一种耦合配件、作业车及可控震源与岩壁垂直耦合方法技术

本发明专利技术提供了一种耦合配件、作业车及可控震源与岩壁垂直耦合方法，其中，耦合配件包括配件本体，配件本体上设置有自配件本体上底面向下凹陷形成的盲孔和自下底面向上凹陷形成的凹槽。盲孔内壁上设置有内螺纹，盲孔用于与垂直安装于岩壁上的全长锚固锚杆的外端螺纹连接；凹槽用于插接固定可控震源激震部的激震头。本发明专利技术实施例通过耦合配件的盲孔与垂直安装于岩壁上的全长锚固锚杆的外端进行螺纹连接，并将可控震源激震部的激震头与耦合配件的凹槽插接固定，能够有效实现可控震源激震部与岩壁之间的垂直固定，显著提高了可控震源信号质量并增加了初至波在煤岩体中的传播距离。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合配件、作业车及可控震源与岩壁垂直耦合方法
本专利技术涉及煤矿地震波超前探测
，特别是一种耦合配件、作业车及可控震源与岩壁垂直耦合方法。
技术介绍
煤矿震波CT探测作为一项成熟的技术现广泛应用于冲击地压评价及防治、煤层或巷道超前探测等方面，其原理是通过测量初至纵波在煤岩体中的传播速度获得煤岩体中应力集聚水平和地质构造情况。目前现场实施方法为工作面两侧分别布置激发侧和接收侧，在激发侧煤壁钻进一定深度炮孔并装药，在接受侧安装检波器，安装完成后炸药依次爆破完成一轮探测。但利用炸药作为激发震源存在众多的缺点和局限，主要表现在炸药管控严格和高危险性；可控震源作为一种优选人工替代震源对激发位置接触耦合要求苛刻，煤壁松散破碎的特点显然难以满足；另外检波器主要接收初至波，将震源激发点与煤壁垂直可获得更远传播距离和更少的信号干扰，但激震部与煤壁垂直时难以固定；通过对激发位置局部夯实或煤壁内打桩可提高耦合度，但存在施工复杂和破坏局部支护的缺点。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种耦合配件、作业车及可控震源与岩壁垂直耦合方法，能够有效实现可控震源激震部与岩壁之间的垂直固定，显著提高了可控震源信号质量并增加了初至波在煤岩体中的传播距离。根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种耦合配件，包括：配件本体，设置有自上底面向下凹陷形成的盲孔和自下底面向上凹陷形成的凹槽；所述盲孔内壁上设置有内螺纹，所述盲孔用于与垂直安装于岩壁上的全长锚固锚杆的外端螺纹连接；所述凹槽，用于插接固定可控震源激震部的激震头。可选地，所述凹槽形状与所述可控震源激震部的激震头形状相同。可选地，所述配件本体为类圆台结构，配件本体包括本体上部和与所述本体上部连接的本体下部；所述本体上部的外表面为向所述配件本体中心点线方向凹回的曲面，本体下部为圆柱形结构。可选地，所述本体上部的外表面自所述配件本体上端向所述配件本体下端方向逐渐远离所述配件本体中心点线。可选地，所述盲孔的底面和所述凹槽的底面之间保留一定距离。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种可控震源作业车，用于将可控震源激震部固定至上文任意实施例的耦合配件上，所述可控震源作业车包括：上平台，其上设置有可调滑轨和激震部托架，所述激震部托架可沿所述可调滑轨在上平台上滑动，所述激震部托架用于托载可控震源激震部；下平台，用于托载可控震源控制装置；至少三个可调高立柱，每个可调高立柱两端分别与所述上平台的底面和所述下平台的顶面支承连接，所述可调高立柱在伸缩调节长度时带动所述上平台相对所述下平台做升降移动。可选地，可控震源作业车还包括：固定柱脚，设置于所述下平台的底面，所述固定柱脚在打开状态时支撑于地面上，在收起状态时与地面分开。根据本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种可控震源与岩壁垂直耦合方法，用于上文任意实施例的耦合配件和上文任意实施例的可控震源作业车，所述方法包括：在岩壁预定激发位置垂直安装全长锚固锚杆；将耦合配件通过盲孔旋固在所述全长锚固锚杆外端；将可控震源激震部固定至位于所述可控震源作业车的上平台的可调滑轨上的激震部托架上，将与所述可控震源激震部电连接的可控震源控制装置安装于所述可控震源作业车的下平台；移动所述可控震源作业车至所述岩壁预定激发位置附近，调节所述上平台和下平台间可调高立柱的高度至所述可控震源激震部的激震头与所述耦合配件的中心线位于同一高度；将所述激震部托架沿可调节滑轨向靠近所述耦合配件方向移动，直至所述可控震源激震部的激震头与所述耦合配件的凹槽插接固定。可选地，所述可控震源激震部的激震头与所述耦合配件的凹槽插接固定之后，还包括：将所述下平台底面上的固定柱脚打开，并支撑于所述可控震源作业车当前所在地面上。本专利技术实施例通过耦合配件的盲孔与垂直安装于岩壁上的全长锚固锚杆的外端进行螺纹连接，并将可控震源激震部的激震头与耦合配件的凹槽插接固定，能够有效实现可控震源激震部与岩壁之间的垂直固定，显著提高了可控震源信号质量并增加了初至波在岩体中的传播距离。通过耦合配件将可控震源激震部与岩壁垂直固定还能够有效克服岩壁松散破碎导致初至波传导效率低下的问题。另外，本专利技术实施例无需对岩壁激发位置局部夯实或岩壁内打桩，显著简化了震波CT探测施工流程并提高施工效率，大幅缩短震源激发周期，有利于震波CT探测技术与设备智能化升级改造，也有利于减小同等探测条件下的设备体积和设备功率。进一步地，本专利技术实施例无需采用炸药作为激发震源，还可以有效克服炸药准备工序复杂及火工用品管控局限。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术一实施例的耦合配件的结构示意图；图2示出了如图1所示的耦合配件沿中心点线所在平面剖切的剖视图；图3示出了根据本专利技术一实施例的耦合配件与岩壁垂直固定后的结构示意图；图4示出了根据本专利技术一实施例的可控震源作业车在一个应用场景的结构示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的可控震源与岩壁垂直耦合方法的流程示意图；其中，耦合配件1；配件本体11；本体上部111；本体下部112；中心点线113；盲孔12；内螺纹121；凹槽13；岩壁2；全长锚固锚杆21；托盘22；螺母23；可控震源作业车3；上平台31；下平台32；可调高立柱33；激震部托架34；激震头40；可控震源激震部41；可控震源控制装置42；线缆43；配重块44；固定柱脚45；车轮46。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种耦合配件，参见图1至图3，耦合配件1包括配件本体11，配件本体11上设置有自配件本体11上底面向下凹陷形成的盲孔12和自下底面向上凹陷形成的凹槽13。盲孔12内壁上设置有内螺纹121，盲孔12用于与垂直安装于岩壁2上的全长锚固锚杆21的外端螺纹连接。该实施例中，全长锚固锚杆21的外端设置有外螺纹。凹槽13用于插接固定可控震源激震部41(如图4)的激震头40(如图4)。本专利技术实施例中的岩壁2可以是煤壁，也可以是其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合配件，其特征在于，包括：/n配件本体，设置有自上底面向下凹陷形成的盲孔和自下底面向上凹陷形成的凹槽；/n所述盲孔内壁上设置有内螺纹，所述盲孔用于与垂直安装于岩壁上的全长锚固锚杆的外端螺纹连接；/n所述凹槽，用于插接固定可控震源激震部的激震头。/n

【技术特征摘要】
1.一种耦合配件，其特征在于，包括：
配件本体，设置有自上底面向下凹陷形成的盲孔和自下底面向上凹陷形成的凹槽；
所述盲孔内壁上设置有内螺纹，所述盲孔用于与垂直安装于岩壁上的全长锚固锚杆的外端螺纹连接；
所述凹槽，用于插接固定可控震源激震部的激震头。


2.根据权利要求1所述的耦合配件，其特征在于，
所述凹槽形状与所述可控震源激震部的激震头形状相同。


3.根据权利要求1所述的耦合配件，其特征在于，
所述配件本体为类圆台结构，配件本体包括本体上部和与所述本体上部连接的本体下部；
所述本体上部的外表面为向所述配件本体中心点线方向凹回的曲面，本体下部为圆柱形结构。


4.根据权利要求3所述的耦合配件，其特征在于，
所述本体上部的外表面自所述配件本体上端向所述配件本体下端方向逐渐远离所述配件本体中心点线。


5.根据权利要求1-4任一项所述的耦合配件，其特征在于，
所述盲孔的底面和所述凹槽的底面之间保留一定距离。


6.一种可控震源作业车，其特征在于，用于将可控震源激震部固定至权利要求1-5中任一项所述的耦合配件上，所述可控震源作业车包括：
上平台，其上设置有可调滑轨和激震部托架，所述激震部托架可沿所述可调滑轨在上平台上滑动，所述激震部托架用于托载可控震源激震部；
下平台，用于托载可控震源控制装置；
至...

【专利技术属性】
技术研发人员：高家明，潘俊锋，陈法兵，王元杰，李岩，马文涛，闫耀东，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11