[实用新型]压力耦合岩石破裂声学监测系统

摘要

本实用新型公开了一种压力耦合岩石破裂声学监测系统，包括安装于被监测岩体的钻孔中的声发射传感器和地面工作站，声发射传感器由声发射探头、用于安装声发射探头的探头安装机构和用于传送探头安装机构的传送机构组成，探头安装机构包括壳体、安装于壳体内的探头套筒、固定于探头套筒上端面的端盖以及设置于壳体内壁顶部与端盖之间的活塞油缸组件。本实用新型通过活塞油缸组件和液压泵，实现对壳体和探头套筒运动方向的控制，从而解决声发射探头有效安装和耦合的难题，确保声发射探头与钻孔孔壁的有效耦合，增强对工程岩石(体)稳定性及岩爆动力灾害的监测与预报可靠性。

主权项

一种压力耦合岩石破裂声学监测系统，包括声发射传感器和地面工作站(15)，所述声发射传感器用于安装在被监测岩体的钻孔中，将接收到的监测信号通过线缆传输至地面工作站，地面工作站中的计算机(16)对来自声发射传感器的监测信号进行处理并予以显示，其特征在于所述声发射传感器由声发射探头(3)、探头安装机构和将安装有声发射探头的探头安装机构传送至钻孔内设定位置的传送机构组成，声发射探头(3)的数量至少为一个，探头安装机构的数量与声发射探头的数量相同，地面工作站(15)还包括液压泵(8)和油箱(9)；所述探头安装机构包括壳体(1)、探头套筒(2)、端盖(2‑2)、活塞油缸组件(4)和连接组件；所述壳体(1)为两端开口的圆筒体，壳体的内孔中设置有用于与探头套筒(2)组合的导向筒(5)，所述导向筒(5)位于壳体内壁的底部且内孔为贯穿壳体壁的通孔，其中心线垂直于壳体的中心线；所述探头套筒(2)为下端封闭、上端开口的筒体(2‑1)，探头套筒的内孔与声发射探头(3)为间隙配合、外形与导向筒(5)的内孔为间隙配合，探头套筒的下端面为与被监测岩体的钻孔弧度匹配的圆弧面，筒壁上端设置有供声发射探头的线缆接头(3‑1)伸出的一个或两个槽口(2‑3)，所述槽口(2‑3)若为两个，两槽口相对于探头套筒的中心线呈轴对称分布；所述活塞油缸组件包括活塞(4‑3)、活塞杆(4‑2)和设置在壳体内壁顶部的油缸(4‑1)，油缸(4‑1)的中心线与导向筒(5)的中心线在一条直线上；所述连接组件为两套，分别安装在壳体(1)的两端；声发射探头(3)安装在探头套筒(2)内，其线缆接头(3‑1)从探头套筒筒壁设置的槽口(2‑3)伸出；端盖(2‑2)覆盖在探头套筒(2)上端面并与探头套筒为可拆卸式连接；安装有声发射探头的探头套筒(2)放置在壳体(1)内，其下部段插入壳体所设导向筒(5)且其下端位于壳体之外，探头套筒(2)的放置方位应使声发射探头的线缆接头(3‑1)朝向壳体的一端；活塞(4‑3)安装在油缸内，活塞杆(4‑2)的一端与活塞(4‑3)固接，另一端与端盖(2‑2)顶面的中心部位固连，油缸的进油口通过输油管与液压泵(8)连通，油缸的回油口通过输油管与油箱连通；传送机构与安装在壳体上的连接组件连接。