CN111810080B - 一种压制干扰波的地震井炮封堵装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置及方法公开了一种能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出，保护人员生命安全的装置及方法，其特征在于导向套筒固定置于固定盘上，所述固定盘上置有多个等角度分布的连接耳，地面支撑杆铰接置于固定盘上，且通过角度调节旋钮固定，主螺套螺接置于导向套筒内，所述主螺套外壁整体为螺纹，所述主螺套的一端穿出导向套筒，位于导向套筒上方，所述主螺套的另一端穿出导向套筒位于导向套筒下方，所述主螺套的另一端上置有螺套连接公口，所述辅螺套的一端上置有螺套连接母口，能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出，保护人员生命安全，防止封土层顶出，有效降低噪音干扰。

Description

一种压制干扰波的地震井炮封堵装置及方法

技术领域

本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置及方法涉及一种对压制干扰波的地震井炮进行封堵装置及其方法，属于地球物理方法地震勘探领域。特别涉及一种能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出，保护人员生命安全的装置及方法。

背景技术

目前，在地震勘探领域，进行野外施工数据采集时，经常需要在炮孔中使用炸药进行爆破激发，爆破后，受地上和地下各种弹性介质的影响，产生各种振动，用相应工具钻入一定深度后将炸药塞入炮孔内，为了提高爆破下传能量，会对炮孔用泥土进行封堵，使爆破力集中在炸药下方岩层，但实际填埋后由于岩土具有一定的可塑性及接触紧实度无法控制，导致封堵不实，炸药在炮眼深处释放的冲击力顺着炮眼向上扩散，容易将封土层顶出，分散爆破力，影响有效波反射能量，降低信噪比，即使在用岩土压实作用下，随着沉积层密度增加，地震波传播速度相应增加，仍达不到预期效果，对采集资料的可靠准确性很难实现预期效果，爆炸后并由此产生的安全性也较低，并对工作人员的生命安全构成威胁。

公告号CN101349759 公开了一种地震勘探震源炮孔的封堵方法，其特征在于它包括如下步骤：地震勘探封孔剂成型筒的准备；将封孔剂从内衬的开口端装入内衬内，密实到要求的装药密度，然后将装封孔剂的内衬放入塑料外壳的内腔内，形成一节地震勘探封孔剂药柱；震源炮孔装填完震源药包后，将2~6节地震勘探封孔剂药柱相互连接起来，形成地震勘探封孔剂药柱组，装入震源炮孔内，确认落到震源炮孔底；地震勘探封孔剂药柱组装入震源炮孔时，使震源炮孔中的水淹没地震勘探封孔剂药柱组，该装置不能够在爆炸时阻止岩石被顶出，人员有安全隐患。

公告号CN110886588A公开了一种煤层气井简易井口封堵工具，该封堵工具包括输送组件、密封接头和密封体，其中，输送组件包括调节丝杠、轴承座和导杆，轴承座内设置有调节螺母和轴承，轴承套装在调节螺母上，调节螺母套装在调节丝杠上，且调节螺母被配置为旋转时带动所述调节丝杠轴向移动，导杆两端分别与调节丝杠和密封体连接；导杆穿过密封接头，密封接头适于连接到煤层气井口一侧的通口；密封体适于伸入到煤层气井口的两侧，该装置不能够阻止爆炸时岩石瞬间顶出。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置及方法提供了一种能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出，保护人员生命安全的装置及方法。

本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置是这样实现的：本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置由封堵结构、支撑结构和驱动结构组成，支撑结构由四棱柱、主螺套、角度调节旋钮、地面支撑杆、辅螺套、固定盘、连接耳、导向套筒、螺套连接公口和螺套连接母口组成，导向套筒固定置于固定盘上，所述固定盘上置有多个等角度分布的连接耳，地面支撑杆铰接置于固定盘上，且通过角度调节旋钮固定，主螺套螺接置于导向套筒内，所述主螺套外壁整体为螺纹，所述主螺套的一端穿出导向套筒，位于导向套筒上方，所述主螺套的另一端穿出导向套筒位于导向套筒下方，所述主螺套的另一端上置有螺套连接公口，所述辅螺套的一端上置有螺套连接母口，所述辅螺套外壁整体为螺纹，所述辅螺套通过螺套连接公口与螺套连接母口配合和主螺套相连接，驱动结构由手摇杆、固定耳、驱动蜗杆、蜗轮、外斜蜗杆、内斜齿轮、固定导向轴承、锁销、棱柱连接母口、自锁弹簧和棱柱连接母口组成，蜗轮固定置于主螺套上，两个固定耳置于固定盘上，驱动蜗杆可转动的置于两个固定耳上，所述驱动蜗杆和蜗轮相啮合，手摇杆和驱动蜗杆相连接，四棱柱位于主螺套和辅螺套内，所述四棱柱和主螺套、辅螺套之间置有固定导向轴承，所述四棱柱分为两段，其中一段上置有棱柱连接母口，另一段上置有棱柱连接公口，两段四棱柱通过棱柱连接公口和棱柱连接母口配合螺接，所述棱柱连接公口上通过挤压弹簧置有锁销，所述棱柱连接母口上对应锁销位置开有通槽，所述四棱柱的另一端向下延伸位于辅螺套的下方，所述四棱柱上置有外斜蜗杆，且靠近四棱柱的另一端，所述辅螺套的另一端内置有内斜齿轮，所述外斜蜗杆和内斜齿轮相啮合，封堵结构由挡板、扩张伸缩臂、固定座、接触球头、导向座、收缩弹簧、扇形膨胀盘、固定柱、限位橡胶环、固定螺栓和垫片组成，挡板置于辅螺套的另一端上，接触球头和四棱柱的另一端固定连接，所述挡板的底部周向置有多个固定柱，所述接触球头上周向置有多个固定柱，且和挡板上的固定柱相对应，收缩弹簧和相对应的两个固定柱相连接，所述挡板和接触球头之间设置有多个扇形膨胀盘，多个扇形膨胀盘呈环形等角度分布，所述扇形膨胀盘上两侧面上方分别置有固定座，且通过固定螺栓固定，所述固定螺栓和固定座之间置有垫片，所述扇形膨胀盘上侧固定座通过扩张伸缩臂和挡板相连接，所述扇形膨胀盘下侧固定座通过扩张伸缩臂和接触球头相连接，所述扇形膨胀盘外侧边上置有限位橡胶环；

本发明还涉及一种压制干扰波的地震井炮封堵方法，其步骤为：

1）将固定盘放置在炮孔正上方与炮孔圆心点对齐；

2）对支撑杆的角度进行调整，然后将多个地面支撑杆插入地面进行固定；

3）将主螺套垂直放入导向套筒内，且其上的蜗轮和蜗杆咬合到位；

4）将四棱柱垂直放入主螺套内，并通过固定导向轴承固定；

5）将辅螺杆通过螺套连接公口与螺套连接母口配合和主螺套连接，将多段四棱柱通过棱柱连接公口和棱柱连接母口配合螺接，适应炮孔的深度；

6）连接完成后，转动手摇杆，手摇杆转动带动驱动蜗杆转动，驱动蜗杆转动带动蜗轮转动，带动主螺套向下移动，主螺套下移带动辅螺套下移，进而带动四棱柱下移，使得接触球头向下撑抵，对炸药上端面压实；

7）压实后，拧动四棱柱，四棱柱转动带动外斜蜗杆转动，进而使得四棱柱带动接触球头上移，使得接触球头和挡板之间的距离减小，且和扇形膨胀盘之间的距离减小，使得扩张伸缩臂向外扩张，将多个扇形膨胀盘向外撑抵，使扇形膨胀盘上的限位橡胶环与炮孔内壁紧密贴合，达到对炮眼内的压制装置进行支托，能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出。

有益效果。

一、能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出，保护人员生命安全。

二、防止封土层顶出，有效降低噪音干扰。

三、防止能量分散，有效提高下传能量。

四、封堵效率高，提高经济效益。

附图说明

图1本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置的立体结构图；

图2本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置的前视图；

图3本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置的结构示意图；

图4本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置主辅螺套连接部位的结构示意图；

图5本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置扩张装置的结构示意图。

附图中

其中为：四棱柱（1），主螺套（2），手摇杆（3），角度调节旋钮（4），地面支撑杆（5），辅螺套（6），挡板（7），扩张伸缩臂（8），固定座（9），接触球头（10），导向座（11），固定盘（12），连接耳（13），固定耳（14），驱动蜗杆（15），蜗轮（16），收缩弹簧（17），导向套筒（18），扇形膨胀盘（19），外斜蜗杆（20），内斜齿轮（21），固定导向轴承（22），固定柱（23），螺套连接公口（24），螺套连接母口（25），锁销（26），棱柱连接母口（27），自锁弹簧（28），棱柱连接公口（29），限位橡胶环（30），固定螺栓（31），垫片（32）。

具体实施方式：

本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置是这样实现的：本发明一种压制干扰波的地震井炮封堵装置由封堵结构、支撑结构和驱动结构组成，支撑结构由四棱柱（1）、主螺套（2）、角度调节旋钮（4）、地面支撑杆（5）、辅螺套（6）、固定盘（12）、连接耳（13）、导向套筒（18）、螺套连接公口（24）和螺套连接母口（25）组成，导向套筒（18）固定置于固定盘（12）上，所述固定盘（12）上置有多个等角度分布的连接耳（13），地面支撑杆（5）铰接置于固定盘（12）上，且通过角度调节旋钮（4）固定，主螺套（2）螺接置于导向套筒（18）内，所述主螺套（2）外壁整体为螺纹，所述主螺套（2）的一端穿出导向套筒（18），位于导向套筒（18）上方，所述主螺套（2）的另一端穿出导向套筒（18）位于导向套筒（18）下方，所述主螺套（2）的另一端上置有螺套连接公口（24），所述辅螺套（6）的一端上置有螺套连接母口（25），所述辅螺套（6）外壁整体为螺纹，所述辅螺套（6）通过螺套连接公口（24）与螺套连接母口（25）配合和主螺套（2）相连接，驱动结构由手摇杆（3）、固定耳（14）、驱动蜗杆（15）、蜗轮（16）、外斜蜗杆（20）、内斜齿轮（21）、固定导向轴承（22）、锁销（26）、棱柱连接母口（27）、自锁弹簧（28）和棱柱连接母口（27）组成，蜗轮（16）固定置于主螺套（2）上，两个固定耳（14）置于固定盘（12）上，驱动蜗杆（15）可转动的置于两个固定耳（14）上，所述驱动蜗杆（15）和蜗轮（16）相啮合，手摇杆（3）和驱动蜗杆（15）相连接，四棱柱（1）位于主螺套（2）和辅螺套（6）内，所述四棱柱（1）和主螺套（2）、辅螺套（6）之间置有固定导向轴承（22），所述四棱柱（1）分为两段，其中一段上置有棱柱连接母口（27），另一段上置有棱柱连接公口（29），两段四棱柱（1）通过棱柱连接公口（29）和棱柱连接母口（27）配合螺接，所述棱柱连接公口（29）上通过挤压弹簧置有锁销（26），所述棱柱连接母口（27）上对应锁销（26）位置开有通槽，所述四棱柱（1）的另一端向下延伸位于辅螺套（6）的下方，所述四棱柱（1）上置有外斜蜗杆（20），且靠近四棱柱（1）的另一端，所述辅螺套（6）的另一端内置有内斜齿轮（21），所述外斜蜗杆（20）和内斜齿轮（21）相啮合，封堵结构由挡板（7）、扩张伸缩臂（8）、固定座（9）、接触球头（10）、导向座（11）、收缩弹簧（17）、扇形膨胀盘（19）、固定柱（23）、限位橡胶环（30）、固定螺栓（31）和垫片（32）组成，挡板（7）置于辅螺套（6）的另一端上，接触球头（10）和四棱柱（1）的另一端固定连接，所述挡板（7）的底部周向置有多个固定柱（23），所述接触球头（10）上周向置有多个固定柱（23），且和挡板（7）上的固定柱（23）相对应，收缩弹簧（17）和相对应的两个固定柱（23）相连接，所述挡板（7）和接触球头（10）之间设置有多个扇形膨胀盘（19），多个扇形膨胀盘（19）呈环形等角度分布，所述扇形膨胀盘（19）上两侧面上方分别置有固定座（9），且通过固定螺栓（31）固定，所述固定螺栓（31）和固定座（9）之间置有垫片（32），所述扇形膨胀盘（19）上侧固定座（9）通过扩张伸缩臂（8）和挡板（7）相连接，所述扇形膨胀盘（19）下侧固定座（9）通过扩张伸缩臂（8）和接触球头（10）相连接，所述扇形膨胀盘（19）外侧边上置有限位橡胶环（30）；

所述四棱柱（1）的设计，能够方便对四棱柱（1）进行夹持转动，进而对内斜齿轮（21）进行驱动旋转，以将扇形支撑膨胀盘撑起；

所述主螺套（2）外壁整体为螺纹，所述辅螺套（6）外壁整体为螺纹的设计，能够在设备使用完成后，保证设备通过逆时针旋转顺利提出，保证设备后序使用；

所述扩张伸缩臂（8）的膨胀直径能够调节的设计，使得扩张伸缩臂（8）的膨胀后扇形膨胀盘（19）和炮孔周围岩石之间紧密咬合；

所述辅螺套（6）通过螺套连接公口（24）与螺套连接母口（25）配合和主螺套（2）相连接，两段四棱柱（1）通过棱柱连接公口（29）和棱柱连接母口（27）配合螺接的设计，两者可随意连接，适应不同炮孔深度；

所述收缩弹簧（17）的设计，能够在四棱柱（1）逐渐旋出时，使得多个扇形膨胀盘（19）在收缩弹簧（17）的复位作用下自动收缩，使设备在使用后顺利提出，保证设备后序使用；

所述固定螺栓（31）和固定座（9）之间置有垫片（32）的设计，能够对扇形膨胀盘（19）进行防护，防止顶坏，影响后序使用；

所述扇形膨胀盘（19）外侧边上置有限位橡胶环（30）的设计，能够增加扇形膨胀盘（19）和炮孔周围岩土之间的摩擦力，进一步提高对设备固定的稳定性，保证能量向下传递；

本发明还涉及一种压制干扰波的地震井炮封堵方法，其步骤为：

1）将固定盘（12）放置在炮孔正上方与炮孔圆心点对齐；

2）对支撑杆的角度进行调整，然后将多个地面支撑杆（5）插入地面进行固定；

3）将主螺套（2）垂直放入导向套筒（18）内，且其上的蜗轮（16）和蜗杆咬合到位；

4）将四棱柱（1）垂直放入主螺套（2）内，并通过固定导向轴承（22）固定；

5）将辅螺杆通过螺套连接公口（24）与螺套连接母口（25）配合和主螺套（2）连接，将多段四棱柱（1）通过棱柱连接公口（29）和棱柱连接母口（27）配合螺接，适应炮孔的深度；

6）连接完成后，转动手摇杆（3），手摇杆（3）转动带动驱动蜗杆（15）转动，驱动蜗杆（15）转动带动蜗轮（16）转动，带动主螺套（2）向下移动，主螺套（2）下移带动辅螺套（6）下移，进而带动四棱柱（1）下移，使得接触球头（10）向下撑抵，对炸药上端面压实；

7）压实后，拧动四棱柱（1），四棱柱（1）转动带动外斜蜗杆（20）转动，进而使得四棱柱（1）带动接触球头（10）上移，使得接触球头（10）和挡板（7）之间的距离减小，且和扇形膨胀盘（19）之间的距离减小，使得扩张伸缩臂（8）向外扩张，将多个扇形膨胀盘（19）向外撑抵，使扇形膨胀盘（19）上的限位橡胶环（30）与炮孔内壁紧密贴合，达到对炮眼内的压制装置进行支托，能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出。

上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (7)

1.一种压制干扰波的地震井炮封堵装置，其特征是：由封堵结构、支撑结构和驱动结构组成，支撑结构由四棱柱、主螺套、角度调节旋钮、地面支撑杆、辅螺套、固定盘、连接耳、导向套筒、螺套连接公口和螺套连接母口组成，导向套筒固定置于固定盘上，所述固定盘上置有多个等角度分布的连接耳，地面支撑杆铰接置于固定盘上，且通过角度调节旋钮固定，主螺套螺接置于导向套筒内，所述主螺套外壁整体为螺纹，所述主螺套的一端穿出导向套筒，位于导向套筒上方，所述主螺套的另一端穿出导向套筒位于导向套筒下方，所述主螺套的另一端上置有螺套连接公口，所述辅螺套的一端上置有螺套连接母口，所述辅螺套外壁整体为螺纹，所述辅螺套通过螺套连接公口与螺套连接母口配合和主螺套相连接，驱动结构由手摇杆、固定耳、驱动蜗杆、蜗轮、外斜蜗杆、内斜齿轮、固定导向轴承、锁销、棱柱连接母口、自锁弹簧和棱柱连接公口组成，蜗轮固定置于主螺套上，两个固定耳置于固定盘上，驱动蜗杆可转动的置于两个固定耳上，所述驱动蜗杆和蜗轮相啮合，手摇杆和驱动蜗杆相连接，四棱柱位于主螺套和辅螺套内，所述四棱柱和主螺套、辅螺套之间置有固定导向轴承，封堵结构由挡板、扩张伸缩臂、固定座、接触球头、导向座、收缩弹簧、扇形膨胀盘、固定柱、限位橡胶环、固定螺栓和垫片组成，挡板置于辅螺套的另一端上，接触球头和四棱柱的另一端固定连接，所述挡板的底部周向置有多个固定柱，所述接触球头上周向置有多个固定柱，且和挡板上的固定柱相对应，收缩弹簧和相对应的两个固定柱相连接，所述挡板和接触球头之间设置有多个扇形膨胀盘，多个扇形膨胀盘呈环形等角度分布，所述扇形膨胀盘上两侧面上方分别置有固定座，且通过固定螺栓固定，所述固定螺栓和固定座之间置有垫片，所述扩张伸缩臂的膨胀直径能够调节的设计，使得扩张伸缩臂的膨胀后扇形膨胀盘和炮孔周围岩石之间紧密咬合，所述扇形膨胀盘上侧固定座通过扩张伸缩臂和挡板相连接，所述扇形膨胀盘下侧固定座通过扩张伸缩臂和接触球头相连接。

2.根据权利要求1所述的一种压制干扰波的地震井炮封堵装置，其特征在于所述四棱柱分为两段，其中一段上置有棱柱连接母口，另一段上置有棱柱连接公口，两段四棱柱通过棱柱连接公口和棱柱连接母口配合螺接，所述棱柱连接公口上通过挤压弹簧置有锁销，所述棱柱连接母口上对应锁销位置开有通槽，所述四棱柱的另一端向下延伸位于辅螺套的下方，所述四棱柱上置有外斜蜗杆，且靠近四棱柱的另一端，所述辅螺套的另一端内置有内斜齿轮，所述外斜蜗杆和内斜齿轮相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种压制干扰波的地震井炮封堵装置，其特征在于所述四棱柱的设计，能够方便对四棱柱进行夹持转动，进而对内斜齿轮进行驱动旋转，以将扇形支撑膨胀盘撑起。

4.根据权利要求1所述的一种压制干扰波的地震井炮封堵装置，其特征在于所述主螺套外壁整体为螺纹，所述辅螺套外壁整体为螺纹的设计，能够在设备使用完成后，保证设备通过逆时针旋转顺利提出，保证设备后序使用。

5.根据权利要求1所述的一种压制干扰波的地震井炮封堵装置，其特征在于所述收缩弹簧的设计，能够在四棱柱逐渐旋出时，使得多个扇形膨胀盘在收缩弹簧的复位作用下自动收缩，使设备在使用后顺利提出，保证设备后序使用。

6.根据权利要求1所述的一种压制干扰波的地震井炮封堵装置，其特征在于所述扇形膨胀盘外侧边上置有限位橡胶环。

7.一种压制干扰波的地震井炮封堵方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将固定盘放置在炮孔正上方与炮孔圆心点对齐；

2）对支撑杆的角度进行调整，然后将多个地面支撑杆插入地面进行固定；

3）将主螺套垂直放入导向套筒内，且其上的蜗轮和蜗杆咬合到位；

4）将四棱柱垂直放入主螺套内，并通过固定导向轴承固定；

5）将辅螺杆通过螺套连接公口与螺套连接母口配合和主螺套连接，将多段四棱柱通过棱柱连接公口和棱柱连接母口配合螺接，适应炮孔的深度；

6）连接完成后，转动手摇杆，手摇杆转动带动驱动蜗杆转动，驱动蜗杆转动带动蜗轮转动，带动主螺套向下移动，主螺套下移带动辅螺套下移，进而带动四棱柱下移，使得接触球头向下撑抵，对炸药上端面压实；

7）压实后，拧动四棱柱，四棱柱转动带动外斜蜗杆转动，进而使得四棱柱带动接触球头上移，使得接触球头和挡板之间的距离减小，且和扇形膨胀盘之间的距离减小，使得扩张伸缩臂向外扩张，将多个扇形膨胀盘向外撑抵，使扇形膨胀盘上的限位橡胶环与炮孔内壁紧密贴合，达到对炮眼内的压制装置进行支托，能够贴合炮孔孔径进行贴合密封，防止岩石瞬间顶出。

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