CN2643300Y - 小孔径水压致裂地应力测试装置 - Google Patents

小孔径水压致裂地应力测试装置 Download PDF

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康红普
衣宪章
李首滨
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Abstract

本实用新型涉及的是一种小孔径水压致裂法测试在巷道或硐室的原岩应力的装置。它包括有超高压泵站，超高压泵站的油管与储能器相连接，储能器的水管连接有五通管，在五通管上连接有静压水进水管路和高压供水管路，高压供水管路的注水管伸进到压裂段内；在原岩孔内压裂段内设置有封隔器封闭压裂段的注水。电动泵向储能器注入高压油推动活塞，将高压水推入到岩孔的压裂段中，通过五通管上的便携式数据采集分析装置测得岩石的地应力。该测试设备投资低，操作简单，在现场进行监视，测试结果分析快速，可在巷道或硐室环境下，在有可燃性气体环境中测试原岩地应力，并为巷道支护设计提供所需原岩的应力状态和岩性数据。

Description

小孔径水压致裂地应力测试装置
技术领域
本实用新型涉及的是一种地应力测试装置，具体地是一种小孔径水压致裂法测试在巷道或硐室的原岩应力的装置。
技术背景
以往采用的测原岩应力的方法包括有：应力解除法、井壁崩落法、井下微地震波法等。用应力解除法测试原岩应力，测孔深必须超出15米，在此深度孔内贴有应变片，再钻一个更大的同心孔将贴片解压进行测定。实际上操作十分困难，尤其是在煤矿、巷道周围岩石为水成岩，用应力解除法测试原岩应力，很难保持岩芯完整，往往造成测试失败。而用其他测试方法，其设备大多适用于野外作业，很难在巷道或硐室测试原岩应力和岩性。
发明目的
本实用新型目的在于提供一种可在巷道或硐室环境下，在有可燃性气体环境中，用水压致裂法进行小孔径测试原岩地应力的装置，并为巷道支护设计提供所需原岩的应力状态和岩性数据。
本实用新型目的是这样实现的：
一种小孔径水压致裂地应力测试装置，包括有隔爆电机驱动的超高压泵站，其特征在于超高压泵站的油管道与储能器相连接，储能器的另一端连接有五通管，在五通管上还连接有静压水进水管路、便携式数据采集分析装置、压力表和高压供水管路，高压供水管路的注水管伸进到压裂段内；同时在原岩孔内压裂段的上、下位置处设置有封隔器，封隔器通过软管与高压手动泵站相连接。
储能器内设置有活塞，活塞将储能器分为油腔和水腔，所述的进油管与超高压泵站的油管连接，所述的出水管与五通管的水管相连接。
高压供水管路包括有一个注水管，水管外套有安装卡口；所述的安装卡口与一个螺栓安装接口相连接，所述的卡口与接口之间设置有密封圈。
在高压供水管路中设置有液压提升装置，它包括有注射枪，装有液压油的液压缸，活塞杆，限位卡块，加载-卸载两用阀。
注水管上还设置有卡块和托盘限位块。
本实用新型可在巷道或硐室环境下，在有可燃性气体环境中用水压致裂法测试原岩地应力，测试设备投资低，操作简单，并采用便携式数据采集分析装置，可在现场进行监视，测试结果分析快速，并为巷道支护设计提供所需原岩的应力状态和岩性数据。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为储能器的结构示意图。
图3为注水管的结构示意图。
图4为提升装置的结构示意图，图中
a初始位置，b伸出活塞杆，c收回活塞杆，d接长水管。
图5为测试岩石压裂条纹方位的示意图。
图6为***的外形结构图。
其中1超高压泵站，2储能器，3静压水进水管路，4五通管，5压力传感器，6便携式数据采集分析装置、7高压手动泵站，8高压软管，9高压供水管路，10注水管，11封隔器，12岩石压裂段，13托盘，14注射枪，15卡块，16液压缸，17活塞杆，18加-卸载两用阀，19密封圈，20卡口，21出水管，22活塞，23进油管，24接头，25加长管，26印模器，27***，28电池，29指南针，30定时器，31照相机。
实施例说明
一种小孔径水压致裂地应力测试装置，包括有隔爆电机驱动的超高压泵站1，超高压泵站1的管道与储能器2相连接，储能器2的一端连接有五通管4，在五通管4上还连接有静压水进水管路3、便携式数据采集分析装置6、压力表和高压供水管路9；同时，在原岩孔内压裂段12的上、下位置处设置有封隔器11，封隔器11通过软管8与高压手动泵站7的管路相连接。
在储能器2内设置有活塞22，活塞22将储能器2分为油腔和水腔，所述的进油管23与超高压泵站1的油管相连接，所述的出水管21与五通管4的水管相连接。活塞22的作用是将油、水隔离，传递压力为40MPA的液压，同时防止油、水两种介质直接接触，在高压作用下乳化腐蚀泵体，保证泵正常运转和高压泵的寿命。
高压供水管路9包括有一个注水管10，水管10的外套安装有卡口20，所述的安装卡口与一个螺栓安装接口相连接；所述的卡口20与接头24之间设置有密封圈19。
在高压供水管路9中还设置有液压提升装置，液压提升装置是为了安装封隔器11、印模器26、定向器27和注水管10设计的。提升装置包括有注射枪14，液压缸16，在液压缸内设有活塞杆17，限位卡块以及加载-卸载两用阀18。
在注水管10上设置有卡块15和托盘限位块13，提升装置必须有卡块和托盘限位，以便拖住水管，便于安装、拆卸水管。在注水管10上还设置有加长进水管24。图4中的a、b、c、d表示提升装置的使用状态。
本实用新型适用于井下电压的隔爆电机驱动的高压电动泵1，可在含有可燃气体环境中安全运行。在测试中，首先打开五通管4上的球型截至阀，在静压水压力的推动下，储能器2内的活塞22推动液压油返回到泵体的油箱内，水充满在储能器2内，同时水通过注水管10充满封隔器5之间的压裂段12岩孔中，在压裂段12岩孔充满水后，关闭进入水口的球型截至阀；搬动手动泵7通过高压软管8给封隔器5加压，使封隔器5的胶囊与岩壁密封，压裂段12形成了密封的空间，使停留在压裂段12内水在高压密封作用下不外泄。
启动隔爆电机驱动的超高压泵站1的电动泵，向储能器2注入高压油，高压油推动活塞22，又将储存在储能器2中的高压水推入到岩孔的压裂段12中，此时在五通管4上的安装有压力传感器5和便携式数据采集分析装置6记录上述数据，并通过不同的进水压力值进行采集，即可对上述数据进行现场分析，测得岩石的地应力。煤矿、井下巷道一般高3-3.5米，受空间限制，用水压致裂法进行原岩和岩性测试，只能用小钻机打孔，小孔径封隔器与印模器应能适应直径为56毫米的钻孔。本水压致裂测试装置必须小型化，该装置可在有可燃气体和在灰尘、潮湿恶劣的环境下工作。
在实施例中，本实用新型还可以进行确定岩石压裂条纹的方位，在印模器265的上端装有定位仪27，定位仪27由电池电源28、指南针29、定时器30和照相机31四个部分构成(详见附图5、6)。

Claims (5)

1、一种小孔径水压致裂地应力测试装置，包括有隔爆电机驱动的超高压泵站，其特征在于超高压泵站的油管道与储能器相连接，储能器的另一端连接有五通管，在五通管上还连接有静压水进水管路、便携式数据采集分析装置、压力表和高压供水管路，高压供水管路的注水管伸进到压裂段内；在原岩孔内压裂段上、下位置处设置有封隔器，封隔器通过软管与高压手动泵站相连接。
2、根据权利要求1所述的小孔径水压致裂地应力测试装置，其特征在于储能器内设置有活塞，活塞将储能器分为油腔和水腔，所述的进油管与超高压泵站的油管连接，所述的出水管与五通管的水管相连接。
3、根据权利要求1所述的小孔径水压致裂地应力测试装置，其特征在于高压供水管路包括有一个注水管，水管外套有安装卡口；所述的卡口与一个螺栓安装接口相连接，卡口与接口之间设置有密封圈。
4、根据权利要求3所述的小孔径水压致裂地应力测试装置，其特征在于在高压供水管路中设置有液压提升装置，它包括有注射枪，装有液压油的液压缸，活塞杆，限位卡块，加载-卸载两用阀。
5、根据权利要求3所述的小孔径水压致裂地应力测试装置，其特征在于注水管上还设置有卡块和托盘限位块。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102621000A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种可实现水压致裂试验的真三轴压力装置
CN101424181B (zh) * 2008-12-05 2012-10-03 新奥科技发展有限公司 一种煤炭地下气化通道确定、贯通方法和***
CN102852522A (zh) * 2012-04-01 2013-01-02 天地科技股份有限公司 煤矿巷道卸压水力压裂方法及装置
CN103472498A (zh) * 2013-09-25 2013-12-25 中国地震局地壳应力研究所 水压致裂原地应力测量的印模测试新方法
CN103776703A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 山东大学 基于类岩石树脂试件的水压致裂注水加载装置及试验方法
CN109357794A (zh) * 2018-11-07 2019-02-19 中国矿业大学 一种水压致裂测试煤岩体地应力的方法
CN109469479A (zh) * 2018-11-30 2019-03-15 天地科技股份有限公司 水压致裂地应力测量***及方法
CN110174345A (zh) * 2019-06-26 2019-08-27 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 深孔高压压水测试***
CN110985109A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种高压力注水压裂***及操作方法
CN111677497A (zh) * 2020-06-28 2020-09-18 中国地质科学院地质力学研究所 水压致裂应力检测装置以及检测***
CN112610198A (zh) * 2020-12-17 2021-04-06 中国矿业大学 一种煤层机械起裂与水力驱动协同靶向压裂装置及方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN102621000B (zh) * 2012-03-27 2013-10-09 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种可实现水压致裂试验的真三轴压力装置
CN102621000A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种可实现水压致裂试验的真三轴压力装置
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CN103472498B (zh) * 2013-09-25 2015-10-21 中国地震局地壳应力研究所 水压致裂原地应力测量的印模测试新方法
CN103776703A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 山东大学 基于类岩石树脂试件的水压致裂注水加载装置及试验方法
CN103776703B (zh) * 2014-01-24 2015-11-18 山东大学 基于类岩石树脂试件的水压致裂注水加载装置及试验方法
CN109357794A (zh) * 2018-11-07 2019-02-19 中国矿业大学 一种水压致裂测试煤岩体地应力的方法
CN109469479A (zh) * 2018-11-30 2019-03-15 天地科技股份有限公司 水压致裂地应力测量***及方法
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CN110985109A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种高压力注水压裂***及操作方法
CN111677497A (zh) * 2020-06-28 2020-09-18 中国地质科学院地质力学研究所 水压致裂应力检测装置以及检测***
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