井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波ct探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源和震源產(chǎn)生方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源和震源產(chǎn)生方法，它通過(guò)在井下煤層工作面巷道側(cè)幫施工一排鉆孔。在每個(gè)鉆孔內(nèi)安裝可控震源。液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源通過(guò)注油膨脹鎖緊在鉆孔中。氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源，需要利用水力割縫刀具割縫，通過(guò)氣缸帶動(dòng)爪板張開(kāi)，頂緊在水力割縫出的壁面來(lái)鎖緊震源。通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊錘的氣源參數(shù)和電磁參數(shù)，可調(diào)節(jié)震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量、頻率大小。當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大到套筒上兩個(gè)切槽的距離時(shí)，通過(guò)氣缸帶動(dòng)沖擊錘自動(dòng)進(jìn)給補(bǔ)償，使沖擊錘的錘頭與沖擊活塞重新保持起始間距。本發(fā)明能使震源長(zhǎng)期穩(wěn)定、重復(fù)地輸出沖擊力，且可實(shí)現(xiàn)震源的回收。
【專利說(shuō)明】井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式 可控震源和震源產(chǎn)生方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)技術(shù)，具體地說(shuō)是 一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源和震源產(chǎn)生方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)礦井開(kāi)采進(jìn)入深部，沖擊礦壓災(zāi)害對(duì)礦井安全生產(chǎn)影響日益深重。震動(dòng) 波CT是工程物探的一種新的勘探方法，也稱震動(dòng)波層析成像方法，通過(guò)震動(dòng)波射線穿透地 質(zhì)體的走時(shí)和波動(dòng)能量變化的觀測(cè)，計(jì)算機(jī)處理反演獲得地質(zhì)體內(nèi)部震動(dòng)波速或震動(dòng)波衰 減系數(shù)分布圖像，根據(jù)該圖像信息與地質(zhì)體應(yīng)力及結(jié)構(gòu)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系，重現(xiàn)地質(zhì)體內(nèi)部 的結(jié)構(gòu)圖像。
[0003] 近年來(lái)，該技術(shù)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，通過(guò)在煤層回采工作面的回風(fēng)巷(運(yùn) 輸巷）內(nèi)陣列布置一定數(shù)量的震源，另一側(cè)運(yùn)輸巷(回風(fēng)巷）陣列布置一定數(shù)量的檢波器，直 觀反映工作面震動(dòng)波波速高或者異常的區(qū)域。應(yīng)用表明，震動(dòng)波CT能夠探測(cè)沖擊礦壓危險(xiǎn) 區(qū)域，揭示工作面應(yīng)力的變化、轉(zhuǎn)移情況，可為沖擊礦壓動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防沖措施效果 檢驗(yàn)及安全措施制定等提供重要參考依據(jù)。
[0004] 目前，基于震動(dòng)波CT的井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域探測(cè)技術(shù)，震源的產(chǎn)生需要 在巷道側(cè)幫鉆孔，然后在鉆孔內(nèi)布設(shè)炸藥卷，通過(guò)引爆炸藥來(lái)產(chǎn)生人工震動(dòng)波震源。這種方 式安全隱患多，效率低，需要耗費(fèi)大量的人力物力；同時(shí)爆破力難以準(zhǔn)確控制和重復(fù)產(chǎn)生， 測(cè)試參數(shù)容易出現(xiàn)偏差影響準(zhǔn)確度，出現(xiàn)盲炮往往會(huì)導(dǎo)致測(cè)試工作必須重新開(kāi)始，工程量 大。這些因素導(dǎo)致基于震動(dòng)波CT的工作面沖擊危險(xiǎn)性探測(cè)一般只在工作面回采前進(jìn)行預(yù) 評(píng)價(jià)，但隨著工作面的回采，工作面應(yīng)力不斷發(fā)生變化和轉(zhuǎn)移，僅僅在回采前進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖擊礦壓動(dòng)力災(zāi)害動(dòng)態(tài)、及時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的需求，不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) 的自動(dòng)化和常態(tài)化。這些因素還使震動(dòng)波CT探測(cè)技術(shù)難以有效、及時(shí)地檢驗(yàn)防沖措施效 果，難以發(fā)揮該技術(shù)指導(dǎo)安全措施制定的能力。
[0005] 解決上述技術(shù)局限性的關(guān)鍵是研制出一種能夠在井下煤層工作面巷道內(nèi)沿煤層 傾向以任意角度鉆孔布置；能夠鎖緊在鉆孔內(nèi)，長(zhǎng)期穩(wěn)定、重復(fù)地輸出沖擊力的可控震源系 統(tǒng)。且震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量、頻率大小均可調(diào)節(jié)，同時(shí)震源體積小、安全可靠、操作簡(jiǎn)單、 成本低廉，自動(dòng)化程度高。
[0006] 在以往的工程物探、石油勘探、煤層勘探、地質(zhì)調(diào)查、地震結(jié)構(gòu)調(diào)查等淺地層的地 球物理勘探中，使用的可控震源車、氣槍震源和電火花震源等，大多只能在地表和海洋中使 用。而在一些石油和地質(zhì)勘探使用的井間地震技術(shù)中，震源體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，且 大多在堅(jiān)井中使用，產(chǎn)生的是水平徑向力。這些在石油和地質(zhì)勘探中使用的震源，因其應(yīng)用 領(lǐng)域的不同有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和使用方法，不能適用于井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波 CT探測(cè)技術(shù)當(dāng)中，因此迫切需要研制適用于該技術(shù)的可控震源系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)沖擊危險(xiǎn)預(yù)測(cè) 預(yù)報(bào)的自動(dòng)化和常態(tài)化，最大化發(fā)揮井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)技術(shù)的 潛能，提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作效率，及時(shí)檢驗(yàn)防沖措施效果并指導(dǎo)安全措施制定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)技術(shù)中， 使用炸藥震源安全隱患多、效率低、工程量大，難以滿足沖擊礦壓動(dòng)力災(zāi)害動(dòng)態(tài)、及時(shí)預(yù)測(cè) 預(yù)報(bào)的需求，難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的自動(dòng)化和常態(tài)化，難以有效、及時(shí)地檢驗(yàn)防沖措 施效果，難以發(fā)揮該技術(shù)指導(dǎo)安全措施制定的能力等問(wèn)題，而提供一種體積小、安全可靠、 操作簡(jiǎn)單、成本低廉，自動(dòng)化程度高，能夠在井下煤層工作面巷道內(nèi)沿煤層傾向以任意角度 鉆孔布置；能夠鎖緊在鉆孔內(nèi)，長(zhǎng)期穩(wěn)定、重復(fù)地輸出沖擊力的井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū) 域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源和震源產(chǎn)生方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案之一是： 一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源，其特征是它 包括： 一孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)，該孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)用于將可控震源固定在巷道中所鉆的震源孔中，防 止可控震源因沖擊反作用而滑出震源孔外； 一自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)，該自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)中的沖擊錘能錘擊活塞對(duì)震源孔底部產(chǎn)生供檢 測(cè)用的震動(dòng)；自補(bǔ)償機(jī)構(gòu)能自動(dòng)將沖擊錘移動(dòng)到新的工作位置，以便為再次錘擊活塞提供 所需的運(yùn)動(dòng)距離； 一套筒1，該套筒1用于將孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)和自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)連接成一體并為孔內(nèi)張緊 機(jī)構(gòu)和自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源提供安裝空間。
[0009] 所述的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)式或液壓式。
[0010] 所述的氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)包括尾端蓋2、滑槽板3、墊板4、爪板5、連桿6、滑塊 7、連接件8、第一伸出桿9、前端蓋10、第一 T形塊11、第一爪勾12、第一彈簧13、第一頂出連 接件14、第一頂出件15、第一拉桿16、第一氣缸連接件17、第一氣缸法蘭18、第一氣缸19， 所述前端蓋10固定安裝在套筒1的尾端上，墊板4固定在尾端蓋2與前端蓋10之間，滑槽 板3固定在墊板4上，爪板5的一端鉸裝在滑槽板3的一端并能收納在該滑槽板3的滑槽 中，滑塊7也安裝在滑槽板3的滑槽中，滑塊7的一端與連桿6的一端相鉸接，連桿6的另 一端與爪板5相鉸接交能收納在爪板5的凹槽中，滑塊7的另一端通過(guò)連接件8與第一伸 出桿9的一端相連，第一伸出桿9的另一端穿過(guò)前端蓋10分別與位于套筒1中的對(duì)應(yīng)的第 一 T形塊11相連，在兩塊第一 T形塊11中間安裝有兩個(gè)第一爪勾12,兩個(gè)第一爪勾12勻 鉸裝第一 T形塊11上并通過(guò)第一連接彈簧13相拉使兩個(gè)爪勾始終保持外張狀態(tài)；在兩個(gè) 第一爪勾12之間安裝有用于使兩個(gè)爪勾呈收緊狀態(tài)從而脫離套筒1內(nèi)壁上設(shè)置的齒槽限 制的第一頂出件15,第一頂出件15與第一頂出連接件14相連，第一頂出連接件14與穿過(guò) 第一 T形塊11的第一拉桿16的一端相連，第一拉桿16的另一端與第一氣缸連接件17相 連，第一氣缸連接件17與固定在套筒1中的作為孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第一氣缸19相連， 第一氣缸19上安裝有第一氣缸法蘭18。
[0011] 所述的液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)包括軟鋼膨脹囊39、尾端蓋40、輸線管41、前端蓋42、 固接桿43和氣缸后法蘭44 ;所述的軟鋼膨脹囊39的兩端焊接在尾端蓋40和前端蓋42上， 輸線管41焊接在尾端蓋40和前端蓋42中心位置，前端蓋42通過(guò)固接桿43連接氣缸后法 蘭44,氣缸后法蘭44與第二氣缸20相連。
[0012] 所述的自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)包括第二氣缸20、第二氣缸法蘭21、第二氣缸連接件22、 第二拉桿23、第二頂出連接件24、第二頂出件25、第二爪勾26、第二彈簧27、第二T形塊28、 第二伸出桿29、滑板30、沖擊錘31、沖擊活塞32、和密封圈38,所述滑板30的一面與沖擊 錘31焊接相連，滑板30的另一面連接有兩個(gè)第二伸出桿29,第二伸出桿29與對(duì)應(yīng)的第二 T形塊28相連，兩個(gè)第二T形塊28中間安裝有兩個(gè)第二爪勾26,兩個(gè)第二爪勾26均鉸裝 在第二T形塊28上，兩者之間通過(guò)第二彈簧27相拉從而使兩個(gè)第二爪勾的勾端呈勾住套 筒1內(nèi)壁上的齒槽的狀態(tài)，在兩個(gè)第二爪勾26之間安裝有一個(gè)第二頂出件25,第二頂出件 25頂住第二爪勾26從而使第二爪勾26在非工作狀態(tài)保持與套筒1內(nèi)壁上的齒槽分離的狀 態(tài)；第二頂出件25與第二頂出連接件24相連，第二頂出連接件24通過(guò)穿過(guò)第二T形塊28 的第二拉桿23與第二氣缸連接件22相連，第二氣缸連接件22與固定在套筒1內(nèi)的作為自 補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第二氣缸20相連，第二氣缸20上安裝有第二氣缸法蘭21 ;沖擊活 塞32與沖擊錘31相連，在沖擊活塞32上套裝有密封圈38。
[0013] 所述的沖擊活塞32安裝有彈出桿33、固定桿34和密封圈38,彈出桿33依次連接 端塞件35、緊固件36和彈簧37。
[0014] 所述的所述沖擊錘31為氣動(dòng)式或電磁式?jīng)_擊錘。
[0015] 本發(fā)明技術(shù)方案之二是： 一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用震源產(chǎn)生方法，其特征是它包括 以下步驟： 首先，在井下煤層工作面巷道側(cè)幫加工一排鉆孔；在每個(gè)鉆孔內(nèi)安裝一個(gè)可控震源并 通過(guò)可控震源中的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)將其鎖定在鉆孔中； 其次，向第二氣缸內(nèi)注入壓縮空氣，第二氣缸伸出，通過(guò)第二拉桿和第二T形塊帶動(dòng)第 二伸出桿向外伸出；第二伸出桿通過(guò)滑板帶動(dòng)沖擊錘移動(dòng)并將活塞頂緊在鉆孔底部，同時(shí) 使第二爪勾在第二彈簧的作用下，勾緊在套筒上的第一個(gè)齒槽內(nèi)，通過(guò)固定桿使沖擊錘的 錘頭與沖擊活塞保持起始間距；然后切斷第二氣缸20的供氣； 第三，啟動(dòng)沖擊錘，擊打沖擊活塞，沖擊活塞擊打鉆孔底部，產(chǎn)生震動(dòng)波；鉆孔底部被壓 縮，沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大，沖擊活塞通過(guò)密封圈的摩擦力抵緊鉆孔底部； 第四，再次向第二氣缸注入壓縮空氣，當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大到套筒 上兩個(gè)齒槽的距離時(shí)，第二爪勾勾緊在套筒上的第二個(gè)齒槽內(nèi)，使沖擊錘的錘頭與沖擊活 塞重新保持起始間距；切斷第二氣缸供氣； 第五，重復(fù)第三至第四步的內(nèi)容，可使震源重復(fù)輸出沖擊力； 第六，使孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)反向動(dòng)作解除其與鉆孔的定位，同時(shí)向第二氣缸中注入壓縮空 氣，第二氣缸反向縮回；第二氣缸通過(guò)第二拉桿帶動(dòng)第二頂出件，推動(dòng)第二爪勾脫離套筒上 的切齒槽，隨后拉動(dòng)第二伸出桿，使滑板和沖擊錘縮回。
[0016] 通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊錘的氣源參數(shù)和電磁參數(shù)調(diào)節(jié)震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量和頻率的大 小。
[0017] 所述的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)為液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)時(shí)，通過(guò)向液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震 源中注油，軟鋼膨脹囊在鉆孔內(nèi)漲緊，從而將可控震源鎖緊在鉆孔中；所述的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu) 為氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)先利用水力割縫刀具在距離孔底距離等于一個(gè)套筒長(zhǎng)度的位 置處割縫，然后向氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的第一氣缸中注入壓縮空氣，第一氣缸伸出，通過(guò)第 一拉桿和第一 T形塊帶動(dòng)第一伸出桿9向外伸出，第一伸出桿通過(guò)第一連接件帶動(dòng)滑塊在 滑槽板中運(yùn)動(dòng)，滑塊通過(guò)連桿帶動(dòng)爪板張開(kāi)，頂緊在水力割縫中，第一爪勾在第一彈簧的作 用下，勾緊在套筒上的齒槽內(nèi)，切斷第一氣缸供氣從而將氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)固定在鉆孔 中；當(dāng)將液壓油從軟鋼膨脹囊中抽出時(shí)，軟鋼膨脹囊縮小以便于將液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)從 鉆孔中取出，當(dāng)向第一氣缸19反向動(dòng)作，通過(guò)第一拉桿和第一頂出連接件帶動(dòng)第一頂出件 推動(dòng)第一爪勾脫離套筒上的齒槽，隨后拉動(dòng)第一伸出桿，使爪板縮回，以便將氣動(dòng)式孔內(nèi)張 緊機(jī)構(gòu)從鉆孔中取出。
[0018] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)沖擊危險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的自動(dòng)化和常態(tài)化，最大化發(fā)揮井下煤層工作面沖 擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)技術(shù)的潛能，提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作效率，能夠及時(shí)檢驗(yàn)防沖措施效 果并指導(dǎo)安全措施制定。
[0019]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是帶氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)震源的三維外觀圖。
[0021] 圖2是起始狀態(tài)時(shí)帶氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)震源的三維剖視圖。
[0022] 圖3是爪板張開(kāi)時(shí)帶氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源的三維剖視圖。
[0023] 圖4是爪板張開(kāi)時(shí)帶氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源的二維剖視圖。
[0024] 圖5是圖1中爪勾放大的三維剖視圖 圖6震源在井下煤層鉆孔中布置的示意圖。
[0025] 圖7是帶液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)震源的三維外觀圖。
[0026] 圖8是起始狀態(tài)時(shí)帶液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)震源的三維剖視圖。
[0027] 圖9是沖擊活塞頂出時(shí)帶液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)震源的三維剖視圖。
[0028] 圖10是沖擊活塞頂出時(shí)帶液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)震源的二維剖視圖。
[0029] 圖中：1為套筒,2為尾端蓋、3為滑槽板、4為墊板、5為爪板、6為連桿、7為滑塊、8 為連接件、9為第一伸出桿、10為前端蓋、11為第一 T形塊、12為第一爪勾、13為第一彈簧、 14為第一頂出連接件、15為第一頂出件、16為第一拉桿、17為第一氣缸連接件、18為第一 氣缸法蘭、19為第一氣缸；20為第二氣缸、21為第二氣缸法蘭、22為第二氣缸連接件、23為 第二拉桿、24為第二頂出連接件、25為第二頂出件、26為第二爪勾、27為第二彈簧、28為第 二T形塊、29為第二伸出桿、30為滑板、31為沖擊錘、32為沖擊活塞、33為彈出桿、34為固 定桿、35為纟而塞件、36為緊固件、37為彈黃、38為念'封圈，39為軟鋼膨脹囊、40為尾纟而蓋、41 為輸線管、42為前端蓋、43為固接桿、44為氣缸后法蘭。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0031] 實(shí)施例一。
[0032] 如圖1-6所示。
[0033] -種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源，由孔內(nèi) 張緊機(jī)構(gòu)和自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)及套筒1組成，它的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1、2所示。多個(gè)可控 震源陣列布置在巷道內(nèi)形成可控震源系統(tǒng)，如圖6?？變?nèi)張緊機(jī)構(gòu)可分為圖1-5所示的氣動(dòng) 式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，也可為圖7-10所示的液壓式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0034] 氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)如圖1-4所示，圖1-2為未使用狀態(tài)的示意圖，圖3-4為使用 狀態(tài)時(shí)爪板5張開(kāi)插入鉆孔內(nèi)的割縫中時(shí)的狀態(tài)圖，氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)包括尾端蓋2、滑 槽板3、墊板4、爪板5、連桿6、滑塊7、連接件8、第一伸出桿9、前端蓋10、第一 T形塊11、第 一爪勾12、第一彈簧13、第一頂出連接件14、第一頂出件15、第一拉桿16、第一氣缸連接件 17、第一氣缸法蘭18、第一氣缸19,所述前端蓋10固定安裝在套筒1的尾端上，墊板4固定 在尾端蓋2與前端蓋10之間，滑槽板3固定在墊板4上，爪板5的一端鉸裝在滑槽板3的 一端并能收納在該滑槽板3的滑槽中，滑塊7也安裝在滑槽板3的滑槽中，滑塊7的一端與 連桿6的一端相鉸接，連桿6的另一端與爪板5相鉸接交能收納在爪板5的凹槽中，滑塊7 的另一端通過(guò)連接件8與第一伸出桿9的一端相連，第一伸出桿9的另一端穿過(guò)前端蓋10 分別與位于套筒1中的對(duì)應(yīng)的第一 T形塊11相連，在兩塊第一 T形塊11中間安裝有兩個(gè) 第一爪勾12,兩個(gè)第一爪勾12勻鉸裝第一 T形塊11上并通過(guò)第一連接彈簧13相拉使兩個(gè) 爪勾始終保持外張狀態(tài)；在兩個(gè)第一爪勾12之間安裝有用于使兩個(gè)爪勾呈收緊狀態(tài)從而 脫離套筒1內(nèi)壁上設(shè)置的齒槽限制的第一頂出件15,第一頂出件15與第一頂出連接件14 相連，第一頂出連接件14與穿過(guò)第一 T形塊11的第一拉桿16的一端相連，第一拉桿16的 另一端與第一氣缸連接件17相連，如圖5所示，第一氣缸連接件17與固定在套筒1中的作 為孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第一氣缸19相連，第一氣缸19上安裝有第一氣缸法蘭18,使用 時(shí)應(yīng)先在巷道鉆孔內(nèi)加工一個(gè)用于與爪板5相配的割縫，然后向第一氣缸19中注入壓縮空 氣，第一氣缸19的氣缸桿伸出，推動(dòng)第一氣缸連接件17移動(dòng)，第一氣缸連接件17推動(dòng)第一 拉桿16,第一拉桿16再推動(dòng)第一頂出連接件14移動(dòng)，第一頂出連接件14帶動(dòng)第一頂出件 15離開(kāi)兩個(gè)第一爪勾12,第一爪勾12在第一彈簧13的作用下向外張開(kāi)與套筒1內(nèi)壁的齒 槽相勾，與此同時(shí)第一氣缸連接件17推動(dòng)第一 T形塊11移動(dòng)，第一 T形塊11再推動(dòng)第一 伸出桿9移動(dòng)，第一伸出桿9通過(guò)連接件8推動(dòng)滑塊7在滑槽板3內(nèi)移動(dòng)，滑塊7推動(dòng)連桿 6的一端移動(dòng)，連桿6的另一端推動(dòng)爪板5張開(kāi)進(jìn)入巷道鉆孔的割縫內(nèi)，由于第一爪勾12的 作用爪板5在整個(gè)工作過(guò)程中保持張開(kāi)狀態(tài)，切斷第一氣缸19供氣從而將氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊 機(jī)構(gòu)固定在鉆孔中。當(dāng)向第一氣缸19中反向注入壓縮空氣，氣缸桿反向移動(dòng)，通過(guò)第一拉 桿16和第一頂出連接件14帶動(dòng)第一頂出件15推動(dòng)第一爪勾12脫離套筒1上的齒槽，隨 后拉動(dòng)第一伸出桿9,并最終使爪板5縮回，以便將氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)從鉆孔中取出。
[0035] 本發(fā)明的自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)如圖3、4、5所示，它包括第二氣缸20、第二氣缸法蘭21、 第二氣缸連接件22、第二拉桿23、第二頂出連接件24、第二頂出件25、第二爪勾26、第二彈 簧27、第二T形塊28、第二伸出桿29、滑板30、沖擊錘31、沖擊活塞32和密封圈38,所述滑 板30的一面與沖擊錘31焊接相連，滑板30的另一面連接有兩個(gè)第二伸出桿29,第二伸出 桿29與對(duì)應(yīng)的第二T形塊28相連，兩個(gè)第二T形塊28中間安裝有兩個(gè)第二爪勾26,兩個(gè) 第二爪勾26均鉸裝在第二T形塊28上，兩者之間通過(guò)第二彈簧27相拉從而使兩個(gè)第二爪 勾的勾端呈勾住套筒1內(nèi)壁上的齒槽的狀態(tài)，在兩個(gè)第二爪勾26之間安裝有一個(gè)第二頂出 件25,第二頂出件25頂住第二爪勾26從而使第二爪勾26在非工作狀態(tài)保持與套筒1內(nèi)壁 上的齒槽分離的狀態(tài)；第二頂出件25與第二頂出連接件24相連，第二頂出連接件24通過(guò) 穿過(guò)第二T形塊28的第二拉桿23與第二氣缸連接件22相連，第二氣缸連接件22與固定 在套筒1內(nèi)的作為自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第二氣缸20相連，第二氣缸20上安裝有第二 氣缸法蘭21 ;沖擊活塞32與沖擊錘31相連，沖擊錘31為氣動(dòng)式或電磁式?jīng)_擊錘，在沖擊 活塞32上套裝有密封圈38的沖擊活塞32上安裝有彈出桿33、固定桿34和密封圈38,彈 出桿33依次連接端塞件35、緊固件36和彈簧37。本發(fā)明的第二爪勾26的張開(kāi)與收緊原 理與氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)中的第一爪勾12的張開(kāi)與收緊原理相同，原理圖均可參照?qǐng)D5所 /_J、1 〇
[0036] 實(shí)施例二。
[0037] 如圖1-6所示。
[0038] -種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用震源產(chǎn)生方法，它包括以下 步驟： 首先，在井下煤層工作面巷道側(cè)幫施工一排鉆孔，直接安裝帶液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的 可控震源或利用水力割縫刀具在距離孔底距離約為一個(gè)套筒長(zhǎng)度的位置處割縫，在鉆孔內(nèi) 安裝帶氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的可控震源。
[0039] 其次，向氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源的注入壓縮空氣，第一氣缸19伸出，通過(guò)第 一拉桿16和第一 T形塊11帶動(dòng)第一伸出桿9向外伸出。第一伸出桿9通過(guò)連接件8帶動(dòng) 滑塊7在滑槽板3中運(yùn)動(dòng)，滑塊7通過(guò)連桿6帶動(dòng)爪板5張開(kāi)，頂緊在水力割縫出的壁面。 第一爪勾12在第一彈簧13作用下，勾緊在套筒1上的齒槽內(nèi)。切斷氣缸19的供氣。
[0040] 第三，向第二氣缸20注入壓縮空氣，第二氣缸20伸出，通過(guò)第二拉桿23和第二T 形塊28帶動(dòng)第二伸出桿29向外伸出。第二伸出桿29通過(guò)滑板30帶動(dòng)沖擊錘31使彈出 桿33壓縮彈簧37。第二爪勾26在第二彈簧27的作用下，勾緊在套筒1上的第一個(gè)齒槽 內(nèi)，固定桿34使沖擊錘31的錘頭與沖擊活塞32保持起始間距。切斷第二氣缸20供氣。
[0041] 第四，啟動(dòng)沖擊錘31，擊打沖擊活塞32,沖擊活塞32擊打鉆孔底部，產(chǎn)生震動(dòng)波。 鉆孔底部被壓縮，沖擊錘31的錘頭與沖擊活塞32的間距增大，沖擊活塞32通過(guò)密封圈38 的摩擦力抵緊鉆孔底部。
[0042] 第五，再次向第二氣缸注入壓縮空氣，當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大到 套筒上兩個(gè)齒槽的距離，切斷第二氣缸供氣時(shí)，第二爪勾勾緊在套筒上的第二個(gè)齒槽內(nèi)，使 沖擊錘的錘頭與沖擊活塞重新保持起始間距；當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距小于套筒 上兩個(gè)齒槽的距離，切斷第二氣缸供氣時(shí)，彈簧37頂出彈出桿33,依次作用在沖擊錘31、滑 板30、第二伸出桿29、第二T形塊28,使第二爪勾26重新勾緊在套筒上的第一個(gè)齒槽內(nèi)。 [0043] 第六，重復(fù)第四至第五步的內(nèi)容，可使震源重復(fù)輸出沖擊力。
[0044] 第七，向第一氣缸19、第二氣缸20注入壓縮空氣，使第一氣缸19、第二氣缸20反 向縮回。第一氣缸19通過(guò)第一拉桿16齒切槽，隨后拉動(dòng)第一伸出桿9,使爪板5縮回。第 二氣缸20通過(guò)第二拉桿23帶動(dòng)第二頂出件25,推動(dòng)第二爪勾26脫離套筒1上的齒槽，隨 后拉動(dòng)第二伸出桿29,使滑板30和沖擊錘31縮回。
[0045] 通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊錘31的氣源參數(shù)和電磁參數(shù)，可調(diào)節(jié)震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量、頻率 大小。
[0046] 實(shí)施例三。
[0047] 如圖7-10所示。
[0048] 一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源，它包括 液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)、自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)。所述的液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)、自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)通過(guò) 套筒1組合在一起，如圖7-8所示。
[0049] 液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)如圖7-10所示，它包括軟鋼膨脹囊39、尾端蓋40、輸線管41、 前端蓋42、固接桿43和氣缸后法蘭44 ;所述的軟鋼膨脹囊39的兩端焊接在尾端蓋40和前 端蓋42上，輸線管41焊接在尾端蓋40和前端蓋42中心位置，前端蓋42通過(guò)固接桿43連 接氣缸后法蘭44，氣缸后法蘭44與第二氣缸20相連。通過(guò)向液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)注油，軟 鋼膨脹囊39在鉆孔內(nèi)漲緊，從而將可控震源鎖緊在鉆孔中。當(dāng)將液壓油從軟鋼膨脹囊39 中抽出時(shí)，軟鋼膨脹囊39縮小以便于將液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)從鉆孔中取出。
[0050] 自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)與實(shí)施例一相同，它包括第二氣缸20、第二氣缸法蘭21、第二氣 缸連接件22、第二拉桿23、第二頂出連接件24、第二頂出件25、第二爪勾26、第二彈簧27、 第二T形塊28、第二伸出桿29、滑板30、沖擊錘31、沖擊活塞32和密封圈38,所述滑板30 的一面與沖擊錘31焊接相連，滑板30的另一面連接有兩個(gè)第二伸出桿29,第二伸出桿29 與對(duì)應(yīng)的第二T形塊28相連，兩個(gè)第二T形塊28中間安裝有兩個(gè)第二爪勾26,兩個(gè)第二爪 勾26均鉸裝在第二T形塊28上，兩者之間通過(guò)第二彈簧27相拉從而使兩個(gè)第二爪勾的勾 端呈勾住套筒1內(nèi)壁上的齒槽的狀態(tài)，在兩個(gè)第二爪勾26之間安裝有一個(gè)第二頂出件25， 第二頂出件25頂住第二爪勾26從而使第二爪勾26在非工作狀態(tài)保持與套筒1內(nèi)壁上的 齒槽分離的狀態(tài)；第二頂出件25與第二頂出連接件24相連，第二頂出連接件24通過(guò)穿過(guò) 第二T形塊28的第二拉桿23與第二氣缸連接件22相連，第二氣缸連接件22與固定在套 筒1內(nèi)的作為自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第二氣缸20相連，第二氣缸20上安裝有第二氣缸 法蘭21 ;沖擊活塞32與沖擊錘31相連，沖擊錘31為氣動(dòng)式或電磁式?jīng)_擊錘，在沖擊活塞 32上套裝有密封圈38。的沖擊活塞32上安裝有彈出桿33、固定桿34和密封圈38,彈出桿 33依次連接端塞件35、緊固件36和彈簧37,本發(fā)明的沖擊錘31、沖擊活塞32的連接結(jié)構(gòu)與 現(xiàn)有的沖擊錘31的工作原理和結(jié)構(gòu)基本相同。本發(fā)明的第二爪勾26的張開(kāi)與收緊原理與 氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)中的第一爪勾12的張開(kāi)與收緊原理相同，原理圖均可參照?qǐng)D5所示。
[0051] 實(shí)施例四。
[0052] 如圖7-10所示。
[0053] -種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用震源產(chǎn)生方法，它包括以下 步驟： 首先，在井下煤層工作面巷道側(cè)幫施工一排鉆孔。在每個(gè)鉆孔內(nèi)安裝帶液壓式孔內(nèi)張 緊機(jī)構(gòu)的可控震源。
[0054] 其次，向液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源中注油，軟鋼膨脹囊39在鉆孔內(nèi)漲緊，將震 源鎖緊在鉆孔中。
[0055] 第三，向第二氣缸20注入壓縮空氣，第二氣缸20伸出，通過(guò)第二拉桿23和第二T 形塊28帶動(dòng)第二伸出桿29向外伸出。第二伸出桿29通過(guò)滑板30帶動(dòng)沖擊錘31使彈出 桿33壓縮彈簧37。第二爪勾26在第二彈簧27的作用下，勾緊在套筒1上的第一個(gè)齒槽 內(nèi)，固定桿34使沖擊錘31的錘頭與沖擊活塞32保持起始間距。切斷第二氣缸20供氣。
[0056] 第四，啟動(dòng)沖擊錘31，擊打沖擊活塞32,沖擊活塞32擊打鉆孔底部，產(chǎn)生震動(dòng)波。 鉆孔底部被壓縮，沖擊錘31的錘頭與沖擊活塞32的間距增大，沖擊活塞32通過(guò)密封圈38 的摩擦力抵緊鉆孔底部。
[0057] 第五，再次向第二氣缸注入壓縮空氣，當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大到 套筒上兩個(gè)齒槽的距離，切斷第二氣缸供氣時(shí)，第二爪勾勾緊在套筒上的第二個(gè)齒槽內(nèi)，使 沖擊錘的錘頭與沖擊活塞重新保持起始間距；當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距小于套筒 上兩個(gè)齒槽的距離，切斷第二氣缸供氣時(shí)，彈簧37頂出彈出桿33,依次作用在沖擊錘31、滑 板30、第二伸出桿29、第二T形塊28,使第二爪勾26重新勾緊在套筒上的第一個(gè)齒槽內(nèi)。
[0058] 第六，重復(fù)第四至第五步的內(nèi)容，可使震源重復(fù)輸出沖擊力。
[0059] 第七，放掉軟鋼膨脹囊39內(nèi)的液壓油，使之與鉆孔內(nèi)壁松開(kāi)，同時(shí)向第二氣缸20 注入壓縮空氣，使第二氣缸20反向縮回。第二氣缸20通過(guò)第二拉桿23帶動(dòng)第二頂出件 25,推動(dòng)第二爪勾26脫離套筒1上的齒槽，隨后拉動(dòng)第二伸出桿29,使滑板30和沖擊錘31 縮回。
[0060] 通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊錘31的氣源參數(shù)和電磁參數(shù)，可調(diào)節(jié)震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量、頻率 大小。
[0061] 本發(fā)明工作原理是： 如圖6所示，在井下煤層工作面巷道側(cè)幫施工一排鉆孔。在每個(gè)鉆孔內(nèi)安裝可控震源。 液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源通過(guò)注油膨脹鎖緊在鉆孔中。氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源，需 要利用水力割縫刀具割縫，通過(guò)氣缸帶動(dòng)爪板張開(kāi)，頂緊在水力割縫出的壁面來(lái)鎖緊可控 震源。通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊錘的氣源參數(shù)和電磁參數(shù)，可調(diào)節(jié)可控震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量、頻率大 小。當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大到套筒1上兩個(gè)切槽的距離時(shí)，通過(guò)氣缸帶動(dòng) 沖擊錘自動(dòng)進(jìn)給補(bǔ)償，使沖擊錘的錘頭與沖擊活塞重新保持起始間距，使震源長(zhǎng)期穩(wěn)定、重 復(fù)地輸出沖擊力。通過(guò)氣缸使滑板和沖擊錘縮回可以從鉆孔中回收震源。
[0062] 本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例 只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明 的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解 為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0063] 本發(fā)明未涉及部分如沖擊錘的結(jié)構(gòu)、工作原理等均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有 技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探測(cè)用自補(bǔ)償式可控震源，其特征是 它包括： 一孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)，該孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)用于將可控震源固定在巷道中所鉆的震源孔中，防 止可控震源因沖擊反作用而滑出震源孔外； 一自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)，該自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)中的沖擊錘能錘擊活塞對(duì)震源孔底部產(chǎn)生供檢 測(cè)用的震動(dòng)；自補(bǔ)償機(jī)構(gòu)能自動(dòng)將沖擊錘移動(dòng)到新的工作位置，以便為再次錘擊活塞提供 所需的運(yùn)動(dòng)距離； 一套筒（1)，該套筒（1)用于將孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)和自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)連接成一體并為孔內(nèi) 張緊機(jī)構(gòu)和自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源提供安裝空間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控震源，其特征是所述的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)式或液壓 式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控震源，其特征是所述的氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)包括尾端蓋 (2)、滑槽板（3)、墊板（4)、爪板（5)、連桿（6)、滑塊（7)、連接件（8)、第一伸出桿（9)、前端 蓋（10)、第一 T形塊（11)、第一爪勾（12)、第一彈簧（13)、第一頂出連接件（14)、第一頂出 件（15)、第一拉桿（16)、第一氣缸連接件（17)、第一氣缸法蘭（18)、第一氣缸（19)，所述前 端蓋（10)固定安裝在套筒（1)的尾端上，墊板（4)固定在尾端蓋（2)與前端蓋（10)之間， 滑槽板（3)固定在墊板（4)上，爪板（5)的一端鉸裝在滑槽板（3)的一端并能收納在該滑槽 板（3)的滑槽中，滑塊（7)也安裝在滑槽板（3)的滑槽中，滑塊（7)的一端與連桿（6)的一 端相鉸接，連桿（6)的另一端與爪板（5)相鉸接交能收納在爪板（5)的凹槽中，滑塊（7)的 另一端通過(guò)連接件（8)與第一伸出桿（9)的一端相連，第一伸出桿（9)的另一端穿過(guò)前端蓋 (10)分別與位于套筒（1)中的對(duì)應(yīng)的第一 T形塊（11)相連，在兩塊第一 T形塊（11)中間 安裝有兩個(gè)第一爪勾（12)，兩個(gè)第一爪勾（12)勻鉸裝第一 T形塊（11)上并通過(guò)第一連接 彈簧（13)相拉使兩個(gè)爪勾始終保持外張狀態(tài)；在兩個(gè)第一爪勾（12)之間安裝有用于使兩 個(gè)爪勾呈收緊狀態(tài)從而脫離套筒（1)內(nèi)壁上設(shè)置的齒槽限制的第一頂出件（15)，第一頂出 件（15)與第一頂出連接件（14)相連，第一頂出連接件（14)與穿過(guò)第一 T形塊（11)的第一 拉桿（16)的一端相連，第一拉桿（16)的另一端與第一氣缸連接件（17)相連，第一氣缸連接 件（17)與固定在套筒（1)中的作為孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第一氣缸（19)相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控震源，其特征是所述的液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)包括軟鋼膨 脹囊（39)、尾端蓋（40)、輸線管（41)、前端蓋（42)、固接桿（43)和氣缸后法蘭（44);所述的 軟鋼膨脹囊（39)的兩端焊接在尾端蓋（40)和前端蓋（42)上，輸線管（41)焊接在尾端蓋 (40 )和前端蓋（42 )中心位置，前端蓋（42 )通過(guò)固接桿（43 )連接氣缸后法蘭（44)，氣缸后 法蘭（44)與第二氣缸（20)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控震源，其特征是所述的自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)包括第二氣缸 (20)、第二氣缸法蘭（21)、第二氣缸連接件（22)、第二拉桿（23)、第二頂出連接件（24)、第 二頂出件（25)、第二爪勾（26)、第二彈簧（27)、第二T形塊（28)、第二伸出桿（29)、滑板 (30)、沖擊錘（31)、沖擊活塞（32)和密封圈（38)，所述滑板（30)的一面與沖擊錘（31)焊接 相連，滑板（30)的另一面連接有兩個(gè)第二伸出桿（29)，第二伸出桿（29)與對(duì)應(yīng)的第二T形 塊（28)相連，兩個(gè)第二T形塊（28)中間安裝有兩個(gè)第二爪勾（26)，兩個(gè)第二爪勾（26)均鉸 裝在第二T形塊（28)上，兩者之間通過(guò)第二彈簧（27)相拉從而使兩個(gè)第二爪勾的勾端呈勾 住套筒（1)內(nèi)壁上的齒槽的狀態(tài)，在兩個(gè)第二爪勾（26)之間安裝有一個(gè)第二頂出件（25)， 第二頂出件（25)頂住第二爪勾（26)從而使第二爪勾（26)在非工作狀態(tài)保持與套筒（1)內(nèi) 壁上的齒槽分離的狀態(tài)；第二頂出件（25)與第二頂出連接件（24)相連，第二頂出連接件 (24)通過(guò)穿過(guò)第二T形塊（28)的第二拉桿（23)與第二氣缸連接件（22)相連，第二氣缸連 接件（22)與固定在套筒（1)內(nèi)的作為自補(bǔ)償沖擊機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的第二氣缸（20)相連；沖擊活 塞（32)與沖擊錘（31)相連，在沖擊活塞（32)上套裝有密封圈（38)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可控震源，其特征是所述的沖擊活塞（32)安裝有彈出桿 (33)、固定桿（34)和密封圈（38)，彈出桿（33)依次連接端塞件（35)、緊固件（36)和彈簧 (37)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的可控震源，其特征是所述的所述沖擊錘（31)為氣動(dòng)式或 電磁式?jīng)_擊錘。
8. -種基于權(quán)利要求1所述的可控震源的井下煤層工作面沖擊危險(xiǎn)區(qū)域震動(dòng)波CT探 測(cè)用震源產(chǎn)生方法，其特征是它包括以下步驟： 首先，在井下煤層工作面巷道側(cè)幫加工一排鉆孔；在每個(gè)鉆孔內(nèi)安裝一個(gè)可控震源并 通過(guò)可控震源中的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)將其鎖定在鉆孔中； 其次，向第二氣缸內(nèi)注入壓縮空氣，第二氣缸伸出，通過(guò)第二拉桿和第二T形塊帶動(dòng)第 二伸出桿向外伸出；第二伸出桿通過(guò)滑板帶動(dòng)沖擊錘移動(dòng)并將活塞頂緊在鉆孔底部，同時(shí) 使第二爪勾在第二彈簧的作用下，勾緊在套筒上的第一個(gè)齒槽內(nèi)，通過(guò)固定桿使沖擊錘的 錘頭與沖擊活塞保持起始間距；然后切斷第二氣缸20的供氣； 第三，啟動(dòng)沖擊錘，擊打沖擊活塞，沖擊活塞擊打鉆孔底部，產(chǎn)生震動(dòng)波；鉆孔底部被壓 縮，沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大，沖擊活塞通過(guò)密封圈的摩擦力抵緊鉆孔底部； 第四，再次向第二氣缸注入壓縮空氣，當(dāng)沖擊錘的錘頭與沖擊活塞的間距增大到套筒 上兩個(gè)齒槽的距離時(shí)，第二爪勾勾緊在套筒上的第二個(gè)齒槽內(nèi)，使沖擊錘的錘頭與沖擊活 塞重新保持起始間距；切斷第二氣缸供氣； 第五，重復(fù)第三至第四步的內(nèi)容，可使震源重復(fù)輸出沖擊力； 第六，使孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)反向動(dòng)作解除其與鉆孔的定位，同時(shí)向第二氣缸中注入壓縮空 氣，第二氣缸反向縮回；第二氣缸通過(guò)第二拉桿帶動(dòng)第二頂出件，推動(dòng)第二爪勾脫離套筒上 的切齒槽，隨后拉動(dòng)第二伸出桿，使滑板和沖擊錘縮回。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是通過(guò)調(diào)節(jié)沖擊錘的氣源參數(shù)和電磁參數(shù)調(diào)節(jié) 震源產(chǎn)生的震動(dòng)波能量和頻率的大小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是所述的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)為液壓式孔內(nèi)張緊機(jī) 構(gòu)時(shí)，通過(guò)向液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的震源中注油，軟鋼膨脹囊在鉆孔內(nèi)漲緊，從而將可控震 源鎖緊在鉆孔中；所述的孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)先利用水力割縫刀具 在距離孔底距離等于一個(gè)套筒長(zhǎng)度的位置處割縫，然后向氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)的第一氣缸 中注入壓縮空氣，第一氣缸伸出，通過(guò)第一拉桿和第一 T形塊帶動(dòng)第一伸出桿向外伸出，第 一伸出桿通過(guò)第一連接件帶動(dòng)滑塊在滑槽板中運(yùn)動(dòng)，滑塊通過(guò)連桿帶動(dòng)爪板張開(kāi)，頂緊在 水力割縫中，第一爪勾在第一彈簧的作用下，勾緊在套筒上的齒槽內(nèi)，切斷第一氣缸供氣從 而將氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)固定在鉆孔中；當(dāng)將液壓油從軟鋼膨脹囊中抽出時(shí)，軟鋼膨脹囊 縮小以便于將液壓式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)從鉆孔中取出，當(dāng)向第一氣缸反向動(dòng)作，通過(guò)第一拉桿 和第一頂出連接件帶動(dòng)第一頂出件推動(dòng)第一爪勾脫離套筒上的齒槽，隨后拉動(dòng)第一伸出 桿，使爪板縮回，以便將氣動(dòng)式孔內(nèi)張緊機(jī)構(gòu)從鉆孔中取出。
【文檔編號(hào)】G01V1/143GK104155684SQ201410422929
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】王桂峰, 竇林名, 鞏思園, 李振雷, 何江, 賀虎 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)