采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置制造方法及图纸

本申请涉及次声波采集装置领域，公开了一种采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，包括次声波收纳器、传声管，次声波收纳器连接传声管，还包括共振腔，共振腔一端连通传声管，另一端端口连接有振动板，振动板上连接有多个铃铛，铃铛处接近设有扩音器。先将次声波收集，然后将次声波传递至共振腔中，共振腔将次声波经过共振后，增大了振荡强度，从而使共振腔上连接的铃铛响动发出声音，扩音器可以将铃铛发出的声音响度升高，让监测人员从声音频率和响度大小对次声波进行直观判断。本技术方案利用一种采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，以解决现有西南地区采煤沉陷区地表变形应力难以持续监测的问题。

Infrasound Acquisition Device for Surface Deformation in Coal Mining Subsidence Area

【技术实现步骤摘要】
采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置
本技术属于次声波采集装置领域，尤其涉及一种采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置。
技术介绍
我国矿产资源丰富，其中煤炭资源储量在世界排名第三，历史时期内，对我国经济高速发展作出突出贡献，同时，也产生了一些列地质环境问题。尤其是西南地区的煤矿资源开采不易，因为重庆西南山区的地质坚硬，大多由岩石块日积月累形成的，所以在开采过程中出现的微地震对地质的破坏性较大，给人民生命财产造成威胁。在采煤过程中经常遇到微地震这种自然现象，微地震是一种在矿井开采沉陷区发生的关于岩石破裂和地表变形的小型地震活动，常常是不可避免且不易预测的自然现象。采煤沉陷区周围的应力状态失衡是引起微地震的原因，由于采煤沉陷区周围的应力状态是非常复杂且多变的，所以靠分析采煤沉陷区周围的应力情况是非常困难的。因为分析工作非常复杂，所以无法达到准确及时地预测微地震发生的目的。人类长期研究发现，在发生微地震之前会产生一种次声波，次声波频率小于20Hz，人耳无法听见，不容易衰减，不易被水和空气吸收。所以在采煤整个过程中，通常可通过监测微地震临震前的次声波来提前预测微地震的发生几率，从而避免矿井深处发生坍塌对采煤工人造成人身危害。现有的采煤过程中对次声波的监测装置主要是通过共振后将声波通过显示器进行显示，需要人工实时不间断的对显示器上的图形进行关注。这要求监测人员的注意力需要长期集中，对于普通人来说会很困难，所以在实际监测过程中往往会出现走神，错失关键的监测点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，以解决现有西南地区采煤沉陷区地表变形应力难以持续监测的问题。为了达到上述目的，本技术的基础方案提供一种采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，包括次声波收纳器、传声管，次声波收纳器连接传声管，还包括共振腔，共振腔一端连通传声管，另一端端口连接有振动板，振动板上连接有多个铃铛，铃铛处接近设有扩音器。本基础方案的原理和有益效果在于：利用次声波收纳器将次声波进行收集，然后次声波通过传声管传递至共振腔中，共振腔将次声波经过共振后，增大振荡强度和振幅，从而使共振腔上的振动板产生较大的振动，振动板带动铃铛响动，铃铛响动发出声音，铃铛处接近设有扩音器，可以将铃铛发出的声音响度升高，让监测人员从声音频率和大小对次声波进行直观判断，这样即使人们没有实时监控显示器也是可以持续听到扩音器发出的声音，从而达到持续不间断监测次声波的实时变化。本技术可以从声音的响度和频率来监测次声波的变化，更容易对次声波进行监测；因为声音的传播距离更大，更加方便监测人员判定，不需要持续监测显示画面便可以对次声波的发声量和次声波的变化进行判定；同时监测到的声音更加方便远距离的传输，甚至可以传输至现场工作人员的听筒中，这样方便工作人员及时做出相关逃生措施，减少人员伤害。作为现在工程的首要基础是保证工作人员安全，本技术方案利用声音本身特有的属性，让工作人员被动不间断的接收声音信号，保证工作人员不间断的进行判断，如果声音急促、声音分贝过高且持续时间长，工作人员可以立刻停止开采，从矿井中疏散离开。为这个领域提供了另外一种解决方式，具有极高的研究价值。进一步，所述扩音器处设有振动膜，振动膜连接有采集处理器，采集处理器连接有显示器。扩音器处的振动膜在声波的传播过程中发生振动，振动膜将振动传递至采集处理器中，将振动信号转化为电信号，然后将电信号经过处理转化成声波图显示在显示屏上。这样不仅可以从声音上直观判断次声波发生量，同时还可以对发出的声音进行记录，供工作人员后期查看。由于西南地区地质的特殊性，利用相关设备记录次声波的发声情况，可以给这个领域、这个行业带来参考意义，让其它研究者可以从记录文件中的总体规律进行大致的演算和推测，从而推广到全国这种地质情况下对矿产的开采。另外，本技术方案采用的结构简单，容易操作，能够实际的将其运用到采矿工程中，极大的提高了西南地区煤矿开采的安全系数，具有较高使用价值。进一步，所述振动板上连接有多个水平方向设置的轻质杆，轻质杆远离振动板的一端连接铃铛，轻质杆的中部连接有可支撑轻质杆的支架，支架上还设有水平延伸并用于放置扩音器的放置台，放置台靠近铃铛设置。振动板带动轻质杆振动，轻质杆的振动带动铃铛晃动，铃铛中自带的振动锤与罩体发生碰撞从而发出声音，铃铛发出的声音再通过扩音器进行扩音，便于监测人员听到。同时支架可以支撑轻质杆，减少轻质杆自身重力对振动板的拉动，影响振动板的振动频率，另外在支架上设置便于扩音器放置的放置台。进一步，所述支架上设有支撑轻质杆的放置槽，放置槽与轻质杆的接触面上铰接有可转动的滚珠。放置槽可以更好的对轻质杆进行限位，同时为了减小放置槽和轻质杆之间的摩擦力，所以在放置槽和轻质杆的接触面上设有可以转动的滚珠，将滑动摩擦变为滚动摩擦，保证轻质杆的动作更加顺畅。进一步，所述轻质杆远离振动板的一端还设有弹簧，弹簧连接铃铛。因为轻质杆的持续振动，弹簧自身也会出现振动的现象，同时弹簧的弹力会加剧振动的幅度，从而带动铃铛加剧振动。进一步，所述弹簧两端弯折接触且与轻质杆固接，弹簧弯折处固接铃铛，这样可以更好的安装铃铛，同时可以使弹簧安装更加稳定，避免铃铛过于下垂，从而远离扩音器。附图说明图1为本技术实施例的正视图；图2为本技术实施例中放置槽的全剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：声波收纳器1、传声管2、共振腔3、振动板5、轻质杆6、支架7、弹簧8、铃铛9、放置台10、扩音器11、滚珠12、振动膜13、采集处理器14、显示器15。实施例基本如附图1、2所示：采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，包括次声波收纳器1、传声管2，次声波收纳器1上的传输孔套接在传声管2一端的外表面，传声管2另一端连通共振腔3，共振腔3一端连通传声管2，另一端端口周向设有卡槽，卡槽和振动板5卡接固定，振动板5上固定连接有多个水平方向设置的轻质杆6，轻质杆6远离振动板5的一端固定连接弹簧8的一端，弹簧8另一端固定连接铃铛9的壳体。轻质杆6中部放置在支架7的放置槽中，靠近铃铛9的扩音器11放置在支架7的放置台10上，放置槽与轻质杆6的接触面上设有圆形的凹槽，凹槽内放置滚珠12，滚珠12在凹槽内可以转动但不脱出凹槽。扩音器11处接近设有振动膜13，振动膜13固定连接采集处理器14，采集处理器14电联显示器15，采集处理器14电联有电源。具体实施过程如下：将声波收纳器1放置沉陷区的不同位置，便于接受不同高度产生的次声波，次声波从声波收纳器1利用传声管2传送至共振腔3中，次声波在共振腔3中形成共振，共振增加了振幅，共振腔3会产生振动，共振腔3的振动使轻质杆6上连接的弹簧8一起振动，弹簧8振动带动铃铛9晃动发出声音，声音通过附近的扩音器11进一步提高声音的响度。轻质杆6中部放置在支架7的放置槽中，支架7螺栓固定连接在工作台上，放置槽中的滚珠12可以在凹槽中滚动，这样减少了轻质杆6和放置槽之间的摩擦力。同时支架7上一体成型的有放置台10，可以将扩音器11放置在放置台10上。本实施例中的技术方案可以使监测人员从声音的强度和频率来监测次声波的变化，更容易对次声波进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，包括次声波收纳器、传声管，次声波收纳器连接传声管，其特征在于，还包括共振腔，共振腔一端连通传声管，另一端端口连接有振动板，振动板上连接有多个铃铛，铃铛处接近设有扩音器。

【技术特征摘要】
1.采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，包括次声波收纳器、传声管，次声波收纳器连接传声管，其特征在于，还包括共振腔，共振腔一端连通传声管，另一端端口连接有振动板，振动板上连接有多个铃铛，铃铛处接近设有扩音器。2.根据权利要求1所述的采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，其特征在于：所述扩音器处设有振动膜，振动膜连接有采集处理器，采集处理器连接有显示器。3.根据权利要求1所述的采煤沉陷区地表变形过程中次声波采集装置，其特征在于：所述振动板上连接有多个水平方向设置的轻质杆，轻质杆远离振动板的一端连接铃铛，轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，李满意，司洪涛，涂昌鹏，钟明洋，
申请(专利权)人：重庆地质矿产研究院，
类型：新型
国别省市：重庆,50