一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置的制作方法

本实用新型涉及地球物理勘探领域，尤其涉及一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置。

背景技术：

现有的二维地震和三维地震勘探是地面激发、地面接收，VSP地震勘探是地面激发、井中接收，逆VSP是井中激发、地面接收，相对应用较广泛，但是目前还没有将震源放在水平分支孔中来探测两个水平孔间岩层构造分布情况、治理效果效果。

技术实现要素：

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置，以解决现有技术问题中的至少一种技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置，所述地震勘探震源装置包括控制器、复合线缆和自适应驱动装置，所述控制器通过复合线缆与自适应驱动装置相连接，所述自适应驱动装置能够根据控制器的指令自动行走；

所述自适应驱动装置上设置有震源发生装置和调节装置，所述震源发生装置在所述调节装置的驱动下，相对于自适应驱动装置伸出，并敲击岩石产生地震波。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

优选的，所述调节装置包括凸轮驱动装置和容纳凹槽，所述凸轮驱动装置和容纳凹槽分别安装在自适应驱动装置内，所述容纳凹槽沿着与自适应驱动装置的行进方向相垂直的方向设置，所述震源发生装置安装在容纳凹槽内，用于在所述凸轮驱动装置的驱动下沿着容纳凹槽相对于自适应驱动装置向外伸出并敲击岩石产生地震波。

优选的，所述凸轮驱动装置包括电机、驱动轴和凸轮，所述电机的输出端与驱动轴的一端相连接，所述驱动轴的另一端与凸轮相连接，所述电机通过驱动轴驱动凸轮转动；所述凸轮的长轴端传动震源发生装置沿着容纳凹槽相对于自适应驱动装置向外伸出并敲击岩石产生地震波。

优选的，所述震源装置包括锤柄、套设在锤柄外的弹性件和振动锤，所述锤柄的一端与振动锤连接，所述弹性件一端与所述容纳凹槽底部连接，另一端与所述振动锤连接，所述凸轮的长轴端敲击锤柄，所述振动锤随锤柄沿着容纳凹槽相对于自适应驱动装置向外伸出并敲击岩石产生地震波。

优选的，所述弹性件为弹簧。

优选的，所述自适应驱动装置上安装有固定板，所述电机固定安装在固定板上。

优选的，复合线缆包括电缆芯、一组信号线、两组电源线和外覆层，外覆层将电缆芯、一组信号线及两组电源线包覆在内。

优选的，自适应驱动装置上安装有固定柱，复合线缆与固定柱固定连接。

优选的，所述自适应驱动装置为与水平分支孔孔径相匹配的自适应管道机器人。

综上所述，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用自适应驱动装置能够在水平分支孔内部自动行走，将震源发生装置携带进寻常勘探方式无法达到的位置，扩大了井下探测的范围；自适应驱动装置上设有调节装置，能够根据具体探测过程而自动调节震源装置相对于自适应驱动装置伸出，实现机、电、仪一体化系统，方便操作，可产生有效地震波，提高资料解释精度；有效探测孔间地层的异常信息，为煤矿生产提供安全保障。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型调节装置的结构示意图；

图3为本实用新型震源装置的结构示意图

图4为本实用新型复合线缆的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、地震勘探震源装置；200、控制器；300、复合线缆；310、电缆芯； 320、信号线；330、电源线(与自适应驱动装置连接)；340、电源线(与自适应驱动装置连接)；350、外覆层；400、自适应驱动装置；410、固定板；420、固定柱；430、传动轴；431、车轮；500、震源发生装置；510、锤柄；520、弹性件；530、振动锤；600、调节装置；610、凸轮驱动装置； 611、电机；612、驱动轴；613、凸轮；620、容纳凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型涉及一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置，地震勘探震源装置100包括控制器200、复合线缆300和自适应驱动装置400，控制器200通过复合线缆300与自适应驱动装置400相连接，自适应驱动装置400能够根据指令自动行走；自适应驱动装置400上设置有用于形成震源的震源发生装置500和用于自动调节震源发生装置500 相对于自适应驱动装置400伸出的调节装置600，震源发生装置500在调节装置600的驱动下，相对于自适应驱动装置400伸出，并敲击岩石产生地震波。

本实用新型利用自适应驱动装置400能够在水平分支孔内部自动行走，将震源发生装置500携带进寻常勘探方式无法达到的位置，扩大了井下探测的范围；地震勘探震源装置100上设有调节装置600，能够根据具体探测过程而驱动震源发生装置500相对于自适应驱动装置伸出，震源发生装置500 在述调节装置600的驱动下，相对于自适应驱动装置400伸出，并敲击岩石产生地震波，实现机、电、仪一体化系统，方便操作，易于产生有效地震波；有效探测孔间地层的异常信息，为煤矿生产提供安全保障。

在一些实施例中，一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置，地震勘探震源装置100包括控制器200、复合线缆300和自适应驱动装置400，控制器200为笔记本电脑，便于携带和现场操作；控制器200通过复合线缆 300与自适应驱动装置400相连接，自适应驱动装置400能够根据指令自动行走；自适应驱动装置400上设置有用于产生地震波的震源发生装置500和用于驱动震源发生装置500相对于自适应驱动装置400伸出的调节装置600，控制器200通过复合线缆300能够采集到震源发生装置500的测量信号。

其中，如图2所示，所述调节装置600包括凸轮驱动装置610和容纳凹槽620，所述凸轮驱动装置610和容纳凹槽620分别安装在自适应驱动装置 400内，所述容纳凹槽620沿着与自适应驱动装置400的行进方向相垂直的方向设置，所述震源发生装置500安装在容纳凹槽内620，并能够在所述凸轮驱动装置610的驱动下沿着容纳凹槽620相对于自适应驱动装置400向外伸出。也就是说，所述震源发生装置500在所述调节装置600的驱动下，相对于自适应驱动装置400伸出，并敲击岩石产生地震波。另外的，容纳凹槽 630未在图2中显示出来，具体位置可以参考图1。

具体的，所述凸轮驱动装置610包括电机611、驱动轴612和凸轮613，所述电机611的输出端与驱动轴612的一端相连接，所述驱动轴612的另一端与凸轮613相连接，所述电机611通过驱动轴612驱动凸轮613转动；所述凸轮613转动时，长轴端敲击震源发生装置500，使其沿着容纳凹槽620 相对于自适应驱动装置400向外伸出，并敲击岩石产生地震波。

进一步的，所述震源发生装置500包括锤柄510、套设在锤柄510外的弹性件520和振动锤530，所述锤柄510远离振动锤530的一端与所述凸轮 613抵接，并随所述凸轮613的转动相对于所述自适应驱动装置400向外伸出，所述弹性件520一端与所述容纳凹槽620底部连接，另一端与所述振动锤530连接。也就是说，凸轮613转动时，长轴端敲击震源发生装置500，使其沿着容纳凹槽620相对于自适应驱动装置400向外伸出，并敲击岩石产生地震波，而在震源发生装置500伸出后，弹性件520的拉力作用将振动锤 530和锤柄510拉回原位。

优选地，弹性件520为弹簧。弹簧套在锤柄510外侧，一端与容纳凹槽 620底部连接，另一端与振动锤530相连接。所述锤柄510远离振动锤530 的一端与所述凸轮613抵接，并随所述凸轮613的转动相对于所述自适应驱动装置400向外伸出。凸轮613在驱动轴612的带动下转动，当凸轮613的长轴端转动到锤柄510一侧时，长轴端敲击锤柄510，振动锤530随锤柄510 相对于所述自适应驱动装置400向外伸出，且弹性件被拉伸；当凸轮613的短轴端转动到锤柄510一侧时，凸轮613与锤柄510之间存在一定间隙，振动锤530在弹性件的拉力作用下，随锤柄510相对于所述自适应驱动装置400 向内缩回，回归至原位。

也就是说，控制器200通过复合线缆300与电机611相接；电机611通过驱动轴612旋转带动凸轮613旋转；凸轮轴613旋转，长轴端撞击锤柄510，锤柄510带动振动锤530撞击岩石形成震源；振动锤530撞击岩石后由弹性件520拉动振动锤530归位。此外，在本实施例的地震勘探震源装置的实际操作过程中，通过电机611不断驱动凸轮613的旋转，使得振动锤530多次敲击岩石，增加了震源能量。

在至少一个实施例中，一种用于井下水平分支孔内的地震勘探震源装置，地震勘探震源装置100包括控制器200、复合线缆300和自适应驱动装置400，与上述实施例不同的是，自适应驱动装置400为与水平分支孔孔径相匹配的自适应管道机器人，自适应驱动装置400设有传动轴430，驱动轴 430上设有轮体431，方便自适应驱动装置400移动；复合线缆300包括电缆芯310、一组信号线320、两组电源线和外覆层350，外覆层350将电缆芯 310、一组信号线320及两组电源线包覆在内。具体的，一组信号线320有两根，两根信号线320均与与震源发生装置500连接；每组电源线均有两根电源线，为方便区分，设其中一组电源线的标号为330，另一组电源线的标号为340，电源线330与自适应驱动装置400连接，电源线340与齿轮驱动装置610相连接，上述线路的具体连接过程，未在图中标出。电缆芯为多股钢丝绳(股数为1-100)。

在一个或多个实施例中，与上述实施例不同的是，自适应驱动装置400 上安装有固定板410，凸轮驱动装置610安装在固定板410上。自适应驱动装置400上安装有固定柱420，复合线缆300与固定柱420固定连接。具体的一个实施例中，通过固定夹将复合线缆300夹住，防止复合线缆300与自适应驱动装置400脱离。

本实用新型目的在于针对目前在区域治理中构造探测装置很难到达水平分支孔的问题，设计出一套新的装置，利用管道机器人，将震源装置带入水平孔内，可有效产生地震波，有效探测孔间地层的异常信息，为煤矿生产提供安全保障。。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。