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        數(shù)字地震儀的野外工作方法與探究

        2019-05-29 10:47:42劉璐
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年14期
        關(guān)鍵詞:野外工作高分辨率信噪比

        劉璐

        摘 要:自從我國改革開放以來,國家對科技水平的要求越來越高,尤其是近年來,“科技創(chuàng)新”戰(zhàn)略的提出,使得人們對各類科技產(chǎn)品有了更大程度的關(guān)注。數(shù)字地震儀作為地震勘探不可缺少的設(shè)備,在這種大環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生,設(shè)備的不斷完善在一定程度上推動了我國地質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這篇文章就我國地震勘探的現(xiàn)狀展開論述,對數(shù)字地震儀的發(fā)展和使用進(jìn)行探討,希望可以引起人們的關(guān)注。

        關(guān)鍵詞:數(shù)字地震儀;野外工作;勘探;信噪比;高分辨率

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.110

        1 幾種典型的數(shù)字地震儀

        數(shù)字地震儀的種類多種多樣,以下就幾種主要的數(shù)字地震儀的種類展開論述:

        1.1 GEO-X公司的ARAM·ARIES數(shù)字地震設(shè)備

        ARIES數(shù)字地震設(shè)備是一種新型設(shè)備,在以前的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行不斷改造以及不斷優(yōu)化而產(chǎn)生的。這種設(shè)備的主要好處是可以滿足野外各種復(fù)雜的施工環(huán)境,并能提高野外施工效率,縮短施工周期,節(jié)省施工成本。ARIES設(shè)備與之前的設(shè)備相比,主要在野外勘探中發(fā)揮著重要的作用,這種設(shè)備的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先與之前的設(shè)備相比,改造過的ARIES設(shè)備具有非常高的分辨率,極大地提高了勘探過程中的準(zhǔn)確率;其次,使用的時間變長,眾所周知,數(shù)字地震儀的主要工作動力由電池提供。在野外勘測的過程中,要求裝備簡單輕巧,方便勘測,因此,不能攜帶大量的電力裝備。新型的ARIES設(shè)備的電池儲量較過去相比有了大幅度的提升,使用時間大大的延長,方便了操作人員的工作;最后,改造過的ARIES設(shè)備可以有效地擺脫干擾,降低了失誤率,擴(kuò)大了布局的范圍。

        1.2 SeismicSource公司的BOOMBOX無線遙爆地震設(shè)備

        BOOMBOX設(shè)備與ARIES設(shè)備相同,也是在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷改造、不斷優(yōu)化獲得的新型設(shè)備。BOOMBOX設(shè)備是我國地震勘測設(shè)備進(jìn)步的象征,與以往的設(shè)備不同的是,這種新型設(shè)備的操縱方式是無線操縱,主要使用的技術(shù)是遙爆技術(shù),體現(xiàn)了“科技創(chuàng)新”在地震勘探中的作用。這種設(shè)備應(yīng)用地域廣泛,因?yàn)槭菬o線操作,這種設(shè)備的體積變小,與其他設(shè)備相比,攜帶更為方便。除此之外,這種新型設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)是可以免除環(huán)境的干擾,排除地形等因素的影響,高效率的完成工作。BOOMBOX遙爆系統(tǒng)在設(shè)計時,應(yīng)用了各種各樣的新型技術(shù),例如:多頻道回收技術(shù)、頻率合成技術(shù)以及與軟件相關(guān)的技術(shù)等等,提高了使用的準(zhǔn)確率,對相關(guān)的操作人員的水平也有了更高層次的要求。

        2 野外工作展開策略

        應(yīng)用數(shù)字地震儀的主要原理是利用波的傳導(dǎo)方向?qū)Φ刭|(zhì)的情況進(jìn)行勘測。在實(shí)際操作的過程中,大多數(shù)情況下,要利用人為的手段進(jìn)行地震波的激發(fā),例如:利用爆破技術(shù)或者人工可控震源技術(shù)等等。眾所周知,波在傳播的過程中會受到障礙物的影響,地震波也不例外。在傳播過程中,地震波會由于地質(zhì)內(nèi)部情況的不同(密度、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等)而發(fā)生不同情況的變化,這就要求用相關(guān)的設(shè)備對其進(jìn)行接收,這也是檢波器的作用。通過對檢波器接收的地震波進(jìn)行分析,推導(dǎo)地質(zhì)內(nèi)部的情況,對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集以及存儲,方便日后的研究。

        2.1 野外數(shù)據(jù)的采集

        2.1.1 觀測系統(tǒng)

        在地震勘探中,觀測系統(tǒng)是必不可少的,針對周圍不同的情況,選擇不同的觀測系統(tǒng)。除此之外,觀測系統(tǒng)的選擇也要考慮地震波的產(chǎn)生位置與接收位置的情況,通過對各種因素進(jìn)行綜合分析進(jìn)而確定合適的觀測系統(tǒng)。在地震勘探中,最重要的一點(diǎn)是要對波的傳播情況進(jìn)行長時間的跟蹤記錄,減少波互相影響的情況的發(fā)生。例如,在對煤田進(jìn)行勘測的同時,相關(guān)的操作人員要對周圍的情況進(jìn)行分析,選取合適的觀測系統(tǒng)對波的準(zhǔn)確情況進(jìn)行記錄,對地質(zhì)的大體情況進(jìn)行掌握,進(jìn)而選擇合適的施工方案,提高工程的準(zhǔn)確性,減少失誤情況的發(fā)生。

        2.1.2 井深和藥量的選擇

        在對煤田進(jìn)行勘測時,需要考慮多種多樣的問題,尤其是對井深以及藥量這兩部分的研究,就要花費(fèi)相關(guān)設(shè)計人員的大部分時間。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示,在對井深進(jìn)行設(shè)計時,需要特別考慮的問題有以下幾個方面:首先,要對波的情況進(jìn)行充分的分析,針對不同的情況設(shè)計不同的方案,對突發(fā)情況發(fā)生的可能設(shè)計相應(yīng)的急救方案,減少失誤發(fā)生的可能性。據(jù)有關(guān)研究顯示,在波的傳播過程中,低頻波以及聲波的干擾是非常不規(guī)律的,在一般情況下,井的深度越深,相關(guān)的干擾就會越少。但這并不是絕對的,相關(guān)的設(shè)計人員要根據(jù)周圍的不同情況進(jìn)行不同的方案設(shè)計,準(zhǔn)備多個應(yīng)急方案才能確保工程的順利推進(jìn);其次,要明確不同層位與反射波之間的關(guān)系。對以上兩種情況進(jìn)行綜合分析,才能確保準(zhǔn)備的井深方案。在對藥量進(jìn)行選擇時,相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該在工程進(jìn)行前進(jìn)行藥量的對比試驗(yàn),避免因藥量不合理產(chǎn)生的不利影響的出現(xiàn)。

        2.2 野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量監(jiān)控

        近年來,隨著我國科技水平的不斷提高,人們對于工程設(shè)備的關(guān)注度也有了顯著程度的提高。地震勘探主要在野外進(jìn)行,突發(fā)情況發(fā)生的可能性與其他工程項(xiàng)目相比也有了大幅度的上升,如何減少這種突發(fā)情況的發(fā)生是相關(guān)設(shè)計人員主要考慮的問題之一。我國科技水平的進(jìn)步為野外地震勘測提供了有效的保障,地震儀可以通過監(jiān)視功能對野外的情況進(jìn)行及時地掌握,有效地減少了人員工作量。除此之外,科技水平的進(jìn)步也減少了地震儀在野外工作時出現(xiàn)問題的可能性。

        3 結(jié)束語

        地震儀作為我國現(xiàn)在主要的地震勘測工具,在一定程度上推動了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,但是,由于我國在地震勘探特別是高分辨率地震勘探方面尚處于起步階段,并且最先進(jìn)的地震儀都是進(jìn)口的,價格昂貴,由于成本等原因無法在施工中使用。相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該不斷完善國產(chǎn)地震儀的發(fā)展,推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,除此之外,國家應(yīng)該給予大力的支持,提供合理的幫助。

        參考文獻(xiàn):

        [1]易碧金等.當(dāng)前地震勘探儀器的應(yīng)用技術(shù)分析[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2004(12):837-846.

        [2]藺國華等.煤田采區(qū)高分辨率三維地震勘探激發(fā)參數(shù)的優(yōu)選[J].中國煤炭地質(zhì),2011(10):62-65.

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