專利名稱：礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下安全監(jiān)測，尤其是微震監(jiān)測領(lǐng)域用于傳感器的安裝裝置。
背景技術(shù)：
微震監(jiān)測技術(shù)是一種涉及采礦學(xué)、地球物理學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等的多學(xué)科交叉技術(shù)，今年來逐漸應(yīng)用于礦山動力災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警。微震監(jiān)測傳感器是微震監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，具有接收震動波的作用。目前，微震監(jiān)測傳感器的安裝深度較淺時 (450m)，一般采用地面向下打鉆孔，然后用澆注法將微震監(jiān)測傳感器安裝在鉆孔底部。這種地面打孔的方式不能用于較深(大于450m)的礦井，且費(fèi)用較高。已有發(fā)明“煤礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝方法”(專利號ZL 200610069883. 7)設(shè)計了一種礦井下深孔安裝微震監(jiān)測傳感器的方法，主要是將帶有滑輪的錨爪置于鉆孔底部，利用吊繩將內(nèi)、外袋的水泥袋(含微震監(jiān)測傳感器)拉入制定位置，再將外袋拉開，內(nèi)袋中的水泥漿在自重的作用下將微震監(jiān)測傳感器封在鉆孔內(nèi)。上述發(fā)明中微震監(jiān)測傳感器的安裝方法在實際操作中存在以下缺點
(1)吊繩在鉆孔內(nèi)容易纏繞，導(dǎo)致裝有微震監(jiān)測傳感器的水泥袋很難拉入孔底；
(2)吊繩存在彈性，當(dāng)安裝深度較深時(大于30m)，即使向外拉動很長一段距離(約 lm)，裝有微震監(jiān)測傳感器的水泥袋依然沒有動；
(3)當(dāng)鉆孔仰角較大時(大于80度)，事先打入孔底的錨爪在安裝過程中容易下滑，且下滑量很難準(zhǔn)確測量，達(dá)不到設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上缺點，本發(fā)明設(shè)計了一種新型的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，能夠適用于鉆孔仰角10度 90度之間、深度lnTl50m之間的鉆孔內(nèi)微震監(jiān)測傳感器的
安裝需要。礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，它包括錨爪、上部連接桿、檢波器、下部連接桿連接形成的安裝機(jī)構(gòu)，其特征是錨爪下端與上部連接桿之間通過螺紋連接，上部連接桿與檢波器之間通過螺紋連接，檢波器與下部連接桿之間通過螺紋連接。在第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)之間分別用上部捆綁帶和下部捆綁帶將外部安裝袋和內(nèi)部安裝袋固定。所述錨爪下端加工內(nèi)螺紋；所述上部連接桿的兩端加工外螺紋，并在其上端焊有第一支撐環(huán)； 所述檢波器兩端加工內(nèi)螺紋；所述下部連接桿上端加工外螺紋，并在上端焊有第二支撐環(huán)， 在第二支撐環(huán)下方開孔，檢波器電纜從開孔處伸出。所述檢波器為微震監(jiān)測傳感器的簡稱。所述內(nèi)部安裝袋是采用柔軟的單面防水布制成的兩端開口的桶狀物，其周長大于鉆孔周長，其作用是套在檢波器外，用水泥漿充填，在外部安裝袋釋放束縛力后，保證水泥漿自由下沉，內(nèi)部安裝袋與鉆孔孔壁密實，在水泥漿硬化后保障檢波器、水泥漿、鉆孔壁的巖石的一體化，實現(xiàn)檢波器良好的接受震動信號的目的。
所述外部安裝袋是采用硬質(zhì)帆布材料制成的矩形物，在兩邊縫制子母扣的母扣， 其寬度小于鉆孔的周長，對折后用帶有子母扣(子扣)的氈條卷成桶狀，將上述裝有水泥漿和檢波器的內(nèi)部安裝袋束縛在其中。所述氈條材質(zhì)選用硬質(zhì)帆布，外面縫制為字母扣的子扣，上端對折縫制成環(huán)狀，用來穿入操作繩。上述子母扣也成萬用拉鏈、魔術(shù)貼，是衣服上常用的一種連接材料，子母扣分子扣和母扣，子扣是細(xì)小柔軟的纖維，母扣是多個較硬的塑料小勾。安裝過程中利用安裝桿和安裝桿連接頭將礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置逐步推入鉆孔底部，向安裝方向的反方向拉操作繩，使水泥漿完全包裹住檢波器，再將安裝桿逐步拉出鉆孔，完成安裝。所述安裝桿兩端加工外螺紋，材質(zhì)一般選用有縫鋼管；所述安裝桿連接頭兩端加工內(nèi)螺紋，材質(zhì)選用有縫鋼管。安裝注意事項
1、打完鉆孔后應(yīng)盡快安裝，防止鉆孔塌孔變形；
2、鉆孔過軟巖時，塌孔地段要加套管。3、拉開氈條后，不要立即撤出安裝桿，應(yīng)使水泥漿初凝后再逐個撤出鉆孔。本發(fā)明的積極效果是解決了已有發(fā)明“煤礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝方法”(專利號ZL 200610069883. 7)的缺點，即采用硬性連接取消了吊繩，克服了背景技術(shù)中所述缺點(1)、(2)，在拉下氈條的過程中安裝桿起到支撐作用，避免了錨爪的下滑，克服了背景技術(shù)中所述缺點(3)。本發(fā)明中的安裝裝置能夠使檢波器與巖石密切連接為一體，減少了檢波器接受震動信號的衰減。本發(fā)明中的安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法可在水利、邊坡工程、隧道工程的微震監(jiān)測中推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。1—巖石；2——錨爪；3——上部連接桿；4——外部安裝袋；5——內(nèi)部安裝袋； 6——下部捆綁帶；7——第二支撐環(huán)；8——安裝桿；9——安裝桿連接頭；10——上部捆綁帶；11——第一支撐環(huán)；12—一水泥漿；13——檢波器14——氈條；15——下部連接桿； 16——操作繩；17——檢波器電纜；18——鉆孔
具體實施例方式礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，包括錨爪2、上部連接桿3、檢波器13、下部連接桿15連接形成的安裝機(jī)構(gòu)，錨爪2下端與上部連接桿3之間通過螺紋連接，上部連接桿3與檢波器13之間通過螺紋連接，檢波器13與下部連接桿15之間通過螺紋連接。在第一支撐環(huán)11和第二支撐環(huán)7之間分別用上部捆綁帶10和下部捆綁帶6將外部安裝袋4 和內(nèi)部安裝袋5固定。所述錨爪2下端加工內(nèi)螺紋；所述上部連接桿3的兩端加工外螺紋， 并在其上端焊有第一支撐環(huán)11 ；所述檢波器13兩端加工內(nèi)螺紋；所述下部連接桿15上端加工外螺紋，并在上端焊有第二支撐環(huán)7，在第二支撐環(huán)7下方開孔，檢波器電纜17從開孔處伸出。所述檢波器11為微震監(jiān)測傳感器的簡稱。
所述內(nèi)部安裝袋5是采用柔軟的單面防水布制成的兩端開口的桶狀物，其周長大于鉆孔18周長，其作用是套在檢波器外，用水泥漿12充填，在外部安裝袋4釋放束縛力后，保證水泥漿自由下沉，內(nèi)部安裝袋5與鉆孔18孔壁密實，在水泥漿硬化后保障檢波器、水泥漿、鉆孔壁的巖石1的一體化，實現(xiàn)檢波器良好的接受震動信號的目的。所述外部安裝袋4是采用硬質(zhì)帆布材料制成的矩形物，在兩邊縫制子母扣的母扣，其寬度小于鉆孔18的周長，對折后用帶有子母扣(子扣)的氈條14卷成桶狀，將上述裝有水泥漿12和檢波器13的內(nèi)部安裝袋束縛在其中。所述氈條14材質(zhì)選用硬質(zhì)帆布，外面縫制為字母扣的子扣，上端對折縫制成環(huán)狀，用來穿入操作繩16。上述子母扣也成萬用拉鏈、魔術(shù)貼，是衣服上常用的一種連接材料，子母扣分子扣和母扣，子扣是細(xì)小柔軟的纖維，母扣是多個較硬的塑料小勾。安裝過程中利用安裝桿8和安裝桿連接頭9將礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置逐步推入鉆孔底部，向安裝方向的反方向拉操作繩16，使水泥漿12完全包裹住檢波器 13，再將安裝桿8逐步拉出鉆孔，完成安裝。所述安裝桿8兩端加工外螺紋，材質(zhì)選用有縫鋼管；所述安裝桿連接頭9兩端加工內(nèi)螺紋，材質(zhì)選用有縫鋼管。
權(quán)利要求
1.礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，它包括由錨爪(2)、上部連接桿(3)、檢波器(13)、下部連接桿(15)連接形成的安裝機(jī)構(gòu)、第一支撐環(huán)(11)、第二支撐環(huán)(7)、外部安裝袋(4)、內(nèi)部安裝袋(5)，其特征是在第一支撐環(huán)(11)和第二支撐環(huán)(7)之間分別用上部捆綁帶(10)和下部捆綁帶(6)將外部安裝袋(4)和內(nèi)部安裝袋(5)固定。
2.如權(quán)利要求1所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于錨爪(2) 下端與上部連接桿(3)之間通過螺紋連接，上部連接桿(3)與檢波器(13)之間通過螺紋連接，檢波器(13)與下部連接桿(15)之間通過螺紋連接。
3.如權(quán)利要求2所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于所述錨爪(2)下端加工內(nèi)螺紋；所述上部連接桿(3)的兩端加工外螺紋；所述檢波器(13)兩端加工內(nèi)螺紋；所述下部連接桿(15)上端加工外螺紋。
4.如權(quán)利要求2所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于所述第一支撐環(huán)(11)焊接在所述上部連接桿(3 )上端，所述第二支撐環(huán)(7 )焊接在所述下部連接桿(15)上端。
5.如權(quán)利要求4所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于所述第二支撐環(huán)(7 )下方開孔，檢波器電纜(17 )從開孔處伸出。
6.如權(quán)利要求1所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于所述內(nèi)部安裝袋(5)是采用柔軟的單面防水布制成的兩端開口的桶狀物，其周長大于鉆孔(18)周長。
7.如權(quán)利要求6所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于所述外部安裝袋(4)是采用硬質(zhì)帆布材料制成的矩形物，在兩邊縫制子母扣的母扣，其寬度小于鉆孔(18)的周長。
8.如權(quán)利要求7所述的礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，其特征在于所述裝置通過安裝桿(8)頂入鉆孔(18)中，所述安裝桿(8)兩端加工外螺紋，材質(zhì)選用有縫鋼管。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計了一種礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝裝置，它包括錨爪、上部連接桿、檢波器、下部連接桿連接形成的安裝機(jī)構(gòu)，錨爪、上部連接桿、檢波器、下部連接桿之間通過螺紋連接。在第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)之間分別用捆綁帶將外部安裝袋和內(nèi)部安裝袋固定其上。安裝過程中利用安裝桿和安裝桿連接頭將礦井下深孔微震監(jiān)測傳感器的安裝器逐步推入鉆孔底部，向安裝方向的反方向拉操作繩，使水泥漿完全包裹住檢波器，再將安裝桿逐步拉出鉆孔，完成安裝。本發(fā)明中的安裝器克服了以往安裝方法中吊繩容易纏繞、錨爪易下滑、安裝不便等缺點，可以在礦山、水利、邊坡工程、隧道工程的微震監(jiān)測中推廣應(yīng)用。
文檔編號E21F17/18GK102155263SQ20111005939
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者姜福興, 孔令海, 曲效成, 楊淑華, 王存文 申請人:北京科技大學(xué)