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专利名称：一种地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地 震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，适合在岩石表面开展 地震勘探震源使用，特别适用于不适宜使用炸药震源的隧道、煤矿井下地震勘探或超前预 报中使用，相应的锤击震源具有稳定可靠和高效特点。
背景技术：
地震勘探通过介质弹性波波速或波阻抗差异来实现介质结构划分或隐患探测，由 于波速和波阻抗直接关联介质的弹性力学参数，在油气勘探和工程物探中被广泛应用。在隧道、采矿巷道或煤矿井下掘进物探中，由于物探作业表面都是岩石，地震勘探 震源的解决是一个重要难题。通过炸药来实现弹性波激发是一种很好的方式，但由于井下 作业空间狭小、爆炸可能带来对岩体的破坏、爆炸震源同坐标点不可重复等问题，爆炸震源 的使用受到很大局限；特别地，在煤矿等矿用巷道中，出于安全考虑，炸药的使用受到严格 限制。为此选用设计一种安全有效快捷的震源有重要意义。浅层地震勘探中广泛使用锤击震源，重锤直接在岩体上敲击，激励弹性波传播能 量可以达到百米数量级距离。在巷道中使用锤击震源，往往直接在岩石表面锤击。由于岩 石表面凹凸不平，一锤下去，方向不易控制不说，锤击点上石渣飞溅，也不安全；由于重锤控 制难、岩石表面受损，同一点上重复激发很难得到幅频特性一致的弹性波。如果能够有效解决锤击震源在岩石表面激发的稳定性问题、安全问题和可重复性 问题，这种有效快捷的震源将在地下地震勘探、弹性波超前预报等工程物探和资源勘探中 发挥更大作用。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能使锤击震源得以有效激励，可以在任意 产状的岩石表面上安装固定，为重锤或其它击打器械提供可靠的锤击点的地震勘探或振动 测试震源用岩壁附着垫板。为了解决上述问题，发明提供的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，垫板 的底部中心设有开孔，墙钉穿过所述的开孔旋合在所述的垫板上且所述的开孔的内径略大 于所述的墙钉的外径。所述的垫板由贴岩壁用底板和锤击击打面板组成，且所述的贴岩壁用底板和锤击 击打面板由螺栓紧密连接，所述的开孔设在所述的贴岩壁用底板上，所述的墙钉旋合在所 述的锤击击打面板上。所述的锤击击打面板中心设有第一螺孔，所述的墙钉上设有与所述的第一螺孔旋 合的第一螺柱。所述的锤击击打面板中心设有第二螺柱，所述的墙钉上设有与所述的第二螺柱旋 合的第二螺孔。所述的垫板有铝合金或钢板制成。
所述的垫板由硬质铝合金或钛合金制成。采用上述技术方案的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，垫板通过墙钉固 定在岩壁上，形成震源垫板。使用时击打垫板，激发向岩体传播的弹性波。垫板中心成开孔 且开孔直径略大于墙钉外径，保证垫板旋进贴壁时，有足够空间避让墙钉，从而保证底板紧 密贴附岩壁表面。垫板有铝合金或钢板制成，保证有足够的 强度，便于重锤击打。垫板所用 材料为轻质硬合金，如硬质铝合金、钛合金等，较轻的质量可以保证垫板有效安装，垫板较 高的硬度保证垫板受力击打时不致破损。本发明是一种能在岩体表面上固定的震源垫板，可以通过锤击震源激发弹性波开 展地震勘探，从而避免了直接用锤击方式击打岩壁造成岩壁破损或击打震源激励效果不佳 的情形，在不适宜使用炸药震源的隧道、煤矿井下地震勘探或超前预报中，锤击震源具有稳 定可靠和高效特点；另外本震源垫板激励的弹性波具有可重复性，方便地震勘探中进行震 源激励响应叠加，提高有效信号的信噪比，因此它在地震勘探生产实践有广泛应用前景。综上所述，本发明解决了锤击震源在岩石表面激发的稳定性问题、安全问题和可 重复性问题，这种有效快捷的震源成本低廉，效率高，将在地下地震勘探、弹性波超前预报 等工程物探和资源勘探中发挥更大作用。


图1是本发明的第一种结构示意图；图2是本发明的第二种结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。参见图1，垫板由贴岩壁用底板1和锤击击打面板2组成，且贴岩壁用底板1和锤 击击打面板2由螺栓9紧密连接，贴岩壁用底板1底部中心设有开孔8，锤击击打面板2中 心设有第一螺孔4，墙钉3上设有与第一螺孔4旋合的第一螺柱6，墙钉3穿过开孔8通过 第一螺柱6旋合在锤击击打面板2的第一螺孔4上，开孔8的内径略大于墙钉3的外径，墙 钉3为膨胀螺钉。贴岩壁用底板1和锤击击打面板2由铝合金或钢板制成。参见图1，首先清理需要震源激励的岩石表面，在面积相当于垫板的石壁上去掉浮 渣并清理平整，有条件时，用打磨工具打磨；用钻头直径与膨胀螺钉外径一致的冲击钻在该 平整表面中心垂直表面成孔，孔深根据不同膨胀螺钉安装的需要；将膨胀螺钉按照常规固 定方式牢牢固定在岩体中；使用带第一螺孔4的锤击击打面板2，通过螺杆旋进螺孔的方 式，旋转锤击击打面板2，使贴岩壁用底板1紧密牢靠地固定在岩体上。如此一个岩体表面 锤击垫板安装完毕，锤击锤击击打面板2即可获得有效震源，该震源可重复使用；使用完成 后，反向拧出锤击击打面板2，可以置于下一个需要震源激励的震源点。本发明解决了锤击震源在岩石表面激发的稳定性问题、安全问题和可重复性问 题，这种有效快捷的震源成本低廉，安装使用效率高，还可多次重复使用。参见图2，垫板由贴岩壁用底板1和锤击击打面板2组成，且贴岩壁用底板1和锤 击击打面板2由螺栓9紧密连接，贴岩壁用底板1底部中心设有开孔8，锤击击打面板2中 心设有第二螺柱5，墙钉3上设有与第二螺柱5旋合的第二螺孔7，墙钉3穿过开孔8通过第二螺孔7旋合在锤击击打面板2的第二螺柱5上，开孔8的内径略大于墙钉3的外径，墙 钉3为螺钉。贴岩壁用底板1和锤击击打面板2由硬质铝合金或钛合金制成。
参见图2，首先用钻头直径相当于螺钉外径的工具成孔，孔深比螺钉长度小1厘 米，将螺钉牢牢固定在岩体中；使用带第二螺柱5的锤击击打面板2，将锤击击打面板2和 贴岩壁用底板1固定牢靠，第二螺柱5旋进入墙钉3的第二螺孔7，将垫板紧密牢靠地固定 在岩体上。如此一个岩体表面锤击垫板安装完毕，锤击垫板即可获得有效震源。 使用完成 后，反向拧出锤击击打面板2，可以置于下一个震源点继续使用。
权利要求
1.一种地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，其特征是垫板的底部中心设有开 孔(8)，墙钉(3)穿过所述的开孔(8)旋合在所述的垫板上且所述的开孔(8)的内径略大于 所述的墙钉⑶的外径。
2.根据权利要求1所述的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，其特征是所述 的垫板由贴岩壁用底板(1)和锤击击打面板( 组成，且所述的贴岩壁用底板(1)和锤击 击打面板O)由螺栓(9)紧密连接，所述的开孔(8)设在所述的贴岩壁用底板(1)上，所述 的墙钉( 旋合在所述的锤击击打面板( 上。
3.根据权利要求2所述的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，其特征是所述 的锤击击打面板( 中心设有第一螺孔G)，所述的墙钉C3)上设有与所述的第一螺孔(4) 旋合的第一螺柱(6)。
4.根据权利要求2所述的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，其特征是所述 的锤击击打面板O)中心设有第二螺柱(5)，所述的墙钉C3)上设有与所述的第二螺柱(5) 旋合的第二螺孔(7)。
5.根据权利要求1或2所述的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，其特征是 所述的垫板由铝合金或钢板制成。
6.根据权利要求1或2所述的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，其特征是 所述的垫板由硬质铝合金或钛合金制成。
全文摘要
本发明公开一种地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，垫板的底部中心设有开孔(8)，墙钉(3)穿过所述的开孔(8)旋合在所述的垫板上且所述的开孔(8)的内径略大于所述的墙钉(3)的外径。使用时击打垫板，激发向岩体传播的弹性波。本发明是一种能在岩体表面上固定的地震勘探或振动测试震源用岩壁附着垫板，可以通过锤击震源激发弹性波开展地震勘探，从而避免了直接用锤击方式击打岩壁造成岩壁破损或击打震源激励效果不佳的情形，在不适宜使用炸药震源的隧道、煤矿井下地震勘探或超前预报中，锤击震源具有稳定可靠和高效特点，地下地震勘探生产实践有广泛应用前景。
文档编号G01V1/04GK102096095SQ201010553208
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者朱德兵 申请人:中南大学