CN212540737U - 用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，涉及陷落柱构造钻孔高密度电法探测技术领域。该用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，空心套管由绝缘材料制成，空心套管的前端封闭；空心套管的侧壁间隔设定距离设置一个电极触点，电极触点嵌入空心套管的侧壁，电极触点的末端从空心套管的侧壁露出；空心套管的侧壁可拆卸套设环形电极，环形电极由导电材料制成，环形电极接触电极触点的末端；电极触点连接线缆的一端；线缆位于空心套管内部，线缆的另一端从空心套管引出并连接探测主机。本实用新型装置本身便于装配连接，可以方便地将电极布设于钻孔内，有效简化高密度电法探测的流程。

Description

用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置

技术领域

本实用新型涉及陷落柱构造钻孔高密度电法探测技术领域，具体地说是涉及一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置。

背景技术

现有陷落柱构造高密度电法探测在使用过程中，一般在陷落柱外沿开拓巷道布设电极排列，这样，电极直接暴露在巷道中。当进行高密度电法探测时，周围环境会对探测造成强大干扰，同时会吸收发射及接受的电信号，对探测结果造成影响。同时，探测操作受外部环境影响比较大，无法做到开采时及开采后同步监测。目前的探测方式不但会造成时间和成本的增加，而且不能实现在开采前、开采时和开采后实时探测陷落柱构造的活化状态，也就不能在开采过程中实时监测因陷落柱构造活化导致的突(导)水性状态。

公开号为CN1030982A的中国专利文献公开了一种井下电测深方法，其公开了电法探测的基本原理，但其未公开电极的布设位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，可以方便地将电极布设于钻孔内，有效简化高密度电法探测的流程。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术解决方案如下：

一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，包括空心套管、电极触点、环形电极、线缆和探测主机；

空心套管由绝缘材料制成，空心套管的前端封闭；

空心套管的侧壁间隔设定距离设置一个电极触点，电极触点嵌入空心套管的侧壁，电极触点的末端从空心套管的侧壁露出；

空心套管的侧壁可拆卸套设环形电极，环形电极由导电材料制成，环形电极接触电极触点的末端；

电极触点连接线缆的一端；

线缆位于空心套管内部，线缆的另一端从空心套管引出并连接探测主机。

优选的，空心套管的侧壁间隔设定距离开设一个环形槽，电极触点的末端从环形槽的底部露出；环形电极套设于环形槽中。

优选的，所述电极触点包括支承套、电极柱、弹簧和接线座，电极柱滑动连接于支撑套内，电极柱与支承套之间连接弹簧，支撑套的底部设置接线座；

支承套嵌入空心套管的侧壁，电极柱从环形槽的底部露出，环形电极接触电极柱，接线座连接线缆的一端。

优选的，所述环形电极包括左半环电极和右半环电极，左半环电极的一端铰接右半环电极的一端，左半环电极的另一端可拆卸连接右半环电极的另一端。

优选的，左半环电极的另一端设置有插孔，右半环电极的另一端设置有插头，所述插头卡接于插孔内。

优选的，空心套管的前端设置有多个支腿，支腿沿空心套管的径向延伸，支腿的末端转动连接有滚轮。

优选的，空心套管的前端设置四个支腿，四个支腿沿空心套管的周向等间距布置。

优选的，还包括悬挂机构，所述悬挂机构包括轴承、吊杆、滑套和销钉，空心套管的后端连接轴承的内圈，轴承的外圈连接吊杆的一端，吊杆的另一端设置滑套，滑套内滑动连接销钉。

优选的，所述空心套管由聚氯乙烯制成。

优选的，所述环形电极由铜制成。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型的用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，装置本身便于装配连接，可以方便地将电极布设于钻孔内，避免了探测过程中金属导体和电器设备的干扰，大大提高了探测的准确性；探测操作简单，探测过程只需要将被测位置对应电极位置的线缆接入探测主机，有效简化高密度电法探测的流程；此外，本装置可长期埋藏于钻孔中，可以在开采前、开采时和开采后多时间段实时监测钻孔周边陷落柱柱体电阻率变化，以实时探测陷落柱构造的活化状态，避免了进行重复安装电极及复杂的调试工作，提高了探测效率，可以在开采过程中对陷落柱构造在开采过程中的突(导)水性做出准确预报。

附图说明

图1为本实用新型实施例用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例空心套管的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例电极触点的结构示意图；

图4为本实用新型实施例环形电极的结构示意图一，图中，环形电极处于闭合状态；

图5为本实用新型实施例环形电极的结构示意图二，图中，环形电极处于展开状态；

图6为本实用新型实施例用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置部分结构透视图；

图7为本实用新型实施例三电位电极测量示意图，包括α、β、γ三种排列。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本实用新型的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本实用新型满足适用的法律要求。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例中，提供一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，请参考图1至图7所示。

一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，包括空心套管1、电极触点5、环形电极2、线缆7和探测主机等。

空心套管1的内径为450mm，厚度为10mm，空心套管1由绝缘材料制成，本实施例中的空心套管1采用聚氯乙烯(PVC)材料制作而成。空心套管1采用聚氯乙烯(PVC)材料，一方面实现自身绝缘，另一方面可以避免空心套管1在钻孔6内被锈蚀损坏。空心套管1的前端封闭，将空心套管1伸入钻孔6，避免钻孔6内的煤矸石颗粒进入空心套管1。

空心套管1的侧壁间隔设定距离设置一个电极触点5，电极触点5嵌入空心套管1的侧壁，电极触点5的末端从空心套管1的侧壁露出。空心套管1的侧壁可拆卸套设环形电极2，环形电极2接触电极触点5的末端。环形电极2由导电材料制成，本实施例中的环形电极2采用铜材料制作而成。环形电极2采用铜材料，一方面实现自身的信号传导，另一方面可以避免环形电极2在钻孔6内被锈蚀损坏。

相邻的环形电极2间隔距离根据钻孔6的深度设定：

本实施例中，相邻的电极触点5间隔为1m；

当钻孔6深度大于100m时，环形电极2一般相距4m，也就是两相邻的环形电极2之间有三个电极触点5；当钻孔6深度大于50m小于100m时，环形电极2一般相距2m或3m，也就是两相邻的环形电极2之间有一个或两个电极触点5；当钻孔6深度小于50m时，环形电极2一般相距1m，也就是两相邻的环形电极2分别位于相邻的两个电极触点5位置。

本实施例中，空心套管1的侧壁间隔设定距离开设一个环形槽11，电极触点5的末端从环形槽11的底部露出，环形电极2套设于环形槽11中。如此，环形电极2可以牢固地装配于空心套管1上。

电极触点5包括支承套51、电极柱52、弹簧53和接线座54。电极柱52滑动连接于支撑套51内，电极柱52滑动连接支撑套51还实现了二者间的电性连接。电极柱52的底部与支承套51之间连接弹簧53，支撑套51的底部设置接线座54。空心套管1的侧壁开设通孔，支承套51嵌入空心套管1侧壁的通孔内，支承套51与通孔密封贴合。支撑套51的底部位于空心套管1内部，电极柱52从环形槽11的底部露出，环形电极2套设于环形槽11中时，环形电极2接触电极柱52。接线座54连接线缆7的一端。线缆7位于空心套管1内部，线缆7的另一端从空心套管1引出并连接探测主机，本实施例的探测主机为便携式防爆计算机。如此，使环形电极2与电极柱52紧密贴合，实现电极触点5与探测主机的信号连接。需要说明的是，线缆7位于空心套管1的内部，可以避免线缆7被磨损。

本实施例的环形电极2包括左半环电极21和右半环电极22，左半环电极21的一端经铰链23铰接右半环电极22的一端，左半环电极21的另一端可拆卸连接右半环电极22的另一端。具体的，左半环电极21的另一端设置有插孔，右半环电极22的另一端设置有插头221，插头221可以卡接于插孔内。以上，本实施例提供了一种环形电极2优选设计方式，以实现空心套管1的侧壁可拆卸套设环形电极2。将左半环电极21和右半环电极22套设在空心套管1的侧壁，并使插头221卡接插孔，使环形电极2装配空心套管1；将插头221从插孔拔出，将左半环电极21相对于右半环电极22旋转，以将环形电极2从空心套管1上拆卸下来。

本实施例中，空心套管1的前端设置四个支腿31，四个支腿31沿空心套管1的周向等间距布置。支腿31沿空心套管1的径向延伸，支腿31的末端转动连接有滚轮32。如此，在将空心套管1伸入钻孔6时，滚轮32可以沿着钻孔6内壁移动，实现对空心套管1伸入钻孔6的导向。

本实施例中，悬挂机构包括轴承41、吊杆42、滑套43和销钉44，空心套管1的后端连接轴承41的内圈，轴承41的外圈连接吊杆42的一端，吊杆42的另一端设置滑套43，滑套43内滑动连接销钉44。在将空心套管1伸入钻孔6后，将吊杆42旋转至空心套管1的上方，将销钉44插入钻孔6上方的煤壁中，实现对空心套管1的悬挂。

本实施例的用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，按三电位电极排列使线缆7接通探测主机，实时监测钻孔6周边陷落柱柱体电阻率的精确测量，如图7所示，按照α、β、γ三种探测排列方式对钻孔6进行高密度电法探测测量，其探测排列方式如下：

(1)α排列(温纳装置AMNB)，装置的特点是供电电极A、B和测量电极M、N均采用等间距排列，也称四级装置，即为图中A(0)、M(3)、N(6)、B(9)对应线缆7进行排列连接进行探测；

(2)β排列(偶极装置ABMN)，装置的特点是供电电极A、B和测量电极M、N均采用偶极排列，同样按照一定的距离分开，即为图中A(0)、B(3)、M(6)、N(9)对应线缆7进行排列连接进行探测；

(3)γ排列(微分装置AMBN),装置的特点是供电电极A、B和测量电极M、N均采用微分排列，按照一定的距离分开，即为图中A(0)、M(3)、B(6)、N(9)对应线缆7进行排列连接进行探测。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置有了清楚的认识。本实用新型的用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，装置本身便于装配连接，可以方便地将电极(环形电极2)布设于钻孔6内，避免了探测过程中金属导体和电器设备的干扰，大大提高了探测的准确性；探测操作简单，探测过程只需要将被测位置对应电极位置的线缆7接入探测主机，有效简化高密度电法探测的流程；此外，本装置可长期埋藏于钻孔6中，可以在开采前、开采时和开采后多时间段实时监测钻孔6周边陷落柱柱体电阻率变化，以实时探测陷落柱构造的活化状态，避免了进行重复安装电极及复杂的调试工作，提高了探测效率，可以在开采过程中对陷落柱构造在开采过程中的突(导)水性做出准确预报。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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)

1.一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：包括空心套管、电极触点、环形电极、线缆和探测主机；

空心套管由绝缘材料制成，空心套管的前端封闭；

空心套管的侧壁间隔设定距离设置一个电极触点，电极触点嵌入空心套管的侧壁，电极触点的末端从空心套管的侧壁露出；

空心套管的侧壁可拆卸套设环形电极，环形电极由导电材料制成，环形电极接触电极触点的末端；

电极触点连接线缆的一端；

线缆位于空心套管内部，线缆的另一端从空心套管引出并连接探测主机。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：空心套管的侧壁间隔设定距离开设一个环形槽，电极触点的末端从环形槽的底部露出；环形电极套设于环形槽中。

3.根据权利要求2所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：所述电极触点包括支承套、电极柱、弹簧和接线座，电极柱滑动连接于支撑套内，电极柱与支承套之间连接弹簧，支撑套的底部设置接线座；

支承套嵌入空心套管的侧壁，电极柱从环形槽的底部露出，环形电极接触电极柱，接线座连接线缆的一端。

4.根据权利要求1所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：所述环形电极包括左半环电极和右半环电极，左半环电极的一端铰接右半环电极的一端，左半环电极的另一端可拆卸连接右半环电极的另一端。

5.根据权利要求4所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：左半环电极的另一端设置有插孔，右半环电极的另一端设置有插头，所述插头卡接于插孔内。

6.根据权利要求1所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：空心套管的前端设置有多个支腿，支腿沿空心套管的径向延伸，支腿的末端转动连接有滚轮。

7.根据权利要求6所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：空心套管的前端设置四个支腿，四个支腿沿空心套管的周向等间距布置。

8.根据权利要求1所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：还包括悬挂机构，所述悬挂机构包括轴承、吊杆、滑套和销钉，空心套管的后端连接轴承的内圈，轴承的外圈连接吊杆的一端，吊杆的另一端设置滑套，滑套内滑动连接销钉。

9.根据权利要求1所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：所述空心套管由聚氯乙烯制成。

10.根据权利要求1所述的一种用于监测陷落柱构造活化的钻孔高密度电法探测装置，其特征在于：所述环形电极由铜制成。

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