵1位于中管内，其出水口通过管道与出水孔连通，结构简单，设计合理，便于抽水。

上述水泵1的出水管与上管的出水口螺纹连接，其接口处缠绕有止水胶带。

另外，下管的下端设有开口，开口处可拆卸的安装有堵塞14，结构简单。

本实用新型的工作原理如下：

在水文地质勘察、地质勘察分层抽水试验时采用本装置能够降低分层抽水成本，快速准确的读出目的含水层的最大降深及流量。在野外抽水时，首先根据水文地质资料及钻探实际揭露的含水层厚度及静止水位后，确定采用水泵1的型号，确定其型号后将水泵1与上管内部设置的螺栓采用机械螺纹连接，连接处缠绕止水胶带，同时将测量流量及水位的传感器12固定安装在水泵1的叶轮上方。

在上一步工作完成后，结合含水层厚度及水泵1，来确定中管的长度，确定其长度后与同径的下管、上管采用机械螺纹连接，连接处缠绕止水胶带，期间将充气管16与三通相连，通过三通分别连接上感应阀门9与上止水气囊4，下感应阀门10与下止水气囊6。

上述工作全部完成后，通过钻杠机械螺纹连接上管，以达到连接整个抽水装置的目的，待分层抽水装置位于目的含水层时，充气管16连接压力表11及压缩气体，打开压力表11的阀门，开始对上止水气囊4、下止水气囊6进行充气，经过多次试验，当压力表11显示的压力Wie0.8-0.9Mpa时，上上感应阀门9、下感应阀门10会自动关闭，能够达到止水效果，使上层与下层含水层的水不能进入目的层，在充气的同时，将传感线连接至显示器13上，以便正式抽水时能够准确的读取水位及流量。

在上述工作完成后，开始正式抽水，按照相关规范及标准抽水完成后，撤去压缩气体，打开压力表11，在外界大气压下，上感应阀门9、下感应阀门10会自动打开，释放上止水气囊4及下止水气囊6中气体，完成后，提钻完成目的层抽水。

需要说明的是，本发明所涉及到的传感器(型号LJ18A3-8-Z/AX)、压力表(型号Y100)、显示器(型号273V7QDSBF)和水泵(型号ISW)均采用现有技术，并且上述各个部件之间及其与控制器(型号TC-SCR)电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分层抽水试验装置，其特征在于：包括水泵(1)、抽水管(2)、上止水机构、下止水机构和钻杆(15)，所述水泵(1)固定安装在所述抽水管(2)内；所述上止水机构和所述下止水机构分别固定套在所述抽水管(2)的上端和下端，所述抽水管(2)位于所述上止水机构和所述下止水机构之间的位置上分布有若干进水孔(3)，其上端设有出水孔；所述钻杆(15)竖直是在所述抽水管(2)的上方，其内部中空且上下两端均敞口，且其下端与所述出水孔连通。

2.根据权利要求1所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述上止水机构包括上止水气囊(4)，所述上止水气囊(4)固定套设在所述抽水管(2)的上端，其与所述抽水管(2)的连接处设有上进气口(5)。

3.根据权利要求1所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述下止水机构包括下止水气囊(6)，所述下止水气囊(6)固定套设在所述抽水管(2)的下端，其与所述抽水管(2)的连接处设有下进气口(7)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的分层抽水试验装置，其特征在于：还包括充气机构(8)，所述充气机构(8)通过充气管(16)分别与所述上止水机构和所述下止水机构连通，用于给所述上止水机构和所述下止水机构充气。

5.根据权利要求4所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述充气管(16)上分别安装有用于感应所述上止水机构和所述下止水机构充气压力的上感应阀门(9)和下感应阀门(10)。

6.根据权利要求5所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述充气管(16)上位于所述充气机构(8)和所述上感应阀门(9)之间的位置安装有压力表(11)，所述压力表(11)用于检测所述上止水机构和所述下止水机构充气时的压力。

7.根据权利要求1-3任一项所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述水泵(1)上固定安装有用于检测抽水流量和水位的传感器(12)。

8.根据权利要求7所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述传感器(12)通过传感线连接有用于显示抽水的流量和水位的显示器(13)。

9.根据权利要求1-3任一项所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述抽水管(2)由从上至下同轴设置的上管、中管和下管拼接而成，所述上管的下端敞口，所述出水孔位于所述上管的上端；所述中管的上下两端均敞口，其上端与所述上管的下端固定连接；所述下管上端敞口，并与所述中管的下端固定连接；若干所述进水孔(3)分布在所述中管的侧壁上，所述水泵(1)位于所述中管内，其出水口通过管道与所述出水孔连通。

10.根据权利要求9所述的分层抽水试验装置，其特征在于：所述下管的下端设有开口，所述开口内可拆卸的安装有堵塞(14)。

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