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
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦井下安全監(jiān)測，尤其是微震監(jiān)測領域用于傳感器的安裝裝置。
背景技術：
微震監(jiān)測技術是一種涉及采礦學、地球物理學、計算機技術、通訊技術等的多學科交叉技術，今年來逐漸應用于礦山動力災害的監(jiān)測預警。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、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。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)吊繩在鉆孔內容易纏繞，導致裝有微震監(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，且下滑量很難準確測量，達不到設計要求。

發(fā)明內容
針對以上缺點，本發(fā)明設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構，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部安裝袋固定。所述錨爪下端加工內螺紋；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部安裝袋束縛在其中。所述氈條材質選用硬質帆布，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，材質一般選用有縫鋼管；所述安裝桿連接頭兩端加工內螺紋，材質選用有縫鋼管。安裝注意事項
1、打完鉆孔后應盡快安裝，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)明中的安裝結構和安裝方法可在水利、邊坡工程、隧道工程的微震監(jiān)測中推廣應用。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。1—巖石；2——錨爪；3——上部連接桿；4——外部安裝袋；5——內部安裝袋； 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連接形成的安裝機構，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 和內部安裝袋5固定。所述錨爪2下端加工內螺紋；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的內部安裝袋束縛在其中。所述氈條14材質選用硬質帆布，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，材質選用有縫鋼管；所述安裝桿連接頭9兩端加工內螺紋，材質選用有縫鋼管。
權利要求
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)連接形成的安裝機構、第一支撐環(huán)(11)、第二支撐環(huán)(7)、外部安裝袋(4)、內部安裝袋(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)和內部安裝袋(5)固定。
2.如權利要求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)兩端加工內螺紋；所述下部連接桿(15)上端加工外螺紋。
4.如權利要求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，材質選用有縫鋼管。
全文摘要
本發(fā)明設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構，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