底板4之間，墊板32放置在巷道底板4表面，通過液壓提升機構的爪臂13托起銷子7，壓縮氣體彈簧9，氣動釋放裝置的抓鉤14抓住銷子7，給氣動釋放裝置的氣缸17、氣缸37上腔注入壓縮空氣，氣缸17、氣缸37縮回，夾板18鎖緊抓鉤14，使震源處于待激發(fā)狀態(tài)。給氣缸17、氣缸37下腔注入壓縮空氣，氣缸17、氣缸37伸出，夾板18解鎖，釋放氣體彈簧9，氣體彈簧9驅(qū)動錘頭6擊打埋設在巷道底板4上的墊板32，墊板32擊打煤巖體，在煤巖體中激發(fā)震動波。頂緊機構頂緊巷道頂板的反作用力，對墊板32施加預緊力。通過縮回頂緊機構10，可以拆卸震源。通過沿巷道走向上間隔一定距離布置震源，經(jīng)常性地重復激發(fā)震動波，能夠及時反映工作面應力的動態(tài)變化、轉(zhuǎn)移情況。
[0068]本實施例的裝置為:
機身8側邊安裝有頂緊機構10，頂緊機構10頂緊巷道頂板11。由頂緊機構10底部頂緊墊板32，氣體彈簧9安裝在機身8上，前端安裝有錘頭6，錘頭6上有銷子7。氣動釋放裝置安裝在機身8上，氣動釋放裝置包括氣缸17、夾板18、抓鉤14、彈簧15、氣缸37。
[0069]本發(fā)明工作原理是:
本發(fā)明通過頂緊機構將震源固定在巷道頂板底板之間，或通過錨桿、錨索端頭將震源固定在巷道壁上，利用氣體彈簧、金屬彈簧作為激發(fā)動力源，驅(qū)動錘頭擊打埋設在巷道底板中的墊板，墊板擊打煤巖體，激發(fā)平行于煤層傳播的縱波和橫波，或通過擊打放置在巷道底板表面的墊板，墊板擊打煤巖體，在煤巖體中激發(fā)平行于煤層傳播的橫波；或利用氣體或固體爆炸作為激發(fā)動力源，在煤巖體中激發(fā)震動波。通過調(diào)節(jié)錘頭的質(zhì)量、氣體或金屬彈簧的輸出力、沖擊行程，以及墊板的材質(zhì)、形狀、尺寸和傾斜角度，產(chǎn)生不同能量和頻率及不同縱、橫波形式的震動波。
[0070]本文中應用了具體個例對本發(fā)明的結構原理及實施方式進行了闡述，以上實施例只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
[0071]本發(fā)明未涉及部分如氣體彈簧、金屬彈簧、馬達、伸縮缸、滑輪的結構、工作原理等均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
【主權項】
1.一種巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)方法，其特征是: 首先，通過頂緊機構(10)頂緊巷道頂板(11)，將機身(8)固定在巷道頂板(11)和底板(4)之間，或通過錨桿、錨索端頭(20)將機身(8)固定在巷道壁上； 其次，利用彈簧驅(qū)動機構驅(qū)動錘頭(6)擊打埋設在巷道底板(4)中的墊板(1)，第一墊板(I)擊打煤巖體，或通過擊打放置在巷道底板(4)表面的第二墊板(32)，墊板(32)擊打煤巖體，在煤巖體中激發(fā)產(chǎn)生可控震動波，供CT探測裝置檢測，進行震動波層析成像反演，從而得到煤巖體應力分布特征和高應力分布區(qū)域，實現(xiàn)動力災害的預測預報。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述的頂緊機構(10)包括液壓頂緊式、氣動頂緊式和螺旋機械頂緊式。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是彈簧驅(qū)動機構包括氣體彈簧(9)驅(qū)動式或金屬彈簧(27)驅(qū)動式。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征是所述的氣體彈簧(9)包括空氣式和氮氣式。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征是所述的氣體彈簧(9)或金屬彈簧(27)通過液壓提升式、氣動提升式、螺旋機械提升式、和滑輪提升式提升機構驅(qū)動帶動錘頭上移和沖擊第一墊板(I)或第二執(zhí)行板(32)。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述的第一墊板(I)埋設在巷道底板(4)中，放置在底座(2)上或放置在底座(33)中，一側接觸煤巖體；所述的第二墊板(32)放置在巷道底板(4)表面；第一墊板(I)的預緊力通過頂緊機構(10)頂緊巷道的反作用力或預緊裝置實現(xiàn)，第二墊板的預緊力通過頂緊機構(10)頂緊巷道的反作用力實現(xiàn)；所述的預緊裝置包括液壓頂緊式、氣動頂緊式或螺旋機械頂緊式。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是通過調(diào)節(jié)錘頭的質(zhì)量、氣體彈簧或金屬彈簧的輸出力、沖擊行程，以及墊板的材質(zhì)、形狀、尺寸和傾斜角度，產(chǎn)生不同能量和頻率及不同縱、橫波形式的震動波。
8.—種巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)方法，其特征是: 首先，通過頂緊機構(10)頂緊巷道頂板(11)，將機身(8)固定在巷道頂板(11)和底板(4)之間，或通過錨桿、錨索端頭(20)將機身(8)固定在巷道壁上； 其次，通過在機身(8)內(nèi)設置爆炸室(35)，利用氣體或固體爆炸，直接在巷道底板煤巖體中激發(fā)震動波，供CT探測裝置檢測，進行震動波層析成像反演，從而得到煤巖體應力分布特征和高應力分布區(qū)域，實現(xiàn)動力災害的預測預報。
9.一種巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是它包括: 一機身(8)，機身(8)通過頂緊機構(10)或錨桿、錨索端頭(22)固定安裝在巷道頂板(11)和底板(4)之間或巷道壁上； 一錘頭(6)，該錘頭(6)與提升機構相連，提升機構用于將錘頭提升到激發(fā)位置； 一釋放機構，該釋放機構用于將儲能后的錘頭釋放使之產(chǎn)生所需的震動波； 一激發(fā)動力源，該激發(fā)動力源為氣體彈簧或金屬彈簧，氣體彈簧或金屬彈簧受提升機構的作用產(chǎn)生壓縮，形成驅(qū)動錘頭所需的動能，在釋放機構動作后驅(qū)動錘頭快速沖擊第一墊板(I)或第二墊板(32)。
10.根據(jù)權利要求9所述的巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是所述的第一墊板(I)埋設在巷道底板(4)時，機身(8)頂部安裝有頂緊機構(10)，頂緊機構(10)頂緊巷道頂板(11)，由機身(8)底部頂緊墊板(1)，側面抵緊底座(2)或底座(33)，底座(2)頂部放置橡膠體(3)，由壓板(5)壓緊，形成密閉沖擊腔；或由壓板(5)直接壓緊底座(33)，側面放置橡膠體(34)，預緊裝置(34’)抵緊第一墊板(I);所述的第二墊板(32)放置在巷道底板(4)表面時，頂緊機構(10)頂緊巷道頂板(11)，機身(8)底部頂緊墊板(32)。
11.根據(jù)權利要求9所述的巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是所述的氣體彈簧包括:空氣彈簧和氮氣彈簧。
12.根據(jù)權利要求9所述的巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是所述的氣體彈簧(9 )安裝在機身(8 )內(nèi)部或外部，前端安裝有錘頭(6 )，錘頭(6 )上連接有銷子(7)，機身(8)上有銷子運動槽(19);銷子(7)由爪臂(13)驅(qū)動上移到釋放機構處于待激發(fā)狀態(tài)，爪臂(13)由缸體(12)驅(qū)動上下移動。
13.根據(jù)權利要求9所述的巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是所述的頂緊機構包括:液壓頂緊缸、氣動頂緊缸、螺旋機械頂緊裝置。
14.根據(jù)權利要求9所述的巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是所述的金屬彈簧(27)安裝在機身(8)內(nèi)部或外部，金屬彈簧(27)的下端與滑套(36)相抵，滑套(36)與錘頭(6)同步移動，錘頭(6)的上端與爪鉤(23)相連，爪鉤(23)由提升機構驅(qū)動上移，當爪鉤上移進入起釋放作用的定位筒(28)中時，定位筒推動推板(24)使爪鉤釋放錘頭，錘頭在金屬彈簧(27)的彈力作用下迅速下移沖擊第一墊板(I)或第二墊板(32)產(chǎn)生震動波；所述的提升機構包括氣動馬達(31)，氣動馬達(31)帶動滾筒(30)，拉動鋼絲繩(26)，經(jīng)過滑輪(29 )帶動滑輪(25 )，滑輪(25 )安裝在爪鉤(23 )上，爪鉤(23 )抓緊錘頭(6 )上移，壓縮金屬彈費(27 )。
15.一種巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)裝置，其特征是它包括機身(8)，機身(8)通過頂緊機構(10)或錨桿、錨索端頭(22)固定安裝在巷道頂板(11)和底板(4)之間或巷道壁上，機身(8)中設有爆炸腔(35)。
【專利摘要】一種巷道內(nèi)布置的地震CT探測用震動波激發(fā)方法和裝置，其特征是通過頂緊機構將震源固定在巷道頂板底板之間，或通過錨桿、錨索端頭將震源固定在巷道壁上，利用氣體彈簧、金屬彈簧作為激發(fā)動力源，驅(qū)動錘頭擊打埋設在巷道底板中的墊板，墊板擊打煤巖體，或通過擊打放置在巷道底板表面的墊板，墊板擊打煤巖體，在煤巖體中激發(fā)震動波；或利用氣體或固體爆炸作為激發(fā)動力源，在煤巖體中激發(fā)震動波。本發(fā)明能夠適應煤礦井下巷道工作環(huán)境，結構簡單，安裝、拆卸方便，可替代爆炸震源，提高地震CT探測技術的效率。
【IPC分類】E21F17-18
【公開號】CN104747234
【申請?zhí)枴緾N201510131873
【發(fā)明人】王桂峰, 鞏思園, 竇林名, 何江, 蔡武, 李振雷
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月24日