井下深孔微震探头的安装固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿山安全监测技术领域，尤其涉及一种井下深孔微震探头的安装固定装置。


背景技术：

2.微震监测技术是利用煤岩破裂产生的微震信息来研究煤岩结构和稳定性的一种实时、动态、连续的地球物理监测方法，尤其在具有冲击地压灾害的矿井广泛应用，是煤矿进行冲击地压灾害监测预警的主要手段之一，通过对煤层开采过程中岩层破断活动的能量大小及震源位置的准确定位，推测评价冲击地压的危险性和冲击地压的致灾源头。随着当前国内外微震监测技术的发展，震源平面位置、发震时刻和震级等震源参数已经可以准确的得到，但是震源垂直定位问题依然是地震学界一个棘手的难题。震源垂直位置可以揭示能量释放层位，对于冲击地压机理与灾害防治的研究具有重要意义。
3.相关技术中，微震探头布置在巷道顶板，打钻孔深度不受限制，微震探头的安装较为灵活。但是，在顶板深孔安装微震探头时，将微震探头送入钻孔终孔位置，容易出现受探头和电缆自重影响下滑等现象，造成极大的安装深度误差，影响微震探头定位精度。
4.震源垂直位置的定位精度，除了与传感器自身精度、台网布置、定位算法等原因有关外，也与传感器的安装层位有很大关系。回采工作面微震监测主要将探头布置在工作面两侧回采巷道，形成对工作面的包络，探头安装固定位置主要是顶板锚杆。对于近水平煤层，井下所有微震监测台站基本位于同一个水平面上，无法形成空间震源包络台网，因而对垂直方向的定位精度普遍较差。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种井下深孔微震探头的安装固定装置，用以解决现有技术中微震探头安装深度有较大误差的缺陷，实现提高微震探头安装时垂直方向的定位精度。
6.本实用新型提供一种井下深孔微震探头的安装固定装置，用于将微震探头安装固定在顶板岩层钻取的深孔内，所述井下深孔微震探头的安装固定装置包括：
7.支撑防滑装置，所述支撑防滑装置包括安装件和倒刺，所述安装件设于所述深孔内，所述倒刺设于所述安装件的外表面，所述倒刺用于与所述深孔的孔壁卡接，以固定所述安装件，所述安装件用于安装所述微震探头；
8.推送装置，所述推送装置的一端与所述安装件抵持，以推动所述安装件沿所述深孔移动。
9.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述安装件的侧壁开设有固定孔，所述倒刺穿设于所述固定孔，且所述倒刺向下倾斜设置。
10.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述支撑防滑装置包括多个所述倒刺，多个所述倒刺沿所述安装件的周向方向间隔排布。
11.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述安装件与所
述微震探头连接的一端开设有走线槽，所述微震探头与外部设备通过导线连接，所述导线穿设于所述走线槽。
12.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，还包括注浆组件，所述注浆组件包括：
13.囊袋，所述囊袋设于所述深孔内，所述囊袋位于所述安装件的下方，所述囊袋与所述安装件之间形成有注浆空间；
14.注浆管，所述注浆管的一端伸入至所述注浆空间内，所述注浆管开设有连通所述注浆空间的注浆口，以注浆填充所述注浆空间。
15.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述囊袋内设有填充空间，所述注浆管还设有连通所述填充空间的出浆口，所述出浆口位于所述注浆口的下方。
16.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述出浆口处设有三通阀，所述注浆口处设有压力阀。
17.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述注浆管伸入所述注浆空间内的端部设有堵头，以封堵所述注浆管的一端。
18.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述注浆组件还包括返浆管，所述返浆管的一端伸入至所述注浆空间内，所述返浆管开设有连通所述注浆空间的返浆口，所述返浆口邻近所述深孔的顶壁设置。
19.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，所述推送装置包括：
20.基座，所述基座面向所述安装件的一侧设有放置槽；
21.推送杆，所述推送杆的一端与所述基座背向所述放置槽的一侧连接。
22.本实用新型提供的井下深孔微震探头的安装固定装置，通过支撑防滑装置安装微震探头，通过推送装置将安装件推送至深孔内，以将微震探头装设于合适位置。在安装件的外表面设有倒刺，倒刺与深孔的孔壁卡接相抵产生摩擦，可有效防止因微震探头自重导致微震探头下滑，倒刺能够保证微震探头进入钻孔后固定可靠。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型提供的井下深孔微震探头的安装固定装置的结构示意图；
25.图2是本实用新型提供的井下深孔微震探头的安装固定装置注浆时的结构示意图；
26.图3是本实用新型提供的井下深孔微震探头的安装固定装置注浆完成后的结构示意图；
27.图4是本实用新型提供的井下深孔微震探头的安装固定装置中安装件和倒刺的结构示意图；
28.图5是图4的俯视图。
29.附图标记：
30.101、深孔；102、微震探头；103、支撑防滑装置；104、安装件；105、走线槽；106、倒刺；107、推送装置；108、基座；109、推送杆；110、注浆组件；111、囊袋；112、注浆管；113、三通阀；114、压力阀；115、返浆管；116、堵头；117、注浆空间；118、导线。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请结合参照图1和图4，本实用新型提供一种井下深孔微震探头的安装固定装置，用于将微震探头102安装固定在顶板岩层钻取的深孔101内，井下深孔微震探头的安装固定装置包括支撑防滑装置103和推送装置107，支撑防滑装置103包括安装件104和倒刺106，安装件104设于深孔101内，倒刺106设于安装件104的外表面，倒刺106用于与深孔101的孔壁卡接，以固定安装件104，安装件104用于安装微震探头102；推送装置107的一端与安装件104抵持，以推动安装件104沿深孔101移动。
33.本实施例中，在顶板岩层钻取的深孔101由下往上进行钻孔，可以理解的，微震探头102装设于安装件104的上端，以避免推送安装件104时微震探头102从安装件104上掉落，微震探头102安装更稳定。同时，倒刺106向下方倾斜设置，使得安装件104可向深孔101内移动，而当安装件104下滑时，倒刺106可卡接在深孔101的孔壁，以防止安装件104下滑，提高了微震探头102安装定位精度。
34.可选地，安装件104为中空的管状结构，在微震探头102装设于安装件104的一端时，微震探头102便于在安装件104内部进行走线。设置安装件104为中空结构，也可减轻整体重量，以进一步降低其下滑的可能性，提高安装稳定性。需要说明的是，可在安装件104的外壁开设有固定孔，倒刺106的一端可插设于固定孔内进行固定，以便于安装固定倒刺106。在此，安装件104与微震探头102的连接方式可以是粘接、卡接或者螺纹链接等，在此不做限定。
35.示例性的，安装件104选择具有一定强度且便于加工的pe或pvc等材质的空心管材制成，管径与微震探头102的直径可相同，安装件104的长度为10～20cm。可以理解的，安装件104的直径小于深孔101的直径，以便于安装件104移动于深孔101内，可选地，倒刺106装设于安装件104长度方向上的中部位置处，以使得倒刺106卡接于深孔101的孔壁时，安装件104安装更稳定。
36.本实用新型提供的井下深孔微震探头的安装固定装置，通过支撑防滑装置103安装微震探头102，通过推送装置107将安装件104推送至深孔101内，以将微震探头102装设于合适位置。在安装件104的外表面设有倒刺106，倒刺106与深孔101的孔壁卡接相抵产生摩擦，可有效防止因微震探头102自重导致微震探头102下滑，倒刺106能够保证微震探头102进入钻孔后定位精确，防止安装深度产生误差，保证微震探头102的定位精度。
37.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，安装件104的侧壁开设有固定孔，倒刺106穿设于固定孔，且倒刺106向下倾斜设置。
38.本实施例中，倒刺106一端与安装件104的外壁连接，而后整体向深孔101的孔壁延伸并逐渐向下倾斜，以使倒刺106的另一端接触深孔101的孔壁后与孔壁产生最大程度的阻力，防止微震探头102下滑移动，从而防止微震探头102与实际所需位置产生偏差。在其它实施例中，倒刺106也可采用其它结构形式，如向上和向下倾斜交替设置等，也可将倒刺106设计为板状、杆状、针状等增大摩擦力。
39.请结合参照图1、图4及图5，根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，支撑防滑装置103包括多个倒刺106，多个倒刺106沿安装件104的周向方向间隔排布。本实施例中，为了进一步稳固安装件104，防止其下滑，在安装件104的外周壁上设置多个倒刺106，以使得安装件104的多个方向与深孔101的孔壁连接固定，提高安装稳定性。可选地，多个倒刺106外露于安装件104的长度相同，以确保安装件104多个方向受力均匀，可以理解的，倒刺106的外露部分向下打弯，倒刺106与安装件104的夹角成45
°
～60
°
，以确保倒刺106与深孔101的孔壁有足够的支撑强度。
40.请结合参照图1和图4，根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，安装件104与微震探头102连接的一端开设有走线槽105，微震探头102与外部设备通过导线118连接，导线118穿设于走线槽105。
41.本实施例中，为了便于微震探头102与外部设备通过导线118连接，在安装件104的顶部开设走线槽105，走线槽105的宽度为1cm，开槽的深度为3～6cm。可以理解的，走线槽105沿安装件104的长度方向开槽，可选地，走线槽105的开槽深度小于安装件104长度的1/3。如此，可确保走线槽105的尺寸在微震探头102底部与安装件104对接后，连接于微震探头102底部的导线118能够从走线槽105伸出安装件104外，并且不影响安装件104的整体强度。
42.请结合参照图2和图3，根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，还包括注浆组件110，注浆组件110包括囊袋111和注浆管112，囊袋111设于深孔101内，囊袋111位于安装件104的下方，囊袋111与安装件104之间形成有注浆空间117；注浆管112的一端伸入至注浆空间117内，注浆管112开设有连通注浆空间117的注浆口，以注浆填充注浆空间117。
43.为了进一步固定微震探头102，通过注浆加固方式进行固定。可以理解的，囊袋111中可装有填充物，以使得囊袋111与深孔101的孔壁抵接固定，以使得注浆空间117容纳浆液。示例性的，囊袋111位于安装件104的下方，并与安装件104具有间距，囊袋111与安装件104的间距在满足探头安装固定要求的条件下可以进行人为设定，如5～10m。通过注浆管112伸入至注浆空间117内，往注浆管112内注浆，浆液可以是水泥浆，则浆液通过注浆管112的注浆口注入至注浆空间117内，便于进行注浆操作。可以理解的，注浆完成后，注浆空间117内填充有浆液，浆液固化后从而固定安装件104和微震探头102。
44.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，囊袋111内设有填充空间，注浆管112还设有连通填充空间的出浆口，出浆口位于注浆口的下方。
45.本实施例中，为了便于安装囊袋111，在囊袋111内设有填充空间，在将囊袋111安装于深孔101内时，填充空间内未填充浆液，从而使得囊袋111可轻易移动于深孔101内。可选地，可通过推送装置107将囊袋111推送至深孔101内邻近安装件104的位置，此时通过注
浆管112，从出浆口处出浆，从而填充满填充空间，如此，囊袋111与深孔101的内壁抵接固定。可以理解的，在填充空间内充满浆液后，浆液从出浆口上方的注浆口处出浆，也使得浆液填充注浆空间117，从而固定安装件104。如此，仅需通过注浆管112进行注浆操作，通过囊袋111封堵注浆空间117，避免了由于浆液流动性好，封堵手段有限，很难将水泥浆、深空壁、微震探头102封固成一个整体，固化操作更简单。
46.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，出浆口处设有三通阀113，注浆口处设有压力阀114。
47.本实施例中，三通阀113为单向阀，以使得浆液可从注浆管112进入到填充空间内，而填充空间内的浆液无法回流至注浆管112中。可以理解的，在注浆口处设有压力阀114，在填充空间注满浆液后，随着注浆的进行，注浆管112内压力变大，从而打开压力阀114，使得浆液从注浆口注入至注浆空间117内。
48.如图2所示，根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，注浆管112伸入注浆空间117内的端部设有堵头116，以封堵注浆管112的一端。本实施例中，注浆口位于注浆管112的侧壁，为了避免浆液从注浆管112的端部管口处回流，在注浆管112的端部设置堵头116，以封堵注浆管112的管口，使得浆液从注浆口处流出。
49.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，注浆组件110还包括返浆管115，返浆管115的一端伸入至注浆空间117内，返浆管115开设有连通注浆空间117的返浆口，返浆口邻近深孔101的顶壁设置。
50.本实施例中，为了更清楚地知道注浆空间117内已填满浆液，设置返浆管115插入至注浆空间117内，且在返浆管115上设置返浆口，返浆口邻近深孔101的顶壁设置，返浆口可以是返浆管115端部的管口，也可以是另外开设有的开口，在此不做限定，只要使得注浆空间117内的浆液从返浆口处返浆即可。可以理解的，随着注浆的进行，注浆空间117内的浆液液位不断上升，直至达到返浆口处，浆液从返浆口处返浆，即可得知注浆空间117内浆液已足够，此时可停止注浆。最后，可将注浆管112、返浆管115以及推送装置107等撤出深孔101，完成微震探头102的固定。
51.根据本实用新型提供的一种井下深孔微震探头的安装固定装置，推送装置107包括基座108和推送杆109，基座108面向安装件104的一侧设有放置槽；推送杆109的一端与基座108背向放置槽的一侧连接。
52.本实施例中，在推送杆109的头杆顶端加工一个基座108，在基座108面向安装件104的一侧设有放置槽，以便于放置安装件104进行推送。可以理解的，放置槽的内径大于安装件104和微震探头102的直径，基座108的外径小于深孔101的直径，以便于进行推送。推送杆109的一端与基座108背向放置槽的一侧连接，其连接方式可以是一体成型、粘接、焊接或者螺纹连接，在此不做限定。
53.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。