[发明专利]一种微震监测传感器安装装置及安装方法

说明书

本发明涉及一种微震监测传感器安装装置及安装方法，所述安装装置包括固定套筒、锚固剂容器和微震监测传感器；所述固定套筒安装在岩体上凿出的监测孔内，固定套筒内靠近监测孔孔口一侧横向地设有定位安装板；盛装锚固剂的锚固剂容器一端设有开口，且开口端通过锚固剂与定位安装板紧密贴合；锚固剂容器的另一端与微震监测传感器固定连接。本发明采用在监测孔中设固定套筒，再将微震监测传感器安装到固定套筒内的定位安装板上的安装方式，实现确保监测效果、安装检修方便、安全回收传感器、降低噪音干扰、避免传感器意外损坏的多重目的。

技术领域

本发明涉及一种用于监测岩体内部微破裂信号的微震监测设备，尤其涉及一种微震监测传感器安装装置及安装方法。

背景技术

岩石工程动力灾害的研究表明，不管是冲击地压、矿震等煤矿矿山动力灾害问题，还是岩石工程动力灾害失稳问题，都是与工程活动过程中的应力场扰动所诱发的微破裂萌生、发展、贯通等岩石破裂过程失稳的结果。任何岩体在宏观破坏前一般都会产生许多细小的微破裂。因此，不管是哪种岩石动力灾害，在多数情况下，在动力灾害出现之前，都有微破裂前兆。而诱发微破裂活动的直接原因则是岩层中应力或应变增加的结果。这些微破裂会以弹性能释放的形式产生弹性波，而弹性波可被安装在有效范围内的传感器接收。利用多个传感器接收这种弹性波信息，通过反演方法就可以得到岩体微破裂发生的时刻、位置和性质，即地球物理学中所谓的“时空强”三要素。根据微破裂的大小、集中程度、破裂密度，则有可能推断岩石宏观破裂的发展趋势，这就是微震监测技术。

微震监测技术具有许多独特的优点：(1)它能直接确定岩体内部破裂的位置和性质；(2)由于它采用地震波信息，其传感器可以布设在远离岩体易破坏区域，可以保证监测系统长期运行而不被破坏；(3)监测可以覆盖很大的区域。

目前，以岩体微破裂定位技术为特色的微震监测技术得到了长足发展，特别是在硬岩矿山安全监测方面已得到广泛的应用，一些矿产资源发达的国家还通过法律形式在矿山推广微震监测技术。随着微震监测技术应用范围的逐步拓宽，对于开挖隧洞或巷道掌子面附近的微震活动进行移动式微震监测，预测可能发生的岩爆等地质灾害的应用也越来越多。

为了减少传感器受到松动岩体的信号干扰，传统的微震监测传感器在安装前，需要专门钻凿相应的孔，孔深几米到十几米，然后通过安装工具将传感器送入孔底，用锚杆树脂将传感器与孔底岩石耦合或注浆封死。传统的安装方法对于信号接收来说是合理的，既能接收原岩传递的微震信号，又能有效降低噪音干扰，但是安装与维护较为困难，一旦传感器出现故障，检修和更换都非常困难，如果传感器安装孔出现较大变形，将会破坏信号传输线缆和传感器，导致传感器不能正常工作而且无法修复和回收。

在对开挖中的隧洞或巷道掌子面附近的微震活动进行移动式监测时，随着掌子面的推进，传感器需要逐步回收后往前安装，掌子面每掘进几十米就需要移动一次传感器。移动式微震监测系统，为控制监测成本，传感器的安装需要保证定位精度的基础上，做到移动灵活、安装简单、检修方便。如果将传感器安装到孔底，安装和检修都比较困难，同时由于需要监测的工作面往往都高埋深，地应力高，塌孔或钻孔严重变形极易发生，传感器无法回收或出现故障的机率较大，将会影响监测效果同时大大提高监测成本。如果将传感器安装在出露于洞壁的锚杆端部，将会增加噪音的干扰、增加传感器被机械设备或掉落岩块意外损坏的机率，定位精度也会受到一定程度影响。

发明内容

本发明提供了一种微震监测传感器安装装置及安装方法，采用在监测孔中设固定套筒，再将微震监测传感器安装到固定套筒内的定位安装板上的安装方式，实现确保监测效果、安装检修方便、安全回收传感器、降低噪音干扰、避免传感器意外损坏的多重目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：