[發明專利]一種孔內及孔外雙重固定可回收式微震傳感器安裝方法

有效

• 申請號: 201711406469.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107870351B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 豐光亮;馮夏庭;陳炳瑞;肖亞勛;孫錢程;李桐;朱新豪
• 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: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨涵

本發明公開了一種孔內及孔外雙重固定可回收式微震傳感器安裝方法，在孔外時，將微震傳感器及可回收裝置與鐵套筒進行固定耦合，并進行固定質量檢測。進一步，通過膠管將鐵套筒送至鉆孔底部。最后，在孔內，將鐵套筒和膠管與巖體孔壁之間的空隙進行滿孔注漿，使鐵套筒與巖體完全耦合固定。回收時，通過回收裝置將微震傳感器從鉆孔內取出。本發明較好解決了鉆孔內微震傳感器難以固定以及安裝質量和安裝成功率無法保障的問題，通過孔內孔外雙重固定耦合確保微震傳感器高質量成功安裝。本發明可廣泛用于地下廠房、隧洞、邊坡和巷道等工程微震監測。

技術領域

本發明涉及微震監測領域，更具體涉及一種孔內及孔外雙重固定可回收式微震傳感器安裝方法。

背景技術

微震監測技術利用在空間上不同方位布設的微震傳感器，捕捉巖體微破裂過程所發出的應力波信息，對其加以分析處理后確定微破裂事件發生的時間、位置及能量釋放等信息，并以此為基礎推斷巖體內部應力狀態、破壞情況，進而對動力災害進行動態預測預警。微震監測技術從巖體變形的最初始階段開始，跟蹤監測巖體內部從單元巖塊的斷裂到整個巖體失穩的漸進性破壞過程，大大促進了監測工作的科學性，同時提高了工程與地質災害預警的準確性和超前性。相對于傳統的觀測點或斷面監測，微震監測技術能夠實時獲取三維空間巖體內的應力、應變變化和位移遷移演化的全過程。根據目前國際上已取得的成果，微震監測技術已經充分發揮出其全方位監測巖體對開挖的響應，在短期巖體開挖安全預警預報和中、長期災害分級和穩定性評估方面有著獨特的優勢。

為了更好的對災害孕育過程中伴隨的巖體微破裂信息進行捕捉，避免巖體表面破裂區對破裂信號的衰減，微震傳感器一般通過鉆孔安裝在巖體內部。由于微震傳感器價格昂貴，為了經濟節約，避免資源浪費，微震傳感器的安裝盡可能選用可回收式安裝方法，即在監測需要時將微震傳感器安裝在孔內，監測任務完成后將微傳感器收回。因此，在實踐過程中，發明了一系列可回收式微震傳感器安裝裝置與方法(中國專利公開號201020114125.4，公開日2010.02.11，發明名稱“一種非煤礦山微震監測裝置”。中國專利公開號201320230224.2，公開日2013.05.02，發明名稱“一種用于對微震傳感器進行安裝與回收的裝置”。中國專利公開號201320056329.0，公開日2013.01.31，發明名稱“可移動式微震傳感器固定結構”。中國專利公開號201220116630.1，公開日2012.03.26，發明名稱“錨固式可拆卸微震傳感器安裝裝置”。中國專利公開號200920353451.8，公開日2009.12.23，發明名稱“聲發射深孔監測傳感器防護、固定與回收集成裝置”。中國專利公開號201210347198.1，公開日2012.09.18，發明名稱“一種微震單向傳感器碎裂巖體全方位深孔安裝及回收裝置”。中國專利公開號201210346379.2，公開日2012.09.18，發明名稱“一種微震三向傳感器碎裂巖體全方位深孔安裝及回收裝置”。中國專利公開號201410053996.2，公開日2014.02.18，發明名稱“一種微震傳感器含水軟弱巖土體深孔安裝及回收裝置”。中國專利公開號104330819B，公開日2015.02.04，發明名稱“一種微震傳感器可回收式安裝裝置及安裝方法”。)現有的可回收式微震傳感器安裝方法普遍通過推桿等工具直接將微震傳感器推送到監測位置，在孔內進行微震傳感器的固定及與巖體耦合，這類方法無法確保和檢驗微震傳感器是否與巖體耦合良好，難以保證安裝質量及安裝成功率。這是因為孔內安裝時由于微震傳感器安裝部位距離孔口一定距離，微震傳感器的固定操作難以控制，無法確保和檢驗微震傳感器是否與孔壁耦合良好。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，力度過小無法與巖體充分耦合；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，因而會造成錨固失效。若將微震傳感器安裝在鉆孔外部，微破裂信號從孔內到孔外的傳播過程中會造成微震信號的衰減。微震傳感器的安裝質量直接決定對災害孕育過程中巖體微破裂的捕捉能力，進而影響對災害預警的效果。

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方法的缺陷，提供一種微震傳感器高質量成功安裝的孔內及孔外雙重固定可回收式微震傳感器安裝方法。