一种深钻孔全段多点贴壁式三维采动应力监测装置及方法

摘要

本发明涉及一种深钻孔全段多点贴壁式三维采动应力监测装置及方法,前期结合工程实际数值模拟煤岩体受采动影响应力空间分布特征，划分监测点位段，指导深钻孔中多个监测点位的布置；实现在深孔中包体与钻孔孔壁强耦合效果，在各个点位树脂壳体瓣径向移动紧贴孔壁，同时同步同轴；其次，树脂壳体瓣紧贴孔壁，可以忽略胶体弹模变化影响，也避免固化的耦合剂如水泥等，在高应力作用下开裂对监测结果造成的影响；能够准确反映深钻孔全段采动应力实时分布特征。

主权项

一种深钻孔全段多点贴壁式三维采动应力监测装置，包括刚性连接杆，刚性连接直套管、孔口推进阀，尾锥，限制阀，以及多个单元监测装置，其特征在于，所述刚性连接杆为空心管体，其前端固连尾锥，紧邻尾锥顺次设置单元监测装置和刚性连接直套管，刚性连接直套管和下一个单元监测装置之间设置限制阀，刚性连接杆的末端螺纹连接孔口推进阀，孔口推进阀与其相邻的刚性连接直套管的端面刚性接触；所述限制阀为环形结构，由螺栓径向穿过阀体固定在刚性连接杆上；所述单元监测装置包括树脂壳体瓣、应变片、反弧底V型钢片槽和带槽口变径刚性套管；所述刚性连接直套管和带槽口变径刚性套管可滑动的套装于刚性连接杆上，带槽口变径刚性套管的较粗端与刚性连接直套管刚性连接，较细端外部周向均布3个树脂壳体瓣，相邻树脂壳体瓣之间用反弧底V型钢片槽连接，槽内设有使槽体保持一定初始角度的橡胶块以及作为粘结剂的胶体胶囊，槽体两端设有弹性封堵，槽体的顶口与钻孔壁平行，槽底与带槽口变径刚性套管外表面法向相切配合，槽体受尾锥或限制阀轴向限位；所述应变片嵌装在树脂壳体瓣内，由缆线连接外部监测设备；所述带槽口变径刚性套管的较细端沿其母线方向开有能够相对于螺栓推进的通槽；所述尾锥设有能够推入带槽口变径刚性套管的锥形腔。