[發明專利]一種微震傳感器可回收式安裝裝置及安裝方法

有效

• 申請號: 201410439707.2
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104330819B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 豐光亮;馮夏庭;姚志賓;肖亞勛;劉華吉
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 胡紅林

技術領域

本發明涉及微震監測領域，具體地指一種微震傳感器可回收式安裝裝置及安裝方法。

背景技術

巖體在變形破壞的過程中幾乎都伴隨著裂紋的產生、擴展、摩擦以及能量積聚，并以應力波的形式釋放能量，產生微震事件。微震監測技術利用在空間上不同方位安裝的微震傳感器對微震事件進行實時監測，獲取微震事件發生的時間、位置、強度及發展規律，以此為基礎推斷巖體內應力、變形和破壞狀態，進而對巖體穩定性進行分析預警。該技術已作為巖爆、沖擊地壓、高陡邊坡等災害預警的重要手段，在隧道工程、礦山工程、水利工程以及石油工程等建設中進行了大量應用。

微震傳感器的安裝是微震監測實施的主要步驟，直接影響捕捉微震信號的能力，進而影響微震監測效果。微震傳感器的安裝方式可分為永久性安裝和可回收式安裝，永久性安裝是將微震傳感器作為一次性耗埋入到監測區域，無法對微震傳感器進行回收利用。這種方式具有較好的監測效果，但微震傳感器價格昂貴，大大增加了微震監測費用，造成巨大浪費。而且，無法對微震傳感器進行檢修和替換。可回收式安裝指的是將微震傳感器安裝到指定區域并可隨時進行回收利用。目前，可回收式微震傳感器安裝方式普遍是通過推桿等工具將微震傳感器推送到監測位置后進行固定耦合，或在巖體表面進行安裝固定，這會造成以下困難：1)孔內安裝時由于安裝部位與孔口有一定距離，微震傳感器的固定耦合難以操作控制，無法確保微震傳感器是否與孔壁耦合良好，且無法檢驗和維修。采用機械式固定時難以把握固定力度，力度過大會造成微震傳感器損壞，力度過小無法與孔壁完全耦合；采用錨桿樹脂等固定時，錨固樹脂的位置、強度及錨固時間都難以把握，且容易因震動脫落，造成錨固失效。2)鉆孔內任意位置的塌孔都可能造成微震傳感器無法回收；微震傳感器安裝位置處巖體變形、塌落等均會造成微震傳感器耦合失效，甚至造成微震傳感器損壞。3)在鉆孔外部錨桿上安裝微震傳感器時，由于整個錨桿任意一點的震動都會使微震傳感器震動，造成振動信號傳播路徑不明確，進而影響微震源定位與震源參數反演的準確性。

發明內容

本發明的目的就是要克服上述可回收式微震傳感器安裝與回收操作不便、耦合不良、信號傳播路徑不明確等缺陷，提供一種操作方便、受外界影響小、傳播路徑唯一的微震傳感器可回收式安裝裝置和安裝方法。

為實現上述目的，本發明所設計的微震傳感器可回收式安裝裝置，包括底座，其特殊之處在于，還包括若干安裝桿、具有左右兩個套筒的雙套筒，所述底座固定在巖體中所設置的安裝孔底部，所述安裝孔孔口設置有密封橡膠圈，所述若干安裝桿首尾依次連接形成長桿狀結構，其一端與底座連接，另一端穿過橡膠圈伸出安裝孔孔口固定在雙套筒的一個筒中，所述雙套筒的另一個筒中固定有微震傳感器。

優選地，為了使底座更好的固定在安裝孔內，所述底座中部橫截面最小，向上下兩端延伸橫截面逐漸增大，并用水泥砂漿固定在安裝孔底部。

為方便安裝桿長度的調節，適應于各種深度的安裝孔，所述安裝桿包括一端帶外螺紋的桿體、B端設置內螺紋的連接螺母和外壁中部設置環形定位凸臺的連接銷，所述桿體內壁靠近外螺紋處沿徑向設置有定位銷，所述連接螺母內壁中部設置有環形定位擋肩。所述連接銷一端穿過連接螺母與桿體固定連接，所述連接銷通過環形定位凸臺與環形定位擋肩配合使連接螺母的A端面與桿體另一端接觸，所述連接銷另一端設置有能與定位銷配合的卡口。設置連接銷并用固定銷固定在桿體上，是為了防止兩只安裝桿連接時的相對轉動，然后通過旋轉帶內螺紋的連接螺母與安裝桿外螺紋咬合連接，保證連接牢固。

進一步地，所述底座頂部設置有底座內螺紋，所述安裝桿與底座通過螺紋連接，方便拆卸。

優選地，所述連接銷上設置有空間交錯的兩個徑向連接孔，所述連接孔內設置有固定銷，所述固定銷穿過徑向連接孔兩端連接在桿體上，設置兩個交錯固定銷能更牢固的固定連接銷，防止其轉動。

優選地，所述徑向連接孔22的空間交錯角度為90°。

更進一步地，所述雙套筒的左右套筒側壁上設置有用以固定安裝桿和微震傳感器的徑向螺釘。

再進一步地，鋼制材料有利于信號傳輸，應用比較普遍，所述底座為鋼底座，所述雙套筒為鋼制雙套筒。

一種微震傳感器可回收式安裝裝置的安裝方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1)將安裝桿通過其桿體的外螺紋與底座連接，并在底座側壁捆綁注漿管；