一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，包括膨胀枕、压力检测器以及油管，所述膨胀枕为密闭的圆管状结构，油管与膨胀枕的一端连接，所述膨胀枕的外圈设有管壁向内凹陷形成的避让槽，所述避让槽沿膨胀枕长度方向延伸且贯穿膨胀枕长度方向，油管可容置于所述避让槽内，所述避让槽至少设有两个且沿周向均布，通过在膨胀枕上设置避让槽，能够使其他的膨胀枕上设置的油管穿过，测量多点的应力时，将多个应力计逐个装入，位于更深位置的应力计的油管需要越过更浅位置的应力计，油管从避让槽中穿过，因此能够在一个孔中测量多个不同深度位置的岩层应力，从而增加钻孔应力监测的现场实用性和适用性，提高冲击地压监测预警准确性。测预警准确性。测预警准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计


[0001]本技术涉及钻孔应力计领域，具体是指一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计。

技术介绍

[0002]矿山开采将引起原岩应力场发生改变，即采动将使原岩应力状态发生改变进而形成新的应力状态。从应力场角度对煤岩层冲击危险性进行预测与评价，研究深部开采冲击地压灾害区域应力监测传感器具有实际意义。
[0003]目前，采动应力监测最常见的设备是充液膨胀枕式钻孔应力计，其具有成本低、施工简单、稳定性高且能进行长期实时在线监测等优点，在采动应力监测中得到广泛应用。尽管如此，充液膨胀枕式应力计仍存在一些技术难题，主要表现在：
①
受油馕结构限制，只能进行单向监测，对现场安装要求较高，且在无法确定主应力方向时安装具有一定盲目性；
②
与钻孔耦合性差，尤其是在易塌孔的钻孔安装时无法达到安装要求，进而造成监测效果较差。
[0004]常见的钻孔应力计都是一孔一点的，受其外形约束，钻设一个孔只能放置一个应力计，每个应力计只能测量一个点的应力情况，而对大范围围岩应力场的变化规律预测需要监测多点不同深度位置的应力，因此需要钻设多个不同深度的孔用于检测不同深度的应力状态。钻孔应力计一般安装在Φ45～Φ50mm于深盲孔内，钻孔较深，一般在8米以上，打多个孔满足多点测量难度加大，成本加大，耗费物力财力。
[0005]对于本领域的技术人员来说，增加钻孔应力监测的现场实用性和适用性，提高冲击地压监测预警准确性是目前需要解决的技术问题。
技术内容
[0006]本技术针对现有技术的不足，提供一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计。
[0007]本技术是通过如下技术方案实现的，提供一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，包括膨胀枕、压力检测器以及连接膨胀枕和压力检测器的油管，所述膨胀枕为密闭的圆管状结构，油管与膨胀枕的一端连接，所述膨胀枕的外圈设有管壁向内凹陷形成的避让槽，所述避让槽沿膨胀枕长度方向延伸且贯穿膨胀枕长度方向，油管可容置于所述避让槽内，所述避让槽至少设有两个。
[0008]本方案中的避让槽能够使其他的膨胀枕上设置的油管穿过，测量多点的应力时，将多个应力计逐个装入钻孔，位于更深位置的应力计的油管需要越过更浅位置的应力计，油管从避让槽中穿过，因此能够在一个孔中测量多个不同深度位置的岩层应力，同时由于设置了避让槽，使膨胀枕的截面为类似波浪形的结构，可以使膨胀枕得到更好的周向膨胀张开。
[0009]作为优化，所述避让槽的截面为V形。本方案中的避让槽的截面为V形，在膨胀时V
形的夹角增大，从而使膨胀枕得到更好的周向膨胀张开。
[0010]作为优化，所述避让槽设有四个。本方案中的避让槽设有四个，从而在一个钻孔中最多可以设置5个应力计。
[0011]作为优化，所述油管在避让槽内的位置低于所述膨胀枕的最小直径。从而使油管不与钻孔孔壁接触，检测更加准确。
[0012]作为优化，多个避让槽沿周向均布。避让槽周向均布，使膨胀枕周向均匀膨胀。
[0013]作为优化，所述避让槽的深度为膨胀枕半径的0.5~0.8倍。本方案中避让槽的深度为膨胀枕半径的0.5~0.8倍，一方面便于油管的穿过设置，另一方面便于膨胀枕的膨胀。
[0014]作为优化，所述油管通过三通阀与压力检测器连接。本方案中设置的三通可以实现膨胀枕充油以及充油后压力检测的切换。
[0015]作为优化，所述膨胀枕的两端为锥形。便于所述膨胀枕在钻孔内的导向安装。
[0016]作为优化，所述油管上装有安装插头。安装插头便于多个应力计的连接，可以通过增加管路来实现应力计深度的调节。
[0017]作为优化，所述膨胀枕在截面上各处的厚度相同，从而可以通过整根无缝管通过挤压、缩径及封头加工而成。
[0018]本技术的有益效果为：本技术的一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，通过在膨胀枕上沿长度方向设置避让槽，避让槽能够使其他的膨胀枕上设置的油管穿过，测量多点的应力时，将多个应力计逐个装入，位于更深位置的应力计的油管需要越过更浅位置的应力计，油管从避让槽中穿过，因此能够在一个孔中测量多个不同深度位置的岩层应力，从而增加钻孔应力监测的现场实用性和适用性，提高冲击地压监测预警准确性。
附图说明
[0019]图1为本技术结构示意图；
[0020]图2为本技术膨胀枕冲压前的截面示意图；
[0021]图3为本技术膨胀枕冲压后的截面示意图；
[0022]图4为本技术膨胀枕冲压后和油管配合的截面示意图；
[0023]图5为本技术膨胀枕长度方向的截面示意图；
[0024]图6为本技术两个钻孔应力计相互配合的示意图；
[0025]图7为本技术五个钻孔应力计相互配合的示意图；
[0026]图中所示：
[0027]1、膨胀枕，11、避让槽， 2、油管，3、安装插头，4、压力检测器，5、三通阀。
具体实施方式
[0028]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
[0029]如图1~7所示，本技术的一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，包括膨胀枕1、压力检测器4以及连接膨胀枕1和压力检测器4的油管2，所述膨胀枕1为密闭的圆管状结构，通过内部填充的油液控制膨胀程度,与煤层或岩壁充分接触，继而能够进行全向检测,所述膨胀枕1的两端为锥形,便于所述膨胀枕在钻孔内的导向安装。
[0030]膨胀枕1采用不锈钢管，铜管，合金管等材料制作，材质延展性能优良，能充分适应所述膨胀枕1的膨胀。所述膨胀枕1为整根无缝管通过挤压、缩径及封头加工而成，从而可以承受更高的压力。
[0031]油管2与膨胀枕1的一端连接，能够向所述膨胀枕1中输送液压油；所述油管2上装有安装插头3。从而通过安装插头3可以实现油管的增加加长，以适应不同的检测深度。
[0032]所述油管2通过三通阀5与压力检测器4连接，当三通阀5与外界充油装置连通时可以实现膨胀枕1的充油，充油完成后使油管2与压力检测器4连通。
[0033]所述膨胀枕1的外圈设有管壁向内凹陷形成的避让槽11，因此膨胀枕1在截面上各处的厚度相同，如图2所示，所述避让槽11的深度为膨胀枕1半径的0.5~0.8倍，所述避让槽11的截面为V形，当膨胀枕1膨胀后V形的夹角增大为图3、4所示的弧形。油管2为金属硬管，从而防止挤压变形。
[0034]油管2可容置于所述避让槽11内，也就是指膨胀前还是膨胀后，油管2均位于膨胀枕1外圆的范围内，并且所述油管2在所述避让槽11里的位置低于所述膨胀枕1的最小直径（膨胀前的直径），从而使所述油管2不与钻孔孔壁接触，检测更加准确。
[0035]所述避让槽11沿膨胀枕1长度方向延伸且贯穿膨胀枕1长度方向，从而使油管2可以穿过膨胀枕1。
[0036]所述避让槽11至少设有两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，包括膨胀枕（1）、压力检测器（4）以及连接膨胀枕（1）和压力检测器（4）的油管（2），其特征在于：所述膨胀枕（1）为密闭的圆管状结构，油管（2）与膨胀枕（1）的一端连接，所述膨胀枕（1）的外圈设有管壁向内凹陷形成的避让槽（11），所述避让槽（11）沿膨胀枕（1）长度方向延伸且贯穿膨胀枕（1）长度方向，油管（2）可容置于所述避让槽（11）内，所述避让槽（11）至少设有两个。2.根据权利要求1所述的一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，其特征在于：所述避让槽（11）的截面为V形。3.根据权利要求1所述的一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，其特征在于：所述避让槽（11）设有四个。4.根据权利要求1所述的一种新型一孔多点位充液膨胀枕式钻孔应力计，其特征在于：所述油管（2）在避让槽（11）内的位置低于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩雪峰，金亮，张玉青，潘凯，刘雨，
申请(专利权)人：尤洛卡山东矿业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：