專利名稱：光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明為一種檢測(cè)方法，具體是光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法。
背景技術(shù)：
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凍結(jié)鑿井法是用制冷技術(shù)暫時(shí)凍結(jié)加固井筒周圍不穩(wěn)定地層并隔絕地下水后再進(jìn)行鑿井的特殊施工方法。已有百年歷史，是一種理論上和實(shí)踐上都比較成熟的特殊施工方法。凍結(jié)法鑿井技術(shù)已經(jīng)成為通過(guò)不穩(wěn)定沖積層及其下伏基巖風(fēng)化巖層的主要特殊施工方法。凍結(jié)法施工的關(guān)鍵問(wèn)題是凍結(jié)壁作為防水結(jié)構(gòu)的可靠性和臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性，而分析凍結(jié)壁的可靠性必須掌握凍結(jié)壁的溫度場(chǎng)分布形式。目前凍結(jié)工程中，一般都采用在凍結(jié)孔布置圈徑內(nèi)外布置2 個(gè)測(cè)溫孔，孔中每間隔20m左右布設(shè)的一個(gè)溫度傳感器，根據(jù)測(cè)溫點(diǎn)檢測(cè)到的溫度來(lái)掌握整個(gè)凍結(jié)壁的發(fā)展情況，通常將溫度傳感器測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)代入理論解析公式計(jì)算凍結(jié)壁厚度。但是，如此方法得到的只是一幅幅間隔20m左右水平層面的凍結(jié)壁厚度分布圖，只能反映凍結(jié)壁的局部發(fā)展情況，不能全面反映整個(gè)凍結(jié)壁的發(fā)展情況，存在大量的盲點(diǎn)，當(dāng)凍結(jié)壁不交圈時(shí)，很難通過(guò)測(cè)溫孔的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。而且，測(cè)溫時(shí)使用的單總線測(cè)溫系統(tǒng)存在成本高、維護(hù)難度大、易損壞等缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明利用分布式光纖溫度傳感技術(shù)，為凍結(jié)鑿井工程提供一種光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法，幫助施工人員更好的了解凍結(jié)壁的發(fā)展情況，保證凍結(jié)工程安全快速進(jìn)行，有效地提高了凍結(jié)壁溫度場(chǎng)信息化監(jiān)測(cè)的水平。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔 縱向溫度的方法，其特征在于:依次按以下步驟進(jìn)行:
(1)、為了檢測(cè)立井井筒凍結(jié)時(shí)同一時(shí)間段的每個(gè)凍結(jié)孔的縱向溫度，必須保證在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成所有凍結(jié)孔縱向溫度的檢測(cè)，根據(jù)使用光纖溫度傳感檢測(cè)一個(gè)凍結(jié)孔縱向溫度需要f 2個(gè)小時(shí)的時(shí)間，以及凍結(jié)孔從停止供液到可以檢測(cè)需要If 24個(gè)小時(shí)的要求，結(jié)合保證凍結(jié)壁安全的考慮，制定合理的凍結(jié)孔停止供液的時(shí)間表；
(2)、根據(jù)制定的時(shí)間表，按照規(guī)定時(shí)間對(duì)相應(yīng)的凍結(jié)孔停止供液；
(3)、按照時(shí)間表對(duì)已經(jīng)停止供液If24小時(shí)的凍結(jié)孔進(jìn)行縱向溫度檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)利用測(cè)溫光纜收放線架和測(cè)溫光纜排線裝置將檢測(cè)用的測(cè)溫光纜的一端下放到待測(cè)的凍結(jié)孔中，測(cè)溫光纜排線裝置位于待測(cè)的凍結(jié)孔的上方，測(cè)溫光纜的另一端與分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)連接，記錄空間分布間隔f 2m —個(gè)的溫度數(shù)值，完成溫度檢測(cè)后再將測(cè)溫光纜提出凍結(jié)孔，并及時(shí)恢復(fù)該凍結(jié)孔的制冷鹽水供應(yīng)；
(4)、將全部?jī)鼋Y(jié)孔縱向溫度檢測(cè)完畢后，繪制各凍結(jié)孔縱向溫度曲線，結(jié)合凍結(jié)地層鉆孔柱狀圖，繪制凍結(jié)壁等溫線圖，得到凍結(jié)壁的發(fā)育情況。所述的光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法，其特征在于:所述的凍結(jié)孔縱向溫度分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述凍結(jié)孔為凍結(jié)法鑿井工程施工中制冷鹽水循環(huán)的通道，完成制冷鹽水與地層之間的熱量交換，一般深度在10(T800m。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明數(shù)據(jù)采集密度高、采集速度快、檢測(cè)光纜故障率低，可大大提高凍結(jié)壁溫度場(chǎng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，有效判斷凍結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)的不交圈情況，為凍結(jié)工程快速安全進(jìn)行提高技術(shù)保障；具有廣泛的實(shí)用性，可應(yīng)用于采用凍結(jié)法施工的煤礦立井和地鐵隧道工程的凍結(jié)壁溫度場(chǎng)檢測(cè)。


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圖1為本發(fā)明實(shí)施例中某一井筒的凍結(jié)孔的布置平面圖。圖2為本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)圖。圖中標(biāo)號(hào):1為兩圈孔布置方式的凍結(jié)孔、2為正常布置的測(cè)溫孔、21為凍結(jié)孔、22為測(cè)溫光纜排線裝置、23為測(cè)溫光纜、24為測(cè)溫光纜收放線架、25為分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例如圖1為某一井筒的凍結(jié)孔的布置平面圖，其中I為兩圈孔布置方式的凍結(jié)孔、2為正常布置的測(cè)溫孔。如圖2，光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法，其特征在于:依次按以下步驟進(jìn)行:
(1)、為了檢測(cè)立井井筒凍結(jié)時(shí)同一時(shí)間段的每個(gè)凍結(jié)孔的縱向溫度，必須保證在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成所有凍結(jié)孔縱向溫度的檢測(cè)，根據(jù)使用光纖溫度傳感檢測(cè)一個(gè)凍結(jié)孔縱向溫度需要f 2個(gè)小時(shí)的時(shí)間，以及凍結(jié)孔從停止供液到可以檢測(cè)需要If 24個(gè)小時(shí)的要求，結(jié)合保證凍結(jié)壁安全的考慮，制定合理的凍結(jié)孔停止供液的時(shí)間表；` (2)、根據(jù)制定的時(shí)間表，按照規(guī)定時(shí)間對(duì)相應(yīng)的凍結(jié)孔停止供液；
(3)、按照時(shí)間表對(duì)已經(jīng)停止供液18 24小時(shí)的凍結(jié)孔進(jìn)行縱向溫度檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)利用測(cè)溫光纜收放線架24和測(cè)溫光纜排線裝置22將檢測(cè)用的測(cè)溫光纜23的一端下放到待測(cè)的凍結(jié)孔21中，測(cè)溫光纜排線裝置22位于待測(cè)的凍結(jié)孔21的上方，測(cè)溫光纜23的另一端與分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)25連接，記錄空間分布間隔f 2m—個(gè)的溫度數(shù)值，完成溫度檢測(cè)后再將測(cè)溫光纜23提出凍結(jié)孔21，并及時(shí)恢復(fù)該凍結(jié)孔21的制冷鹽水供應(yīng)；
(4)、將全部?jī)鼋Y(jié)孔縱向溫度檢測(cè)完畢后，繪制各凍結(jié)孔縱向溫度曲線，結(jié)合凍結(jié)地層鉆孔柱狀圖，繪制凍結(jié)壁等溫線圖，得到凍結(jié)壁的發(fā)育情況。凍結(jié)孔I縱向溫度分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述凍結(jié)孔為凍結(jié)法鑿井工程施工中制冷鹽水循環(huán)的通道，完成制冷鹽水與地層之間的熱量交換，一般深度在100 800m。
權(quán)利要求
1.光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法，其特征在于:依次按以下步驟進(jìn)行: (1)、為了檢測(cè)立井井筒凍結(jié)時(shí)同一時(shí)間段的每個(gè)凍結(jié)孔的縱向溫度，必須保證在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成所有凍結(jié)孔縱向溫度的檢測(cè)，根據(jù)使用光纖溫度傳感檢測(cè)一個(gè)凍結(jié)孔縱向溫度需要f 2個(gè)小時(shí)的時(shí)間，以及凍結(jié)孔從停止供液到可以檢測(cè)需要If 24個(gè)小時(shí)的要求，結(jié)合保證凍結(jié)壁安全的考慮，制定合理的凍結(jié)孔停止供液的時(shí)間表； (2)、根據(jù)制定的時(shí)間表，按照規(guī)定時(shí)間對(duì)相應(yīng)的凍結(jié)孔停止供液； (3)、按照時(shí)間表對(duì)已經(jīng)停止供液18 24小時(shí)的凍結(jié)孔進(jìn)行縱向溫度檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)利用測(cè)溫光纜收放線架和測(cè)溫光纜排線裝置將檢測(cè)用的測(cè)溫光纜的一端下放到待測(cè)的凍結(jié)孔中，測(cè)溫光纜排線裝置位于待測(cè)的凍結(jié)孔的上方，測(cè)溫光纜的另一端與分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)連接，記錄空間分布間隔f 2m —個(gè)的溫度數(shù)值，完成溫度檢測(cè)后再將測(cè)溫光纜提出凍結(jié)孔，并及時(shí)恢復(fù)該凍結(jié)孔的制冷鹽水供應(yīng)； (4)、將全部?jī)鼋Y(jié)孔縱向溫度檢測(cè)完畢后，繪制各凍結(jié)孔縱向溫度曲線，結(jié)合凍結(jié)地層鉆孔柱狀圖，繪制凍結(jié)壁等溫線圖，得到凍結(jié)壁的發(fā)育情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法，其特征在于:所述的凍結(jié)孔縱向溫度分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述凍結(jié)孔為凍結(jié)法鑿井工程施工中制冷鹽水循環(huán)的通道，完成制冷鹽水與地層之間的熱量交換，一般深度在10(T800m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纖溫度傳感檢測(cè)凍結(jié)孔縱向溫度的方法，依次按以下步驟進(jìn)行制定合理的凍結(jié)孔停止供液的時(shí)間表；根據(jù)制定的時(shí)間表，按照規(guī)定時(shí)間對(duì)相應(yīng)的凍結(jié)孔停止供液；按照時(shí)間表對(duì)已經(jīng)停止供液18~24小時(shí)的凍結(jié)孔進(jìn)行縱向溫度檢測(cè)，檢測(cè)用的測(cè)溫光纜的下放到待測(cè)的凍結(jié)孔中，記錄空間分布間隔1~2m一個(gè)的溫度數(shù)值，完成溫度檢測(cè)后再將測(cè)溫光纜提出凍結(jié)孔，并及時(shí)恢復(fù)該凍結(jié)孔的制冷鹽水供應(yīng)；將全部?jī)鼋Y(jié)孔縱向溫度檢測(cè)完畢后，繪制各凍結(jié)孔縱向溫度曲線，結(jié)合凍結(jié)地層鉆孔柱狀圖，繪制凍結(jié)壁等溫線圖，得到凍結(jié)壁的發(fā)育情況。本發(fā)明通過(guò)對(duì)每個(gè)凍結(jié)孔縱向溫度的檢測(cè)，能更直觀的了解凍結(jié)壁的發(fā)育情況，保障凍結(jié)施工的安全。
文檔編號(hào)G01K11/32GK103115697SQ20131003094
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者鄭曉亮, 胡業(yè)林, 陳兆權(quán) 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)