微震监测传感器安装罩及微震监测传感器的安装方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于岩土工程领域，特别涉及一种微震监测传感器安装罩及微震监测传感 器的安装方法。
【背景技术】
[0002] 岩体在受到外界扰动应力的激励后，其内部会产生局部弹塑性集中现象，当能量 积聚到某一临界值之后，就会引起岩体微裂隙的产生与扩展，微裂隙的产生与扩展伴随着 弹性波或应力波的释放并在周围岩体中的快速传播，这种弹性波在地质上被称为微震。微 震监测技术是通过布置在岩体区域的多个传感器记录岩石破裂释放出的震动波，对围岩损 伤时空演化规律、损伤机制和微破裂的强弱等情况进行评价及研宄的技术。微震监测技术 广泛应用于矿山、石油、水电等工程领域。
[0003] 微震监测时，现场传感器的安装质量是微震监测工作顺利开展的前提，为了保证 微震监测设备能持续和准确地采集现场数据，要求传感器稳固地安装在指定位置，但随着 现场工程施工进度的推进，为了满足监测需要，又需要及时挪动传感器的空间位置，而为了 节约监测成本，往往需要对已安装的传感器进行回收利用。
[0004] 目前，微震监测传感器的安装方法主要有两类。第一类方法是将传感器安装在岩 体外部，即在岩体中打入锚杆，使锚杆尾部外露，将传感器捆绑在锚杆尾部，或者将传感器 放入尾部带内螺纹孔的金属筒中，然后将其与锚杆尾部的外螺纹进行固定。将传感器安装 在岩体外部的好处是传感器的回收方便，但由于工程施工环境复杂，安装在岩体外部的传 感器容易被破坏，并且周围环境对传感器采集微震信号的干扰较为严重，不利于微震信号 的精确米集。
[0005] 第二类方法是将传感器安装在岩体内部，即首先在岩体上钻取钻孔，然后将传感 器固定在钻孔的底部。将传感器固定在钻孔底部的方式有两种：一是将锚固剂附着在传感 器头部的螺栓上，然后用安装杆将传感器送至钻孔的底部并使传感器与孔底原岩粘接在一 起；二是为了保护传感器，将传感器装在金属壳体内，然后再用安装杆将附着有锚固剂的金 属壳体送到钻孔的底部并使其与孔底原岩粘接在一起。虽然该方法能减小施工现场对微震 监测的干扰和最大程度地避免传感器被破坏，但是该方法仍然存在以下不足：（1)钻孔孔 壁或钻孔的底部残留的岩肩、灰尘容易造成传感器与原岩的粘接不稳固，在微震监测过程 中，受现场施工震动的影响，部分传感器可能会脱落；(2)在岩体内部水体富集的情况下， 钻孔往往是岩体内水体的出溢处，导致传感器处于潮湿环境中，而潮湿环境容易造成锚固 剂失效，进而造成传感器脱落。传感器的脱落会造成监测数据失真，影响微震监测的准确 性；（3)由于传感器或装有传感器的壳体是粘接在孔底的原岩上的，因此在回收传感器时 需要借助外力使其与孔底原岩脱离，不但操作不便，而且费时费力；并且借助外力回收传感 器容易造成传感器断裂，当传感器与孔底原岩直接粘接时，该问题尤为突出，有时甚至会出 现传感器无法回收的情况，而传感器在回收过程中损坏或传感器无法回收，将造成较大的 经济损失，导致微震监测的成本过高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微震监测传感器安装罩及微震 监测传感器的安装方法，以提高微震传感器安装的稳定性、简化微震传感器的回收操作和 避免传感器在回收过程中被损坏。
[0007] 本发明所述微震监测传感器安装罩，包括圆筒形罩体，罩体的一端设有至少4片 弹性片，各弹性片环绕罩体的端部均匀分布形成一喇叭形部段，罩体的另一端设有带孔口 的端盖。
[0008] 上述微震监测传感器安装罩中，所述弹性片为不锈钢弹性片。不锈钢弹性片的弹 性应保证将安装罩连通其内部的传感器稳定地固定在钻孔中，具体弹性片的厚度、数量根 据工程实践中传感器的大小、钻孔的孔径、钻孔的倾斜角度而定。所述弹性片的形状为梯形 或者矩形。
[0009] 上述微震监测传感器安装罩中，所述安装罩的总长度u与传感器本体的长度L3相 同，安装罩罩体的长度1^为安装罩总长度U的
【主权项】
1. 一种微震监测传感器安装罩，其特征在于该安装罩（1)包括圆筒形罩体（1-1)，罩体 (1-1)的一端设有至少4片弹性片（1-2)，各弹性片（1-2)环绕罩体（1-1)的端部均匀分布 形成一卿趴形部段，罩体（1-1)的另一端设有带孔口（1-3)的端盖（1-4)。
2. 根据权利要求1所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述弹性片（1-2)为不诱 钢弹性片。
3. 根据权利要求1或2所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述安装罩（1)的总 长度（L。）与传感器本体（2-1)的长度（L,)相同，安装罩罩体（1-1)的长度（Li)为安装罩 总长度（L。）的f~!，安装罩罩体（1-1)的内径（巫。）大于传感器本体的直径（气)，所述 安装罩的弹性片（1-2)呈发散状，各弹性片的自由端位于同一圆的圆周上，各弹性片的自 由端所在圆的直径（〇2)大于待安装传感器的钻孔（3)的孔径（?b)。
4. 根据权利要求1或2所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述安装罩的各弹性 片（1-。的自由端所在圆的直径（巫2)为待安装传感器的钻孔做的孔径（巫b)的1.2~ 1. 5 倍。
5. 根据权利要求3所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述安装罩的各弹性片 (1-。的自由端所在圆的直径（巫2)为待安装传感器的钻孔做的孔径（巫b)的1. 2~1. 5 倍。
6. 根据权利要求1或2所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述弹性片（1-2)的 数量为4~12片。
7. 根据权利要求3所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述弹性片（1-2)的数量 为4~12片。
8. 根据权利要求4所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述弹性片（1-2)的数量 为4~12片。
9. 根据权利要求1或2所述微震监测传感器安装罩，其特征在于所述安装罩罩体 (1-1)的内径（巫li)比传感器本体的直径（气）大1~4mm。
10. -种微震监测传感器的安装方法，其特征在于使用套筒（4)、安装杆（5)和权利要 求1至9中任一权利要求所述安装罩（1)，所述套筒（4)为圆筒体，套筒（4)的外径（Op。） 比待安装传感器的钻孔（3)的内径（〇b)小2~3cm，套筒（4)的内径（〇M)大于安装罩罩 体（1-1)的外径神1。）；套筒（4)的长度（Lp)大于所述钻孔做的深度化）； 步骤如下： ① 将传感器（2)放入安装罩（1)中，使传感器（2)尾部的电缆（2-2)穿过安装罩端盖 上的孔口（1-3)伸出，传感器的尾部与安装罩的端盖（1-4)接触； ② 使安装罩的弹性片（1-2)处于收缩状态并将安装罩（1)完全放入套筒（4)中，使传 感器头部的螺栓（2-3)露在套筒（4)夕h ⑨将装有传感器和安装罩的套筒（4)送入待安装传感器的钻孔（3)中并使传感器头部 的螺栓（2-3)与所述钻孔（3)的孔底接触，然后用安装杆（5)顶住安装罩的端盖（1-4)使传 感器头部的螺栓（2-3)与所述钻孔（3)的孔底紧密接触，继后取出套筒（4)，弹性片（1-2) 自由端的端部即与钻孔（3)的孔壁接触，在弹性片的弹性作用下，安装罩和传感器一起被 固定在所述钻孔（3)中，最后取出安装杆巧），即完成传感器的安装。
【专利摘要】本发明所述微震监测传感器安装罩，包括圆筒形罩体，罩体的一端设有至少4片弹性片，各弹性片环绕罩体的端部均匀分布形成一喇叭形部段，罩体的另一端设有带孔口的端盖。使用上述安装罩配合套筒和安装杆安装传感器的步骤如下：①将传感器放入安装罩中，使传感器尾部的电缆穿过安装罩端盖上的孔口伸出；②使安装罩的弹性片处于收缩状态并将安装罩完全放入套筒中，使传感器头部的螺栓露在套筒外；③将所述套筒送入钻孔中并使传感器头部的螺栓与钻孔孔底接触，用安装杆顶住安装罩的端盖使传感器头部的螺栓与钻孔孔底接触并取出套筒，弹性片自由端的端部即与钻孔的孔壁接触，在弹性片的弹性作用下，安装罩和传感器一起被固定在钻孔中，取出安装杆，即完成安装。
【IPC分类】G01V1-20
【公开号】CN104849749
【申请号】CN201510239812
【发明人】戴 峰, 徐奴文, 郭亮, 李彪, 赵涛
【申请人】四川大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月12日