一种自适应调角双端堵水测量装置的制作方法

本发明涉及矿山岩层状态检测检验设备技术领域，具体地说涉及一种自适应调角双端堵水测量装置。

背景技术：

在矿道以及隧道建设、维护、研究过程中往往需要对岩层进行钻孔并对钻孔进行检测，以便及时了解岩层的内部情况以及变化趋势。目前主要的检测手段主要有机器人检测，如专利号为cn2016104315991、名称为一种岩层钻孔巡回探测机器人的中国专利就公开了一种岩层钻孔的设备，包括移动探测装置、测量控制线、洞口控制端、手持控制端，移动探测装置可以在岩层钻孔5内部自由移动，测量控制线处于移动探测装置和洞口控制端之间，洞口控制端可以固定在岩层洞口，操作者使用手持控制端控制移动探测装置的运动，并对探测的数据进行存储以及实时显示，该机器人可以很方便的实现对岩层钻孔内各处孔壁外观进行摄录、以及对各处岩石硬度进行检测，并且结合深入钻孔内部的距离对整个岩层状态做出合理的评估，整个测试过程简单、测量速度快，测试结果准确，对实现岩层状态的快速评估有着重要意义。

其实岩层钻孔检验检测还有其它方法，如用水压变化来测试岩层钻孔应力变化的情况，但总揽目前现有技术中所有检验检测岩层钻孔状况的装置，一般不能适应钻孔的角度变化，当钻孔深度较深、且该钻孔为非直线孔时，目前现有技术的钻孔检验检测装置则不能完成钻孔的检验检测工作。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种自适应调角双端堵水测量装置，能适应钻孔的角度变化、能够实现测试速度快、测试结果准确可靠、工作强度低的特点，对钻孔形态或岩层状态评价有着重要的现实意义，运用前景广阔。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种自适应调角双端堵水测量装置，包括移动探测装置、洞口控制端、手持控制端、测量控制线；测量控制线在移动探测装置和洞口控制端之间传递信号能量以及通过对测量控制线长度的检测来判定移动探测装置距离洞口的距离，洞口控制端固定在岩层洞口，操作者使用手持控制端控制移动探测装置的运动，实现对探测的数据进行存储以及实时显示；所述自适应调角双端堵水测量装置还包括若干个可以使本装置整体与钻孔相适配的软管、用于注水的注水管和用于在两端封堵的封堵装置，软管、注水管位于两个封堵装置之间，移动探测装置设置于两个封堵装置之间或其中一个封堵装置的前端；所述注水管的周部设置有若干个出水孔；所述封堵装置包括两端的密封环、设置于两个密封环之间的弹性胶囊和设置于一个密封环上的充注孔，所述充注孔与弹性胶囊的内腔相连通。

作为对上述技术方案的改进，所述移动探测装置或为两个，所述软管、注水管、封堵装置最少为两个；所述封堵装置包括设置于弹性胶囊内腔并穿过两端密封环的胶囊水管，胶囊水管与注水管连通或是注水管的一部分；此时，其中的一个移动探测装置在堵水装置整体的中间设置，软管设置于该移动探测装置的两端，注水管分别设置于两个软管的外端，另一个移动探测装置设置于封堵装置的前端，该移动探测装置的前端设置有摄像仪。

作为对上述技术方案的改进，所述移动探测装置或为三个，此时，其中一个移动探测装置设置于两个软管之间，另一个移动探测装置设置于封堵装置的前端，该移动探测装置的前端设置有摄像仪；第三个移动探测装置设置于另一个封堵装置与注水管之间。

作为对上述技术方案的改进，所述封堵装置包括注水管路、起胀管路；所述注水管路一端连接胶囊水管一端连接注水控制台，该注水控制台连接高压水源；所述起胀管路一端连接充注孔，一端连接起胀控制台，该起胀控制台连接高压气源。

作为对上述技术方案的改进，所述移动探测装置相包括支撑架、设置于支撑架周部的轮架、可转动的设置于轮架上的轮子和驱动轮子转动的轮子驱动电机，一个移动探测装置有两个轮架、两个轮子和两个轮子驱动电机。

作为对上述技术方案的改进，所述支撑架上设有岩石硬度仪，岩石硬度仪可以绕支撑架在360度范围内转动，用来检测各处岩石的硬度值；中间的移动探测装置上设置有观测探头。

作为对上述技术方案的改进，所述洞口控制端上设置有位移检测装置，该位移检测装置通过对测量控制线的测量来判定移动探测装置与钻孔洞口的距离。

作为对上述技术方案的改进，所述洞口控制端上设有电源，电源通过测量控制线为移动探测装置工作提供电能。所述洞口控制端上设有3个钻孔固定弹簧，钻孔固定弹簧均布在洞口控制端周围，将洞口控制端插入钻孔中时钻孔固定弹簧发生变形，钻孔固定弹簧通过挤压岩层钻孔的岩壁使得洞口控制端与岩壁之间产生摩擦力来固定洞口控制端。

所述洞口控制端上设有信号处理模块，信号处理模块可以接收手持控制端发出的信号并对移动探测装置发出控制指令，并且将移动探测装置检测的数据以及位移检测装置检测到的数据通过洞口控制端传输给手持控制端。

作为对上述技术方案的改进，所述注水管为铝合金注水管，所述软管为钢制软管。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：

本发明的自适应调角双端堵水测量装置，钻孔穿过采场覆岩水裂隙带，本装置嵌设到钻孔中，由于装置中设置有软管，使得本装置能够在钻孔中自由移动并与钻孔相适配，适应用直钻孔或弯曲的钻孔，操作人员使用手持控制端操作移动探测装置运动，并对探测数据（钻孔深度、照片等）进行实时显示储存，装置运动至指定位置后，通过封堵装置上的胶囊充注孔完成胶囊充注，封堵本装置上下两端，然后再通过封堵装置上的注水孔向铝合金注水管、钢制软管注水，完成对该封堵段注水观测后，卸压放水使封堵装置上的胶囊恢复原状，再次对其他需要观测的位置进行观测，钻孔内使用观测探头逐段测试岩层的透水性，由岩层透水性判断导水裂隙带上限。本装置能对钻孔进行摄像、高度记录、裂隙漏失量检测等，整个过程简单、测试速度快、测试结果准确可靠、工作强度低且能适应钻孔的角度变化，对钻孔形态或岩层状态评价有着重要的现实意义，运用前景广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的移动探测装置的结构示意图；

图3是本发明的封堵装置的结构图；

图4是本发明的洞口控制端的结构图；

图5为本发明的注水管路、起胀管路的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1、2、3、4、5所示，本发明的自适应调角双端堵水测量装置，包括移动探测装置1、洞口控制端5、手持控制端6、测量控制线7；测量控制线7在移动探测装置1和洞口控制端5之间传递信号能量以及通过对测量控制线7长度的检测来判定移动探测装置1距离洞口的距离，洞口控制端5固定在岩层洞口，操作者使用手持控制端6控制移动探测装置1的运动，实现对探测的数据进行存储以及实时显示；所述自适应调角双端堵水测量装置还包括若干个可以使本装置整体与钻孔相适配的软管4、用于注水的注水管3和用于在两端封堵的封堵装置2，软管4、注水管3位于两个封堵装置2之间，移动探测装置1设置于两个封堵装置2之间或其中一个封堵装置2的前端；所述注水管3的周部设置有若干个出水孔（图中未画出）；所述封堵装置2包括两端的密封环201、设置于两个密封环201之间的弹性胶囊202和与弹性胶囊202内腔的充注孔203，所述充注孔203与弹性胶囊202的内腔相连通。

测量控制线7在移动探测装置1和洞口控制端5之间传递信号能量以及通过对测量控制线7长度的检测来判定移动探测装置1距离洞口的距离，洞口控制端5可以固定在岩层洞口，操作者使用手持控制端6控制移动探测装置1的运动，实现对探测的数据进行存储以及实时显示。

所述移动探测装置1或为两个，分别为104、105，所述软管4、注水管3、封堵装置2最少为两个；所述封堵装置2包括设置于弹性胶囊202内腔并穿过两端密封环的胶囊水管202，胶囊水管204与注水管3连通或是注水管的一部分；此时，其中的一个移动探测装置104在堵水装置整体的中间设置，软管4设置于该移动探测装置104的两端，注水管3分别设置于两个软管4的外端，另一个移动探测装置105设置于封堵装置2的前端，该移动探测装置105的前端设置有摄像仪。摄像仪，可以在岩层钻孔内进行视频图像的拍摄。

所述封堵装置包括注水管路9、起胀管路11；所述注水管路9一端连接胶囊水管204，一端连接注水控制台10，该注水控制台10连接高压水源；所述起胀管路11一端连接充注孔203，一端连接起胀控制台8，该起胀控制台8连接高压气源。

所述移动探测装置1或为三个，此时，其中一个移动探测装置104设置于两个软管之间，另一个移动探测装置105设置于封堵装置2的前端，该移动探测装置105的前端设置有摄像仪；第三个移动探测装置设置106于另一个封堵装置2与注水管3之间。

所述移动探测装置1相包括支撑架101、设置于支撑架周部的轮架103、可转动的设置于轮架103上的轮子102和驱动轮子102转动的轮子驱动电机（图中未画出），一个移动探测装置有两个轮架103、两个轮子102和两个轮子驱动电机。

所述支撑架101上设有岩石硬度仪107，岩石硬度仪107可以绕支撑架101在360度范围内转动，用来检测各处岩石的硬度值；中间的移动探测装置104上设置有观测探头（图中未画出）。

所述洞口控制端5上设置有位移检测装置205，该位移检测装置205通过对测量控制线5的测量来判定移动探测装置1与钻孔洞口的距离。

所述洞口控制端5上设有电源501，电源501通过测量控制线7为移动探测装置1工作提供电能。所述洞口控制端5上设有3个钻孔固定弹簧502，钻孔固定弹簧502均布在洞口控制端周围，将洞口控制端5插入钻孔中时钻孔固定弹簧502发生变形，钻孔固定弹簧502通过挤压岩层钻孔的岩壁使得洞口控制端5与岩壁之间产生摩擦力来固定洞口控制端。

所述洞口控制端5上设有信号处理模块，信号处理模块可以接收手持控制端6发出的信号并对移动探测装置1发出控制指令，并且将移动探测装置1检测的数据以及位移检测装置205检测到的数据通过洞口控制端5传输给手持控制端6。所述注水管3为铝合金注水管，所述软管4为钢制软管。

本发明的自适应调角双端堵水测量装置，钻孔穿过采场覆岩水裂隙带，本装置嵌设到钻孔中，由于装置中设置有软管，使得本装置能够在钻孔中自由移动并与钻孔相适配，适应用直钻孔或弯曲的钻孔，操作人员使用手持控制端操作移动探测装置运动，并对探测数据（钻孔深度、照片等）进行实时显示储存，装置运动至指定位置后，通过封堵装置上的胶囊充注孔完成胶囊充注，封堵本装置上下两端，然后再通过封堵装置上的注水孔向铝合金注水管、钢制软管注水，完成对该封堵段注水观测后，卸压放水使封堵装置上的胶囊恢复原状，再次对其他需要观测的位置进行观测，钻孔内使用观测探头逐段测试岩层的透水性，由岩层透水性判断导水裂隙带上限。本装置能对钻孔进行摄像、高度记录、裂隙漏失量检测等，整个过程简单、测试速度快、测试结果准确可靠、工作强度低且能适应钻孔的角度变化，对钻孔形态或岩层状态评价有着重要的现实意义，运用前景广阔。