[发明专利]快捷安装回收高耦合性的孔中地震波接收装置及探测方法

说明书

本发明公开了一种快捷安装回收高耦合性的孔中地震波接收装置，包括储气瓶，储气瓶进出气口端连接充放气嘴，储气瓶的外侧设置有储气瓶保护橡胶筒，储气瓶保护橡胶筒的两端分别固定有顶塞和连接塞，连接塞与检波器气囊膨胀橡胶筒一端连接；膨胀橡胶筒内置地震波传感器，外侧对应设置振动传导金属片，并通过固定螺丝将地震波传感器和振动传导金属片密封固定在膨胀橡胶筒上；膨胀橡胶筒另一端连接底端密封塞；底端密封塞、膨胀橡胶筒和连接塞构成密闭的检波器气囊；储气瓶和检波器气囊之间通过导气管连通，顶塞上设置导气按钮孔、数据传输接口孔和装置提手，地震波传感器通过数据传输线与数据传输接口孔中的数据传输接口相连。同时还公开了探测方法。

技术领域

本发明涉及一种孔中地震波接收装置及探测方法，尤其是在巷道、隧道等地震探测中需要提高接收传感器与煤层、岩层的耦合性，保证接收质量的孔中接收地震波的接收装置及探测方法。

背景技术

地震探测方法是煤矿工作面内构造探测、矿井巷道超前探测和隧道掘进超前探测的重要方法。为了保证接收地震数据质量，提高检波器和岩壁、煤壁的耦合性，要求接收传感器与煤壁、岩壁紧密接触。

目前煤矿巷道和隧道地震探测检波器与煤壁的耦合方式主要采用尾椎插入法、岩壁粘贴法、锚杆传导法、孔内胶结法和现场孔内充气法等方法进行地震波接收。这些方法都存在不同的缺陷和不足。

尾椎插入法是将传统的地面检波器尾椎插入煤壁中，存在检波器尾椎长度不足，煤壁坚硬时插入困难的施工缺点，难以保证检波器与煤壁紧密耦合接触。

岩壁粘贴法用强力胶将检波器粘贴在矿井巷道或隧道岩壁上，当岩壁不光滑洁净时，这种方法存在粘贴不牢不能有效保证紧密接触的缺点，同时该方法存在需要等待粘贴胶固结施工周期长，容易对检波器造成损坏，检波器回收难，施工成本较高，泥岩、煤层等软岩由于岩石表面粉末影响不能施工的缺陷。

锚杆传导法将检波器固定在巷道壁或隧道壁的锚杆上，利用锚杆将地震波传导到接收传感器中。由于地震波在地层、岩体、煤层中的传播机理和响应特征与在锚杆中的传播机理和响应特征不同，锚杆传导法存在不能直接接收待探测煤层或岩层中的地震波的缺点，此外锚杆与煤层和岩层的胶结质量严重影响地震波的接收质量。

孔内胶结法是将检波器置于巷道壁或隧道壁的接收孔中，为了保证耦合性采用水泥或强力胶将检波器固结在接收孔内，该方法同样存在等待粘贴胶凝固施工周期长，容易对检波器造成损坏，检波器回收难，施工成本较高，泥岩、煤层等软岩由于岩石表面粉末影响不能施工的缺陷。

现场孔内充气法同样是将检波器置于接收孔内，采用向密闭的检波器内充气使检波器的外层橡胶筒膨胀的方法保证传感器与接收孔壁紧密接触，探测施工完成后，放掉检波器内的气，检波器外层膨胀橡胶筒收缩，在接收孔内取出检波器。现场孔内充气法具有传感器与孔壁偶和检波器回收方便的优点。但在空间有限的隧道和巷道空间给每个检波器现场充气存在时间长、充气空间不足的缺点。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种免现场充气的快捷安装回收，同时保证接收器与孔壁耦合性的孔中地震波接收装置及探测方法，该装置采用充气膨胀方式提高传感器与孔壁的耦合性，具有不用在施工时现场充气，孔中布置回收便捷快速的优点。解决了当前孔中接受地震波装置的耦合性差、充气工具现场充气空间不足、难以回收、布置和回收时间长的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：