[發(fā)明專利]一種可回收式微震傳感器鉆孔快速安裝裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910323384.3
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110007339B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 李楠;孫煒辰;張志博;周鑫;張新
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20
• 代理公司: 32249 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉珊珊

本發(fā)明公開了一種可回收式微震傳感器鉆孔快速安裝裝置及方法，裝置包括水溶性耦合劑柔性面團、搗實塊體、傳感器卡套、復用推送管、護孔套管和充水膠管；通過護孔套管對鉆孔內(nèi)壁進行防護，通過復用推送管推送搗實塊體將水溶性耦合劑柔性面團壓實在鉆孔的底部形成水溶性耦合劑底座，通過復用推送管將放置有微震傳感器的傳感器卡套推入至凝固前的水溶性耦合劑底座內(nèi)，通過復用推送管連通充水膠管向凝固后的水溶性耦合劑底座帶壓注水，通過復用推送管將放置有微震傳感器的傳感器卡套從溶解的水溶性耦合劑底座中抽離出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于生產(chǎn)；創(chuàng)造性的采用水溶性耦合劑材料，大大簡化了可回收式傳感器安裝裝置(機械)的復雜程度。

技術領域

本發(fā)明涉及一種可回收式微震傳感器鉆孔快速安裝與回收裝置及方法，涉及礦山、隧道、邊坡等各種巖土工程中微震和聲發(fā)射傳感器鉆孔內(nèi)快速安裝與回收技術，也可擴展至應力傳感器、位移傳感器和電磁輻射傳感器等更加廣泛的傳感器鉆孔快速安裝與回收技術。

背景技術

微震/聲發(fā)射監(jiān)測技術是指利用煤巖體破壞過程中產(chǎn)生的震動信號來研究煤巖體穩(wěn)定性的一種被動地球物理監(jiān)測技術。微震/聲發(fā)射監(jiān)測技術最早被用來研究硬巖礦井中的巖爆問題。近年來，該技術在礦山和隧道采掘誘發(fā)礦震、沖擊地壓和巖爆等煤巖動力災害監(jiān)測、邊坡和堤壩等穩(wěn)定性監(jiān)測中得到了廣泛的應用，并取得了良好的應用效果。

無論是實驗室煤巖試樣聲發(fā)射監(jiān)測，還是現(xiàn)場微震監(jiān)測，首先都要選擇合適的聲發(fā)射或微震傳感器，并將傳感器布置在監(jiān)測區(qū)域中。當被監(jiān)測的對象因為內(nèi)力或者外力導致變形破壞時，會向外以震動波的形式釋放能量，微震或聲發(fā)射傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測并記錄到這些震動波信號，然后通過信號傳輸線纜將震動波信號傳輸?shù)奖O(jiān)測主機，利用微震或聲發(fā)射傳感器記錄到的震動波信號，采用合適的反演算法，能夠計算得到煤巖體破裂的空間坐標、時間和破裂機制。由此可知，微震/聲發(fā)射傳感器的安裝和耦合效果直接決定其記錄震動波信號的質(zhì)量并最終影響微震監(jiān)測結(jié)果。目前常用的微震/聲發(fā)射傳感器安裝方法主要分為兩大類：一類是鉆孔安裝法，目前通常采用水泥砂漿、錨桿樹脂等粘結(jié)材料直接將傳感器澆筑在鉆孔中，該類方法雖然在一定程度上保證了傳感器和鉆孔煤巖壁的耦合效果，然而當傳感器監(jiān)測臺網(wǎng)調(diào)整時，不能對昂貴的微震或聲發(fā)射傳感器回收重復使用，經(jīng)濟效益較差。另一類是非鉆孔安裝法，常見的有錨桿安裝法，即將傳感器通過螺栓安裝在錨桿上；另外還有現(xiàn)在巷道底板澆筑水泥臺，然后將傳感器固定在水泥臺上的安裝方法。這類安裝方法雖然可以對傳感器進行回收再利用，然而由于傳感器沒有直接與煤巖體接觸，耦合效果較差；另外由于傳感器直接裸露在空氣中，監(jiān)測過程中受采掘活動干擾較大，從而造成接收的震動波信號質(zhì)量較差。