CN212837783U - 一种水压致裂法测量地应力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水压致裂法测量地应力装置，包括底座，所述底座的顶部螺纹连接有第一电机，所述第一电机的输出轴焊接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的外侧壁螺纹连接有第一活动板，所述第一活动板的一侧滑动连接有板体，所述板体的底部与底座固定连接，所述板体的一侧焊接有支撑板，所述支撑板的底部固定连接有第一轴承，所述第一轴承的内圈与第一螺纹杆固定连接，本实用新型通过第一螺纹杆和第一活动板的设置，使第一活动板能够在第一螺纹杆的作用下带动连接板和固定板向上移动，从而使第二电机能够带动钻头和第一螺纹杆在裸露基岩上进行钻孔，进而使本装置具备了钻孔的功能，方便了测量工作的进行。

Description

一种水压致裂法测量地应力装置

技术领域

本实用新型涉及水压致裂法技术领域，具体为一种水压致裂法测量地应力装置。

背景技术

现有的水力压裂法又称水压致裂法，是一种绝对地应力测量方法。测量时首先取一段基岩裸露的钻孔，用封隔器将上下两端密封起来；然后注入液体，加压直到孔壁破裂，并记录压力随时间的变化，并用印模器或井下电视观测破裂方位。根据记录的破裂压力、关泵压力和破裂方位，利用相应的公式算出原地主应力的大小和方向。现有技术中，水压致裂法测量地应力装置的功能较为单一，不具备对裸露基岩进行钻孔的功能；因此裸露基岩在被水压致裂法测量地应力装置测量前，通常需要另外配置钻孔设备对基岩进行钻孔，并且钻出的孔径大小难以与进行挤压的活塞完全适配，从而给测量工作带来不便，为此，提出一种水压致裂法测量地应力装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水压致裂法测量地应力装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水压致裂法测量地应力装置，包括底座，所述底座的顶部螺纹连接有第一电机，所述第一电机的输出轴焊接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的外侧壁螺纹连接有第一活动板，所述第一活动板的一侧滑动连接有板体，所述板体的底部与底座固定连接，所述板体的一侧焊接有支撑板，所述支撑板的底部固定连接有第一轴承，所述第一轴承的内圈与第一螺纹杆固定连接，所述第一活动板的另一侧焊接有连接板，所述连接板的一侧螺纹连接有第二电机，所述第二电机的输出轴焊接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的外侧壁固定连接有第二轴承，所述第二轴承的外圈固定连接有固定板，所述固定板的底部与连接板焊接，所述固定板的一侧滑动连接有立板，所述立板的底部与底座焊接，所述第二螺纹杆的顶部贯穿第二轴承且焊接有钻头，所述底座的顶部焊接有第一支架，所述第一支架的一侧焊接有顶座，所述顶座的底部焊接有第一液压缸，所述第一液压缸的缸体安装有压力表，所述第一液压缸的活塞杆固定连接有活塞，所述第一支架的一侧固定连接有水泵，所述水泵的进水口连通有进水管，所述进水管远离水泵的一端连通有水箱，所述水箱的底部与底座固定连接，所述水泵的出水口连通有软管，所述顶座的底部焊接有壳体，所述壳体的内部***有排水管，所述排水管的一端与软管连通，所述底座的顶部焊接有第二支架，所述第二支架的一侧与顶座焊接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述水箱的顶部连通有软管。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第二支架的一侧焊接有第二液压缸，所述第二液压缸的缸体与底座焊接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第二液压缸的活塞杆焊接有第二活动板，所述第二活动板的一侧顶部焊接有顶板，所述第二活动板的一侧底部焊接有底板。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第二活动板的另一侧与第二支架滑动连接，所述顶板的内部螺纹连接有数量为九个的螺栓。

作为本技术方案的进一步优选的：九个所述螺栓的底部贯穿顶板且焊接有压板，所述压板和底板相邻的一侧均焊接有凸块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型通过设置与活塞口径相同的第二螺纹杆，使第二螺纹杆在被第二电机带动开始转动后，能够通过钻头的作用，在裸露基岩中钻出与活塞口径相同的孔槽；

二、本实用新型通过第一螺纹杆和第一活动板的设置，使第一活动板能够在第一螺纹杆的作用下带动连接板和固定板向上移动，从而使第二电机能够带动钻头和第一螺纹杆在裸露基岩上进行钻孔，进而使本装置具备了钻孔的功能，方便了测量工作的进行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的第一电机结构示意图；

图3为本实用新型的第二活动板结构示意图。

图中：1、底座；2、第一电机；3、第一螺纹杆；4、第一活动板；5、板体；6、第一轴承；7、支撑板；8、连接板；9、第二电机；10、第二螺纹杆；11、钻头；12、第二轴承；13、固定板；14、立板；15、水箱；16、进水管；17、水泵；18、第一支架；19、软管；20、排水管；21、壳体；22、顶座；23、第一液压缸；24、压力表；25、活塞；26、第二液压缸；27、第二支架；28、第二活动板；29、底板；30、顶板；31、螺栓；32、压板；33、凸块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种水压致裂法测量地应力装置，包括底座1，底座1的顶部螺纹连接有第一电机2，第一电机2的输出轴焊接有第一螺纹杆3，第一螺纹杆3的外侧壁螺纹连接有第一活动板4，第一活动板4的一侧滑动连接有板体5，板体5的底部与底座1固定连接，板体5的一侧焊接有支撑板7，支撑板7的底部固定连接有第一轴承6，第一轴承6的内圈与第一螺纹杆3固定连接，第一活动板4的另一侧焊接有连接板8，连接板8的一侧螺纹连接有第二电机9，第二电机9的输出轴焊接有第二螺纹杆10，第二螺纹杆10的外侧壁固定连接有第二轴承12，第二轴承12的外圈固定连接有固定板13，固定板13的底部与连接板8焊接，固定板13的一侧滑动连接有立板14，立板14的底部与底座1焊接，第二螺纹杆10的顶部贯穿第二轴承12且焊接有钻头11，底座1的顶部焊接有第一支架18，第一支架18的一侧焊接有顶座22，顶座22的底部焊接有第一液压缸23，第一液压缸23的缸体安装有压力表24，第一液压缸23的活塞杆固定连接有活塞25，第一支架18的一侧固定连接有水泵17，水泵17的进水口连通有进水管16，进水管16远离水泵17的一端连通有水箱15，水箱15的底部与底座1固定连接，水泵17的出水口连通有软管19，顶座22的底部焊接有壳体21，壳体21的内部***有排水管20，排水管20的一端与软管19连通，底座1的顶部焊接有第二支架27，第二支架27的一侧与顶座22焊接；顶座22的主要作用是对第一液压缸23和壳体21进行支撑。

本实施例中，具体的：水箱15的顶部连通有软管19；软管19能够随意弯曲转向，其长度也能够满足排水管20移动至孔槽的上方。

本实施例中，具体的：第二支架27的一侧焊接有第二液压缸26，第二液压缸26的缸体与底座1焊接；第二液压缸26在第二支架27和底座1的双重固定支撑下，避免了在基岩受压过程中，第二液压缸26产生晃动的情况发生。

本实施例中，具体的：第二液压缸26的活塞杆焊接有第二活动板28，第二活动板28的一侧顶部焊接有顶板30，第二活动板28的一侧底部焊接有底板29；第二活动板28的主要作用是对顶板30和底板29进行支撑。

本实施例中，具体的：第二活动板28的另一侧与第二支架27滑动连接，顶板30的内部螺纹连接有数量为九个的螺栓31；第二支架27能够使第二活动板28在移动过程中更为平稳。

本实施例中，具体的：九个螺栓31的底部贯穿顶板30且焊接有压板32，压板32和底板29相邻的一侧均焊接有凸块33；凸块33的主要作用是增加压板32和底板29对基岩的摩擦力，从而使夹持力量增大。

第一电机2的型号为：YE2-100；

第二电机9的型号为：YE2-100；

水泵17的型号为：IH50-32-160；

第一液压缸23的型号为：HSG；

第二液压缸26的型号为：HSG；

工作原理或者结构原理，使用时，底座1上安装有用于控制第一电机2、第二电机9、水泵17、第一液压缸23和第二液压缸26启动或关闭的开关组，开关组与外部市电连接，用以为第一电机2、第二电机9、水泵17、第一液压缸23和第二液压缸26供电；取一块裸露基岩放置在底板29上，并使基岩的一部分从底板29上延伸出来；拧紧螺栓31，螺栓31带动压板32和凸块33将基岩夹紧；通过开关组启动第二液压缸26，使第二液压缸26通过第二活动板28带动基岩移动至指定位置；通过开关组启动第一电机2和第二电机9，第二电机9通过第二螺纹杆10带动钻头11旋转；第一电机2通过第一螺纹杆3带动第一活动板4在板体5的一侧向上移动；第一活动板4通过连接板8带动第二电机9向上移动，从而使钻头11和第二螺纹杆10能够在基岩中钻出一道孔槽；使用封隔器将孔槽的底端密封起来，再通过开关组启动水泵17；水泵17从水箱15中抽取水，并从排水管20中喷出；将排水管20从壳体21中取出，对准开出的孔槽，使孔槽中注满水，再使用封隔器将孔槽的顶端封闭起来，并使第一液压缸23的活塞杆和活塞25贯穿封隔器进入到孔槽内部；通过开关组启动第一液压缸23，第一液压缸23通过活塞25对孔槽内的水进行挤压；当孔槽在水压的作用下发生碎裂时，观察压力表24上的压力值，能够得出孔槽发生碎裂时第一液压缸23的压力值。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种水压致裂法测量地应力装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部螺纹连接有第一电机(2)，所述第一电机(2)的输出轴焊接有第一螺纹杆(3)，所述第一螺纹杆(3)的外侧壁螺纹连接有第一活动板(4)，所述第一活动板(4)的一侧滑动连接有板体(5)，所述板体(5)的底部与底座(1)固定连接，所述板体(5)的一侧焊接有支撑板(7)，所述支撑板(7)的底部固定连接有第一轴承(6)，所述第一轴承(6)的内圈与第一螺纹杆(3)固定连接，所述第一活动板(4)的另一侧焊接有连接板(8)，所述连接板(8)的一侧螺纹连接有第二电机(9)，所述第二电机(9)的输出轴焊接有第二螺纹杆(10)，所述第二螺纹杆(10)的外侧壁固定连接有第二轴承(12)，所述第二轴承(12)的外圈固定连接有固定板(13)，所述固定板(13)的底部与连接板(8)焊接，所述固定板(13)的一侧滑动连接有立板(14)，所述立板(14)的底部与底座(1)焊接，所述第二螺纹杆(10)的顶部贯穿第二轴承(12)且焊接有钻头(11)，所述底座(1)的顶部焊接有第一支架(18)，所述第一支架(18)的一侧焊接有顶座(22)，所述顶座(22)的底部焊接有第一液压缸(23)，所述第一液压缸(23)的缸体安装有压力表(24)，所述第一液压缸(23)的活塞杆固定连接有活塞(25)，所述第一支架(18)的一侧固定连接有水泵(17)，所述水泵(17)的进水口连通有进水管(16)，所述进水管(16)远离水泵(17)的一端连通有水箱(15)，所述水箱(15)的底部与底座(1)固定连接，所述水泵(17)的出水口连通有软管(19)，所述顶座(22)的底部焊接有壳体(21)，所述壳体(21)的内部***有排水管(20)，所述排水管(20)的一端与软管(19)连通，所述底座(1)的顶部焊接有第二支架(27)，所述第二支架(27)的一侧与顶座(22)焊接。

2.根据权利要求1所述的一种水压致裂法测量地应力装置，其特征在于：所述水箱(15)的顶部连通有软管(19)。

3.根据权利要求1所述的一种水压致裂法测量地应力装置，其特征在于：所述第二支架(27)的一侧焊接有第二液压缸(26)，所述第二液压缸(26)的缸体与底座(1)焊接。

4.根据权利要求3所述的一种水压致裂法测量地应力装置，其特征在于：所述第二液压缸(26)的活塞杆焊接有第二活动板(28)，所述第二活动板(28)的一侧顶部焊接有顶板(30)，所述第二活动板(28)的一侧底部焊接有底板(29)。

5.根据权利要求4所述的一种水压致裂法测量地应力装置，其特征在于：所述第二活动板(28)的另一侧与第二支架(27)滑动连接，所述顶板(30)的内部螺纹连接有数量为九个的螺栓(31)。

6.根据权利要求5所述的一种水压致裂法测量地应力装置，其特征在于：九个所述螺栓(31)的底部贯穿顶板(30)且焊接有压板(32)，所述压板(32)和底板(29)相邻的一侧均焊接有凸块(33)。

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