權(quán)利要求書： 1.一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述的通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)包括鉆測機(jī)構(gòu)和注水控制機(jī)構(gòu)，其中：所述的鉆測機(jī)構(gòu)包括鉆頭體、至少一個(gè)注水鉆桿和鉆機(jī)；所述鉆頭體通過自身的外螺紋旋在注水鉆桿的前端，在鉆頭體的前端設(shè)有鉆齒，鉆齒內(nèi)部設(shè)有鉆齒注水通道，鉆頭體的中間段是和注水鉆桿直徑相等的桿體，鉆頭體的桿體外壁上密封包裹有封堵皮囊；所述的注水鉆桿內(nèi)部設(shè)有鉆齒注水管路和皮囊注水管路，鉆齒注水管路和皮囊注水管路通入鉆頭體的桿體中，伸進(jìn)后鉆齒注水管路與鉆齒注水通道相貫通，皮囊注水管路與鉆頭體的桿體側(cè)壁和封堵皮囊之間的空隙相貫通，多個(gè)注水鉆桿通過螺紋連接成一個(gè)整體；所述鉆機(jī)通過對(duì)注水鉆桿旋轉(zhuǎn)推進(jìn)對(duì)上覆巖層進(jìn)行鉆孔探測；

所述的注水控制機(jī)構(gòu)用于向注水鉆桿中的鉆齒注水管路與皮囊注水管路分別提供高壓水；所述的注水控制機(jī)構(gòu)包括水管?鉆桿接頭、高壓水管，以及設(shè)在注水操作臺(tái)上的注水轉(zhuǎn)向開關(guān)、水位高程表、水壓表、進(jìn)水閥、調(diào)壓閥和高壓水源接口，水管?鉆桿接頭一端連接高壓水管，一端連接注水鉆桿，高壓水管另一端連接注水轉(zhuǎn)向開關(guān)；

上述通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的使用方法包括以下步驟：

步驟一：在井下巷道內(nèi)布置用于導(dǎo)水裂隙帶探測的鉆測系統(tǒng)，接通高壓水源，通過鉆機(jī)將鉆頭體鉆進(jìn)至超過導(dǎo)水裂隙帶所處的最高位置；

步驟二：待鉆孔完畢后進(jìn)行撤鉆，在撤鉆過程中進(jìn)行導(dǎo)水裂隙帶高度探測，每回撤單位長度注水鉆桿時(shí)進(jìn)行一次測量，具體測量過程為：通過注水操作臺(tái)上的注水轉(zhuǎn)向開關(guān)向皮囊注水管路中注水，使測量位置處的封堵皮囊膨脹鼓起并與孔壁緊密接觸，然后調(diào)節(jié)注水轉(zhuǎn)向開關(guān)，向鉆齒注水管路中注水，鉆齒的水進(jìn)了鉆孔之后流入裂隙，當(dāng)水位高程表顯示的數(shù)值達(dá)到鉆孔孔底的高程值時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥，觀察水位高程表的示數(shù)變化，當(dāng)水位高程表的示數(shù)不再變化時(shí)，記錄該測量位置處的水位高程值；

步驟三：當(dāng)一個(gè)測點(diǎn)結(jié)束后通過調(diào)壓閥將封堵皮囊中的水放掉，回撤單位長度的注水鉆桿至下一個(gè)測點(diǎn)；

步驟四：重復(fù)步驟二和步驟三的操作，直至注水鉆桿全部撤回；

步驟五：在注水鉆桿全部回撤結(jié)束后，對(duì)獲得的孔內(nèi)不同測點(diǎn)位置處的水位高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，依據(jù)理論計(jì)算可知，水位高程表的設(shè)計(jì)原理依據(jù)液體壓力計(jì)算表達(dá)式P＝ρgh，經(jīng)過換算獲得 式中：h為水位高程值；P為注水操作臺(tái)測量獲得的水壓值；g為重力加速度；ρ為水的密度；

步驟六：根據(jù)鉆測鉆頭在孔內(nèi)不同測點(diǎn)位置得到的水位高程值的變化，判斷導(dǎo)水裂隙帶范圍，導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域?yàn)樗桓叱讨惦S孔內(nèi)測點(diǎn)位置深度變化的區(qū)域；具體方法是：以不同測點(diǎn)處于的孔深為橫坐標(biāo)，以不同測點(diǎn)水位高程值為縱坐標(biāo)繪制水位高程值?鉆孔深度曲線，曲線上水位高程值發(fā)生變化的區(qū)域?yàn)閷?dǎo)水裂隙帶區(qū)域。

2.如權(quán)利要求1所述的通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述水管?鉆桿接頭內(nèi)和高壓水管內(nèi)均設(shè)有與注水鉆桿中的鉆齒注水管路和皮囊注水管路貫通的兩條注水管路。

說明書： 一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及煤礦井下覆巖裂隙發(fā)育規(guī)律探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)。

背景技術(shù)[0002] 煤礦開采中，隨著工作面的推采，采場中的應(yīng)力場重新分布，上覆巖層產(chǎn)生裂隙并出現(xiàn)不同程度的破壞，一旦裂隙帶貫通并波及到含水層，即形成突水通道，工作面安全生產(chǎn)將受到極大的威脅，因此了解頂板巖層裂隙形態(tài)及其演化過程，確定工作面導(dǎo)水裂隙帶高度，不僅能夠確保水體下采煤的安全生產(chǎn)，而且對(duì)掌握煤層開采時(shí)頂板的破壞規(guī)律，合理確定工作面及巷道支護(hù)參數(shù)也有著重要作用。

[0003] 目前針對(duì)采場覆巖導(dǎo)水裂隙帶的探測方法主要有以下兩種：鉆孔沖洗液漏失量觀測和彩色鉆孔電視觀測。專利“一種覆巖導(dǎo)水裂隙帶監(jiān)測系統(tǒng)及其探測鉆進(jìn)方法(申請(qǐng)?zhí)?br />
201110457012.3)”與“煤層采空區(qū)裂隙帶注水觀測系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?01020248915.1)”公開了一種雙端堵水觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括探桿、控制裝置和推進(jìn)裝置。該系統(tǒng)在使用過程

中，注水管路和封堵管路均鏈接在探桿上，隨探桿和鉆桿一塊進(jìn)入鉆孔內(nèi)，在井下惡劣的條件下，管路容易與鉆孔壁和鉆桿之間產(chǎn)生摩擦、擠壓，破壞管路的密封性，甚至使管路斷裂；

受塑膠管路分段連接的影響，鉆孔探測深度和塑膠管路內(nèi)部的水壓均不易太大，否則管路

連接處容易在水壓的作用下?lián)瘟?。而由于塑膠管路內(nèi)部水壓有限制，經(jīng)常發(fā)生膠囊膨脹不

到位，封孔不嚴(yán)實(shí)而導(dǎo)致測量結(jié)果錯(cuò)誤的現(xiàn)象；為了提高封孔的可靠性，有時(shí)會(huì)將封孔壓力調(diào)的較大，從而減少了封孔膠囊的壽命，甚至發(fā)生破裂，嚴(yán)重影響導(dǎo)水裂隙帶的正常觀測及觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，專利“一種覆巖垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度鉆孔電視探測確定方法(申請(qǐng)?zhí)枺?01410022317.5)”公開了一種通過鉆孔電視探測導(dǎo)水裂隙帶高度的方法，該方法主要是從地面向工作面上方巖層進(jìn)行地質(zhì)鉆孔，并通過鉆孔成像設(shè)備以照片或視頻圖像的方

式直接提供鉆孔壁的系統(tǒng)圖像。還有部分設(shè)備則應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)并使之具有形成、顯示和

處理這些圖像的能力，得到的圖像不但可以被用于定性識(shí)別鉆孔內(nèi)的情況，還可以定量地

分析鉆孔中的地質(zhì)現(xiàn)象，比如裂隙的寬度、傾角和產(chǎn)狀等，通過孔壁上的裂隙發(fā)育情況，判斷巖層是否斷裂從而得到導(dǎo)水裂隙帶的高度。該方法雖然較前者直觀，但是鉆孔施工量也

較大，尤其是對(duì)于深部礦井，而且監(jiān)測范圍也有限，另外對(duì)于確定采動(dòng)裂隙時(shí)，還受原生裂隙及構(gòu)造的影響。

[0005] 現(xiàn)有技術(shù)在探測過程中均需要提前開挖鉆孔，隨后再進(jìn)行探測，在撤鉆與探測之間的這一時(shí)間段內(nèi)，鉆孔內(nèi)的裂隙容易繼續(xù)發(fā)育，且裂隙帶內(nèi)的鉆孔容易發(fā)生塌孔而導(dǎo)致

后續(xù)探測工作無法進(jìn)行，使得鉆孔作廢，造成人力物力上的損失，因此，我們提出了一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)。

[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：[0008] 一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)，包括鉆測機(jī)構(gòu)和注水控制機(jī)構(gòu)，其中：

[0009] 所述的鉆測機(jī)構(gòu)包括鉆頭體、至少一個(gè)注水鉆桿和鉆機(jī)；所述鉆頭體通過自身的外螺紋旋在注水鉆桿的前端，在鉆頭體的前端設(shè)有鉆齒，鉆齒內(nèi)部設(shè)有鉆齒注水通道，鉆頭體的中間段是和注水鉆桿直徑相等的桿體，鉆頭體的桿體外壁密封包裹有封堵皮囊；所述

的注水鉆桿內(nèi)部設(shè)有鉆齒注水管路和皮囊注水管路，鉆齒注水管路和皮囊注水管路通入鉆

頭體的桿體中，伸進(jìn)后鉆齒注水管路與鉆齒注水通道相貫通，皮囊注水管路與鉆頭體的桿

體側(cè)壁和封堵皮囊之間的空隙相貫通，多個(gè)注水鉆桿通過螺紋連接成一個(gè)整體；所述鉆機(jī)

通過對(duì)注水鉆桿旋轉(zhuǎn)推進(jìn)對(duì)上覆巖層進(jìn)行鉆孔探測；

[0010] 所述的注水控制機(jī)構(gòu)用于向注水鉆桿中的鉆齒注水管路與皮囊注水管路分別提供高壓水。

[0011] 進(jìn)一步：所述的注水控制機(jī)構(gòu)包括水管?鉆桿接頭、高壓水管，以及設(shè)在注水操作臺(tái)上的注水轉(zhuǎn)向開關(guān)、水位高程表、水壓表、進(jìn)水閥、調(diào)壓閥和高壓水源接口，水管?鉆桿接頭一端連接高壓水管，一端連接注水鉆桿，高壓水管另一端連接注水轉(zhuǎn)向開關(guān)。[0012] 優(yōu)選地，所述水管?鉆桿接頭內(nèi)和高壓水管內(nèi)均設(shè)有與注水鉆桿中的鉆齒注水管路5和皮囊注水管路7貫通的兩條注水管路。

[0013] 使用上述上述鉆測系統(tǒng)通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測方法，包括以下步驟：

[0014] 步驟一：在井下巷道內(nèi)布置用于導(dǎo)水裂隙帶探測的鉆測系統(tǒng)，接通高壓水源，通過鉆機(jī)將鉆頭體鉆進(jìn)至超過導(dǎo)水裂隙帶所處的最高位置；[0015] 步驟二：待鉆孔完畢后進(jìn)行撤鉆，在撤鉆過程中測量測點(diǎn)的水位高程值，每回撤單位長度注水鉆桿時(shí)進(jìn)行一次測量，具體測量過程為：[0016] 通過注水操作臺(tái)上的注水轉(zhuǎn)向控制閥向皮囊注水管路中注水，使測量位置處的封堵皮囊膨脹鼓起并與孔壁緊密接觸，然后調(diào)節(jié)注水轉(zhuǎn)向控制閥，向鉆齒注水管路中注水，鉆齒的水進(jìn)了鉆孔之后流入裂隙，當(dāng)水位高程表顯示的數(shù)值達(dá)到鉆孔孔底的高程值時(shí)，關(guān)閉

進(jìn)水閥，觀察水位高程表的示數(shù)變化，當(dāng)水位高程表的示數(shù)不再變化時(shí)，記錄該點(diǎn)處的水位高程值；

[0017] 步驟三：當(dāng)一個(gè)測點(diǎn)結(jié)束后通過調(diào)壓閥將封堵皮囊中的水放掉，回撤單位長度的注水鉆桿至下一個(gè)測點(diǎn)；

[0018] 步驟四：重復(fù)步驟二和步驟三的操作，直至注水鉆桿全部撤回；[0019] 步驟四：在注水鉆桿全部回撤結(jié)束后，對(duì)獲得的孔內(nèi)不同測點(diǎn)位置處的水位高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，依據(jù)理論計(jì)算可知，水位高程表的設(shè)計(jì)原理依據(jù)液體壓力計(jì)算表達(dá)式P＝ρgh，進(jìn)過換算可獲得 式中：h為水位高程值；P為操作臺(tái)測量獲得的水壓值；g為重力

加速度；ρ為水的密度；

[0020] 步驟五：根據(jù)鉆測鉆頭在孔內(nèi)不同測點(diǎn)位置得到的水位高程值的變化，判斷導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域；

[0021] 隨著鉆測鉆頭在孔內(nèi)的測點(diǎn)位置，水位高程的變化存在三個(gè)階段；[0022] 當(dāng)孔內(nèi)的測點(diǎn)位置在導(dǎo)水裂隙帶上方時(shí)，由于封堵皮囊的封堵作用，孔內(nèi)注水的最高水面可直達(dá)鉆孔孔底，該段區(qū)域內(nèi)部的測點(diǎn)所獲得的水位高程值均為鉆孔孔底水位的

高程值。

[0023] 當(dāng)孔內(nèi)測點(diǎn)位置位于導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域時(shí)，由于導(dǎo)水裂隙帶的存在，孔內(nèi)注水通過導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域流失，測量獲得的孔內(nèi)最高水面將與測點(diǎn)位置鉆頭體所在的高程相同，在

該孔段孔內(nèi)最高水面的高程值隨測點(diǎn)高程的降低而降低。

[0024] 當(dāng)鉆頭體撤出導(dǎo)水裂隙帶時(shí)，也就是說，測點(diǎn)已經(jīng)不在導(dǎo)水裂隙帶內(nèi)，此時(shí)孔內(nèi)注水到達(dá)導(dǎo)水裂隙帶下分界點(diǎn)位置發(fā)生流失，而在未到達(dá)導(dǎo)水裂隙帶下分界點(diǎn)位置的孔段區(qū)域內(nèi)，孔內(nèi)注水不發(fā)生流失，所以該孔段內(nèi)測點(diǎn)所獲得的水位高程值均為導(dǎo)水裂隙帶下分

界點(diǎn)所在的高程值。

[0025] 基于上述機(jī)理，判斷導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域?yàn)樗桓叱讨惦S孔內(nèi)測點(diǎn)位置深度變化的區(qū)域；具體方法是：以不同測點(diǎn)處于的孔深為橫坐標(biāo)，以不同測點(diǎn)水位高程值為縱坐標(biāo)繪制水位高程值?鉆孔深度曲線，曲線上水位高程值發(fā)生變化的區(qū)域?yàn)閷?dǎo)水裂隙帶區(qū)域。

[0026] 下面通過探測過程中水位高程值的變化來論述本發(fā)明探測結(jié)果的合理性和本發(fā)明技術(shù)方案的積極效果。

[0027] 1、本發(fā)明在鉆孔鉆進(jìn)結(jié)束后的撤鉆過程中進(jìn)行覆巖裂隙探測，探測過程中水位高程值的變化存在三個(gè)階段；當(dāng)孔內(nèi)測點(diǎn)位置在導(dǎo)水裂隙帶上方時(shí)，由于封堵皮囊的封堵作

用，孔內(nèi)最高水面可直達(dá)鉆孔孔底，該段區(qū)域內(nèi)部的測點(diǎn)所獲得的水位高程值均為鉆孔孔

底水位的高程值；當(dāng)孔內(nèi)測點(diǎn)位置位于導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域時(shí)，由于導(dǎo)水裂隙帶的存在，孔內(nèi)水通過導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域流失，測量獲得的孔內(nèi)最高水面將與測點(diǎn)位置鉆測鉆頭所在的高程相

同，在該孔段孔內(nèi)最高水面的高程值隨測點(diǎn)高程的降低而降低；當(dāng)鉆測鉆頭撤出導(dǎo)水裂隙

帶時(shí)，孔內(nèi)水到達(dá)導(dǎo)水裂隙帶下分界點(diǎn)位置發(fā)生流失，而在未到達(dá)導(dǎo)水裂隙帶下分界點(diǎn)位

置的孔段區(qū)域內(nèi)，孔內(nèi)水不發(fā)生流失，所以該孔段內(nèi)測點(diǎn)所獲得的水位高程值均為導(dǎo)水裂

隙帶下分界點(diǎn)所在的高程值。

[0028] 2、本發(fā)明與以往采用漏失量探測導(dǎo)水裂隙帶高度的原理不同，本探測方法僅通過水位高程值的變化規(guī)律即可獲得導(dǎo)水裂隙帶范圍，其測量原理簡單易行；

[0029] 3、本發(fā)明在鉆孔鉆進(jìn)結(jié)束后的撤鉆過程中進(jìn)行覆巖裂隙探測，減少了因提前開挖鉆孔后加劇裂隙發(fā)育而引起的測量誤差，也避免了因鉆孔長時(shí)間放置導(dǎo)致塌孔等使探測工

作無法進(jìn)行的問題；

[0030] 4、本發(fā)明直接通過注水鉆桿進(jìn)行注水和封孔，有效避免了軟管易磨損和斷裂的問題，而且水壓可以很大，為采用高強(qiáng)封孔皮囊封孔提供了可能，克服了封孔膠囊易磨損的問題，顯著提高了封孔可能性；

[0031] 5、本發(fā)明邊撤鉆邊探測，減少了勞動(dòng)量，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了探測效率，本發(fā)明不僅適用于中硬以上覆巖裂隙發(fā)育規(guī)律的探測，而且在軟弱覆巖、斷層較發(fā)育地帶等容易塌孔條件下，仍能取得較好的探測效果。

附圖說明[0032] 圖1為本發(fā)明提出的一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的鉆頭體的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0033] 圖2(a)為本發(fā)明提出的一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的注水鉆桿的徑向半剖視圖；

[0034] 圖2(b)為本發(fā)明提出的一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的注水鉆桿的軸向剖面圖；

[0035] 圖3為本發(fā)明提出的一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)在的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中顯示了鉆探系統(tǒng)在鉆孔中布置關(guān)系；

[0036] 圖4為本發(fā)明提出的一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)的鉆測方法施工圖；

[0037] 圖5(a)為測點(diǎn)位于導(dǎo)水裂隙帶上方區(qū)域時(shí)的水位高程測量圖；[0038] 圖5(b)為測點(diǎn)位于導(dǎo)水裂隙帶區(qū)域時(shí)的水位高程測量圖；[0039] 圖5(c)為測點(diǎn)位于空口至裂隙帶區(qū)域時(shí)的水位高程測量圖；[0040] 圖6為根據(jù)測點(diǎn)在孔內(nèi)不同位置處測得的水位高程值的數(shù)據(jù)處理結(jié)果繪制的曲線圖。

[0041] 圖中：[0042] 1?封堵皮囊；2?皮囊注水孔；3?鉆齒；4?鉆齒注水通道；5?鉆齒注水管路；6?內(nèi)螺紋；7?皮囊注水管路；8?外螺紋；9?注水鉆桿；10?孔內(nèi)注水；11?鉆孔；12?鉆頭體；13?上覆巖層；14?鉆機(jī)；15?水管?鉆桿接頭；16?高壓水管；17?注水轉(zhuǎn)向開關(guān)；18?水位高程表；19?水壓表；20?進(jìn)水閥；21?調(diào)壓閥；22?高壓水源接口；23?巷道；24?注水操作臺(tái)；25?導(dǎo)水裂隙帶；26?冒落帶；27?采空區(qū)；28?煤層；29?孔底；30?最高水面。

具體實(shí)施方式[0043] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

[0044] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

[0045] 參照?qǐng)D1?6，一種通過水壓探測導(dǎo)水裂隙帶高度的鉆測系統(tǒng)，包括鉆測機(jī)構(gòu)和注水控制機(jī)構(gòu)；所述的鉆測機(jī)構(gòu)包括鉆頭體12、封堵皮囊1、至少一個(gè)注水鉆桿9和鉆機(jī)14；所述的注水控制機(jī)構(gòu)用于向注水鉆桿9中的鉆齒注水管路5與皮囊注水管路7分別提供高壓水。其中：

[0046] 參照?qǐng)D1，所述鉆頭體12通過自身的外螺紋旋在注水鉆桿9的前端內(nèi)螺紋6上，在鉆頭體12的前端設(shè)有鉆齒3，鉆齒3內(nèi)部設(shè)有鉆齒注水通道4，鉆頭體12的中間段是和注水鉆桿

9直徑相等的桿體，鉆頭體的桿體壁上設(shè)有皮囊注水孔2并密封包裹有封堵皮囊1。

[0047] 參照?qǐng)D2(a)和圖2(b)，所述的注水鉆桿9內(nèi)部設(shè)有鉆齒注水管路5和皮囊注水管路7，鉆齒注水管路5和皮囊注水管路7通入鉆頭體12的桿體中，通入后鉆齒注水管路5與鉆齒

注水通道4相貫通，皮囊注水管路7與鉆頭體12的皮囊注水孔2相貫通；參照?qǐng)D2(a)在注水鉆桿9一端設(shè)有內(nèi)螺紋6、一端設(shè)有外螺紋8，多個(gè)注水鉆桿9通過內(nèi)螺紋6和外螺紋8連接成一

個(gè)整體以便對(duì)深部圍巖進(jìn)行鉆孔；

[0048] 所述鉆機(jī)14通過對(duì)注水鉆桿9旋轉(zhuǎn)推進(jìn)對(duì)上覆巖層13進(jìn)行鉆孔探測；[0049] 進(jìn)一步：參照?qǐng)D3，所述的注水控制機(jī)構(gòu)包括水管?鉆桿接頭15、高壓水管16，以及設(shè)在注水操作臺(tái)上的注水轉(zhuǎn)向開關(guān)17、水位高程表18、水壓表19、進(jìn)水閥20、調(diào)壓閥21和高壓水源22接口，水管?鉆桿接頭15一端連接高壓水管16，一端連接注水鉆桿9，高壓水管16另一端連接注水操作臺(tái)23上的注水轉(zhuǎn)向開關(guān)17；[0050] 進(jìn)一步，所述水管?鉆桿接頭15內(nèi)和高壓水管16內(nèi)均設(shè)有兩條注水管路，兩條注水管路分別和注水鉆桿9中的鉆齒注水管路5與皮囊注水管路7相貫通，從而在整個(gè)探測系統(tǒng)中形成兩路注水管路，一路為鉆齒注水通道4提供水，一路為封堵皮囊1與鉆頭體12之間的

空隙提供水。

[0051] 具體地，本發(fā)明的鉆機(jī)14為礦用地質(zhì)鉆機(jī)，勘測區(qū)域內(nèi)設(shè)有上覆巖層13，鉆機(jī)14通過對(duì)注水鉆桿9旋轉(zhuǎn)推進(jìn)對(duì)勘測區(qū)域內(nèi)的上覆巖層13進(jìn)行鉆孔探測。[0052] 本發(fā)明的具體探測方法是：[0053] 第一步：如圖3所示，煤層28中的工作面已經(jīng)回采結(jié)束并形成采空區(qū)27，采空區(qū)27上方為冒落帶26和導(dǎo)水裂隙帶25，首先在井下巷道23內(nèi)布置用于導(dǎo)水裂隙帶探測的鉆測系

統(tǒng)，配備3～6MPa水壓的水源，安裝鉆機(jī)14，將高壓水源連接在注水操作臺(tái)24上的高壓水源接口22上，并依此連接調(diào)壓閥21、進(jìn)水閥20、水壓表19、水位高程表18、注水轉(zhuǎn)向開關(guān)17、高壓水管16和水管?鉆桿接頭15；利用鉆探機(jī)構(gòu)對(duì)在上覆巖層13進(jìn)行鉆孔，利用鉆機(jī)14將鉆頭體鉆至孔底29；鉆孔施工如圖4，圖中看出鉆孔11處于上覆巖層13。

[0054] 第二步：待鉆孔結(jié)束后進(jìn)行撤鉆，在撤鉆過程中進(jìn)行導(dǎo)水裂隙帶高度探測，每回撤單位長度注水鉆桿9時(shí)進(jìn)行一次測量，測量過程為通過注水操作臺(tái)23上的注水轉(zhuǎn)向開關(guān)17向皮囊注水管路7中注水，使測量位置處的封堵皮囊1膨脹鼓起并與孔壁緊密接觸，然后調(diào)

節(jié)注水轉(zhuǎn)向開關(guān)17，向鉆齒注水管路5中注水，當(dāng)水位高程表18顯示的數(shù)值達(dá)到鉆孔孔底的高程值時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥20，觀察水位高程表18的示數(shù)變化，當(dāng)水位高程表18的示數(shù)不再變化時(shí)，記錄該點(diǎn)處的水位高程值。

[0055] 第三步：當(dāng)一個(gè)測點(diǎn)探測結(jié)束后，通過調(diào)壓閥21將封堵皮囊1中的水放掉，回撤單位長度的注水鉆桿9至下一個(gè)測點(diǎn)；

[0056] 第四步：重復(fù)步驟二和步驟三的操作，對(duì)下一個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行探測，以此類推，直至注水鉆桿全部撤回；[0057] 第五步：在注水鉆桿9全部回撤結(jié)束后，對(duì)獲得的孔內(nèi)不同位置處的水位高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，依據(jù)理論計(jì)算可知，水位高程表18的設(shè)計(jì)原理依據(jù)液體壓力計(jì)算表達(dá)式P＝ρgh，進(jìn)過換算可獲得h＝P/ρg，式中：h為水位高程值；P為操作臺(tái)測量獲得的水壓值；g為重力加速度；ρ為水的密度。

[0058] 根據(jù)鉆測鉆頭在孔內(nèi)的測點(diǎn)位置，水位高程的變化存在三個(gè)階段；[0059] 首先是如圖5(a)所示，當(dāng)孔內(nèi)的測點(diǎn)位置在導(dǎo)水裂隙帶25上方時(shí)，由于封堵皮囊1的封堵作用，孔內(nèi)注水10的最高水面30可直達(dá)鉆孔11孔底，該段區(qū)域內(nèi)部的測點(diǎn)所獲得的

水位高程值均為鉆孔孔底水位的高程值；

[0060] 如圖5(b)所示，當(dāng)孔內(nèi)測點(diǎn)位置位于導(dǎo)水裂隙帶25區(qū)域時(shí)，由于導(dǎo)水裂隙帶25的存在，孔內(nèi)注水10通過導(dǎo)水裂隙帶25區(qū)域流失，測量獲得的孔內(nèi)最高水面30將與測點(diǎn)位置

鉆頭體12所在的高程相同，在該孔段孔內(nèi)最高水面的高程值隨測點(diǎn)高程的降低而降低；

[0061] 如圖5(c)所示，當(dāng)鉆頭體12撤出導(dǎo)水裂隙帶時(shí)，也就是說，測點(diǎn)已經(jīng)不在導(dǎo)水裂隙帶25內(nèi)，此時(shí)孔內(nèi)注水10到達(dá)導(dǎo)水裂隙帶25下分界點(diǎn)位置發(fā)生流失，而在未到達(dá)導(dǎo)水裂隙帶25下分界點(diǎn)位置的孔段區(qū)域內(nèi)，孔內(nèi)注水10不發(fā)生流失，所以該孔段內(nèi)測點(diǎn)所獲得的水

位高程值均為導(dǎo)水裂隙帶下分界點(diǎn)所在的高程值。

[0062] 基于上述機(jī)理，本發(fā)明在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，以不同測點(diǎn)的孔深為橫坐標(biāo)，以不同測點(diǎn)水位高程值為縱坐標(biāo)繪制水位高程值?鉆孔深度曲線，繪制出的曲線圖見圖6，曲線上水位高程值發(fā)生變化的區(qū)域?yàn)閷?dǎo)水裂隙帶區(qū)域。[0063] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。