[实用新型]一种地震三分量干孔探头

说明书

本实用新型属于物探专业测试设备技术领域，具体涉及一种地震三分量干孔探头，包括储水器和接收装置，储水器右连接接收装置，储水器包括第一构件、第二构件、气囊、储水管，第一构件、气囊、第二构件从左向右依次连接且均位于储水管内，气囊的外部和储水管之间为第一空间，第二构件开有第一水管通道，接收装置包括第三构件、第四构件、耦合气囊、传感器、电线、进水管和进排气管，本实用新型突破了现场注水、放水的传统思路，开创了现场充气、排气的新思路，还提高了采集信号的质量。

技术领域

本实用新型属于物探专业测试设备技术领域，具体涉及一种地震三分量干孔探头。

背景技术

目前，工程地质勘察时，经常采用钻探方法对地下地层进行研究。采用开挖平硐方法也是常用的基础勘察手段，可现实问题是，火攻材料办理难度越来越大，相反，业主要求的勘察工期越来越短，这些矛盾越来越突出。利用高效的钻孔手段替代平硐手段是勘探行业未来发展的趋势。可以预测，以后钻孔工作量越来越大，涉及孔内地震穿透测试的工作越来越多。可地震穿透测试时会碰到以下三个难题：

(1)干孔内传感器无法与岩体耦合

在钻孔内进行地震穿透测试时，探头与孔壁必须进行充分耦合，工程实际应用时，一般采用水耦合。目前，现场施工条件越来越复杂，钻孔比较破碎，测试的深度越来越大(在水电行业200多米深的孔越来越常见)，方向有垂直朝上、垂直朝下、水平、斜向上和斜向下，这些孔难以保存水，尤其是朝上孔和水平孔。孔内没水，难以实现探头与孔壁的耦合，从而导致该方法测试工作无法进行。

(2)深孔内难以进行地震穿透测试

地震探头耐压的程度是有限的，一般情况下，可以通过向孔内注水的方式进行耦合。碰到较深的钻孔时，可能会碰到两种情况：孔内有水和没水。

①在孔内有水或可以注满水的条件下，当测到深部时，受水压的影响，

探头效果明显差，采集的原始记录品质差，经常导致无法获得测试数据的后果，有时甚至还会导致探头损坏；

②在现场没水时，难以实现探头与孔壁耦合，无法进行地震穿透测试。

(3)地震穿透测试时记录品质差

地震探头内置的传感器通常是由线圈和磁铁组成,接收信号靠传感器震动形成。现场由炸药、电火花等震源激发能量，震动经过传播介质到达传感器，导致传感器振动，从而引起传感器在磁场中振荡，产生电压，通过电线与仪器相连，通过记录到电压大小与时间来记录信号特征。

振动传播是有方向的，当环形线圈中轴线方向与振动方向一致时线圈产生的电压最大(即信号最强)。实际检测中，环形线圈中轴线方向与振动方向不一致,导致信号很弱(可能为零)。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中干孔内传感器无法与岩体耦合、深孔内难以进行地震穿透测试和地震穿透测试时记录品质差问题。

为此，本实用新型提供了一种地震三分量干孔探头，包括储水器和接收装置，储水器右连接接收装置，储水器包括第一构件、第二构件、气囊、储水管，第一构件、气囊、第二构件从左向右依次连接且均位于储水管内，气囊的外部和储水管之间为第一空间，第二构件开有第一水管通道；

接收装置包括第三构件、第四构件、耦合气囊、传感器、电线、进水管和进排气管，第三构件右连接第四构件且均位于耦合气囊内，第三构件外部和耦合气囊之间为第二空间，传感器连于第三构件内，电线穿过第四构件连接传感器，进排气管从右向左依次经第四构件、第三构件和第二构件连通气囊，第三构件的上部和下部依次开有第二水管通道和第三水管通道，进水管从右向左依次连通第三水管通道、第二空间、第二水管通道、第一水管通道和第一空间。