用于含水体构造预报的岩体温度探测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统，包括空气囊，空气囊设有充气嘴，充气嘴下部设有螺帽、密封圈，空气囊与充气嘴通过密封圈密封连接，空气囊外表面设有光纤温度传感器，光纤温度传感器通过信号收集线与温度采集器连接，温度采集器通过电源线与电源连接，空气囊内设有支承架，密封圈与支承架密封连接。具有对温度梯度变化敏感性高，无地层影响，采用同点多次观测，与探测目标有最佳耦合，异常温度变化响应强，形态简单，分辨能力强优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地下工程含水体构造预测、预报
，尤其涉及一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统。
技术介绍
地下工程中的水害一直是制约我国采矿能源及其他资源的主要因素。对于地下工程含水体构造的预测预报也亟待解决，现有技术中采用瞬变电磁法(TEM)、地质雷达、高密度电法等来预测预报含水体构造的基本原理大多与电、电磁有关，这些方法存在的缺陷是①当探测区域周边有金属结构时，所测到的数据不准确，影响探测效果。②对地层、工程开挖空间及探测区域条件依赖性高。特别是在测试区域干扰信号多的区域，比如支护结构、电缆附近，探测精度受较大影响，有时甚至难以成功实施。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统；具有对温度梯度变化敏感性高，无地层影响，采用同点多次观测，与探测目标有最佳耦合，异常温度变化响应强，形态简单，分辨能力强优点。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案:一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统，包括空气囊，空气囊设有充气嘴，充气嘴下部设有螺帽、密封圈，空气囊与充气嘴通过密封圈密封连接，空气囊外表面设有光纤温度传感器，光纤温度传感器通过信号收集线与温度采集器连接，温度采集器通过电源线与电源连接，空气囊内设有支承架，密封圈与支承架用密封胶密封连接。所述空气囊采用两端面封闭的圆管结构，充气嘴与外端面连接，所述圆管的外径小于钻孔的直径。所述空气囊采用塑料材料。所述光纤温度传感器沿空气囊外表面同一深度设有三只并均布，三只光纤温度传感器分别测量各点温度。在每个深度段同时采集三个温度tl、t2、t3，采用平均法获得该深度的一个平均岩体温度I = ^+。保持该系统深度不变，同时顺时针旋转岩体温度探测系统60°，增加测量一组平均岩体温度。将同一深度的两组平均岩体温度再取均值作为该深度的温度值。支承架外端部设有拉环， 方便人工操作。本技术的有益效果:1.所述测量系统简单、测量准确可靠，通过测量岩体内温度的变化规律，确定岩体中含水体构造的规模、准确预测预报地下工程含水体构造，用于巷道开挖或其他因素影响下的地下工程施工过程，有利于实际工程的安全施工与灾害预警；2.采用同点多次观测，与探测目标有最佳耦合，对温度梯度变化敏感性高，温度场变化异常响应真实、有效反应地下工程含水体构造存在，无地层影响，异常温度变化响应强，形态简单，分辨能力强优点。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中，1.拉环；2.充气嘴；3.螺帽；4.温度采集器；5.电源线；6.电源；7.密封圈；8.空气囊；9.信号收集线；11.支承架；12.光纤温度传感器。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术做进一步说明。结合图1，一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统，包括空气囊8，空气囊设有充气嘴2，充气嘴2下部设有螺帽3，空气囊8与充气嘴2用密封圈7密封连接，空气囊8外表面设有光纤温度传感器12，光纤温度传感器12通过信号收集线9与温度采集器4连接，温度采集器4通过电源线5与 电源6连接，空气囊8内设有支承架11，支承架11与密封圈7密封连接。所述空气囊8采用两端面封闭的圆管结构，充气嘴2与外端面连接，所述圆管的外径小于钻孔的直径。所述空气囊8采用塑料材料。所述光纤温度传感器12沿空气囊8外表面同一深度设有三只并均布，三只光纤温度传感器12分别测量各点温度。在每个深度段同时采集三个温度tl、t2、t3，采用平均法获得平均岩体温度纟= tl+t^+ti。分别测量在不同深度下岩体的温度并记录下来。支承架外端部设有拉环I，方便人工操作。本技术工作原理:使用时，将空气囊8制成直径小于钻孔直径的、两端面封闭的圆管结构，空气囊8采用塑料材料制作。手持支承架用拉环把该系统放置在钻孔的底部，按照逆时针旋转一下，确保该系统畅通，防止堵塞及卡孔现象；往充气嘴里面充气，直至空气囊完全胀开体内充满空气；使光纤温度传感器紧贴岩体，保证光纤温度传感器与钻孔岩体壁接触良好。调整温度采集器，接通电源，在每个深度段同时采集三个温度tl、t2、t3，采用平均法获得该深度的一个平均岩体温度,然后断开电源，打开充气嘴螺帽，待空气囊的空气排出后，保持该系统深度不变，同时顺时针旋转岩体温度探测系统60°，增加测量一组平均岩体温度。将同一深度的两组平均岩体温度再取均值作为该深度的温度值。待全部测量完成后，断开电源，打开充气嘴螺帽，待空气囊内的空气排出后，把岩体温度探测系统从钻孔中取出。上述虽然结合附图对技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统，其特征是，包括空气囊，空气囊设有充气嘴，充气嘴下部设有螺帽、密封圈，空气囊外表面设有光纤温度传感器，光纤温度传感器通过信号收集线与温度采集器连接，温度采集器通过电源线与电源连接，空气囊内设有支承架，密封圈与支承架密封连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于含水体构造预报的岩体温度探测系统，其特征是，包括空气囊，空气囊设有充气嘴，充气嘴下部设有螺帽、密封圈，空气囊外表面设有光纤温度传感器，光纤温度传感器通过信号收集线与温度采集器连接，温度采集器通过电源线与电源连接，空气囊内设有支承架，密封圈与支承架密封连接。2.如权利要求1所述的用于含水体构造预报的岩体温度探测系统，其特征是，所述空气囊采用两端面封闭的圆管结...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠冰，张庆松，李术才，李志鹏，韩伟伟，朱明听，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：实用新型
国别省市：