[发明专利]压力耦合岩石破裂声学监测系统

权利要求书

1.一种压力耦合岩石破裂声学监测系统，包括声发射传感器和地面工作站(15)，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传输至地面工作站，地面工作站中的计算机(16)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(15)还包括液压泵(8)和油箱(9)；

所述探头安装机构包括壳体(1)、探头套筒(2)、端盖(2-2)、活塞油缸组件(4)和连接组件；所述壳体(1)为两端开口的圆筒体，壳体的内孔中设置有用于与探头套筒(2)组合的导向筒(5)，所述导向筒(5)位于壳体内壁的底部且内孔为贯穿壳体壁的通孔，其中心线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(2-1)，探头套筒的内孔与声发射探头(3)为间隙配合、外形与导向筒(5)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，筒壁上端设置有供声发射探头的线缆接头(3-1)伸出的一个或两个槽口(2-3)，所述槽口(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；所述活塞油缸组件包括活塞(4-3)、活塞杆(4-2)和设置在壳体内壁顶部的油缸(4-1)，油缸(4-1)的中心线与导向筒(5)的中心线在一条直线上；所述连接组件为两套，分别安装在壳体(1)的两端；

声发射探头(3)安装在探头套筒(2)内，其线缆接头(3-1)从探头套筒筒壁设置的槽口(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导向筒(5)且其下端位于壳体之外，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；活塞(4-3)安装在油缸内，活塞杆(4-2)的一端与活塞(4-3)固接，另一端与端盖(2-2)顶面的中心部位固连，油缸的进油口通过输油管与液压泵(8)连通，油缸的回油口通过输油管与油箱连通；传送机构与安装在壳体上的连接组件连接。

2.根据权利要求1所述压力耦合岩石破裂声学监测系统，其特征在于所述连接组件由螺母(11)和至少两副连接支架(10)组成，各连接支架的一端环绕螺母(11)外壁均匀分布并与螺母外壁铰连，各连接支架的另一端与壳体(1)固连。

3.根据权利要求2所述压力耦合岩石破裂声学监测系统，其特征在于所述传送机构由传送杆(12)、连接杆(14)和滚轮组件(13)组合而成；

所述传送杆(12)的一端中心部位设有连接螺孔(12-2)，另一端中心部位设有连接孔(12-1)且连接孔的孔壁上设置有第一紧固螺钉(12-3)，所述连接螺孔的内螺纹类型和尺寸与所述连接组件中螺母(11)的内螺纹类型和尺寸相同；

所述连接杆(14)由螺纹段(14-1)和柱体段(14-2)组成，用于传送杆与所述连接组件的连接以及传送杆之间的连接，所述螺纹段(14-1)的外螺纹类型和尺寸与传送杆所设连接螺孔(12-2)的内螺纹类型和尺寸匹配，所述柱体段(14-2)的形状和尺寸与传送杆所设连接孔(12-1)的形状和尺寸匹配，当连接杆的柱体段(14-2)插入传送杆的连接孔(12-1)后通过第一紧固螺钉(12-3)固定；

所述滚轮组件(13)包括滚轮(13-1)、U型安装板(13-2)、轮轴(13-3)和滚轮套筒(13-4)，滚轮(13-1)的数量为两个或三个，U型安装板(13-2)和轮轴(13-3)的数量与滚轮的数量相同，各滚轮(13-1)分别安装在相应的轮轴上，各轮轴(13-3)的两端分别安装在相应的U型安装板(13-2)的两侧板上，使各滚轮分别位于相应的U型安装板的两侧板之间，滚轮套筒(13-4)的内孔大于传送杆(12)的外形尺寸且筒壁上设置有第二紧固螺钉(13-5)，各U型安装板分别固连于滚轮套筒(13-4)的外壁上，当U型安装板为两个时，两个U型安装板中心线之间的夹角为120°～135°，当U型安装板为三个时，其中两个U型安装板的中心线在一条直线上，余下一个U型安装板的中心线与上述两个U型安装板中心线的夹角均为90°；

每根传送杆(12)配置至少一套滚轮组件(13)，滚轮组件的滚轮套筒(13-4)套装在传送杆(12)上并通过第二紧固螺钉固定。