本發明涉及一種無源檢波器系統及埋置方法，屬于井下施工設備領域，具體涉及一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法。

背景技術：

目前，煤礦井下水平井檢波器的埋置裝置中，檢波器的埋深淺，一般小于2米，無法實現深孔的埋置，限制了礦井地震探測的應用。檢波器是地震勘探中用于提取地層振動信號的傳感器。為獲取高質量的地震信號，孔中檢波器與孔壁的耦合緊密與否起著決定性作用，為此必須實現檢波器的良好耦合。另一方面，當井口較深時，檢波器難以送入井中，影響施工作業。

為了解決上述問題，本發明人設計了一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器及牽引頭，此裝置可以很好的解決檢波器埋深和耦合等問題，并且可以回收后再次使用。采用此種結構優點為：埋深大、耦合好、無源、可回收。

技術實現要素：

本發明主要是解決現有技術所存在的檢波器推靠和固定方法埋深淺、耦合差的技術問題，提供了一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法。該系統及方法極大的改善了煤礦井下地震勘探施工的現狀，從而推動煤礦井下地震勘探技術的發展和應用。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，包括：

牽引頭，其上設置有牽引滑輪以及用于在充氣后將牽引頭固定于孔中的牽引頭充氣氣囊；

檢波器裝置，包括若干個通過連接裝置串行連接的檢波器，所述檢波器上設置有在充氣后將檢波器固定于孔中的檢波器充氣氣囊，所述連接裝置的一端繞置于所述牽引滑輪上。

優化的，上述的一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，所述牽引頭進一步包括：支撐座，設置于支撐座前方的導向頭以及牽引頭充氣氣囊；所述支撐座的后部與滑輪座的一端連接；所述滑輪座的另一端連接尾軸，所述尾軸上設置有螺旋槳形狀的繩索卡槽，所述連接裝置繞置于牽引滑輪兩端的部分嵌入該繩索卡槽內。

優化的，上述的一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，所述牽引頭充氣氣囊的表面設置有凹槽及網紋滾花。

優化的，上述的一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，所述檢波器充氣氣囊及檢波器的外部設置有橡膠保護套。

優化的，上述的一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，所述連接裝置包括：用于連接檢波器的電纜，用于連接檢波器充氣氣囊的氣動管路，用于牽引檢波器的鋼絲繩；所述鋼絲繩的一端繞置于所述牽引滑輪后延伸至井口外并繞置于絞車上。

優化的，上述的一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，還包括用于將所述牽引頭和/或檢波裝置推入井內的可收縮的推靠桿。

一種煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法，包括：

利用連接裝置將若干個檢波器串聯，將連接裝置的一端繞置于牽引頭上的牽引滑輪；

利用推靠桿將牽引頭推入井內預定位置后，將牽引頭上的牽引頭充氣氣囊充氣從而將牽引頭固定于孔內；

拉動連接裝置，利用牽引滑輪將串聯的檢波器拉入井內后，再將檢波器充氣氣囊充氣從而將檢波器固定于孔內。

因此，本發明具有如下優點：1可將檢波器安全推靠到深孔中，推送深度可達100m，且可在深孔中，實現檢波器與地層的很好耦合；2可實現多點接收，檢波器安置效果有了大幅提高，采集的地震數據質量較高，可根據此裝置開展巷道超前探測等多種礦井地震勘探；3該裝置的原材料成本低，加工工藝簡單，且反復利用率高，節省施工成本。

附圖說明

圖1是牽引頭結構圖；

圖2是牽引頭工作示意圖；

圖3是水平深孔多道無源檢波器結構示意圖；

圖4是水平深孔多道無源檢波器工作示意圖；

圖5是采用本發明在50米孔深采集到的地震記錄。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

圖中，牽引頭1，導向頭1.1，尼龍織帶1.2，摩擦片1.3，牽引頭充氣氣囊1.4，支撐座1.5，牽引頭充氣氣囊氣嘴1.6，連接支撐板1.7，牽引頭氣管1.8，第一螺釘1.9，間隔塊1.10，牽引滑輪1.11，螺栓1.12，第二螺釘1.13，尾翼軸1.14，尾翼1.15，檢波器裝置2，檢波器2.1，檢波器充氣氣囊2.2，左端蓋2.3，檢波器外殼2.4，右端蓋2.5，電纜3，氣動管路4，鋼絲繩5，絞車6，多節頂桿7。

實施例：

如圖1-4所示，本發明的煤礦井下水平深孔多道無源檢波器系統及埋置方法包括：牽引頭1和檢波器裝置2兩個部分。牽引頭1上設置有牽引滑輪1.11以及用于在充氣后將牽引頭固定于孔中的牽引頭充氣氣囊1.4；檢波器裝置2包括若干個通過連接裝置串行連接的檢波器2.1，所述檢波器2.1上設置有在充氣后將檢波器固定于孔中的檢波器充氣氣囊2.2，所述連接裝置的一端繞置于所述牽引滑輪1.11上。

牽引頭1的結構如圖1所示。包括：支撐座1.5，設置于支撐座1.5前方的導向頭1.1以及牽引頭充氣氣囊1.4；支撐座1.5的后部與滑輪座的一端連接；滑輪座的另一端連接尾軸1.14，尾軸1.14上設置有螺旋槳形狀的繩索卡槽，連接裝置繞置于牽引滑輪1.11兩端的部分嵌入該繩索卡槽內。牽引頭充氣氣囊1.4可設置于導向頭的外部，可采用橡膠材質。氣囊表面均有凹槽及網紋滾花，氣囊充氣后可起到絕緣及加固作用。

連接裝置包括用于連接檢波器的電纜3，用于連接檢波器充氣氣囊的氣動管路4，用于牽引檢波器的鋼絲繩5；所述鋼絲繩5的一端繞置于所述牽引滑輪1.11后延伸至井口外并繞置于絞車6上。

檢波器的結構如圖3所示。其主體為不銹鋼材質，檢波器和檢波器充氣氣囊2.2被固定在一起，氣囊充氣后可起到加固和壓實檢波器的作用。承拉鋼絲繩5、12芯電纜3和氣動管路4用熱收縮管固定在檢波器的兩端，氣囊外及檢波器外有薄橡膠保護套。

本實施例中，檢波器的直徑為φ31，使用橫波SN4G-10HZ，100V/m/s高靈敏度檢波器，適用于井孔直徑為為φ40～φ75mm的孔，每個檢波器外端有一個橡膠材質的推靠氣囊，且與檢波器固定在一起。

采用上述結構后，本實施例采用獨立分體式檢波器結合電子推靠設計，實現單個檢波器與推靠裝置合二為一方式，多點接收的檢波器采用單個推送逐級串聯的方式完成接收設備的合理安置，單個檢波器輸送方便、推靠桿收縮自如，回收方便。

圖4為水平深孔多道無源檢波器工作示意。裹塑鋼絲繩、12芯電纜和氣動管路4用熱收縮管固定在一起，如井孔較大，檢波器電纜直接用頂桿頂入孔內，如井孔直徑40m則用多節頂桿7先頂入牽引頭，帶鋼絲繩5進入規定深度，再拉動鋼絲繩，用牽引滑輪1.11把電纜3拉入孔內，工作完畢后，拉出電纜帶出鋼絲繩5用于下次使用。

采用上述結構后，牽引頭1可用多節頂桿7頂入。每節頂桿長度1米，可根據頂桿的個數和長度確定牽引頭的推送深度。牽引頭1的中間為牽引滑輪1.11，利用牽引滑輪可用手動絞車將串聯的檢波器拉入孔內，每道檢波器間距10米，可根據牽引頭1的位置來確定檢波器2的位置。

圖5為采用本發明在50米孔深采集到的地震記錄，從圖中可以看出，采用本發明系統可在孔深50米接收到地震記錄，地震記錄上未出現明顯的異常道，對振幅的衰減規律影響較小，遠距離記錄能量有所加強，地震記錄的信噪比較高，提高了數據處理的準確性和能量成像作用。此裝置很好的解決了檢波器埋深和耦合等問題。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了牽引頭1，導向頭1.1，尼龍織帶1.2，摩擦片1.3，牽引頭充氣氣囊1.4，支撐座1.5，牽引頭充氣氣囊氣嘴1.6，連接支撐板1.7，牽引頭氣管1.8，第一螺釘1.9，間隔塊1.10，牽引滑輪1.11，螺栓1.12，第二螺釘1.13，尾翼軸1.14，尾翼1.15，檢波器裝置2，檢波器2.1，檢波器充氣氣囊2.2，左端蓋2.3，檢波器外殼2.4，右端蓋2.5，電纜3，氣動管路4，鋼絲繩5，絞車6，多節頂桿7等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。