CN115657115A - 一种可燃气体震源弹 - Google Patents

Abstract

本发明属于震源弹领域，公开了一种可燃气体震源弹，包括壳体、点火组件、充气组件和***膜片，壳体内部设有用于容纳可燃气体的容纳腔，壳体的第一端封闭且设有与容纳腔连通的点火接管和与容纳腔连通的充气接管，壳体的第二端设有开口；点火组件与点火接管密封连接；充气组件与充气接管密封连接，且一端伸入容纳腔内，另一端位于容纳腔外，用于向容纳腔内充入气体；***膜片设置在壳体的第二端，用于密封壳体的开口。本发明采用可燃气体***产生能量，***产物是水和少量二氧化碳，无污染，绿色环保；采用非火药点火装置，使用及运输更安全且方便；通过***膜片实现***能量定向泄放，有效能量大，能量利用率高，对周围建筑等次生伤害小。

Description

一种可燃气体震源弹

技术领域

本发明涉及震源弹技术领域，尤指一种可燃气体震源弹。

背景技术

地震勘探是地球物理勘探中解决油气勘探等工程勘探问题的一种主要、有效的勘探方法，其原理是在地表以人工方法激发地震波，地震波在向地下传播时，遇到有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

在地震勘探中，弹性波的激发致关重要。目前广泛采用的地震震源主要有两大类，一类是******震源；另一类是物理***震源。******震源用于地震勘探主要有以下缺点：(1)******后产生的有毒有害物质导致环境污染；(2)运输和使用安全性差；(3)运输和使用需要特殊火工品资质及审批；(4)震源方向不可控，地震杂波多，能量利用率低，且易引起周边建筑损伤。鉴于以上原因，近年来******震源在地震勘探中的使用越来越受到限制。因此，需要开发一种可以替代传统***的绿色环保震源。

发明内容

本发明的目的是提供一种可燃气体震源弹，不仅安全性高，而且能量利用率高，对周围建筑损伤小。

本发明提供的技术方案如下：

一种可燃气体震源弹，包括：

壳体，所述壳体内部中空形成用于容纳可燃气体的容纳腔，所述壳体的第一端封闭且设有与所述容纳腔连通的点火接管和与所述容纳腔连通的充气接管，所述壳体的第二端设有开口；

点火组件，与所述点火接管密封连接；

充气组件，与所述充气接管密封连接，且一端从所述充气接管伸入所述容纳腔内，另一端位于所述容纳腔外，用于向所述容纳腔内充入气体；

***膜片，设置在所述壳体的第二端，用于密封所述壳体的开口。

在一些实施方式中，所述壳体包括依次连接的封头、第一筒体和第二筒体，所述第二筒体的端部开口，所述点火接管和所述充气接管设置在所述封头上，所述***膜片的边缘焊接于所述第一筒体与所述第二筒体之间。

在一些实施方式中，所述***膜片的横截面为弧形，所述***膜片的凹部朝向所述第一筒体设置，所述***膜片的凸部位于所述第二筒体内。

在一些实施方式中，所述点火组件包括点火塞、控制电路板和点火元件，所述点火塞与所述点火接管密封连接，所述点火元件设置在所述容纳腔内，所述控制电路板与所述点火元件电连接。

在一些实施方式中，所述点火塞与所述点火接管通过NPT螺纹密封连接。

在一些实施方式中，还包括密封圈，所述密封圈设置在所述点火塞与所述点火接管之间。

在一些实施方式中，所述充气组件包括充气软管、单向阀和进气管，所述充气软管通过所述单向阀与所述进气管连通，所述单向阀与所述充气接管密封连接，所述进气管伸入所述容纳腔内。

在一些实施方式中，所述进气管的管壁上设有若干个扰流孔。

在一些实施方式中，所述进气管伸入所述容纳腔的深度大于所述壳体高度的二分之一。

在一些实施方式中，所述单向阀与所述充气接管通过NPT螺纹密封连接。

本发明的技术效果在于：采用可燃气体***产生能量，***产物是水和少量二氧化碳，无污染，绿色环保；采用非火药点火装置，使用及运输更安全且方便；通过***膜片实现***能量定向泄放，有效能量大，能量利用率高，对周围建筑等次生伤害小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本申请具体实施例提供的一种可燃气体震源弹的剖视图。

附图标号说明：

10、壳体；101、容纳腔；11、封头；12、第一筒体；13、第二筒体；20、点火组件；21、点火塞；22、点火元件；30、充气组件；31、充气软管；32、单向阀；33、进气管；40、***膜片；50、点火接管；60、充气接管。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，一种可燃气体震源弹，包括壳体10、点火组件20、充气组件30和***膜片40，壳体10内部中空形成用于容纳可燃气体的容纳腔101，壳体10的第一端封闭且设有与容纳腔101连通的点火接管50和与容纳腔101连通的充气接管60，壳体10的第二端设有开口；点火组件20与点火接管50密封连接；充气组件30与充气接管60密封连接，充气组件30的一端从充气接管60伸入容纳腔101内，另一端位于容纳腔101外，用于向容纳腔101内充入气体；***膜片40设置在壳体10的第二端，用于密封壳体10的开口。

具体的，本实施例的可燃气体震源弹是一种新型的人工震源弹，其可将天然气、氢气等可燃气体与氧气分别充入震源弹中混合，采用点火头远距离点火起爆，***产物与周围介质耦合直接产生震波，可在复杂地形中使用。可燃气体可以采用天然气、氢气、乙炔等碳氢化合物，***产物是水和少量二氧化碳，是一种可以替代传统***的绿色环保震源，也是非***震源中地震能量较高的一种。

壳体10的内部设有容纳腔101，可燃气体和氧气可分别通过充气组件30充入容纳腔101内进行混合，壳体10的一端封闭，另一端开口，壳体10的开口端通过***膜片40来实现密封。壳体10的材质选用承压强度高的金属材质，壳体10强度需保证可承受可燃气体点火后的***冲击，使得***时，壳体10结构可保持完好。

壳体10的一端设置点火组件20，通过点火组件20进行远距离点火起爆，***膜片40在***压力下被迅速破坏，但壳体10结构完好，从而实现***能量从壳体10的第二端释放，进而实现***能量的定向释放。***膜片40选用不锈钢、碳钢等材质，***膜片40的强度远小于壳体10的强度，经过对***膜片40的材质和厚度等进行设计，可使***膜片40在所需要的***压力下被破坏，以使***时，***膜片40可迅速被破坏。***膜片40的表面还可通过设置凹槽来设定***膜片40的***压力。

本实施例的可燃气体震源弹与传统的******震源弹相比，因***产物是水和少量二氧化碳，所以无污染且绿色环保；***能量通过***膜片可实现定向泄放，有效能量大，能量利用率高，对周围建筑等次生伤害小。

在一些实施例中，如图1所示，壳体10包括依次连接的封头11、第一筒体12和第二筒体13，第二筒体13的端部开口，点火接管50和充气接管60设置在封头11上，***膜片40的边缘焊接于第一筒体12与第二筒体13之间，以通过***膜片40密封第二筒体13的开口。

封头11、第一筒体12和第二筒体13均通过焊接方式连接，可提高震源弹的密封性能。***膜片40、第一筒体12和第二筒体13也采用全焊接方式连接，提高连接强度的同时，提高震源弹的密封性能。封头11、第一筒体12和第二筒体13的材质可相同也可不同，但需要保证***时，封头11、第一筒体12和第二筒体13的结构不被破坏。

***膜片40的横截面为弧形，***膜片40的凹部朝向第一筒体12设置，***膜片40的凸部位于第二筒体13内。本实施例中，***膜片40的横截面为弧形，凸部朝向震源弹外部设置，且***膜片40的凸部位于第二筒体13内，即整个***膜片40均位于第二筒体13内部，第二筒体13可对***膜片40起到保护作用，避免***膜片40在预埋时被破坏。作为一种变形，***膜片40还可以为平面型或***膜片40的凸部朝向封头11设置。

在一些实施例中，如图1所示，点火组件20包括点火塞21、控制电路板和点火元件22，点火塞21与点火接管50密封连接，点火元件22设置在容纳腔101内，控制电路板设置在点火塞21上，控制电路板与点火元件22电连接。控制电路板上设有控制电路，控制电路对点火元件22放电可以起爆可燃气体震源弹，***后，***膜片40被破坏，巨大的能量从壳体10的***膜片40处喷出，形成定点***。本实施例的点火组件20采用电容桥丝点火，可实现远距离可靠起爆，避免了火药起爆带来的安全性及火工品资质问题，且使用和运输更安全、更方便。

点火塞21与点火接管50通过NPT螺纹密封连接；点火塞21与点火接管50之间还设有密封圈。点火组件20与点火接管50之间采用NPT螺纹及O型圈双密封结构，可提高震源弹的密封性能。

在一些实施例中，如图1所示，充气组件30包括充气软管31、单向阀32和进气管33，充气软管31通过单向阀32与进气管33连通，单向阀32与充气接管60密封连接，进气管33伸入容纳腔101内。充气软管31可采用金属软管，不仅强度高，而且可变形，方便震源弹在复杂地形、土壤的填埋和布管。充气软管31上设置单向阀32，单向阀32与充气接管60密封连接，一方面保证震源弹弹体的密封性能，另一方面可防止震源弹内的可燃气体反流引起安全事故。进气管33伸入容纳腔101内，以向震源弹内充入可燃气体和氧气。

进气管33的管壁上设有若干个扰流孔。在进气管33的管壁上设置若干个扰流孔，可使充入的可燃气体与氧气充分混合，不仅燃烧效率高，而且提高***能量。

进气管33伸入容纳腔101的深度大于壳体10高度的二分之一，以使气体可进入容纳腔101的下半部分，使容纳腔101内的气体分布更均匀。单向阀32与充气接管60通过NPT螺纹密封连接，提高震源弹密封性能。

可燃气体震源弹的使用方法如下：

(1)先把可燃气体震源弹埋入地下一定深度的土壤中；

(2)使用充气装置通过充气组件向可燃气体震源弹内充入氧气至一定压力；

(3)使用充气装置通过充气组件向可燃气体震源弹内充入可燃气体至一定压力；

(4)待可燃气体与氧气混合均匀后，通过点火组件引爆混合气体；

(5)混合气体在可燃气体震源弹弹体内***，能量通过弹体下部的***膜片向下泄放，产生地震波；

(6)通过地震波检测分析仪器测量地震波信号，并通过分析检测到的地震波信号获取地下地质情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可燃气体震源弹，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部中空形成用于容纳可燃气体的容纳腔，所述壳体的第一端封闭且设有与所述容纳腔连通的点火接管和与所述容纳腔连通的充气接管，所述壳体的第二端设有开口；

点火组件，与所述点火接管密封连接；

充气组件，与所述充气接管密封连接，且一端从所述充气接管伸入所述容纳腔内，另一端位于所述容纳腔外，用于向所述容纳腔内充入气体；

***膜片，设置在所述壳体的第二端，用于密封所述壳体的开口。

2.根据权利要求1所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述壳体包括依次连接的封头、第一筒体和第二筒体，所述第二筒体的端部开口，所述点火接管和所述充气接管设置在所述封头上，所述***膜片的边缘焊接于所述第一筒体与所述第二筒体之间。

3.根据权利要求2所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述***膜片的横截面为弧形，所述***膜片的凹部朝向所述第一筒体设置，所述***膜片的凸部位于所述第二筒体内。

4.根据权利要求1所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述点火组件包括点火塞、控制电路板和点火元件，所述点火塞与所述点火接管密封连接，所述点火元件设置在所述容纳腔内，所述控制电路板与所述点火元件电连接。

5.根据权利要求4所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述点火塞与所述点火接管通过NPT螺纹密封连接。

6.根据权利要求5所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

还包括密封圈，所述密封圈设置在所述点火塞与所述点火接管之间。

7.根据权利要求1所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述充气组件包括充气软管、单向阀和进气管，所述充气软管通过所述单向阀与所述进气管连通，所述单向阀与所述充气接管密封连接，所述进气管伸入所述容纳腔内。

8.根据权利要求7所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述进气管的管壁上设有若干个扰流孔。

9.根据权利要求8所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述进气管伸入所述容纳腔的深度大于所述壳体高度的二分之一。

10.根据权利要求7所述的一种可燃气体震源弹，其特征在于，

所述单向阀与所述充气接管通过NPT螺纹密封连接。

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