一种微震监测传感器安装装置及安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Micro vibration monitoring sensor mounting device and installation method

The invention relates to a microseismic monitoring sensor mounting device and method, the installation device comprises a fixed sleeve, anchoring agent container and microseismic monitoring sensor; the fixed sleeve installation monitoring hole cut in the rock mass within the mounting plate is provided with a positioning sleeve is fixed near the monitoring hole lateral side of one end of the container; anchoring agent containing the anchoring agent is provided with an opening, and the opening end of the anchoring agent and positioning mounting plate tightly; and the other end of the microseismic monitoring sensor is fixedly connected with the anchoring agent container. The invention adopts the fixed sleeve in the hole in the monitoring, microseismic monitoring sensor is mounted to a fixed sleeve mounted on the mounting plate, in order to ensure the monitoring effect, convenient installation and maintenance, safe recovery of sensor and reduce noise interference and avoiding accidental damage to multiple sensors.

【技术实现步骤摘要】
一种微震监测传感器安装装置及安装方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术采用以下技术方案实现：一种微震监测传感器安装装置，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。所述固定套筒由壁厚为3～5mm的钢管制成，其外径与监测孔孔径相配合，长度＝监测孔孔深+0～300mm；定位安装板设置在距固定套筒端部800～1200mm的位置。所述锚固剂容器为纸杯。所述锚固剂容器与微震监测传感器通过螺栓连接。所述锚固剂为树脂锚固剂。基于所述装置的一种微震监测传感器安装方法，包括如下步骤：1)根据监测要求设计监测孔的开孔位置及开孔深度，在岩体选定位置处开凿监测孔，将固定套筒置入监测孔内，设有定位安装板的一侧靠近监测孔孔口；2)在锚固剂容器的封闭端开孔，通过螺栓与微震监测传感器固定连接；3)将调制好的锚固剂装入锚固剂容器中；4)将锚固剂容器连同微震监测传感器一起通过锚固剂贴合到固定套筒的定位安装板上，微震监测传感器通过信号电缆连接外部监测仪器，并将接收到的原岩传递的微震信号传送到外部监测仪器中；5)当该点监测任务完成后，需要回收微震监测传感器或将微震监测传感器转移到下一监测点时，只需松开螺栓即可取下微震监测传感器。锚固剂与定位安装板贴合后，底部通过支撑件支撑固定，直到锚固剂硬化；取出支撑件后，将微震监测传感器尾部的信号电缆来回折弯几次并束好后放置在固定套筒内，当固定套筒外与外部监测仪器之间的信号电缆意外损坏时，将固定套筒内多出的信号电缆拉出续接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的微震监测传感器无需深孔安装，且安装简单、移动方便；2)微震监测传感器由固定套筒保护，不易受岩体变形影响，可实现安全回收，重复利用率高；3)当微震监测传感器或信号电缆出现故障时，检修更换十分方便；4)固定套筒内设冗余的信号电缆，外部电缆意外损坏时可拉出进行续接，而无需拆下微震监测传感器重新安装；5)固定套筒安装结构可降低监测孔内的噪音干扰，确保定位精度和监测效果；6)特别适合对开挖隧洞或巷道掌子面的微震监测。附图说明图1是本专利技术所述微震监测传感器安装装置的结构示意图。图中：1.岩体2.固定套筒3.定位安装板4.锚固剂5.锚固剂容器6.螺栓7.微震监测传感器8.信号电缆具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种微震监测传感器安装装置，包括固定套筒2、锚固剂容器5和微震监测传感器7；所述固定套筒2安装在岩体1上凿出的监测孔内，固定套筒2内靠近监测孔孔口一侧横向地设有定位安装板3；盛装锚固剂4的锚固剂容器5一端设有开口，且开口端通过锚固剂4与定位安装板3紧密贴合；锚固剂容器5的另一端与微震监测传感器7固定连接。所述固定套筒2由壁厚为3～5mm的钢管制成，其外径与监测孔孔径相配合，长度＝监测孔孔深+0～300mm；定位安装板3设置在距固定套筒2端部800～1200mm的位置。所述锚固剂容器5为纸杯。所述锚固剂容器5与微震监测传感器7通过螺栓6连接。所述锚固剂4为树脂锚固剂。基于所述装置的一种微震监测传感器安装方法，包括如下步骤：1)根据监测要求设计监测孔的开孔位置及开孔深度，在岩体1选定位置处开凿监测孔，将固定套筒2置入监测孔内，设有定位安装板3的一侧靠近监测孔孔口；2)在锚固剂容器5的封闭端开孔，通过螺栓与微震监测传感器7固定连接；3)将调制好的锚固剂4装入锚固剂容器5中；4)将锚固剂容器5连同微震监测传感器7一起通过锚固剂4贴合到固定套筒2的定位安装板3上，微震监测传感器7通过信号电缆8连接外部监测仪器，并将接收到的原岩传递的微震信号传送到外部监测仪器中；5)当该点监测任务完成后，需要回收微震监测传感器7或将微震监测传感器7转移到下一监测点时，只需松开螺栓6即可取下微震监测传感器7。锚固剂4与定位安装板3贴合后，底部通过支撑件支撑固定，直到锚固剂4硬化；取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微震监测传感器安装装置，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种微震监测传感器安装装置，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种微震监测传感器安装装置，其特征在于，所述固定套筒由壁厚为3～5mm的钢管制成，其外径与监测孔孔径相配合，长度＝监测孔孔深+0～300mm；定位安装板设置在距固定套筒端部800～1200mm的位置。3.根据权利要求1所述的一种微震监测传感器安装装置，其特征在于，所述锚固剂容器为纸杯。4.根据权利要求1所述的一种微震监测传感器安装装置，其特征在于，所述锚固剂容器与微震监测传感器通过螺栓连接。5.根据权利要求1所述的一种微震监测传感器安装装置，其特征在于，所述锚固剂为树脂锚固剂。6.基于权利要求1所述装置的一种微震监测传感器安装方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐烈先，路增祥，杨宇江，常帅，温彦良，李小帅，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21