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槽波地震儀
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槽波法地震勘探是以炸1藥震源或錘擊等震源在煤層中激發(fā)槽波,用兩分量檢波器同時(shí)記錄兩個(gè)水平振動(dòng)分量:一個(gè)分量垂直于煤壁;另一個(gè)分量平行煤壁。槽波地震儀與地面數(shù)字地震儀類似,不同點(diǎn)只是防爆,具有更高的上限頻率,更為輕便等。槽波法地震勘探的基本測(cè)量方法有透射波法及反射波法兩種。其原理及對(duì)應(yīng)的典型記錄示于下頁(yè)圖3。透射波法測(cè)量中,震源與檢波器分別安置在不同巷道內(nèi)(包括鉆孔、工作面等);反射波法測(cè)量中,震源與檢波器則安置在同一巷道,與地面地震勘探類似。常采用共反射點(diǎn)多次疊加技術(shù)。
槽波地震儀
使用全電場(chǎng)觀測(cè)技術(shù)同步采集所有測(cè)點(diǎn)的自然電場(chǎng)、一次電場(chǎng)電位和二次電場(chǎng)電位數(shù)據(jù),極大提高了電法數(shù)據(jù)采集效率和采集精度。
儀器中的槽波地震采集模塊利用地震波射線穿透地質(zhì)體,通過(guò)對(duì)地震波走時(shí)、能量和頻率的觀測(cè),并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理反演,重現(xiàn)工作面內(nèi)部或者鉆孔之間的地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像。
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槽波勘探方法
1)透射法:數(shù)據(jù)采集站位于煤層工作面的一個(gè)巷道內(nèi),炮點(diǎn)(激發(fā)點(diǎn))位于煤層工作面的另一個(gè)巷道內(nèi),地震射線透過(guò)整個(gè)工作面。通過(guò)對(duì)煤層內(nèi)透射射線的頻散分析探,測(cè)煤層內(nèi)部的各種異常體,稱為透射法。透射法探,測(cè)距離是煤厚的300倍,圖6。
圖6 假設(shè)在通風(fēng)巷道內(nèi)布置26個(gè)數(shù)據(jù)采集單元S,在運(yùn)輸巷道內(nèi)僅設(shè)置三個(gè)炮點(diǎn),那么在三個(gè)炮點(diǎn)所產(chǎn)生的地震射線覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一點(diǎn)都有三條地震射線穿過(guò)。炮點(diǎn)數(shù)越多,穿過(guò)同一地點(diǎn)的地震射線數(shù)越多,觀測(cè)的數(shù)據(jù)信噪比越高,分辨率越高
2)反射法:數(shù)據(jù)采集站和炮點(diǎn)均位于工作面的同一巷道內(nèi),當(dāng)?shù)卣鹕渚€遇到工作面內(nèi)的斷層、陷落柱、巖墻等反射體時(shí),就會(huì)產(chǎn)生反射或衍射。通過(guò)追1蹤反射震相或衍射震相確定煤層內(nèi)反射體的位置和走向。反射法的探,測(cè)距離是煤厚的150倍。
槽波地震勘探儀器的發(fā)展現(xiàn)狀
槽波地震勘探儀器的研制能夠有力推進(jìn)槽波地震勘探方法在煤礦地質(zhì)構(gòu)造勘察等領(lǐng)域的有效應(yīng)用.通過(guò)分析槽波地震勘探實(shí)例,對(duì)比國(guó)內(nèi)外多款新型槽波地震儀采集站,結(jié)果表明:無(wú)線遙測(cè)式地震儀是槽波地震勘探儀器的主要發(fā)展方向;新型采集站都使用有Δ-Σ技術(shù)的24位AD轉(zhuǎn)換器,前置增益都是多倍率.地震儀器采集站的性能滿足槽波地震勘探需要,但是地震檢波器的性能制約了槽波地震儀整機(jī)性能的提高.分析6種不同類型地震檢波器的原理和性能,目前地震檢波器主要是圍繞提高靈敏度,拓寬頻率響應(yīng)范圍和增強(qiáng)抗干擾能力3個(gè)方面進(jìn)行研究.其中壓電式地震檢波器在槽波地震勘探中有較好應(yīng)用前景,進(jìn)一步介紹了一種壓電地震檢波器芯體及測(cè)試結(jié)果.