[发明专利]一种机械式微震源与监测系统和使用方法

说明书

本发明公开了一种机械式微震源与监测系统和使用方法，所述微震源包括驱动动力、蓄压腔体、安全阀、射能头；其特征在于：所述蓄压腔体的出气口依次连接有安全阀、射能头；在蓄压腔体上设有进气口，进气口中设有单向阀；所述驱动动力控制蓄压腔体中压力的大小。微震监测系统包括微震源，信号保真盒、微震信号监测装置、控制电脑、微震传感器，其特征在于：微震源的电子开关与控制电脑电连接；微震信号监测装置的一端与控制电脑电连接，另一端依次与信号保真盒、微震传感器电连接。本发明结构简单、操作方便，能量释放大小、方向可控，可组网；震源频率低，成本低，使用安全，为微震监测提供硬件设备支撑。

技术领域

本发明涉及一种机械式微震源与监测系统和使用方法，属于岩体微震监测技术领域。

技术背景

随着浅部资源的逐步减少，大量的矿山向地下深部发展。在巷道及硐室开挖过程中，对深部高地应力造成扰动，使其发生地应力集中和重新分布，导致原本稳定的围岩处于不稳定状态。岩体中积聚的弹性势能在岩体发生非弹性变形(裂纹扩展，岩体滑移失稳等)过程中以地震波的形式逐步或突然释放，从而产生一系列的微震事件。弹性势能的突然无序释放往往会诱发断层滑移或岩爆等灾害的发生，严重制约了矿山的正常生产作业。采用微震监测技术对岩体中发生破裂时的微震事件进行监测并分析处理得到的数据，可以确定微震事件发生的震源位置、震级大小以及能量释放的信息。因此，在深部开采矿山构建微震监测系统势在必行。

传统的微震监测过程都是以爆破做为震源进行监测，为了分析爆破作业对矿山巷道及硐室稳定性的影响，监测的区域多靠近爆破地点，监测到的数据中混杂着大量的爆破事件，而目前还没有方法可以自动准确识别爆破事件和微震事件，大多数都需要靠人们进行手工拾取，该过程不但要耗费大量的人力物力和财力，而且需要花费很长的时间。最主要的，人工拾取的精度不高，这在指导矿山生产的过程中存在很大的弊端。

因此，研发一种既能快速安装且使用简便，又能很好地反映微震震源的可控主动震源是非常有必要的。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种既能快速安装且使用简便，又能很好地反映微震震源信息的机械式可控主动震源。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述的机械式可控主动震源的安装使用方法。

为了解决上述的第一个技术问题，本发明提供的一种机械式微震源，所述微震源包括驱动动力、蓄压腔体、安全阀、射能头；

所述蓄压腔体的出气口依次连接有安全阀、射能头；在蓄压腔体上设有进气口，进气口中设有单向阀；所述驱动动力控制蓄压腔体中压力的大小。

本发明一种机械式微震源，所述驱动动力包括电动机(2)、飞轮(3)、曲轴(4)；所述蓄压腔体包括活塞(8)、气缸(9)；所述电动机(2)与电子开关(1)电连接，通过电子开关(1)控制电动机(2)电源的通断，电动机(2)的输出驱动飞轮(3)，飞轮(3)与曲轴(4)的一端连接；曲轴(4)的另一端与设于活塞(8)上的连杆(6)相连，驱动活塞(8)在气缸(9)中往复运动；在气缸(9)上，还设有出气口和进气口；所述出气口依次连接有安全阀、射能头；所述进气口上设有吸气阀(10)；所述安全阀为全启式弹簧安全阀(11)。

本发明一种机械式微震源，所述驱动动力与蓄压腔体的数量一致。

本发明一种机械式微震源，所述电子开关(1)为一个。

本发明一种机械式微震源，多组驱动动力与同一个电子开关(1)电连接，组网实现多震源同时触发。

本发明一种机械式微震源，在气缸(9)上设有2-5个吸气阀(10)。

本发明一种机械式微震源，全启式弹簧安全阀(11)的公称压力根据微震监测实验设计的震动能量大小确定。