CN209959238U

CN209959238U - 一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置

Info

Publication number: CN209959238U
Application number: CN201920045740.5U
Authority: CN
Inventors: 马瑞花; 方向清; 郑红蕾
Original assignee: CHINA NATIONAL ADMINISTRATION OF COAL GEOLOGY HYDROLOGY GEOLOGIC BUREAU
Current assignee: Hydrological and Geological Survey Team of the General Administration of Coal Geology of China
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2029-01-11

Abstract

本实用新型涉及一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，地震探测装置包括控制台、数据采集器、复合线缆和自适应驱动装置，控制台通过线路与数据采集器相连接，数据采集器通过复合线缆与自适应驱动装置相连接，自适应驱动装置能够根据指令自动行走；自适应驱动装置上设置有用于检测地震信号的检波器和用于自动调节检波器相对于自适应驱动装置伸出和收回的调节装置，数据采集器通过组合电缆线能够采集到检波器的测量信号。本申请扩大了井下探测的范围；能够根据具体探测过程而自动调节检波器相对于自适应驱动装置伸出和收回，实现机、电、仪一体化系统，方便操作，易于获得并处理数据；有效探测孔间地层的异常信息，为煤矿生产提供安全保障。

Description

一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置

技术领域

本实用新型涉及地球物理勘探领域，尤其涉及一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置。

背景技术

现有的井中物探地球物理勘探研究中，常会对深井进行勘探。井中的物探方法较多，并且在探测断层、陷落柱、裂隙、含水层的富水性、岩溶发育情况等方面得到广泛应用，并取得了良好的地质效果。以往的井下地震勘探方式多用于巷道中，在水平分支孔中还没有应用。目前国家区域治理在煤矿安全生产中已得到广泛推广，但井间孔间岩层构造的具体情况、治理效果如何，仍不清楚，如果不采用有效手段进一步查明，煤矿生产仍会存在安全隐患。

实用新型内容

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，以解决现有技术问题中的至少一种技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，地震探测装置包括控制台、数据采集器、复合线缆和自适应驱动装置，控制台通过线路与数据采集器相连接，数据采集器通过复合线缆与自适应驱动装置相连接，自适应驱动装置能够根据指令自动行走；自适应驱动装置上设置有用于检测地震信号的检波器和用于自动调节检波器相对于自适应驱动装置伸出和收回的调节装置，数据采集器通过复合线缆能够采集到检波器的测量信号。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

优选的，数据采集器为地震仪。

优选的，自适应驱动装置为与水平分支孔孔径相匹配的自适应管道机器人。

优选的，复合线缆包括电缆芯、一组信号线、两组电源线和外覆层，外覆层将电缆芯、一组信号线及两组电源线包覆在内。

优选的，调节装置包括齿轮驱动装置、滑动杆、容纳槽、限位开关组和保护装置，齿轮驱动装置和容纳槽分别安装在自适应驱动装置内，容纳凹槽沿着与自适应驱动装置的行进方向相垂直的方向设置，滑动杆安装在容纳槽内，并能够在齿轮传动装置的驱动下沿着容纳槽相对于自适应驱动装置向外伸出或向内缩回；保护装置设置在自适应驱动装置的外侧，且与滑动杆的外端相连接；保护装置上设有限位开关组，限位开关组通过线路与齿轮驱动装置相连接，限位开关组用于调节齿轮驱动装置的运行；检波器安装在保护装置内。

优选的，齿轮驱动装置包括电机、驱动轴和齿轮，电机的输出端与驱动轴的一端相连接，驱动轴的另一端与驱动齿轮相连接，电机通过驱动轴驱动齿轮转动；滑动杆的外侧设有能够与齿轮相啮合的齿，齿轮转动带动滑动杆沿着容纳槽相对于自适应驱动装置向外伸出或向内缩回。

优选的，限位开关组包括设置在保护装置内侧的第一限位开关和与第一限位开关相对设置的第二限位开关，第一限位开关和第二限位开关分别通过线路与电机相连接。

优选的，自适应驱动装置上安装有固定板，齿轮驱动装置安装在固定板上。

优选的，自适应驱动装置上安装有固定柱，复合线缆与固定柱固定连接。

综上所述，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用自适应驱动装置能够在水平分支孔内部自动行走，将检波器携带进寻常勘探方式无法达到的深度和位置，扩大了井下探测的范围；地震探测装置上设有调节装置，能够根据具体探测过程而自动调节检波器相对于自适应驱动装置伸出和收回，实现机、电、仪一体化系统，方便操作，易于获得并处理数据；有效探测孔间地层的异常信息，为煤矿生产提供安全保障。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型调节装置与检波器连接结构示意图；

图3为本实用新型中复合线缆的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、控制台；200、数据采集器；300、复合线缆；310、电缆芯；320、信号线；330、电源线(与自适应驱动装置连接)；340、电源线(与自适应驱动装置连接)；350、外覆层；400、自适应驱动装置；410、固定板；420、固定柱；500、检波器；600、调节装置；610、齿轮驱动装置；620、滑动杆；630、容纳槽；640、限位开关组；650、保护装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型涉及一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，地震探测装置包括控制台100、数据采集器200、复合线缆300和自适应驱动装置400，控制台100通过线路与数据采集器200相连接，数据采集器200通过复合线缆300与自适应驱动装置400相连接，自适应驱动装置400能够根据指令自动行走；自适应驱动装置400上设置有用于检测地震信号的检波器500和用于自动调节检波器500相对于自适应驱动装置400伸出和收回的调节装置600，数据采集器200通过复合线缆300能够采集到检波器500的测量信号。本实用新型利用自适应驱动装置400能够在水平分支孔内部自动行走，将检波器500携带进寻常勘探方式无法达到的深度和位置，扩大了井下探测的范围；地震探测装置上设有调节装置600，能够根据具体探测过程而自动调节检波器500相对于自适应驱动装置伸出和收回，实现机、电、仪一体化系统，方便操作，易于获得并处理数据；有效探测孔间地层的异常信息，为煤矿生产提供安全保障。

在一些实施例中，一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，地震探测装置包括控制台100、数据采集器200、复合线缆300和自适应驱动装置400，控制台100为笔记本电脑，便于携带和现场操作；数据采集器200为地震仪，可选用市面上销售的SUMMIT、408、428、EDAS-24GN等国内外地震仪，当然，本申请对此不做过多限制；控制台100通过线路与数据采集器200相连接，数据采集器200通过复合线缆300与自适应驱动装置400相连接，自适应驱动装置400能够根据指令自动行走；自适应驱动装置400上设置有用于检测地震信号的检波器500和用于自动调节检波器500相对于自适应驱动装置400伸出和收回的调节装置600，数据采集器200通过复合线缆300能够采集到检波器500的测量信号。检波器500可选的有动圈式地震检波器、MEMS地震检波器、光学地震检波器、压电式地震检波器、电化学地震检波器等，本申请不限于上述检波器。

其中，如图2所示，调节装置600包括齿轮驱动装置610、滑动杆620、容纳槽630、限位开关组640和保护装置650，齿轮驱动装置610和容纳槽630分别安装在自适应驱动装置400内，容纳凹槽沿着与自适应驱动装置400的行进方向相垂直的方向设置，滑动杆620安装在容纳槽630内，并能够在齿轮613传动装置的驱动下沿着容纳槽630相对于自适应驱动装置400向外伸出或向内缩回；保护装置650设置在自适应驱动装置400的外侧，且与滑动杆620的外端相连接；保护装置650上设有限位开关组640，限位开关组640通过线路与齿轮驱动装置610相连接，限位开关组640用于调节齿轮驱动装置610的运行；检波器500安装在保护装置650内。这里保护装置650可以选取方形的盒体或其他形状的框架结构，本实用新型对此不做过多限制。另外的，容纳槽630未在图2中显示出来，具体位置可以参考图1。

具体的，齿轮驱动装置610包括电机611、驱动轴612和齿轮613，电机611的输出端与驱动轴612的一端相连接，驱动轴612的另一端与驱动齿轮613相连接，电机611通过驱动轴612驱动齿轮613转动；滑动杆620的外侧设有能够与齿轮613相啮合的齿，齿轮613转动带动滑动杆620沿着容纳槽630相对于自适应驱动装置400向外伸出或向内缩回。这里需要说明的是，容纳槽630在齿轮613与滑动杆620接触处设有开口，齿轮613深入开口处于滑动杆620相啮合。

优选的，限位开关组640包括设置在保护装置650内侧的第一限位开关641和与第一限位开关641相对设置的第二限位开关642，第一限位开关641和第二限位开关642分别通过线路与电机611相连接。在探测过程中，电机611通过复合线缆与外部电源相连；电机611通过驱动轴612驱动齿轮613转动，并带动滑动杆620相对于自适应驱动装置400的行进方向左右运动；滑动杆620左右运动带动检波器500左右运动；第一限位开关641、第二限位开关642固定在检波器保护装置650上，通过线路与电机61相连；检波器保护装置650与自适应驱动装置400外壁接触时，第一限位开关641控制滑动杆620自动停止；检波器500与岩壁接触时，第二限位开关642控制滑动杆620自动停止。

在至少一个实施例中，一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，地震探测装置包括控制台100、数据采集器200、复合线缆300和自适应驱动装置400，与上述实施例不同的是，自适应驱动装置400为与水平分支孔孔径相匹配的自适应管道机器人，自适应驱动装置400设有驱动轴(未在图中标出)，驱动轴上设有轮体(未在图中标出)，方便自适应驱动装置400移动；复合线缆300包括电缆芯310、一组信号线320、两组电源线和外覆层350，外覆层350将电缆芯310、一组信号线320及两组电源线包覆在内。具体的，一组信号线320有两根，两根信号线320均与与检波器500连接；每组电源线均有两根电源线，为方便区分，设其中一组电源线的标号为330，另一组电源线的标号为340，电源线330与自适应驱动装置400连接，电源线340与齿轮驱动装置610相连接，上述线路的具体连接过程，未在图中标出。电缆芯为多股钢丝绳(股数为1-100)。

在一个或多个实施例中，与上述实施例不同的是，自适应驱动装置400上安装有固定板410，齿轮驱动装置610安装在固定板410上。自适应驱动装置400上安装有固定柱420，复合线缆300与固定柱420固定连接。具体的一个实施例中，通过固定夹将复合线缆300夹住，防止复合线缆300与自适应驱动装置400脱离。

本实用新型目的在于针对目前在区域治理中地震接收装置很难到达水平分支孔的问题，设计出一套新的装置，利用管道机器人，将检波器带入水平孔内，便于井下数据采集，提高资料解释精度。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述地震探测装置包括控制台、数据采集器、复合线缆和自适应驱动装置，所述控制台通过线路与数据采集器相连接，所述数据采集器通过复合线缆与自适应驱动装置相连接，所述自适应驱动装置能够根据指令自动行走；所述自适应驱动装置上设置有用于检测地震信号的检波器和用于自动调节检波器相对于自适应驱动装置伸出和收回的调节装置，所述数据采集器通过复合线缆能够采集到检波器的测量信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述数据采集器为地震仪。

3.根据权利要求1所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述自适应驱动装置为与水平分支孔孔径相匹配的自适应管道机器人。

4.根据权利要求1所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述复合线缆包括电缆芯、一组信号线、两组电源线和外覆层，所述外覆层将电缆芯、一组信号线及两组电源线包覆在内。

5.根据权利要求1所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述调节装置包括齿轮驱动装置、滑动杆、容纳槽、限位开关组和保护装置，所述齿轮驱动装置和容纳槽分别安装在自适应驱动装置内，所述容纳槽沿着与自适应驱动装置的行进方向相垂直的方向设置，所述滑动杆安装在容纳槽内，并能够在所述齿轮驱动装置的驱动下沿着容纳槽相对于自适应驱动装置向外伸出或向内缩回；所述保护装置设置在自适应驱动装置的外侧，且与滑动杆的外端相连接；所述保护装置上设有限位开关组，所述限位开关组通过线路与齿轮驱动装置相连接，所述限位开关组用于调节齿轮驱动装置的运行；所述检波器安装在保护装置内。

6.根据权利要求5所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述齿轮驱动装置包括电机、驱动轴和齿轮，所述电机的输出端与驱动轴的一端相连接，所述驱动轴的另一端与驱动齿轮相连接，所述电机通过驱动轴驱动齿轮转动；所述滑动杆的外侧设有能够与齿轮相啮合的齿，所述齿轮转动带动滑动杆沿着容纳槽相对于自适应驱动装置向外伸出或向内缩回。

7.根据权利要求6所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述限位开关组包括设置在保护装置内侧的第一限位开关和与第一限位开关相对设置的第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关分别通过线路与电机相连接。

8.根据权利要求5所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述自适应驱动装置上安装有固定板，所述齿轮驱动装置安装在固定板上。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种用于井下水平分支孔内的地震探测装置，其特征在于，所述自适应驱动装置上安装有固定柱，所述复合线缆与固定柱固定连接。