[实用新型]一种煤矿井下槽波探测用的可控震源

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿勘测技术领域，具体涉及一种煤矿井下槽波探测用的可控震源。

背景技术

我国能源发展战略是：坚持以煤炭为主体，电力为中心，油气和新能源全面发展。因此，煤炭作为主体能源的地位将在很长一段时间内保持下去。而我国以地下采煤为主，开采技术条件复杂，其中地质条件是制约采掘机械化、井下作业环境和煤矿企业可持续发展的主要因素。随着科学发展观在煤矿企业的落实，以及国民经济快速发展对能源需求的骤增，一批高产高效矿井正在建设或陆续投产，一是要求在探测的采区内在地面选择适宜的勘查手段，如：地面高分辨二维和三维地震勘探，电法对采区进行探测，为采区规划设计提供地质依据。二是在大型重达上千吨综采设备安装前或采区开采前，在矿井下查明与控制工作面内一切地质异常体，如：小断层和小褶曲、煤层厚度变化、煤层冲刷、剥蚀、煤层分叉、合并与尖灭、陷落柱、岩浆岩侵入煤层变焦、瓦斯涌出、岩溶及老空空间分布、可能的涌水点及通道、顶底板富水情况、顶板与围岩的稳定性等等。

这些地质异常即使规模小，如果不及时超前探查，不但造成采掘系统布局不合理，资源浪费，还直接影响高产高效工作面的持续开采及矿井水害的有效防治，更甚者危及整个矿井和矿工安全。一旦发生问题，损失巨大。由于一个等于煤厚小断层存在，导致工作面无法正常推进，设备被迫搬迁，经济损失惊人。例如联邦德国约有20％左右综采面都遇到没有预料到的地质破坏；前苏联有三分之一综采工作面，因地质条件变化而被迫搬迁。另外，众多的地方小煤矿，多数开采零星的煤田边角，原勘探程度低，构造相对复杂，给矿井采区设计和采掘造成很大影响。据不完全统计，1955年至2002年四十余年来，全国煤矿发生300m³/h以上突水达893次，淹没矿井398次，造成直接经济损失达十亿元。例如：1984年6月，开滦范各庄煤矿2171综采工作面发生充水陷落柱透水灾害，突水高峰期11h，平均涌水量达123180m³/h，仅21h淹没年产300万吨的整个矿井，8天后又淹没了吕家坨矿。经济损失达4亿元。1993年肥城矿业集团国家店矿-210北大巷突水，涌水量32970m³/h，6个半小时矿井淹没，且株连相邻的南高等矿和兴隆矿，经济损失达1.1亿元。1996年皖北煤电公司任楼煤矿7222工作面突水，水量达34570m³/h，由于岩溶性陷落柱突水处水源充足，总水量达30万m³，不到48小时将整矿井淹没，经济损失达数亿元。

随着勘测技术的不断发展，各种勘测方法应运而生，其中，槽波地震勘探主要是利用在井下煤层中激发和传播的导波(煤层波)来判断煤层压力的相对高低，对安全开采具有重要的意义。

槽波勘探方法主要通过在煤层内炮点安置震源产生地震源，向顶底板传播，当震源产生的地震波传播到煤层顶板和底板界面上将会被全部反射回煤层之中，相互混响、叠加形成槽波。因此，震源是槽波勘探领域中一个较为关键的因素，现有的震源由于不确定性大，容易使整个勘测结果产生较大的误差，从而影响整个勘测过程。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足，提出了一种通过控制器控制地下部分发出有效的震动源，从而实现对煤矿井下槽波探测的煤矿井下槽波探测用的可控震源。

本实用新型具体采用如下技术方案：

一种煤矿井下槽波探测用的可控震源，其特征在于，包括位于井上的控制器、信号发生器和功率放大器，位于井下的信号发射机构和信号接收机构，信号发射机构通过第一电缆与信号发生器和功率放大器电控连接，信号发射机构包括第一夹持机构，第一夹持机构上夹持有超磁致伸缩致动器，超磁致伸缩致动器连接有机械传递机构，机械传递机构的输出端连接声辐射器；信号接收机构通过第二电缆与控制器电控连接，信号接收机构包括第二夹持机构，第二夹持机构上夹持有信号接收器、低噪放大器组和相关滤波器组。

优选地，位于井上部分还包括第一固定板和第二固定板，信号发生器和功率放大器安装于第一固定板上，控制器安装于第二固定板上。

优选地，位于井上部分还包括第一绞盘和第二绞盘，第一绞盘的固定部位于第一固定板上，第二绞盘的固定部位于第二固定板上，第一绞盘上缠绕有连接井上部分与井下部分的第一吊索，第二绞盘上缠绕有连接井上部分和井下部分的第二吊索。

优选地，所述第一绞盘与第二绞盘对称设置。

优选地，所述第一固定板与第二固定板的下端面均匀设置有多个固定栓。

优选地，所述机械传递机构为换能器。