CN109709599A - 在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置及方法。技术方案如下：包括空心连接杆、固定气囊、固定接头、高压胶管和弹簧，空心连接杆的中心为通孔，空心连接杆的两端分别设有前端头和尾端头，固定气囊套装在空心连接杆上且位于所述前端头和尾端头之间，所述前端头的中心设有凹槽，所述弹簧设置在所述凹槽内；固定接头固定安装在所述尾端头上，固定接头设有J形卡槽和豁口；高压胶管固定安装在所述尾端头上且与固定气囊内部连通，高压胶管上设有气阀；微震传感器卡装在所述凹槽中，微震传感器的信号线穿过空心连接杆的通孔由所述豁口穿出。本发明能够避免因钻孔内岩块脱落或钻孔坍塌等造成微震传感器耦合效果降低及无法回收的问题。

Description

在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置及方法

技术领域

本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及一种在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置及方法。

背景技术

我国经济的高速增长极大地刺激了资源、能源的开发，其中大部分涉及岩石工程。然而，由于中国大陆较为复杂的地质条件，岩石工程建设过程中冒顶、塌方以及突水等工程地质灾害事故频发，造成人员伤亡、设备损失、工期延误和工程失效等大量不良后果。据不完全统计，我国矿山每年发生的地质灾害超过200起，死亡几百人。因此，为了降低岩石工程建设过程中的人员、财产损失，岩体稳定性评价与工程地质灾害预报十分必要。

由于岩石介质的非均匀性质，任何岩体在宏观破坏前都会产生许多细小的微破裂。这些微破裂会以应变能释放的形式产生弹性波，并可被安装在一定范围内的微震传感器接收。利用多个传感器接收这种弹性波，通过反演方法就可以得到岩体内微破裂发生的时刻、位置等参数，根据参数的变化有可能推断岩石破裂的发展趋势，从而有可能对岩石破坏及失稳的发生进行提前预报。近年来微震监测技术已逐渐被世界各国所重视，并在国内外一些岩体工程中得到应用。中国国家***总局2010年出台了在金属非金属地下矿山须安装安全避险“六大***”的规定，微震监测技术作为可满足“六大***”中地压监测监控***相关要求的有力工具己逐渐在国内矿山中开始了大规模应用。

微震监测的由微震传感器、采集仪及数据处理***组成。微震传感器采集的微震信号经由电缆传至采集仪，并进行信号的A/D转换后输出至数据处理***，其中微震传感器是接收数据的基础硬件，直接放置于岩体钻孔之中，与岩体表面直接接触，微震传感器与岩体表面间的耦合效果直接决定了微震数据的采集效果，对基于微震监测数据评价岩体稳定性具有重要影响，安装后量化耦合效果困难。

另外，具有优良性能的单分量微震传感器单价一般在5000元以上，某些进口的高端三分量微震传感器单价甚至超过10000元，，监测矿山一般会使用6-8个微震传感器，国内最多的使用了80只，因此在保证监测效果的前提下完成监测任务后尽可能多的回收传感器是可以大大降低成本。有些情况需要随着工作面的推进不断移动传感器，如果不能回收则增加大量成本。但破碎岩体及软弱岩体中，成孔后极易落石卡孔及孔径变小等现象，造成传感器无法直接取出。

发明内容

本发明提供一种在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置及方法，能够将微震传感器快速安全的安装在易塌孔岩体中的同时给予孔壁及传感器传感器一定支撑力，避免因钻孔内岩块脱落或钻孔坍塌等造成微震传感器耦合效果降低及无法回收的问题；不仅在需要长时间连续监测的情况下，最大限度的保障传感器的使用寿命及监测效果，而且还可以在监测工作完成后，高效的回收微震传感器与固定气囊，供再次使用，提高微震传感器利用率的同时降低了监测成本；另外还可以在微震传感器安装过程中量化微震传感器、岩体间的相互作用力，实现对微震传感器耦合效果的评价。

本发明的技术方案如下：

在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，包括空心连接杆、固定气囊、固定接头、高压胶管和弹簧，空心连接杆的中心为通孔，空心连接杆的两端分别设有前端头和尾端头，固定气囊套装在空心连接杆上且位于所述前端头和尾端头之间，所述前端头的中心设有凹槽，所述弹簧设置在所述凹槽内；固定接头固定安装在所述尾端头上，固定接头设有J形卡槽和豁口；高压胶管固定安装在所述尾端头上且与固定气囊内部连通，高压胶管上设有气阀；微震传感器卡装在所述凹槽中，微震传感器的信号线穿过空心连接杆的通孔由所述豁口穿出。

进一步地，所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，还包括安装杆，所述安装杆包括首节安装杆和多个普通安装杆，首节安装杆的前端设有卡扣，所述卡扣用于与J形卡槽配合；首节安装杆的尾端设有内螺纹，普通安装杆的前端设有外螺纹，普通安装杆的尾端设有内螺纹。

在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，利用上述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，包括以下步骤：S1、固定气囊性能的测评；S2、安装准备；S3、微震传感器与固定气囊在钻孔内的安装；S4、微震传感器的回收。

进一步地，所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其具体步骤如下：

S1、固定气囊性能的测评：测评固定气囊的气密性、承压能力及膨胀后的几何参数；

S2、安装准备：选用步骤S1中性能达标的固定气囊，将微震传感器、空心连接杆、固定气囊、固定接头、高压胶管和弹簧组装在一起；

S3、微震传感器与固定气囊在钻孔内的安装：所述安装杆与固定接头连接在一起，利用所述安装杆将组装后的固定气囊与微震传感器推入钻孔中，直至微震传感器与钻孔的孔底相接触，然后对固定气囊进行充气至预定气压值，卸下所述安装杆并取出，完成微震传感器与固定气囊的安装；

S4、微震传感器的回收：将所述安装杆与固定接头连接在一起，打开所述气阀对固定气囊进行排气，待固定气囊气瘪后利用所述安装杆取出微震传感器与固定气囊，完成微震传感器与固定气囊的回收。

进一步地，所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其中所述步骤S1中包括以下步骤：

S1.1、测评固定气囊的气密性及承压能力，先将固定气囊与高压胶管连接，然后用气压泵向固定气囊内充气，目标气压为10KPa，观看气压表的读数是否变化，如果气压表读数在10分钟内不发生变化，证明固定气囊的气密性及承压能力良好；

S1.2、在确定岩体钻孔的尺寸后，测评固定气囊充气膨胀后的几何参数，确保固定气囊充气膨胀后在径向上可以完全填满钻孔的横截面、在轴向上接近钻孔的孔深；测评结果满足下式要求：

1.0d＜R＜1.1d

l_d-0.2＜L+l_s＜l_d

式中，d为钻孔直径(m)，R为充气膨胀后固定气囊的外直径(m)，l_d为钻孔深度(m)，L为充气膨胀后固定气囊的长度(m)，L_s为微震传感器的长度(m)。

进一步地，所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其中所述步骤S2中包括以下步骤：

S2.1、选用步骤S1中性能达标的固定气囊套装在空心连接杆上，将微震传感器的信号线穿过空心连接杆的通孔，将微震传感器尾部***空心连接杆前端头的凹槽中，完成固定气囊与微震传感器装配；

S2.2、将微震传感器的信号线由内侧向外侧穿过固定接头的豁口，并将固定接头连接在空心连接杆上；

S2.3、将固定气囊与高压胶管连接。

进一步地，所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其中所述步骤S3中包括以下步骤：

S3.1、将首节安装杆顶端的卡扣对齐固定接头的J形卡槽顶部并将首节安装杆的顶端***固定接头，直至首节安装杆顶端的卡扣位于固定接头的J形卡槽底部，完成首节安装杆的安装与固定，将普通安装杆与首节安装杆组合，利用所述安装杆将固定气囊与微震传感器送入钻孔中，直至微震传感器与钻孔的孔底相接触，并给予所述安装杆一定推力，使所述弹簧处于压缩状态；

S3.2、保持所述弹簧处于压缩状态，对固定气囊进行充气，直至固定气囊内气压达到预定值10KPa，充气完毕；此时固定气囊膨胀后与钻孔岩壁相互接触，一方面，固定气囊内的气压给予岩壁一定支撑力，约束钻孔岩壁上脱离母体的岩块位移，另一方面，固定气囊内的气压及由此产生的与钻孔岩壁间的摩擦力将微震传感器固定于孔底，保持微震传感器与孔底间的紧密接触，微震传感器与孔底间的相互作用力如下：

水平钻孔时为：N_s＝min(μpπR²L,pπr²,kΔl_s)

上向钻孔时为：

N_s＝min(μpπR²L-(M₁+M₂+M₃)g,pπr²-M₁g,kΔl_s-M₁g)

下向钻孔时为：

N_s＝min(μpπR²L+(M₁+M₂+M₃)g,pπr²+M₁g,kΔl_s+M₁g)

式中，N_s为微震传感器与孔底间的作用力(N)，μ为固定气囊与孔壁间的摩擦系数，p为固定气囊内的气压(Pa)，R为固定气囊充气后的外直径(m)，L为固定气囊的长度(m)，M₁为微震传感器的质量(kg)，M₂为固定气囊的质量(kg)，M₃为固定接头的质量(kg)，g为重力加速度(N/kg)，r为固定气囊顶端固定微震传感器用的凹槽直径(m)，k为所述弹簧的刚度(N/m)，Δl_s为所述弹簧的变形量(m)；

S3.3、去除对所述安装杆的推力，并旋转所述安装杆使其顶端的卡扣脱离J形卡槽底部并拉拽所述安装杆，使其与固定接头脱离，完成微震传感器的安装。

进一步地，所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其中所述步骤S4中包括以下步骤：

S4.1、将首节安装杆顶端的卡扣对齐固定接头的J形卡槽顶部并将首节安装杆的顶端***固定接头，直至首节安装杆顶端的卡扣位于固定接头的J形卡槽底部；

S4.2、旋转高压胶管上的气阀，使固定气囊缓慢排气，直至固定气囊气瘪，排气过程中给予所述安装杆一定推力，使固定气囊不至直接从钻孔中滑落；

S4.3、旋转所述安装杆将首节安装杆顶端的卡扣旋离固定接头J形卡槽的尽头，拉拽所述安装杆，将微震传感器及固定气囊从钻孔中取出，完成传感器的回收。

本发明的有益效果为：本发明能够将微震传感器快速安全的安装在易塌孔岩体中，避免因钻孔内岩块脱落或钻孔坍塌等造成微震传感器耦合效果降低及无法回收的问题；不仅最大限度的保障微震传感器的使用寿命及监测效果，而且还可以在监测工作完成后高效的回收微震传感器供再次使用，提高微震传感器利用率的同时降低了监测成本；另外还可以在微震传感器安装过程中量化微震传感器、岩体间的相互作用力，实现对微震传感器耦合效果的评价。采用本发明的方法，可以有效节约微震监测的传感器购置及维修成本，约占微震监测***总成本的10％～20％。

附图说明

图1为在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置结构示意图；

图2为首节安装杆结构示意图；

图3为普通安装杆结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，包括空心连接杆1、固定气囊2、固定接头3、高压胶管4、弹簧5和安装杆，空心连接杆1的中心为通孔，空心连接杆1的两端分别设有前端头7和尾端头8，固定气囊2套装在空心连接杆1上且位于所述前端头7和尾端头8之间，所述前端头7的中心设有凹槽，所述弹簧5设置在所述凹槽内；固定接头3固定安装在所述尾端头8上，固定接头3设有J形卡槽11和豁口12；高压胶管4固定安装在所述尾端头8上且与固定气囊2内部连通，高压胶管4上设有气阀10；微震传感器6卡装在所述凹槽中，微震传感器6的信号线9穿过空心连接杆1的通孔由所述豁口12穿出；所述安装杆包括首节安装杆13和多个普通安装杆14，首节安装杆13的前端设有卡扣15，所述卡扣15用于与J形卡槽11配合，所述卡扣15直径小于J形卡槽11的槽宽，从而方便首节安装杆13与固定接头3的连接；首节安装杆13的尾端设有内螺纹16，普通安装杆14的前端设有外螺纹17，普通安装杆14的尾端设有内螺纹16，每节所述安装杆长度为1.5m；若遇钻孔孔口过高或钻孔孔径过长导致一节安装杆无法将固定气囊2送至孔底时，可将多节安装杆相互连接，安装杆之间的连接依靠端头处内螺纹16与外螺纹17的相互旋进。

实施例1

水平钻孔时，一种在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，包括以下步骤：

S1、固定气囊2性能的测评：

S1.1、测评固定气囊2的气密性及承压能力，先将固定气囊2与高压胶管4连接，然后用气压泵向固定气囊2内充气，目标气压为10KPa，观看气压表的读数是否变化，如果气压表读数在10分钟内不发生变化，证明固定气囊2的气密性及承压能力良好；

S1.2、在确定岩体钻孔的尺寸后，测评固定气囊2充气膨胀后的几何参数，确保固定气囊2充气膨胀后在径向上可以完全填满钻孔的横截面、在轴向上接近钻孔的孔深；测评结果满足下式要求：

1.0d＜R＜1.1d

l_d-0.2＜L+l_s＜l_d

式中，d为钻孔直径(m)，R为充气膨胀后固定气囊的外直径(m)，l_d为钻孔深度(m)，L为充气膨胀后固定气囊的长度(m)，L_s为微震传感器的长度(m)；

S2、安装准备：

S2.1、选用步骤S1中性能达标的固定气囊2套装在空心连接杆1上，将微震传感器6的信号线9穿过空心连接杆1的通孔，将微震传感器6尾部***空心连接杆1前端头7的凹槽中，完成固定气囊2与微震传感器6的装配；

S2.2、将微震传感器6的信号线9由内侧向外侧穿过固定接头3的豁口12，并将固定接头3连接在空心连接杆1上；

S2.3、将固定气囊2与高压胶管4连接；

S3、微震传感器6与固定气囊2在钻孔内的安装：

S3.1、将首节安装杆13顶端的卡扣15对齐固定接头3的J形卡槽11顶部并将首节安装杆13的顶端***固定接头3，直至首节安装杆13顶端的卡扣15位于固定接头3的J形卡槽11底部，完成首节安装杆13的安装与固定，将普通安装杆14与首节安装杆13组合，利用所述安装杆将固定气囊2与微震传感器6送入钻孔中，直至微震传感器6与钻孔的孔底相接触，并给予所述安装杆一定推力，使所述弹簧5处于压缩状态；

S3.2、保持所述弹簧5处于压缩状态，对固定气囊2进行充气，直至固定气囊2内气压达到预定值10KPa，充气完毕；此时固定气囊2膨胀后与钻孔岩壁相互接触，一方面，固定气囊2内的气压给予岩壁一定支撑力，约束钻孔岩壁上脱离母体的岩块位移，另一方面，固定气囊2内的气压及由此产生的与钻孔岩壁间的摩擦力将微震传感器6固定于孔底，保持微震传感器6与孔底间的紧密接触，微震传感器6与孔底间的相互作用力如下：N_s＝min(μpπR²L,pπr²,kΔl_s)

式中，N_s为微震传感器与孔底间的作用力(N)，μ为固定气囊与孔壁间的摩擦系数，p为固定气囊内的气压(Pa)，R为固定气囊充气后的外直径(m)，L为固定气囊的长度(m)，r为固定气囊顶端固定微震传感器用的凹槽直径(m)，k为所述弹簧的刚度(N/m)，Δl_s为所述弹簧的变形量(m)；

S3.3、去除对所述安装杆的推力，并旋转所述安装杆使其顶端的卡扣15脱离J形卡槽11底部并拉拽所述安装杆，使其与固定接头3脱离，完成微震传感器6的安装；

S4、微震传感器6的回收：

S4.1、将首节安装杆13顶端的卡扣15对齐固定接头3的J形卡槽11顶部并将首节安装杆13的顶端***固定接头3，直至首节安装杆13顶端的卡扣15位于固定接头3的J形卡槽11底部；

S4.2、旋转高压胶管4上的气阀10，使固定气囊2缓慢排气，直至固定气囊2气瘪，排气过程中给予所述安装杆一定推力，使固定气囊2不至直接从钻孔中滑落；

S4.3、旋转所述安装杆将首节安装杆13顶端的卡扣15旋离固定接头3的J形卡槽11的尽头，拉拽所述安装杆，将微震传感器6及固定气囊2从钻孔中取出，完成传感器的回收。

实施例2

上向钻孔时，与实施例1的区别为：

微震传感器6与孔底间的相互作用力如下：

N_s＝min(μpπR²L-(M₁+M₂+M₃)g,pπr²-M₁g,kΔl_s-M₁g)

式中，N_s为微震传感器与孔底间的作用力(N)，μ为固定气囊与孔壁间的摩擦系数，p为固定气囊内的气压(Pa)，R为固定气囊充气后的外直径(m)，L为固定气囊的长度(m)，M₁为微震传感器的质量(kg)，M₂为固定气囊的质量(kg)，M₃为固定接头的质量(kg)，g为重力加速度(N/kg)，r为固定气囊顶端固定微震传感器用的凹槽直径(m)，k为所述弹簧的刚度(N/m)，Δl_s为所述弹簧的变形量(m)。

实施例3

下向钻孔时，与实施例1的区别为：

微震传感器6与孔底间的相互作用力如下：

N_s＝min(μpπR²L+(M₁+M₂+M₃)g,pπr²+M₁g,kΔl_s+M₁g)

式中，N_s为微震传感器与孔底间的作用力(N)，μ为固定气囊与孔壁间的摩擦系数，p为固定气囊内的气压(Pa)，R为固定气囊充气后的外直径(m)，L为固定气囊的长度(m)，M₁为微震传感器的质量(kg)，M₂为固定气囊的质量(kg)，M₃为固定接头的质量(kg)，g为重力加速度(N/kg)，r为固定气囊顶端固定微震传感器用的凹槽直径(m)，k为所述弹簧的刚度(N/m)，Δl_s为所述弹簧的变形量(m)。

Claims (8)

1.在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，其特征在于，包括空心连接杆、固定气囊、固定接头、高压胶管和弹簧，空心连接杆的中心为通孔，空心连接杆的两端分别设有前端头和尾端头，固定气囊套装在空心连接杆上且位于所述前端头和尾端头之间，所述前端头的中心设有凹槽，所述弹簧设置在所述凹槽内；固定接头固定安装在所述尾端头上，固定接头设有J形卡槽和豁口；高压胶管固定安装在所述尾端头上且与固定气囊内部连通，高压胶管上设有气阀；微震传感器卡装在所述凹槽中，微震传感器的信号线穿过空心连接杆的通孔由所述豁口穿出。

2.根据权利要求1所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，其特征在于，还包括安装杆，所述安装杆包括首节安装杆和多个普通安装杆，首节安装杆的前端设有卡扣，所述卡扣用于与J形卡槽配合；首节安装杆的尾端设有内螺纹，普通安装杆的前端设有外螺纹，普通安装杆的尾端设有内螺纹。

3.在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其特征在于，利用如权利要求2所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的装置，包括以下步骤：S1、固定气囊性能的测评；S2、安装准备；S3、微震传感器与固定气囊在钻孔内的安装；S4、微震传感器的回收。

4.根据权利要求3所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、固定气囊性能的测评：测评固定气囊的气密性、承压能力及膨胀后的几何参数；

S2、安装准备：选用步骤S1中性能达标的固定气囊，将微震传感器、空心连接杆、固定气囊、固定接头、高压胶管和弹簧组装在一起；

S3、微震传感器与固定气囊在钻孔内的安装：所述安装杆与固定接头连接在一起，利用所述安装杆将组装后的固定气囊与微震传感器推入钻孔中，直至微震传感器与钻孔的孔底相接触，然后对固定气囊进行充气至预定气压值，卸下所述安装杆并取出，完成微震传感器与固定气囊的安装；

S4、微震传感器的回收：将所述安装杆与固定接头连接在一起，打开所述气阀对固定气囊进行排气，待固定气囊气瘪后利用所述安装杆取出微震传感器与固定气囊，完成微震传感器与固定气囊的回收。

5.根据权利要求4所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其特征在于，所述步骤S1中包括以下步骤：

S1.1、测评固定气囊的气密性及承压能力，先将固定气囊与高压胶管连接，然后用气压泵向固定气囊内充气，目标气压为10KPa，观看气压表的读数是否变化，如果气压表读数在10分钟内不发生变化，证明固定气囊的气密性及承压能力良好；

S1.2、在确定岩体钻孔的尺寸后，测评固定气囊充气膨胀后的几何参数，确保固定气囊充气膨胀后在径向上可以完全填满钻孔的横截面、在轴向上接近钻孔的孔深；测评结果满足下式要求：

1.0d＜R＜1.1d

l_d-0.2＜L+l_s＜l_d

式中，d为钻孔直径(m)，R为充气膨胀后固定气囊的外直径(m)，l_d为钻孔深度(m)，L为充气膨胀后固定气囊的长度(m)，L_s为微震传感器的长度(m)。

6.根据权利要求4所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其特征在于，所述步骤S2中包括以下步骤：

S2.1、选用步骤S1中性能达标的固定气囊套装在空心连接杆上，将微震传感器的信号线穿过空心连接杆的通孔，将微震传感器尾部***空心连接杆前端头的凹槽中，完成固定气囊与微震传感器装配；

S2.2、将微震传感器的信号线由内侧向外侧穿过固定接头的豁口，并将固定接头连接在空心连接杆上；

S2.3、将固定气囊与高压胶管连接。

7.根据权利要求4所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其特征在于，所述步骤S3中包括以下步骤：

S3.1、将首节安装杆顶端的卡扣对齐固定接头的J形卡槽顶部并将首节安装杆的顶端***固定接头，直至首节安装杆顶端的卡扣位于固定接头的J形卡槽底部，完成首节安装杆的安装与固定，将普通安装杆与首节安装杆组合，利用所述安装杆将固定气囊与微震传感器送入钻孔中，直至微震传感器与钻孔的孔底相接触，并给予所述安装杆一定推力，使所述弹簧处于压缩状态；

S3.2、保持所述弹簧处于压缩状态，对固定气囊进行充气，直至固定气囊内气压达到预定值10KPa，充气完毕；此时固定气囊膨胀后与钻孔岩壁相互接触，一方面，固定气囊内的气压给予岩壁一定支撑力，约束钻孔岩壁上脱离母体的岩块位移，另一方面，固定气囊内的气压及由此产生的与钻孔岩壁间的摩擦力将微震传感器固定于孔底，保持微震传感器与孔底间的紧密接触，微震传感器与孔底间的相互作用力如下：

水平钻孔时为：N_s＝min(μpπR²L,pπr²,kΔl_s)

上向钻孔时为：

N_s＝min(μpπR²L-(M₁+M₂+M₃)g,pπr²-M₁g,kΔl_s-M₁g)

下向钻孔时为：

N_s＝min(μpπR²L+(M₁+M₂+M₃)g,pπr²+M₁g,kΔl_s+M₁g)

式中，N_s为微震传感器与孔底间的作用力(N)，μ为固定气囊与孔壁间的摩擦系数，p为固定气囊内的气压(Pa)，R为固定气囊充气后的外直径(m)，L为固定气囊的长度(m)，M₁为微震传感器的质量(kg)，M₂为固定气囊的质量(kg)，M₃为固定接头的质量(kg)，g为重力加速度(N/kg)，r为固定气囊顶端固定微震传感器用的凹槽直径(m)，k为所述弹簧的刚度(N/m)，Δl_s为所述弹簧的变形量(m)；

S3.3、去除对所述安装杆的推力，并旋转所述安装杆使其顶端的卡扣脱离J形卡槽底部并拉拽所述安装杆，使其与固定接头脱离，完成微震传感器的安装。

8.根据权利要求4所述的在破碎易塌孔岩体中安装和回收微震传感器的方法，其特征在于，所述步骤S4中包括以下步骤：

S4.1、将首节安装杆顶端的卡扣对齐固定接头的J形卡槽顶部并将首节安装杆的顶端***固定接头，直至首节安装杆顶端的卡扣位于固定接头的J形卡槽底部；

S4.2、旋转高压胶管上的气阀，使固定气囊缓慢排气，直至固定气囊气瘪，排气过程中给予所述安装杆一定推力，使固定气囊不至直接从钻孔中滑落；

S4.3、旋转所述安装杆将首节安装杆顶端的卡扣旋离固定接头J形卡槽的尽头，拉拽所述安装杆，将微震传感器及固定气囊从钻孔中取出，完成传感器的回收。