一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法技术方案

技术编号:18396109 阅读:10 留言:0更新日期:2018-07-08 18:16
本发明专利技术公开了一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法,该系统包括上压头、下压头、含孔道岩样、密封插头,全景摄像头及探照灯;所述含孔道岩样置于上压头之间下压头,上压头位于含孔道岩样上端,下压头位于含孔道岩样下端;所述上压头上开设有过线孔,且该过线孔的外端口内设置有密封插头,过线孔的内端口位于含孔道岩样的孔道上端,所述全景摄像头和探照灯设置在含孔道岩样的孔道上端,并连接有导线,导线从过线孔及密封插头中引出至上压头外。本发明专利技术通过全景摄像头和探照灯配合能够实时获取钻孔内图像,通过数据传输线和电源线与外部连接,完成岩样破裂过程的实时监测。本发明专利技术简单易行,能够实时监测含孔道岩样的破裂过程。

【技术实现步骤摘要】
一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法
本专利技术涉及钻孔过程中围岩破裂过程研究,尤其涉及含孔道岩样室内常规三轴压缩试验过程中的破裂过程实时监测系统及方法。
技术介绍
在钻井和隧道开挖工程中由于应力重新分布导致井壁和隧道围岩发生剥落、崩解等破坏,研究破坏过程中的应力分布及变形、破坏特征可以一定程度上减少工程灾难发生。学者们已经开展了含孔道岩石破裂特征的研究,主要是通过设置不同加载路径,研究试样在不同应力状态下的最终破裂状态,而对其破裂过程的研究较少。但含孔道岩体的破裂过程一定程度上反映了其破裂机理,所以深入研究含孔道岩体在不同加载路径下的破裂过程尤为重要。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法,以实现实时监测孔道内的破裂过程的目的。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统,包括上压头、下压头、含孔道岩样、密封插头,全景摄像头及探照灯;所述含孔道岩样置于上压头和下压头之间,上压头位于含孔道岩样上端,下压头位于含孔道岩样下端;所述上压头上开设有过线孔,且该过线孔的外端口内设置有密封插头,过线孔的内端口位于含孔道岩样的孔道上端,所述全景摄像头和探照灯设置在含孔道岩样的孔道上端,并连接有导线,导线从过线孔及密封插头中引出至上压头外。所述上压头和下压头上均设置有一个第一密封圈。所述密封插头上附有第二密封圈。所述密封插头外径大于过线孔的内径,密封插头与过线孔之间过盈配合。所述全景摄像头和探照灯固定在过线孔的内端口处。一种含孔道岩样破裂过程实时监测方法包括以下步骤:步骤一,将全景摄像头、探照灯的数据线和电源线通过围压缸底座的连接线与外部连接;步骤二,将上压头和下压头与含孔道岩样位置固定,组成试样,并使用热缩管完成试样的密封;步骤三,将围压缸与围压缸底座组合,完成油压密封;步骤四,充油并对试样施加围压,开启全景摄像头和探照灯,实时监测孔道内图像的前提下完成试验。有益效果:本专利技术提供的含孔道岩样破裂过程实时监测系统及方法,通过全景摄像头和探照灯配合能够实时获取钻孔内图像,通过数据传输线和电源线与外部连接,完成岩样破裂过程的实时监测,监控孔道内的破裂过程。该系统及方法简单易行,能够实时监测含孔道岩样的破裂过程,可以提供一种理解含孔道岩样在围压作用下的破裂机理的手段。附图说明图1为本专利技术的含孔道岩样破裂过程实时监测系统的结构示意图;图2为密封插头局部放大示意图;图3为上压头局部放大示意图;图中,1-上压头,2-下压头,3-第一密封圈,4-含孔道岩样,5-密封插头,6-第二密封圈,7-过线孔,8-全景摄像头,9-探照灯,10-导线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示,一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统,包括上压头1、下压头2、含孔道岩样4、密封插头5,全景摄像头8及探照灯9。含孔道岩样4置于上压头1和下压头2之间,上压头1位于含孔道岩样4上端,下压头2位于含孔道岩样4下端;上压头1与下压头2上均设置有一个第一密封圈3。如图3,上压头1上开设有过线孔7,过线孔7有两个端口,分别为外端口和内端口,该过线孔7的外端口内设置有密封插头5,密封插头5中开设有供导线10穿过的孔,如图2;过线孔7的内端口位于含孔道岩样4的孔道上端,全景摄像头8和探照灯9设置在含孔道岩样4的孔道上端,并连接有导线10,导线10从过线孔7及密封插头5中引出至上压头1外。导线10包括数据传输线和电源线。如图2,密封插头5上附有第二密封圈6,密封插头5外径大于过线孔7的内径,密封插头5与过线孔7之间过盈配合。以保证信号传输和探照灯与电源连接的同时达到密封的效果。全景摄像头8和探照灯9固定在过线孔7的内端口处,能够确定破裂的方位。全景摄像头8和探照灯9配合,实时获取孔道内图像,通过数据传输线和电源线与外部连接,完成孔道岩样破裂过程的实时监测。一种含孔道岩样破裂过程实时监测方法,包括以下步骤:步骤一,将全景摄像头8、探照灯9的数据线和电源线通过围压缸底座的连接线与外部连接;步骤二,将上压头1和下压头2与含孔道岩样4位置固定,组成试样,并使用热缩管完成试样的密封;步骤三,将围压缸与围压缸底座组合,完成油压密封;步骤四,对围压缸充油并对试样施加围压,开启全景摄像头8和探照灯9,实时监测孔道内图像的前提下完成试验。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式,应当指出:对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统,其特征在于:包括上压头(1)、下压头(2)、含孔道岩样(4)、密封插头(5),全景摄像头(8)及探照灯(9);所述含孔道岩样(4)置于上压头(1)和下压头(2)之间,上压头(1)位于含孔道岩样(4)上端,下压头(2)位于含孔道岩样(4)下端;所述上压头(1)上开设有过线孔(7),且该过线孔(7)的外端口内设置有密封插头(5),过线孔(7)的内端口位于含孔道岩样(4)的孔道上端,所述全景摄像头(8)和探照灯(9)设置在含孔道岩样(4)的孔道上端,并连接有导线(10),导线(10)从过线孔(7)及密封插头(5)中引出至上压头(1)外。

【技术特征摘要】
1.一种含孔道岩样破裂过程实时监测系统,其特征在于:包括上压头(1)、下压头(2)、含孔道岩样(4)、密封插头(5),全景摄像头(8)及探照灯(9);所述含孔道岩样(4)置于上压头(1)和下压头(2)之间,上压头(1)位于含孔道岩样(4)上端,下压头(2)位于含孔道岩样(4)下端;所述上压头(1)上开设有过线孔(7),且该过线孔(7)的外端口内设置有密封插头(5),过线孔(7)的内端口位于含孔道岩样(4)的孔道上端,所述全景摄像头(8)和探照灯(9)设置在含孔道岩样(4)的孔道上端,并连接有导线(10),导线(10)从过线孔(7)及密封插头(5)中引出至上压头(1)外。2.根据权利要求1所述的含孔道岩样破裂过程实时监测系统,其特征在于:所述上压头(1)和下压头(2)上均设置有一个第一密封圈(3)。3.根据权利要求1所述的含孔道岩样破裂过程实时监测...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨圣奇田文岭滕尚永
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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