本技术介绍了一种便携式地下岩芯钻探监测取样装置及其应用方法,属于钻探取样技术领域。该装置由安装板和一侧的安装座组成,两者之间设有定位装置,便于快速安装和使用。
背景技术
岩体质量是评价地质条件的先决条件。因此,准确获取围岩的岩体力学参数与内部地质结构特征(尤其是岩体内部存在的裂隙结构面等控稳控渗地质结构)至关重要。而现场原位钻孔取样是了解围岩内部岩体结构特征的重要手段。
地下空间地质条件复杂、空间展布有限,揭露的围岩面几何结构复杂,对狭小空间中围岩的高效、安全取样带来了挑战。目前现有的岩石现场原位取样设备仅能针对一个方向(竖直向里)进行钻孔取样,而围岩中裂隙结构面的分布具有复杂性,仅能进行单一方向钻进的钻探机不能准确揭露围岩内部控稳控渗结构面的地质结构信息;另外,现有钻孔取样设备往往拥有较大的体积和重量,增加了狭小空间不利地质条件中使用的困难。
钻探机钻进过程中由于钻探机的抖动、钻杆的旋转、钻头和岩石接触面的摩擦,会不可避免地产生扭矩和振动,容易造成岩芯的损伤,影响钻取围岩岩芯的完整性;另外,钻探机钻进过程中对岩体内部存在裂隙结构面的位置无从知晓,采用与完整围岩相适应的钻进参数会导致取样岩芯中裂隙结构面的断裂损坏,不能保真含裂隙结构面岩芯的原位性和完整性,严重影响了对控稳控渗裂隙结构面物理力学和水力学的客观准确认识。如何在复杂工程地质现场钻探机钻进过程中感知围岩岩性的变化,实时互馈、调整钻进参数,保真围岩岩芯(尤其是含有裂隙结构面岩体)的原位、完整取样,仍是地下空间库开发利用适宜性评价的一项关键挑战,同时传统的钻探取样过程中不能较好的处理钻孔中排出的废水,同时在取样完成后,不能快速的将样本从取样杆中取出,操作繁琐使用不便。
实现思路