一套用于地应力测试的可视化安装设备及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一套用于地应力测试的可视化安装设备及使用方法，该设备中卡槽安装杆一端安装空芯包体应力计，另一端连接安装杆；安装杆能够相互连接组成连杆组件；定位安装杆能够与连杆组件连接并且其外壁上设有刻度线；洗孔器用于清洁测试孔；固定卡板用于将标定窥视仪固定在卡槽安装杆或安装杆上；定向移动轮用于嵌套在连杆组件外围，保证连杆组件能够处于测试孔中心位置不偏移；标定窥视仪能够实现测试孔内的可视化；使用本设备能够保证安装过程方便快捷，安装结果洁净精准，在掌握矿山及大型岩土工程基础数值分析参数，保证大型工程安全快捷进行方面具有突出优势。全快捷进行方面具有突出优势。全快捷进行方面具有突出优势。

【技术实现步骤摘要】
一套用于地应力测试的可视化安装设备及其使用方法


[0001]本专利技术涉及用于地应力测试领域，具体涉及一套用于地应力测试的可视化安装设备。

技术介绍

[0002]地应力是受到覆岩容重、自重和地壳构造运动引起并残留至今的构造应力等因素而在岩体中形成且未受到人类工程扰动的天然应力，是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。巷道布置必须考虑地应力场中水平地应力的方向，即巷道的轴向应力应尽量与主应力方向相同。对于飞速发展的煤炭工业而言，传统岩土工程开挖设计和施工经验类比法有一定的局限性。小规模及浅表层的岩土工程，经验类比法相对有效，但大规模深部岩土工程，经验类比相对不足，对于现今用于煤矿及岩土工程的的各种数值分析软件，地应力测试结果可为岩土工程提供必要的数值分析前提参数；地应力应用领域广泛，对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。
[0003]目前地应力的测试方法主要有应力恢复法、地球物理法、水压致裂法、应力解除法，其中应力解除法测试结果最为准确，但目前安装测试时有以下几点不足：1.安装过程较为复杂繁琐，需要反复试探安装，劳动强度大；2.目前安装空芯包体应力计时使用的安装设备为临时加工的，安装质量不可靠；3.安装后测试结果不够精准，影响安全生产。故此，鉴于以上问题，亟需专利技术一套用于地应力测试的可视化安装设备与方法。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一套用于地应力测试的可视化安装设备及其使用方法，其能够保证安装过程方便快捷，安装结果洁净精准，在掌握矿山及大型岩土工程基础数值分析参数，保证大型工程安全快捷进行方面具有突出优势。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一套用于地应力测试的可视化安装设备，包括卡槽安装杆、若干安装杆、定位安装杆、洗孔器、固定卡板、定向移动轮、标定窥视仪；
[0007]所述卡槽安装杆其中一端用于安装空芯包体应力计，另一端用于连接安装杆；
[0008]所述安装杆能够相互连接起来组成连杆组件；
[0009]所述定位安装杆能够与连杆组件连接，其外壁上设有刻度线；
[0010]所述洗孔器用于对测试孔进行清洁；
[0011]所述固定卡板用于将标定窥视仪固定在卡槽安装杆或安装杆上；
[0012]所述定向移动轮用于嵌套在连杆组件外围，保证连杆组件能够处于测试孔中心位置不偏移；
[0013]所述标定窥视仪与外部检测设备连接，能够实现测试孔内的可视化。
[0014]优选地，所述卡槽安装杆为中空杆件，其一端设有用于安装空芯包体应力计的卡
槽，另一端设有端头螺栓；
[0015]所述安装杆为中空杆件，其两端分别设有相互适配的端头螺母和端头螺栓，该端头螺母同样与卡槽安装杆的端头螺栓相适配；
[0016]所述定位安装杆为中空杆件，其两端分别设有与安装杆适配的端头螺母和端头螺栓，其杆体上设有刻度线。
[0017]优选地，所述洗孔器包括杆状的防滑柱，所述防滑柱上设有若干洗孔器延长杆，所述洗孔器其中一端设有用于连接安装杆的端头螺栓或端头螺母。
[0018]优选地，所述固定卡板为矩形板件，开有与卡槽安装杆、安装杆适配的安装杆固定孔，开有与标定窥视仪适配的窥视仪固定孔，所述固定卡板上还设有用于固定顶紧卡槽安装杆、安装杆以及标定窥视仪的固定螺栓。
[0019]优选地，所述定向移动轮包括与安装杆适配的固定套管，所述固定套管的外围固定有定向轮架，所述定向轮架外围设有若干呈环向阵列均布的移动滑轮，移动滑轮的数量为奇数，且大于个，保证卡槽安装杆及安装杆在导向孔正中央，且可以在导向孔中前后移动。
[0020]优选地，所述的标定窥视仪包括标定镜头、定向标、信号线及窥视仪主体，定向标朝向正上时，标定窥视仪显示0
°
，通过标定窥视仪掌握安装设备在导向孔中的方位角，保证空芯包体应力计安装位置准确无误。
[0021]优选地，所述空芯包体应力计的A字符应变花与端头卡销平行，端头卡销能与卡槽安装杆的端头卡槽紧密连接，在拉力作用下也能够直接脱离，连接后要求A字符应变花与标定窥视仪的定向标垂直。
[0022]本专利技术还提供上述设备的使用方法，包括以下步骤：
[0023]步骤一：利用地质钻机打设完成导向孔及测试孔，关闭钻机，开启水阀门，将导向孔及测试孔冲洗干净；
[0024]步骤二：将若干安装杆螺纹连接组成连杆组件，连杆组件后端连接定位安装杆，利用该装置测出导向孔的深度，在连杆组件外壁嵌套定向移动轮保证其处于测试孔中心位置不偏移，测出测试孔的深度；
[0025]步骤三：将连杆组件与洗孔器连接，同时利用固定卡板将标定窥视仪固定在连接组件上；
[0026]步骤四：在洗孔器的端头缠绕棉纱，棉纱浸沾丙酮后在标定窥视仪的可视化辅助下将测试孔再次清洁及干燥，最后一次清洁要求棉纱不变色；
[0027]步骤五：清洁干燥完成后，静置一段时间然后拆掉洗孔器和标定窥视仪，在连杆组件前端连接卡槽安装杆，并利用固定卡板将标定窥视仪固定在卡槽安装杆上；
[0028]步骤六：将空芯包体应力计固定在卡槽安装杆前端，空芯包体应力计的电缆线从卡槽安装杆的中心穿出，在标定窥视仪的可视化辅助下将空芯包体应力计安装于测试孔中；空芯包体应力计的应变花位置设A字符，该A字符与端头卡销平行，该端头卡销与卡槽安装杆前端的卡槽适配；
[0029]步骤七：待空芯包体应力计的端头接触测试孔的孔底后，推动定位安装杆，挤出环氧胶固结剂，并通过记录定位安装杆的推进刻度，记录挤出长度；
[0030]步骤八：将空芯包体应力计空腔内的环氧胶固结剂混合液在测试孔涂抹均匀，旋
转定位安装杆，将标定窥视仪旋转至0
°
方位角，即应变花A字符朝向正上方，待混液与围岩凝结成一个整体后，拆除安装设备，留空芯包体应力计在测试孔中，电缆在导向孔中，等待解除工序进行。
[0031]本专利技术的有益效果在于：
[0032]1、目前安装使用临时加工的设备，安装程序复杂，利用此套专用设备可实现可视化安装，极大减小安装难度，减小劳动强度，实现高效快速安装。
[0033]2、利用此套可视化安装设备，可保证安装质量，使地应力测试的结果更为精准可靠。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例提供的卡槽安装杆的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的安装杆的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的定位安装杆的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一套用于地应力测试的可视化安装设备，其特征在于，包括卡槽安装杆(1)、若干安装杆(2)、定位安装杆(3)、洗孔器(4)、固定卡板(5)、定向移动轮(6)、标定窥视仪(7)；所述卡槽安装杆(1)其中一端用于安装空芯包体应力计(8)，另一端用于连接安装杆(2)；所述安装杆(2)能够相互连接起来组成连杆组件；所述定位安装杆(3)能够与连杆组件连接，其外壁上设有刻度线(12)；所述洗孔器(4)用于对测试孔进行清洁；所述固定卡板(5)用于将标定窥视仪(7)固定在卡槽安装杆(1)或安装杆(2)上；所述定向移动轮(6)用于嵌套在连杆组件外围，保证连杆组件能够处于测试孔中心位置不偏移；所述标定窥视仪(7)与外部检测设备连接，能够实现测试孔内的可视化。2.如权利要求1所述的一套用于地应力测试的可视化安装设备，其特征在于，所述卡槽安装杆(1)为中空杆件，其一端设有用于安装空芯包体应力计(8)的卡槽，另一端设有端头螺栓(10)；所述安装杆(2)为中空杆件，其两端分别设有相互适配的端头螺母(11)和端头螺栓(10)，该端头螺母(11)同样与卡槽安装杆(1)的端头螺栓(10)相适配；所述定位安装杆(3)为中空杆件，其两端分别设有与安装杆(2)适配的端头螺母(11)和端头螺栓(10)，其杆体上设有刻度线(12)。3.如权利要求2所述的一套用于地应力测试的可视化安装设备，其特征在于，所述洗孔器(4)包括杆状的防滑柱(14)，所述防滑柱(14)上设有若干洗孔器延长杆(13)，所述洗孔器(4)其中一端设有用于连接安装杆(2)的端头螺栓(10)或端头螺母(11)。4.如权利要求3所述的一套用于地应力测试的可视化安装设备，其特征在于，所述固定卡板(5)为矩形板件，开有与卡槽安装杆(1)、安装杆(2)适配的安装杆固定孔(15)，开有与标定窥视仪(7)适配的窥视仪固定孔(16)，所述固定卡板(5)上还设有用于固定顶紧卡槽安装杆(1)、安装杆(2)以及标定窥视仪(7)的固定螺栓(18)。5.如权利要求4所述的一套用于地应力测试的可视化安装设备，其特征在于，所述定向移动轮(6)包括与安装杆(2)适配的固定套管(19)，所述固定套管(19)的外围固定有定向轮架(20)，所述定向轮架(20)外围设有若干呈环向阵列均布的移动滑轮(21)，移动滑轮(21)的数量为奇数，且大于三个，保证卡槽安装杆(1)及安装杆(2)在导向孔正中央，且可以在导向孔中前后移动。6.如权利要求5所述的一套用于地应力测试的可视化安装设备，其特征在于，所述的标定窥视仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：张益东，马奇，张兴润，李泽鑫，高林生，宋光远，郑宇，
申请(专利权)人：山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司，
类型：发明
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