[发明专利]工程岩体声发射监测与传输系统

摘要

本发明公开了一种工程岩体声发射监测与传输系统，包括声发射传感器和地面工作站，声发射传感器安装在被监测岩体的钻孔中，将接收到的监测信号通过线缆传输至地面工作站，声发射传感器由声发射探头、探头安装机构和将安装有声发射探头的探头安装机构传送至钻孔内设定位置的传送机构组成，探头安装机构包括与传送机构连接的壳体以及用于容纳声发射探头的探头套筒。本发明工程岩体声发射监测与传输系统中的探头安装机构，通过设置在壳体与探头套筒之间的气囊与弹簧的相互配合，解决了声发射探头有效安装和耦合的难题，确保声发射探头与钻孔孔壁的有效耦合，从而增强对矿山岩石(体)稳定性及岩爆动力灾害的监测与预报可靠性。

主权项

1.一种工程岩体声发射监测与传输系统，包括声发射传感器和地面工作站(12)，所述声发射传感器用于安装在被监测岩体的钻孔中，将接收到的监测信号通过线缆(13)传输至地面工作站，地面工作站中的计算机(12-1)对来自声发射传感器的监测信号进行处理并予以显示，其特征在于所述声发射传感器由声发射探头(3)、探头安装机构和将安装有声发射探头的探头安装机构传送至钻孔内设定位置的传送机构组成，声发射探头(3)的数量至少为一个，探头安装机构的数量与声发射探头的数量相同，地面工作站(12)还包括充放气装置(12-2)；/n所述探头安装机构包括壳体(1)、探头套筒(2)、端盖(2-2)、弹簧(4)、气囊(10)和连接组件；所述壳体(1)为两端开口的薄壁圆筒体，壳体的内孔中设置有用于与探头套筒(2)组合的上导向筒(1-2)和下导向筒(1-3)，所述上导向筒(1-2)位于壳体内壁的顶部且朝向壳体一端或两端的筒壁端部设有便于声发射探头的线缆接头通过的第一槽口(1-4)，下导向筒(1-3)位于壳体内壁的底部且内孔为贯穿壳体壁的通孔，上导向筒的中心线与下导向筒的中心线在一条直线上且垂直于壳体的中心线；所述探头套筒(2)为下端封闭、上端开口的筒体，探头套筒的内孔与声发射探头(3)为间隙配合、外形与下导向筒(1-3)的内孔为间隙配合，探头套筒的下端面为与被监测岩体的钻孔弧度匹配的圆弧面，探头套筒筒壁上端设置有供声发射探头的线缆接头(3-1)伸出的一个或两个第二槽口(2-3)，外壁设置有两个弹簧座(2-1)，第二槽口(2-3)若为两个，两槽口相对于探头套筒的中心线呈轴对称分布，两弹簧座(2-1)相对于探头套筒的中心线呈轴对称分布，且两弹簧座的中心线在水平面投影的连线与所述第二槽口(2-3)的中心线在水平面的投影垂直；所述端盖(2-2)的内缘与探头套筒匹配，端盖(2-2)的外缘与壳体所设上导向筒(1-2)的内孔为间隙配合；所述连接组件为两套，分别安装在壳体(1)的两端；/n声发射探头(3)安装在探头套筒(2)内，其线缆接头(3-1)从探头套筒侧壁设置的第二槽口(2-3)伸出；端盖(2-2)覆盖在探头套筒(2)上端面并与探头套筒为可拆卸式连接；安装有声发射探头的探头套筒(2)放置在壳体(1)内，其下部段插入壳体所设下导向筒(1-3)且其下端位于壳体之外，其上部段插入壳体所设上导向筒(1-2)内，探头套筒(2)的放置方位应使声发射探头的线缆接头(3-1)朝向壳体的一端；气囊(10)放置在壳体所设上导向筒(1-2)与端盖(2-2)围成的腔室内，通过导气管(11)与地面工作站中的充放气装置(12-2)连接；弹簧(4)为两根，两根弹簧的一端分别与两个弹簧座(2-1)连接，两根弹簧的另一端分别与上导向筒两侧的壳体内壁连接，两根弹簧安装后处于拉伸状态或自由状态；传送机构与安装在壳体上的连接组件连接。/n