[发明专利]一种微震传感器可回收式安装装置及安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及微震监测领域，具体地指一种微震传感器可回收式安装装置及安装方法。

背景技术

岩体在变形破坏的过程中几乎都伴随着裂纹的产生、扩展、摩擦以及能量积聚，并以应力波的形式释放能量，产生微震事件。微震监测技术利用在空间上不同方位安装的微震传感器对微震事件进行实时监测，获取微震事件发生的时间、位置、强度及发展规律，以此为基础推断岩体内应力、变形和破坏状态，进而对岩体稳定性进行分析预警。该技术已作为岩爆、冲击地压、高陡边坡等灾害预警的重要手段，在隧道工程、矿山工程、水利工程以及石油工程等建设中进行了大量应用。

微震传感器的安装是微震监测实施的主要步骤，直接影响捕捉微震信号的能力，进而影响微震监测效果。微震传感器的安装方式可分为永久性安装和可回收式安装，永久性安装是将微震传感器作为一次性耗埋入到监测区域，无法对微震传感器进行回收利用。这种方式具有较好的监测效果，但微震传感器价格昂贵，大大增加了微震监测费用，造成巨大浪费。而且，无法对微震传感器进行检修和替换。可回收式安装指的是将微震传感器安装到指定区域并可随时进行回收利用。目前，可回收式微震传感器安装方式普遍是通过推杆等工具将微震传感器推送到监测位置后进行固定耦合，或在岩体表面进行安装固定，这会造成以下困难：1)孔内安装时由于安装部位与孔口有一定距离，微震传感器的固定耦合难以操作控制，无法确保微震传感器是否与孔壁耦合良好，且无法检验和维修。采用机械式固定时难以把握固定力度，力度过大会造成微震传感器损坏，力度过小无法与孔壁完全耦合；采用锚杆树脂等固定时，锚固树脂的位置、强度及锚固时间都难以把握，且容易因震动脱落，造成锚固失效。2)钻孔内任意位置的塌孔都可能造成微震传感器无法回收；微震传感器安装位置处岩体变形、塌落等均会造成微震传感器耦合失效，甚至造成微震传感器损坏。3)在钻孔外部锚杆上安装微震传感器时，由于整个锚杆任意一点的震动都会使微震传感器震动，造成振动信号传播路径不明确，进而影响微震源定位与震源参数反演的准确性。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述可回收式微震传感器安装与回收操作不便、耦合不良、信号传播路径不明确等缺陷，提供一种操作方便、受外界影响小、传播路径唯一的微震传感器可回收式安装装置和安装方法。

为实现上述目的，本发明所设计的微震传感器可回收式安装装置，包括底座，其特殊之处在于，还包括若干安装杆、具有左右两个套筒的双套筒，所述底座固定在岩体中所设置的安装孔底部，所述安装孔孔口设置有密封橡胶圈，所述若干安装杆首尾依次连接形成长杆状结构，其一端与底座连接，另一端穿过橡胶圈伸出安装孔孔口固定在双套筒的一个筒中，所述双套筒的另一个筒中固定有微震传感器。

优选地，为了使底座更好的固定在安装孔内，所述底座中部横截面最小，向上下两端延伸横截面逐渐增大，并用水泥砂浆固定在安装孔底部。

为方便安装杆长度的调节，适应于各种深度的安装孔，所述安装杆包括一端带外螺纹的杆体、B端设置内螺纹的连接螺母和外壁中部设置环形定位凸台的连接销，所述杆体内壁靠近外螺纹处沿径向设置有定位销，所述连接螺母内壁中部设置有环形定位挡肩。所述连接销一端穿过连接螺母与杆体固定连接，所述连接销通过环形定位凸台与环形定位挡肩配合使连接螺母的A端面与杆体另一端接触，所述连接销另一端设置有能与定位销配合的卡口。设置连接销并用固定销固定在杆体上，是为了防止两只安装杆连接时的相对转动，然后通过旋转带内螺纹的连接螺母与安装杆外螺纹咬合连接，保证连接牢固。

进一步地，所述底座顶部设置有底座内螺纹，所述安装杆与底座通过螺纹连接，方便拆卸。

优选地，所述连接销上设置有空间交错的两个径向连接孔，所述连接孔内设置有固定销，所述固定销穿过径向连接孔两端连接在杆体上，设置两个交错固定销能更牢固的固定连接销，防止其转动。

优选地，所述径向连接孔22的空间交错角度为90°。

更进一步地，所述双套筒的左右套筒侧壁上设置有用以固定安装杆和微震传感器的径向螺钉。

再进一步地，钢制材料有利于信号传输，应用比较普遍，所述底座为钢底座，所述双套筒为钢制双套筒。

一种微震传感器可回收式安装装置的安装方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1)将安装杆通过其杆体的外螺纹与底座连接，并在底座侧壁捆绑注浆管；