權(quán)利要求

1.用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置，其特征在于，所述微震傳感器裝置包括：微震傳感器、殼體、信號線、成型模具和震動感應(yīng)裝置；

所述微震傳感器固定安裝在所述殼體內(nèi)部；所述殼體的一端設(shè)有接線孔，所述殼體的另一端設(shè)有螺紋孔；所述信號線的一端連接所述微震傳感器；所述信號線的另一端從所述殼體的接線孔內(nèi)引出；所述震動感應(yīng)裝置放置在所述成型模具內(nèi)且與所述成型模具的內(nèi)壁貼合；所述成型模具為喇叭狀；所述成型模具內(nèi)填充有錨固劑；所述成型模具的開口端與井下巷道的內(nèi)壁貼合；所述成型模具的封閉端上設(shè)有通孔；所述震動感應(yīng)裝置的裝置連接桿上設(shè)有螺紋；所述震動感應(yīng)裝置的裝置連接桿通過所述通孔與所述殼體螺紋連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微震傳感器裝置，其特征在于，所述震動感應(yīng)裝置包括連接圈、錨桿、錨桿連接桿和裝置連接桿；

所述連接圈的外徑與所述成型模具的封閉端的內(nèi)徑相同；所述錨桿的一端與所述連接圈剛性連接；所述錨桿的另一端與所述成型模具的開口端位于同一平面；所述錨桿連接桿的一端與所述錨桿的一端剛性連接；所述錨桿連接桿的另一端與所述裝置連接桿剛性連接；所述錨桿連接桿與所述連接圈位于同一同平面；所述裝置連接桿與所述錨桿連接桿垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微震傳感器裝置，其特征在于，所述錨桿的數(shù)量為多根；多根所述錨桿在所述連接圈上均勻布設(shè)；所述錨桿連接桿的數(shù)量與所述錨桿的數(shù)量相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微震傳感器裝置，其特征在于，所述錨桿的數(shù)量為2～4根。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微震傳感器裝置，其特征在于，所述錨桿采用直徑為10-20mm的鋼管。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微震傳感器裝置，其特征在于，所述裝置連接桿為直徑10-20mm，長20-50mm的高強螺紋鋼錨桿。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微震傳感器裝置，其特征在于，所述錨固劑為SH系列水泥基錨固劑。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及工程地質(zhì)微震監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置。

背景技術(shù)

微地震監(jiān)測技術(shù)(Microseismic Monitoring Technique，簡稱MS)基于聲發(fā)射學和地震學，現(xiàn)已發(fā)展成為一種新型的高科技監(jiān)控技術(shù)。它是通過觀測、分析生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的微小地震事件，來監(jiān)測其對生產(chǎn)活動的影響、效果及地下狀態(tài)的地球物理技術(shù)。當?shù)叵聨r石由于人為因素或自然因素發(fā)生破裂、移動時，產(chǎn)生一種微弱的地震波向周圍傳播，通過在破裂區(qū)周圍的空間內(nèi)布置多組微震傳感監(jiān)測設(shè)備并實時采集微震數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，采用震動定位原理，可確定破裂發(fā)生的位置，并在三維空間上顯示出來。

在礦山地下工程圍巖開挖建設(shè)過程中，為了對可能出現(xiàn)的圍巖變形破壞和動力災(zāi)害進行準確預測，微震監(jiān)測傳感器需要在工程開挖前預先固定在被監(jiān)測的圍巖區(qū)域。利用微震技術(shù)準確確定可能發(fā)生圍巖破壞和動力災(zāi)害的部位。目前采用的微震傳感器安裝方法主要是將微震傳感器放入預先打好的鉆孔中，然后用粘結(jié)劑將微震傳感器密封固定在鉆孔里，這種方法費時費力且傳感器不能取出進行回收利用，造成微震監(jiān)測過程成本高昂。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置，以解決現(xiàn)有的微震傳感器安裝費時費力且傳感器不能取出進行回收利用的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下方案：

一種用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置，所述微震傳感器裝置包括：微震傳感器、殼體、信號線、成型模具和震動感應(yīng)裝置；

所述微震傳感器固定安裝在所述殼體內(nèi)部；所述殼體的一端設(shè)有接線孔，所述殼體的另一端設(shè)有螺紋孔；所述信號線的一端連接所述微震傳感器；所述信號線的另一端從所述殼體的接線孔內(nèi)引出；所述震動感應(yīng)裝置放置在所述成型模具內(nèi)且與所述成型模具的內(nèi)壁貼合；所述成型模具為喇叭狀；所述成型模具內(nèi)填充有錨固劑；所述成型模具的開口端與井下巷道的內(nèi)壁貼合；所述成型模具的封閉端上設(shè)有通孔；所述震動感應(yīng)裝置的裝置連接桿上設(shè)有螺紋；所述震動感應(yīng)裝置的裝置連接桿通過所述通孔與所述殼體螺紋連接。

可選的，所述震動感應(yīng)裝置包括連接圈、錨桿、錨桿連接桿和裝置連接桿；

所述連接圈的外徑與所述成型模具的封閉端的內(nèi)徑相同；所述錨桿的一端與所述連接圈剛性連接；所述錨桿的另一端與所述成型模具的開口端位于同一平面；所述錨桿連接桿的一端與所述錨桿的一端剛性連接；所述錨桿連接桿的另一端與所述裝置連接桿剛性連接；所述錨桿連接桿與所述連接圈位于同一同平面；所述裝置連接桿與所述錨桿連接桿垂直。

可選的，所述錨桿的數(shù)量為多根；多根所述錨桿在所述連接圈上均勻布設(shè)；所述錨桿連接桿的數(shù)量與所述錨桿的數(shù)量相同。

可選的，所述錨桿的數(shù)量為2～4根。

可選的，所述錨桿采用直徑為10-20mm的鋼管。

可選的，所述裝置連接桿為直徑10-20mm，長20-50mm的高強螺紋鋼錨桿。

可選的，所述錨固劑為SH系列水泥基錨固劑。

根據(jù)本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術(shù)效果：

本實用新型提供一種用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置，所述微震傳感器裝置包括微震傳感器、殼體、信號線、成型模具和震動感應(yīng)裝置。其中所述震動感應(yīng)裝置放置在所述成型模具內(nèi)，且所述成型模具內(nèi)填充有錨固劑，因此可以通過錨固劑方便地將所述微震傳感器裝置固定在井下巷道的內(nèi)壁上，無需鉆孔，省時省力。進一步的，所述震動感應(yīng)裝置的裝置連接桿與所述殼體螺紋連接，因此可以方便地將所述殼體連同其內(nèi)部的震動傳感器一并拆卸，實現(xiàn)了傳感器的回收利用，大大節(jié)約了微震監(jiān)測成本。

此外，現(xiàn)有的微震傳感器通常只能采集一個方向的震動信號，因此需要在井下巷道內(nèi)密集分布。而本實用新型的微震傳感器連接有多根錨桿，可以通過多根錨桿同時采集多個方向的震動信號，從而可以減少巷道內(nèi)布置的微震傳感器數(shù)量，進一步節(jié)約了成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)本實用新型提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型提供的用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型提供的震動感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標號分別為：微震傳感器1、殼體2、信號線3、成型模具4、震動感應(yīng)裝置5、錨固劑6、裝置連接桿7、連接圈8、錨桿連接桿9和錨桿10。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型的目的是提供一種用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置，以解決現(xiàn)有的微震傳感器安裝費時費力且傳感器不能取出進行回收利用的問題。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型提供的用于礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的微震傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述微震傳感器裝置包括：微震傳感器1、殼體2、信號線3、成型模具4和震動感應(yīng)裝置5。

所述微震傳感器1固定安裝在所述殼體2內(nèi)部的空腔內(nèi)，所述空腔大小優(yōu)選設(shè)計為正好容納所述微震傳感器1，至少應(yīng)保證所述微震傳感器1的底部與所述空腔底部緊密貼合，從而可以使震動感應(yīng)裝置5感應(yīng)的震動信號通過殼體2傳遞至所述微震傳感器1。

所述殼體1的一端(圖1左端)設(shè)有接線孔，所述殼體1的另一端(圖1右端)設(shè)有螺紋孔。所述信號線3的一端連接所述微震傳感器1；所述信號線1的另一端從所述殼體2的接線孔內(nèi)引出。所述震動感應(yīng)裝置5放置在所述成型模具4內(nèi)且與所述成型模具4的內(nèi)壁貼合。

具體的，所述成型模具4為一端開口的喇叭狀，形狀類似于一個放大的紙杯。所述成型模具4采用類似于紙杯的材料或塑料制作。所述成型模具4內(nèi)填充有錨固劑6。所述成型模具4的開口端(圖1右端)與井下巷道的內(nèi)壁貼合，也就是錨固劑6凝固在井下巷道的內(nèi)壁上，從而將所述震動感應(yīng)裝置5固定在井下巷道的內(nèi)壁上，進而將整個微震傳感器裝置固定在井下巷道的內(nèi)壁上，無需鉆孔，省時省力。

進一步的，所述成型模具4的封閉端(圖1左端)上設(shè)有通孔。所述震動感應(yīng)裝置5的裝置連接桿7上設(shè)有螺紋。所述震動感應(yīng)裝置5的裝置連接桿7通過所述通孔與所述殼體2進行螺紋連接。因此在安裝所述微震傳感器裝置時，可以先安裝所述成型模具4和所述震動感應(yīng)裝置5部分，然后將所述殼體2通過螺紋與所述震動感應(yīng)裝置5的裝置連接桿7擰緊，從而將所述微震傳感器1、所述殼體2、所述信號線3進行固定。在拆卸時，只需將所述殼體2擰下即可實現(xiàn)微震傳感器1與所述震動感應(yīng)裝置5的分離，從而實現(xiàn)微震傳感器1的回收利用。

圖2為本實用新型提供的震動感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2，所述震動感應(yīng)裝置5具體包括裝置連接桿7、連接圈8、錨桿連接桿9和錨桿10。

所述連接圈8的外徑與所述成型模具4的封閉端的內(nèi)徑相同。所述錨桿10的一端與所述連接圈8剛性連接。當所述震動感應(yīng)裝置5放置在所述成型模具4內(nèi)時，所述連接圈8緊貼所述成型模具4的封閉端，所述錨桿10的另一端與所述成型模具4的開口端位于同一平面。所述錨桿連接桿9的一端與所述錨桿10的一端剛性連接，具體的，所述錨桿連接桿9的一端連接在所述錨桿10與所述連接圈8的連接點上。所述錨桿連接桿9的另一端與所述裝置連接桿7剛性連接。所述錨桿連接桿9與所述連接圈8位于同一同平面；即所述錨桿連接桿9也緊貼所述成型模具4的封閉端。所述裝置連接桿7與所述錨桿連接桿9垂直。

為了感應(yīng)不同方向的震動信號，所述錨桿10的數(shù)量為多根；多根所述錨桿10在所述連接圈8上均勻布設(shè)，所述錨桿連接桿9的數(shù)量與所述錨桿10的數(shù)量相同，且所述錨桿連接桿9與對應(yīng)的所述錨桿10剛性連接。

優(yōu)選的，所述錨桿10的數(shù)量為2～4根。如圖2所示的實施例中，所述錨桿10的數(shù)量為2根，2根所述錨桿10正對設(shè)置，可以感應(yīng)兩個方向的震動信號，兩個方向相差180度。如圖1所示的實施例中，所述錨桿10的數(shù)量為4根(有1根被遮擋未顯示)，對應(yīng)的4根錨桿連接桿9呈十字形布置，相鄰兩根錨桿連接桿9之間的夾角為90度，可以感應(yīng)四個方向的震動信號。在實際應(yīng)用中，所述錨桿10的數(shù)量也可以為3根，從而感應(yīng)三個方向的震動信號，三個方向兩兩相差120度。所述錨桿10的數(shù)量設(shè)置與巷道面積及監(jiān)測點數(shù)量有關(guān)，但可以肯定的是，傳統(tǒng)的微震監(jiān)測傳感器只能感應(yīng)一個方向的震動信號，因此需要布置的更加密集。而本實用新型的微震傳感器1可以同時感應(yīng)多個方向的震動信號，因此可以布置的較為稀疏，從而減少微震傳感器1的使用數(shù)量，從而降低微震監(jiān)測成本。并且由于多方向錨桿10的布置，即使布設(shè)數(shù)量一致，本實用新型的微震傳感器1也比傳統(tǒng)的微震監(jiān)測傳感器靈敏度要高。

在實際應(yīng)用中，所述微震傳感器1可采用市售的任意一款微震傳感器，例如HT356B01型微震傳感器，自帶一定長度的信號線。該信號線可與地面數(shù)據(jù)接收處理平臺連接，實現(xiàn)井下實時在線微震監(jiān)測。所述殼體2采用不銹鋼制作。所述錨固劑6可采用SH系列水泥基錨固劑。所述裝置連接桿7采用直徑10-20mm，長20-50mm的高強螺紋鋼錨桿。所述錨桿10采用直徑為10-20mm的鋼管。所述連接圈8以及所述錨桿連接桿9也采用鋼材料制作。

本實用新型微震傳感器裝置的安裝使用過程如下：

首先將圖2所示的震動感應(yīng)裝置5放置在所述成型模具4內(nèi)，保證所述震動感應(yīng)裝置的裝置連接桿7從所述成型模具4封閉端的通孔內(nèi)穿出。所述通孔大小與所述裝置連接桿7的外周大小一致，保證封閉端的封閉性。將錨固劑6攪拌均勻后倒入所述成型模具4內(nèi)，將所述成型模具4填滿，此時將所述成型模具4的開口端與井下巷道的內(nèi)壁緊密貼合。由于所述成型模具4采用類似紙杯的材料或塑料制作，可以產(chǎn)生一定的形變，因此可以在成型模具4封閉端略微施加壓力，使成型模具4產(chǎn)生略微形變，從而保證成型模具4內(nèi)的錨固劑6可以緊密接觸巷道內(nèi)壁。保持成型模具4開口端以及錨固劑6與巷道內(nèi)壁的緊密貼合狀態(tài)，直至錨固劑6完全凝固。錨固劑6凝固后可以將成型模具4以及震動感應(yīng)裝置5穩(wěn)定粘合在巷道內(nèi)壁上。此時將帶有微震傳感器1和信號線3的外殼2與震動感應(yīng)裝置5的裝置連接桿7通過螺紋連接在一起，即可實現(xiàn)整個微震傳感器裝置的安裝?？梢姳緦嵱眯滦臀⒄饌鞲衅餮b置的安裝無需鉆孔，不會對井下巷道的結(jié)構(gòu)和力學特性造成任何影響，安裝簡便，省時省力。進一步的，由于所述震動感應(yīng)裝置5的裝置連接桿7與所述殼體2螺紋連接，因此可以方便地將所述殼體2連同其內(nèi)部的震動傳感器1一并拆卸，實現(xiàn)了傳感器1的回收利用，大大節(jié)約了微震監(jiān)測成本。

在使用時，錨桿10用于感應(yīng)多個方向的震動信號，錨桿連接桿9、裝置連接桿7以及殼體2起到傳遞震動信號的作用，保證震動信號可以被微震傳感器1采集?，F(xiàn)有的微震傳感器通常只能采集一個方向的震動信號，因此需要在井下巷道內(nèi)密集分布。而本實用新型的微震傳感器1連接有多根錨桿10，可以通過多根錨桿10同時采集多個方向的震動信號，從而可以減少巷道內(nèi)布置的微震傳感器數(shù)量，進一步節(jié)約了成本，并且提高了微震傳感器1的感應(yīng)靈敏度。

以上所述僅為本實用新型較佳的具體實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。

本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的裝置及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。