CN105549071A - 易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串 - Google Patents

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Abstract

一种易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串，包含位于前端的麻花钻头先导杆、多个检波器段以及多个增强液压管段，多个检波器段两两之间通过增强液压管段连接，所述增强液压管段包含钢丝编织增强液压管，所述钢丝编织增强液压管是一种中间具有单层或两层钢丝编织层实现增强的高强度管，在钢丝编织层的内外侧均设有一层橡胶管，这种结构的增强液压管在自由状态下是直杆状，在外力作用下可盘卷；由此，本发明提供了一种既有刚度又能盘卷的检波器串，这种检波器串能被推送到较深的孔中，又能在孔外立刻被盘卷，非常适合在地下狭小空间内施工。

Description

易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种以钢丝编织增强液压管为基材的易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串。
背景技术
矿井与隧道开挖等地下工程的地球物理勘探和安全监测等都需要在水平孔中布置地震检波器串，易推送性和紧凑性是突出要求，以钢丝编织增强液压管为基材的检波器串能够实现易推送和可盘卷的要求。矿井开采和隧道开挖施工中面临严重的地质灾害，主要包括顶板的冒落、承压水的突出、瓦斯突出等，利用地球物理方法监测施工过程中的微震或顶板等介质的应力变化，能够有效预防这些灾害的发生。为了扩大监测范围、提高监测效果，需要将检波器串安置在巷道侧壁的水平孔中。与通常的垂直孔中检波器串相比，水平孔中检波器串面临着推送困难的问题，尤其是当孔深比较大的时候。硬直杆型的检波器串容易推送，但不适用于矿井或隧道等狭小环境，因为它只能分成小段，一段段边推送边连接，当检波器较多时段间接口太多故障率高。比较理想的是既要有一定的刚度满足易于推送的要求，还要紧凑可靠，适于狭小地下空间施工。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对地下空间水平孔对易推送和紧凑可靠性要求，提供一种以钢丝编织增强液压管为基材的检波器串，既能够在孔中满足推送所需的刚度，也能在抽出孔外后立刻盘卷，还能实现一体化，不需要分段，方便性和可靠性都有很大提高。
为解决上述问题，本发明公开了一种易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串，包含位于前端的麻花钻头先导杆、多个检波器段以及多个增强液压管段，其特征在于：
多个检波器段两两之间通过增强液压管段连接，所述增强液压管段包含钢丝编织增强液压管，所述钢丝编织增强液压管是一种中间具有单层或两层钢丝编织层实现增强的高强度管，在钢丝编织层的内外侧均设有一层橡胶管，这种结构的增强液压管在自由状态下是直杆状，在外力作用下可盘卷。
其中：所述检波器段与两边的增强液压管实行硬连接，其包含圆筒形的钢壳，三分量检波器设置于所述钢壳内，钢壳设有一推靠气囊，所述推靠气囊由钢壳上开设的一个长方形窗口以及安装于长方形窗口的一弹性橡皮组成，所述弹性橡皮与钢壳共同构成能膨胀和收缩的推靠气囊。
其中：所述三分量检波器为由两个横波检波器和一个纵波检波器在检波器段钢壳内分别按照水平横向、水平轴向、垂直向组成的xyz三分量检波器。
其中：所述麻花钻头先导杆包含螺旋钻头和钻杆，所述螺旋钻头包含多根螺旋碎屑槽，从而在向孔内推送时边推边旋转，既能减轻滑动摩擦力，又能拨开碎屑，使之不能聚集阻塞。
其中：还包含一旋转支架，包含可卷绕检波器串的线盘，所述线盘包含中间的圆筒部以及从圆筒部两端向外延伸的法兰部，从而形成供检波器串能卷绕于内的卷绕空间，所述线盘的两端可旋转的支撑于可旋转式线盘支架的两侧，所述可旋转式线盘支架的上下端分别设有线盘支架旋转轴。
通过上述结构可知，本发明的易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串具有如下效果：
1、提供了一种既有刚度又能盘卷的检波器串，这种检波器串能被推送到较深的孔中，又能在孔外立刻被盘卷，非常适合在地下狭小空间内施工。
2、这种可盘卷的检波器串具有很好的完整性和简洁性，与分段直杆型相比，接口的密闭性和可靠性都要好很多，因而管体本身就可以当推靠气囊的气管，不必另外设计独立的推靠气囊系统，结构简单可靠。
3、设计的麻花钻头型前导杆和可旋转支架使得该检波器串的推送可以利用旋转钻进式完成，避开了被碎屑卡住的危险性，能提高推送的简易性、加大推送深度，同时有效减轻劳动强度。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了本发明的易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串的总体结构图。
图2显示了本发明检波器段的结构示意图。
图3显示了本发明旋转架的示意图。
附图标记：
1、麻花钻头先导杆；2、检波器段；3、增强液压管段；4、充气管；5、检波器电缆；21、推靠气囊；22、钢壳；6、三分量检波器；71、线盘；72、检波器串；73、可旋转式线盘支架；74、线盘支架旋转轴。
具体实施方式
参见图1至图3，显示了本发明的易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串。
该水平孔中地震检波器串包含位于前端的麻花钻头先导杆1、多个检波器段2以及多个增强液压管段3，多个检波器段2的两两之间通过增强液压管段3连接，为实现适用于地下空间内施工的容易推送入水平孔中且在抽出孔外后能盘卷，所述增强液压管段3包含钢丝编织增强液压管，所述钢丝编织增强液压管是一种中间具有单层或两层钢丝编织层实现增强的高强度管，在钢丝编织层的内外侧均设有一层橡胶管，如果为两层钢丝编织层，则在两层钢丝编织层之间设有一橡胶层，这种结构的增强液压管在自由状态下是直杆状，在外力作用下可盘卷，以其作为增强液压管段3的管可以实现既能向孔中推送又能在孔外盘卷的功能。而且钢丝编织增强液压管是中空的，可以在中间布设检波器电缆，还可以作为推靠气囊的气道。
所述检波器段2是长约10cm的金属管段，其与两边的增强液压管实行硬连接，也就是既不能漏气还不能相对旋转。要达到内部加2个大气压时不漏气的要求。所述检波器段2包含圆筒形的钢壳22，三分量检波器6设置于所述钢壳22内，所述三分量检波器6为由两个横波检波器和一个纵波检波器在检波器段钢壳内分别按照水平横向、水平轴向、垂直向组成的xyz三分量检波器，所述三分量检波器6的检波器电缆5通过管道引向孔外的仪器。
其中，为保证检波器段2的位置，所述检波器段2的钢壳22设有一推靠气囊21，所述推靠气囊由钢壳22上开设的一个长方形窗口以及安装于长方形窗口的一弹性橡皮组成，所述弹性橡皮与钢壳22共同构成能膨胀和收缩的推靠气囊21，所述推靠气囊21通过管内加压后弹性橡皮鼓起，从而使检波器段紧紧贴合在孔壁上，避免检波器段2的松动和不可靠移动。
在水平孔中地震检波器串前端设置麻花钻头先导杆1，所述麻花钻头先导杆1包含螺旋钻头和钻杆，所述螺旋钻头包含多根螺旋碎屑槽，从而在向孔内推送时边推边旋转，既能减轻滑动摩擦力，又能拨开碎屑，使之不能聚集阻塞，避免整个水平钻孔中往往有钻孔时留下岩屑在检波器串直接向孔内推送时会使这些碎屑逐渐聚集最终卡住检波器串的技术问题。
在水平孔中地震检波器串内设有充气管4，以对管内进行充气充压。
其中，在整个检波器串在推送时需要旋转，盘卷的检波器串重量比较大，人工旋转比较困难，为此本发明的水平孔中地震检波器串还包含一旋转支架，为适应旋转方向的不同，所述旋转支架包含可卷绕检波器串72的线盘71，所述线盘71包含中间的圆筒部以及从圆筒部两端向外延伸的法兰部，从而形成供检波器串72能卷绕于内的卷绕空间，所述线盘71的两端可旋转的支撑于可旋转式线盘支架73的两侧，从而使线盘71本身实现旋转，并进而对检波器串72进行卷绕放出或收纳，所述可旋转式线盘支架73的上下端分别设有线盘支架旋转轴74，从而不仅可以用来将检波器串盘卷在上面，还可以使整个检波器卷旋转，达到边推送边旋转的目的。
由此可见，本发明的优点有：
1、提供了一种既有刚度又能盘卷的检波器串，这种检波器串能被推送到较深的孔中，又能在孔外立刻被盘卷，非常适合在地下狭小空间内施工。
2、这种可盘卷的检波器串具有很好的完整性和简洁性，与分段直杆型相比，接口的密闭性和可靠性都要好很多，因而管体本身就可以当推靠气囊的气管，不必另外设计独立的推靠气囊系统，结构简单可靠。
3、设计的麻花钻头型前导杆和可旋转支架使得该检波器串的推送可以利用旋转钻进式完成，避开了被碎屑卡住的危险性，能提高推送的简易性、加大推送深度，同时有效减轻劳动强度。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (5)

1.一种易推送可盘卷的水平孔中地震检波器串，包含位于前端的麻花钻头先导杆、多个检波器段以及多个增强液压管段，其特征在于：
多个检波器段两两之间通过增强液压管段连接，所述增强液压管段包含钢丝编织增强液压管，所述钢丝编织增强液压管是一种中间具有单层或两层钢丝编织层实现增强的高强度管，在钢丝编织层的内外侧均设有一层橡胶管，这种结构的增强液压管在自由状态下是直杆状，在外力作用下可盘卷。
2.如权利要求1所述的水平孔中地震检波器串，其特征在于：所述检波器段与两边的增强液压管实行硬连接，其包含圆筒形的钢壳，三分量检波器设置于所述钢壳内，钢壳设有一推靠气囊，所述推靠气囊由钢壳上开设的一个长方形窗口以及安装于长方形窗口的一弹性橡皮组成，所述弹性橡皮与钢壳共同构成能膨胀和收缩的推靠气囊。
3.如权利要求2所述的水平孔中地震检波器串，其特征在于：所述三分量检波器为由两个横波检波器和一个纵波检波器在检波器段钢壳内分别按照水平横向、水平轴向、垂直向组成的xyz三分量检波器。
4.如权利要求1所述的水平孔中地震检波器串，其特征在于：所述麻花钻头先导杆包含螺旋钻头和钻杆，所述螺旋钻头包含多根螺旋碎屑槽，从而在向孔内推送时边推边旋转，既能减轻滑动摩擦力，又能拨开碎屑，使之不能聚集阻塞。
5.如权利要求1所述的水平孔中地震检波器串，其特征在于：还包含一旋转支架，包含可卷绕检波器串的线盘，所述线盘包含中间的圆筒部以及从圆筒部两端向外延伸的法兰部，从而形成供检波器串能卷绕于内的卷绕空间，所述线盘的两端可旋转的支撑于可旋转式线盘支架的两侧，所述可旋转式线盘支架的上下端分别设有线盘支架旋转轴。
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