[發(fā)明專利]一種無(wú)明火氣動(dòng)人工震源裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011509844.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN112731516A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周虹宇;黎作武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川京航天程科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G01V1/147
• 分類號(hào): G01V1/147
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 蔣海燕

本發(fā)明公開了一種無(wú)明火氣動(dòng)人工震源裝置，包括：高壓密封腔，其上設(shè)置有充氣閥門，高壓密封腔中充有高壓氣體；加速管，其管口端位于高壓密封腔內(nèi)，加速管其余管體位于地表層中；加速管的管口設(shè)置有擊發(fā)閥門，擊發(fā)閥門下方設(shè)置有重質(zhì)量活塞，加速管上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣口，進(jìn)氣口環(huán)繞重質(zhì)量活塞設(shè)置，加速管通過擊發(fā)閥門和重質(zhì)量活塞實(shí)現(xiàn)與高壓密封腔的隔絕密封。本發(fā)明利用高壓空氣推動(dòng)重質(zhì)量活塞加速運(yùn)動(dòng)，通過增加進(jìn)氣量、增大加速距離的方式使重質(zhì)量活塞具備很大的動(dòng)能。重質(zhì)量活塞完全加速后沖擊地底水柱，各向同性的形成并傳遞一個(gè)很大的沖擊波，沖擊波傳遞至地表層內(nèi)，即形成了地震波，實(shí)現(xiàn)無(wú)明火、無(wú)污染，安全、低成本氣動(dòng)震源地質(zhì)勘探。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人工震源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種無(wú)明火氣動(dòng)人工震源裝置。

背景技術(shù)

人工震源是地質(zhì)勘探的關(guān)鍵技術(shù)，分為炸藥震源和非炸藥震源。目前主流仍采用炸藥震源，地質(zhì)勘探中巨量的炸藥使用，炸藥的高度危險(xiǎn)性給震源裝置的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和管理等帶來諸多困難，且震源成本高、環(huán)境危害大等。發(fā)展新型的非炸藥人工震源已成為地質(zhì)勘探領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。人工震源的關(guān)鍵問題在于向地殼層內(nèi)釋放一個(gè)具有相當(dāng)能量的沖擊波，沖擊波能量越高則地質(zhì)勘探的深度越深、準(zhǔn)確性越高。因此，目前的主流方式仍采用爆炸沖擊波進(jìn)行地質(zhì)勘探，無(wú)論是炸藥爆炸還是高壓混合器爆炸，均是利用了爆炸是很高的能量密度是爆炸沖擊波具備很高等能量。但爆炸就有明火，就有危險(xiǎn)性，就有大量的不完全燃燒造成環(huán)境污染。因此，要實(shí)現(xiàn)完全無(wú)明火的氣動(dòng)人工震源，關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)在于提高沖擊波的能量。

氣動(dòng)震源作為非炸藥人工震源的新技術(shù)，更加安全低能耗的震源方式具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。但目前氣動(dòng)人工震源仍然沒有避開明火和爆炸先天缺陷，采用甲烷、純氧等高壓混合器充分預(yù)混后爆炸產(chǎn)生沖擊波的方式進(jìn)行地質(zhì)勘探，仍具有一定的危險(xiǎn)性和環(huán)境污染，仍不時(shí)地質(zhì)勘探的最優(yōu)解。

因此亟需一種能夠避開明火爆炸的先天缺陷，更加安全低能耗，避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染且低成本的震源裝置，為地質(zhì)勘探提供一種更為安全可靠的震源解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種無(wú)明火氣動(dòng)人工震源裝置，包括：

高壓密封腔，其上設(shè)置有充氣閥門，高壓密封腔中充有高壓氣體；

加速管，其管口端位于所述高壓密封腔內(nèi)，所述加速管其余管體位于地表層中；所述加速管的管口設(shè)置有擊發(fā)閥門，所述擊發(fā)閥門下方設(shè)置有重質(zhì)量活塞，所述加速管上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口環(huán)繞重質(zhì)量活塞設(shè)置，所述加速管通過擊發(fā)閥門和重質(zhì)量活塞實(shí)現(xiàn)與高壓密封腔的隔絕密封；

打開擊發(fā)閥門，高壓密封腔內(nèi)的高壓氣體進(jìn)入到加速管內(nèi)，從頂部推動(dòng)重質(zhì)量活塞克服摩擦力向下加速運(yùn)動(dòng)；重質(zhì)量活塞向下運(yùn)動(dòng)一定距離后，被其擋住的進(jìn)氣口被打開，高壓氣體開始從進(jìn)氣口進(jìn)入加速管內(nèi)，大量的高壓氣體加速推動(dòng)重質(zhì)量活塞向下加速運(yùn)動(dòng)；重質(zhì)量活塞加速運(yùn)動(dòng)至加速管底部時(shí)，重質(zhì)量活塞具有最大的動(dòng)能，重質(zhì)量活塞與加速管末端外的地表層發(fā)生碰撞，碰撞產(chǎn)生的沖擊波向地底深處傳播，利用該沖擊波對(duì)地表層進(jìn)行沖擊爆破后即可進(jìn)行地質(zhì)勘探。

優(yōu)選的是，其中，所述加速管末端與地表層底部之間設(shè)置有地底水柱，所述地底水柱結(jié)構(gòu)包括封閉容器，以及封閉容器內(nèi)的液態(tài)水。

優(yōu)選的是，其中，所述重質(zhì)量活塞下端內(nèi)部固定設(shè)置有電機(jī)，所述重質(zhì)量活塞下端內(nèi)部固定設(shè)置有電機(jī)，所述加速管的管壁上一體成型設(shè)置有兩個(gè)限位塊，且兩個(gè)限位塊在加速管內(nèi)呈直線排布，所述電機(jī)的電機(jī)軸上固定安裝有限位板，所述限位板的兩端分別與兩個(gè)限位塊的上表面相抵接；

所述重質(zhì)量活塞兩側(cè)設(shè)置有大小與限位塊相適配的通槽。

優(yōu)選的是，其中，所述重質(zhì)量活塞上套設(shè)有密封圈，所述密封圈位于加速管的進(jìn)氣口下方。