[发明专利]一种用于地应力测试的供水设备与其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于地应力测试的供水设备与其使用方法，该设备包括壳体，壳体内设有能够转动的滚动内构；滚动内构的前端伸出壳体之外并设有外螺纹；壳体后端设有注水孔和留置螺孔；留置螺孔上螺纹连接封堵螺栓或牵引弹簧管；牵引弹簧管包括与留置螺孔螺纹连接的空芯螺母，空芯螺母滑动嵌套在电缆管外壁；电缆管为中空管并且其中一端伸入壳体内且设有支撑环，支撑环与空芯螺母之间连接有牵引弹簧；电缆管的另一端塞入有膨胀水晶头，膨胀水晶头开有供空芯包体应力计的电缆线穿出的通孔，电缆管上还设有停止标识；其能够保证供水量的同时保证供水通畅，使用该设备时劳动组织简单，在掌握矿山和大型岩土地应力分布情况时具有突出的优势。

技术领域

本发明涉及用于地应力测试领域，具体涉及一种用于地应力测试的供水设备与其使用方法。

背景技术

地应力是受到覆岩容重、自重和地壳构造运动引起并残留至今的构造应力等因素而在岩体中形成且未受到人类工程扰动的天然应力。是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力，巷道布置必须考虑地应力场中水平地应力的方向，即巷道的轴向应力应尽量与主应力方向相同。

对于飞速发展的煤炭工业而言，传统岩土工程开挖设计和施工经验类比法有一定的局限性。小规模及浅表层的岩土工程，经验类比法相对有效，但大规模深部岩土工程，经验类比相对不足，对于现今用于煤矿及岩土工程的的各种数值分析软件，地应力测试结果可为岩土工程提供必要的数值分析前提参数；地应力应用领域广泛，对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。

目前地应力的测试方法主要有应力恢复法、地球物理法、水压致裂法、应力解除法，其中应力解除法测试结果最为准确。但暂无应力解除专用的供水设备，目前所用的供水设备是在原水辨接头后部打设钻孔，用于穿空芯包体应力的电缆线，解除过程中漏水严重，导致劳动组织复杂，供水量不足测试结果不理想。

故此，鉴于以上问题，亟需发明一种用于地应力测试时解除工序时的供水设备及使用方法，以保证测试效果。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种用于地应力测试的供水设备与其使用方法，其能够保证供水量的同时保证供水通畅，使用该设备时劳动组织简单，在掌握矿山和大型岩土地应力分布情况时具有突出的优势。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种用于地应力测试的供水设备，包括壳体5，所述壳体5内腔的前端设有能够转动的滚动内构；

所述滚动内构的前端伸出壳体的前端盖之外并设有外螺纹，所述外螺纹与解除钻杆上的端头螺母相适配；

所述滚动内构与壳体的前端盖之间密封设置；

所述壳体后端还设有注水孔和留置螺孔；

所述留置螺孔上螺纹连接有封堵螺栓或牵引弹簧管。

所述牵引弹簧管包括与留置螺孔螺纹连接的空芯螺母，所述空芯螺母滑动嵌套在电缆管外壁并做密封防水处理；

所述电缆管为中空管并且其中一端伸入壳体内且设有支撑环，所述支撑环与空芯螺母之间连接有嵌套在电缆管外侧的牵引弹簧；

所述电缆管的另一端塞入有膨胀水晶头，膨胀水晶头开有供空芯包体应力计的电缆线穿出的通孔，所述电缆管上还设有停止标识。

优选地，所述滚动内构的外壁上从前到后依次设有前置限位轴承板、限位轴承卡板以及后置限位轴承板；

所述前置限位轴承板与壳体前端盖之间、所述限位轴承卡板与壳体内壁上的限位槽之间、所述后置限位轴承板与壳体内壁上的后置限位轴承挡板之间均适配有滚动钢球用于为滚动内构的转动提供支撑。