一种基于地震槽波勘探的智能震源激发系统的制作方法

1.本发明涉及采煤工作面震法勘探技术领域，特别是指一种基于地震槽波勘探的智能震源激发系统。


背景技术：

2.地震槽波勘探属震法勘探，是井下探测煤厚变化、断层、采空区等矿井隐蔽致灾地质因素较为准确的物探手段之一，近几年在国内发展较快。地震槽波勘探是在煤矿井下煤层开采工作面进行的，地震测线接收点和激发点沿煤巷布设，在工作面巷道布设若干数据采集仪器，用于接收震源激发的地震槽波信息。
3.当在煤层中激发一个震源时，产生的p波和s波在煤层内部相互混响、叠加形成了槽波。根据勘探目标、精度、工作面几何尺寸以及巷道地质资料等，需要提前确定所采用的勘探方法、震源以及数据接收点位置及密度等。在煤矿井下勘探过程中，震源一般采用“雷管+矿用乳化炸药”的组合方式，根据槽波勘探原理需要逐个激发。
4.根据煤矿井下放炮相关管理规定，必须采取远距离爆破，放炮地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内，采煤工作面放炮地点到工作面的距离不得小于100m，放炮后进入工作面检查的时间不得少于30min。而地震槽波勘探为达到勘探工作面数据全覆盖，需要设计数十炮，甚至更多，这就造成地震槽波勘探工作耗时较长，工作效率低。


技术实现要素：

5.本发明为解决现有技术中存在的问题，提出一种基于地震槽波勘探的智能震源激发系统。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种基于地震槽波勘探的智能震源激发系统，包括：震源激发装置、远控主机、通信数据线以及若干信号接收单元和震源，震源激发装置连接在通信数据线的终端，通信数据线上还连接有若干信号接收单元，每个信号接收单元各与一个震源连接，远控主机连接在信号接收单元与震源激发装置之间的通信数据线上，且远控主机在靠近震源激发装置的一端。
7.优选的，若干震源采用型号、规格相同低延期雷管和矿用乳化炸药，雷管延期越短越好，优先选用瞬发电雷管。
8.优选的，信号接收单元由压紧盖、通信线接头、壳体、连接线以及电线快插接头组成，通信线接头上开有卡槽，在卡槽上设有双针，通信数据线从卡槽内穿过并由压紧盖上下凸的压块压紧固定，在壳体内设有可控芯片，所述可控芯片与通信线接头、连接线电连接，电线快插接头为按压式插接头，按压式接头插拔安装，方便快捷，电线快插接头两端分别与连接线和震源的脚线相连接。
9.优选的，为保证连接安全性，两条连接线采用一长一短错位安装。
10.优选的，通信数据线采用导电性好的绝缘双绞线，能够稳定传输信号数据；压紧盖闭合后，通信线接头上的双针刺破通信数据线表皮与其内部的导线芯接触。
11.优选的，所述可控芯片安装在通信线接头与连接线之间，其电路模块默认状态设置为“常开”，为便于远控主机识别与处理，每个所述可控芯片都具有独立不重复的物理地址，远控主机的通过通信数据线可控制所述可控芯片实现电路闭合。
12.优选的，远控主机包括存储模块、数据处理模块、显示模块、报警模块，所述存储模块对各个信号接收单元进行识别记录；所述数据处理模块对信号接收单元以及通信数据线进行控制；所述显示模块为可人机交互的显示装置。
13.本发明的有益效果是：本发明可以实现煤矿井下远距离、定点可控激发，解决现地震槽波勘探中需要人工逐个连接、激发的费时费力问题，使工作流程智能简便，安全高效，工作效率显著提高，对煤矿地震槽波勘探技术推广具有重要意义。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明的示意图；图2为本发明信号接收单元的结构示意图；图3为本发明信号接收单元的主视图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.如图1~图3所示1.一种基于地震槽波勘探的智能震源激发系统，包括：震源激发装置1、远控主机2、通信数据线3以及若干信号接收单元4和震源5，震源激发装置1连接在通信数据线3的终端，通信数据线3上还连接有若干信号接收单元4，每个信号接收单元4各与一个震源5连接，远控主机2连接在信号接收单元4与震源激发装置1之间的通信数据线3上，且远控主机2在靠近震源激发装置1的一端。
18.由于槽波传播速度快，为提高数据质量，震源5采用型号、规格相同低延期雷管和矿用乳化炸药，雷管延期越短越好，优选瞬发电雷管。
19.信号接收单元4由压紧盖41、通信线接头42、壳体43、连接线44以及电线快插接头45组成，通信线接头42上开有卡槽46，在卡槽46上设有双针47，通信数据线3从卡槽46内穿过并由压紧盖41上下凸的压块48压紧固定，压紧盖41闭合后，压紧盖41上的卡头49卡在小卡槽50内实现锁定，通信线接头42上的双针47刺破通信数据线3表皮与其内部的导线芯接触，实现通信数据线3与壳体43内可控芯片的连通，既采用“点针式”保证线路连通。
20.在复位时，通信线接头42按下复位按钮51，卡头49可以从小卡槽50内脱离，实现压
紧盖41的复位。
21.在壳体43内设有可控芯片，可控芯片与通信线接头42、连接线44电连接，可控芯片安装在通信线接头42与连接线44之间，其电路模块默认状态设置为“常开”，为便于远控主机2识别与处理，每个可控芯片42具有独立不重复的物理地址，在远控主机2的控制下可实现电路闭合。
22.电线快插接头45为按压式插接头，该结构插拔安装方便快捷；为保证连接的安全性，两条连接线44与震源5的脚线采用一长一短错位的连接方式，避免连接处出现交叉相连的情况。
23.远控主机1内置控制系统，包括对各个信号接收单元4进行识别记录的存储模块、对信号接收单元4以及通信线路进行控制的数据处理模块、便于人机交互的显示模块、出现异常情况的报警模块，远控主机1一方面能够对连接在线路中的信号接收单元4的物理地址进行识别，并根据其位置进行排序，显示在显示模块的主机界面，另一方面可通过通信数据线3对各个信号接收单元4进行远程控制，进行触发，其既可手动操作，也可通过时间等参数设置进行智能触发，在通信数据线3线路连接不通、连接异常等情况时，远控主机会进行报警提示。
24.该系统的实现方法如下：施工方案设计，首先根据勘探目标、精度、工作面几何尺寸和巷道素描图等资料，确定所采取的勘探方法（透射法、反射法或透射/反射联合法）、震源点和检波点位置，确定时间、人员、装备数量以及相应的安全措施，将装备提前运送至指定地点，完成施工前准备工作；钻孔施工，按照步骤（1）选定的设计方案，施工完成设计图中震源孔位置，并做好点位标识，以s1、s2、s3
……
从小到大进行顺序标记，施工人员在标识牌位置进行炮孔施工，深2~3m，根据工作面尺寸，炸药量,为100—300g，放炮员应在入场前提前检查雷管规格，保证同一型号，延时短的优先选择，无混装。
25.系统装置连接，将通信数据线3沿巷道布设，起点位于最远震源孔设计点外侧2-5m，终点至安全激发点，通信数据线3要靠近钻孔一侧地面处，防止人员或井下机器设备损坏线缆，在震源钻孔施工完毕后，将炸药安装在孔底，炮泥采用优质黄泥，装满压实，封孔长度不得少于0.6m。
26.炸药安装完成后，将震源5引出的两根脚线分别与信号接收单元4上的两个电线快插接头45相连接，采用长短错位连接，防止短路，然后将通信数据线3放入通信线接头42的卡槽46内，将压紧盖41压紧，确保双针47插破通信数据线3的绝缘表皮与导电芯接触，按照上述步骤连接所有震源点；完成后，在设计震源激发点将远控主机1连接到通信数据线3上，对各个信号接收单元4的物理地址进行识别，并按照从近到远或从远到近顺序进行排序，如有异常，及时排查更换设备，布置好仪器设备，对整个系统进行最后一次检查，工作面应保证通风正常，无危险隐患，并在工作面警戒点做好警戒工作。
27.施工作业，系统连接完成后，工作面首先撤人，然后断电，确保作业环境安全后，在安全激发点将震源激发装置接入远控主机1，根据整个地震槽波勘探系统，需要激发震源时，远控主机1对相应编号的信号接收单,4进行控制，闭合回路，然后震源激发装置激发震源，按照上述步骤逐个顺序激发震源。
28.装备回收，作业结束后，对现场进行检查，确保无哑炮、丢炮，清点设备。
29.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。