地震儀的基本原理

其基本原理是利用一件懸掛的重物的慣性，地震發(fā)生時(shí)地面振動(dòng)而它保持不動(dòng)。由地震儀記錄下來的震動(dòng)是一條具有不同起伏幅度的曲線，稱為地震譜。

曲線起伏幅度與地震波引起地面振動(dòng)的振幅相應(yīng)，它標(biāo)志著地震的強(qiáng)烈程度。從地震譜可以清楚地辨別出各類震波的效應(yīng)?？v波與橫波到達(dá)同一地震臺(tái)的時(shí)間差，即時(shí)差與震中離地震臺(tái)的距離成正比，離震中越遠(yuǎn)，時(shí)差越大。

由此規(guī)律即可求出震中離地震臺(tái)的距離，即震中距。

值得注意的是，地震儀只能用于測(cè)量地震的強(qiáng)度、方向，并不能用于預(yù)測(cè)地震。

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槽波地震儀的應(yīng)用

在煤層中，由于煤的密度和彈性波傳播速度明顯的低于頂、底板圍巖，所以在煤層內(nèi)激發(fā)的彈性波大部分能量不能向煤層外傳播（類似光在光纖中傳播）,總是在兩個(gè)界面（煤層頂板和底板）之間反射混響，從而形成一種特殊的彈性地震波---槽波。槽波攜帶了大量煤層信息，且速度、頻率均隨煤層內(nèi)變化有關(guān)。通過在煤層中激發(fā)震源，并利用檢波器采集這些槽波信號(hào)，就能對(duì)其做分析、反演得到煤層地質(zhì)信息。當(dāng)槽波橫穿整個(gè)工作面時(shí)便會(huì)攜帶煤層的全部信息，稱為透射槽波，當(dāng)槽波在傳播中遇到煤層內(nèi)反射界面時(shí)便會(huì)反射回來，形成反射波。頻散通常會(huì)給地震勘探帶來很多的問題，具體來說可以分為三個(gè)方面。

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槽波地震勘探

1)站(主機(jī))

外殼和鍵盤均采用不銹鋼金屬材料，專為井下勘探設(shè)計(jì)，具有極高安全系數(shù)和防爆功能。15英寸LED背光彩色顯示器，四組鎳鎘防爆可充電電池。主機(jī)控制整個(gè)儀器操作，數(shù)據(jù)采集、管理和實(shí)時(shí)顯示觀測(cè)結(jié)果。重22Kg。配置四組防爆可充電電池。

2)數(shù)據(jù)采集站

采集站外殼為導(dǎo)電塑料材質(zhì)，具極高的防爆功能，有2個(gè)狀態(tài)指示燈LED指示采集站工作狀態(tài)，重2.7Kg。

3)中繼站

中繼站外殼為導(dǎo)電塑料材質(zhì)。每250m長(zhǎng)測(cè)線接一個(gè)中繼站，用來增強(qiáng)信號(hào)幅度。狀態(tài)指示燈LED代表中繼站工作狀態(tài)。重2.7Kg。

4)雙分量水平檢波器

檢波器互為垂直的雙分量水平檢波器，直徑為55mm。檢波器插入煤層中的孔洞后，用氣筒給檢波器膠1囊充氣使其膨脹，以便檢波器緊緊的貼在巷道壁上。在移出檢波器時(shí)，只需輕輕按下閥門便可釋放橡膠1囊內(nèi)部氣體。重3.3Kg。

5)觸發(fā)單元。

當(dāng)觸發(fā)單元接收到爆1炸信號(hào)后，便立即觸發(fā)數(shù)據(jù)采集單元和中繼站開始記錄，重2.7Kg。主機(jī)中內(nèi)置的USB接口也具有觸發(fā)功能，可以代替觸發(fā)單元。

6)爆1炸機(jī)觸發(fā)脈沖單元

爆1炸機(jī)可選用煤礦上的爆1炸機(jī)。觸發(fā)脈沖單元中間有一小孔，放炮時(shí)，將炮線中的一條穿過該孔，以產(chǎn)生感應(yīng)脈沖，并傳至觸發(fā)單元或主機(jī)的USB接口，從而啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集站和中繼站開始記錄。重0.5Kg。

7)數(shù)據(jù)傳輸電纜

數(shù)據(jù)傳輸電纜時(shí)非常輕便的雙芯電纜，外皮具有極高的絕緣性和非常好的彈性，長(zhǎng)250m，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)采集站記錄的數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)。帶架重12Kg。

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槽波地震勘探在煤礦大型工作面的應(yīng)用

以陜北某煤礦大型工作面槽波地震工程為例,開展了超大型工作面內(nèi)斷層的槽波地震探測(cè)技術(shù)研究。槽波探測(cè)采用全排列接收,較大限度地保障了槽波信息的獲得。根據(jù)得到的槽波記錄數(shù)據(jù)以及CT成像結(jié)果,解釋了工作面內(nèi)斷層的發(fā)育情況,與后期巷道揭露情況基本吻合。槽波地震勘探在大型工作面的成功應(yīng)用,可為礦井實(shí)現(xiàn)盤區(qū)勘探提供技術(shù)支持。在外面不了解煤層的厚度時(shí)，我們通常可以先探測(cè)一下煤層，如果發(fā)現(xiàn)煤層的厚度超過了一定量，那么我們就可以降低頻率，如果我們發(fā)現(xiàn)煤層的厚度比較薄，我們就需要增加頻率。