[发明专利]基于检波器布设装置、钻爆法隧道超前预报系统及方法

说明书

本发明公开了基于检波器布设装置、钻爆法隧道超前预报系统及方法，它解决了现有技术中地震波成像结果受影响的问题，具有保证施工进度和探测效果的有益效果，其方案如下：基于检波器布设装置，包括第一推进机构，第一推进机构设于壳体内；固定块，固定块与第一推进机构连接，第一推进机构前进或后退带动固定块运动；第一检波器，通过固定架安装于固定块，固定块运动带动第一检波器的前进或后退；第二推进机构，第二推进机构安装于固定块，且能推动所述的第一检波器升高，从而将第一检波器设于掌子面表面。

技术领域

本发明涉及地质超前预报领域，特别是涉及一种基于检波器布设装置、钻爆法隧道超前预报系统及方法。

背景技术

钻爆法是隧道及地下工程施工中的重要方法之一，在施工过程中，为避免突水突泥、塌方等地质灾害的发生，常采用超前地质预报方法对掌子面前方的地质情况进行提前探查，并提出合理的处置和应对措施，为安全顺利施工提供指导。目前，钻爆法隧道中多采用地震波类方法进行超前探测，在进行探测时人工主动激发产生地震波，当地震波遇到不良地质体分界面时，部分地震波信号反射回来并被安装在边墙的检波器接收，基于对反射信号的处理分析，实现隧道前方不良地质体的定位。当前隧道内地震波超前探测系统，震源和观测方式上，主要存在以下几个问题：

(1)震源上多采用炸药或人工激发震源，炸药震源存在很高安全风险，包括存储、运输和爆破过程都存在隐患；而通过人工锤击的方式产生的地震波的强度难以保证，且可重复性差，影响成像结果。

(2)在检波器布设方面，传统方法使用人工布设测线的方法，同时设备需要额外运输或携带，未利用车辆本身的空间，导致空间利用率和工作效率低下，同时当前布线位置有限，尤其难以检测掌子面处的反射波信号，无法达到三维探测的要求和目的，影响探测结果。

因此，需要对基于检波器布设装置进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了基于检波器布设装置，对第一检波器进行自动伸出，以完成自动布设，大大减少了第一检波器的布置时间，提高了探测的效率。

基于检波器布设装置的具体方案如下：

基于检波器布设装置，包括：

第一推进机构，第一推进机构设于壳体内；

固定块，固定块与第一推进机构连接，第一推进机构前进或后退带动固定块运动；

第一检波器，通过固定架安装于固定块，固定块运动带动第一检波器的前进或后退；

第二推进机构，第二推进机构安装于固定块，且能推动所述的第一检波器升高，从而将第一检波器设于掌子面表面。

上述基于检波器布设装置，将本装置安装在凿岩台车的固定位置，可以得到装置和凿岩台车的相对位置，以确定第一检波器位置，为得到整个空间内的检波器位置信息做准备。通过第一推进机构可实现第一检波器的伸出，通过第二推进机构可带动第一检波器被抬高，这样便于第一检波器的自动伸出，完成布设，减少了第一检波器的布设时间，相应提高了探测效率，而且因第一检波器设于台车，这样可便于对检波器的收纳，需要使用时，再伸出并抬高。

进一步地，所述第一推进机构包括通过第一电机带动的锥齿轮传动部件，锥齿轮传动部件其中一锥齿轮套设于螺纹杆，螺纹杆端部设置推块，锥齿轮传动，螺纹杆伸出从而带动推块伸出。

进一步地，所述壳体内设有第一传动腔，所述固定块设于第一传动腔开口处，且固定块的宽度大于第一传动腔开口的尺寸。

进一步地，所述第一传动腔内第一推进机构的另一侧设有辅助推进机构，辅助推进机构一端与所述壳体连接，另一端与所述的固定块连接；

进一步地，所述辅助推进机构为带有液压杆的液压缸，液压杆与所述固定块连接，通过辅助推进机构的设置，用于限制固定块铅垂方向的偏移。