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井下防爆槽波地震儀

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聯(lián)系人：儲(chǔ)貽模 15210441085 詳細(xì)介紹早在一九五五年，F(xiàn).F.艾維遜就對(duì)槽波用于采煤業(yè)的可能性做了預(yù)見性的肯定。但直到一九六三年才由T.C.克雷正式發(fā)表了關(guān)于槽波在煤層中傳播模式理論。經(jīng)過三十多年世界若干個(gè)研究團(tuán)體的努力，槽波方法已經(jīng)發(fā)展成為一種成功率很高的實(shí)用性的“槽波地震勘探技術(shù)”（ISS）。ISS在科學(xué)上得到了證明，在儀器和方法上得到了發(fā)展，并成功地用在世界上各種各樣的煤礦區(qū)。德國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、美國(guó)、波蘭、俄羅斯、匈牙利等國(guó)，已將井下槽波地震勘探作為采前最有效的勘探手段。德國(guó)DMT公司早在上世紀(jì)80年代就研制出了世界上最先進(jìn)的煤礦井下防爆槽波數(shù)字地震儀（SEAMEX-80、SEAMEX-85）。英國(guó)等國(guó)家在槽波數(shù)字地震探測(cè)技術(shù)方面也做了很多研發(fā)工作。上世紀(jì)末和本世紀(jì)初，德國(guó)DMT公司對(duì) SEAMEX-85槽波地震儀做了全面改進(jìn)和更新，先后推出Summit防爆槽波地震儀和 Summit Ⅱ Ex防爆槽波地震儀，成為世界上最先進(jìn)的防爆槽波地震勘探系統(tǒng)。槽波又稱之為導(dǎo)波。槽波在煤層中激發(fā)，通過同一煤層傳播、衰減和反射，并在同一煤層中被接收。由于煤的密度和彈性波傳播速度大體上小于圍巖的一半，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部傳播，而總是在兩個(gè)界面（煤層頂板和底板）之間反射和混響，從而形成一種特殊的彈性地震波——槽波。槽波地震探測(cè)技術(shù)的主要用途是在井下探測(cè)煤層的不連續(xù)性，如煤層厚度變化、矸石層分布、小斷層、陷落柱、火成巖侵入體、古河床沖刷、巖墻、老窯等。而這些尺寸只有1~2米或更下的地質(zhì)異常在地面上用地震勘探和其他勘探手段是無法探測(cè)出來，可就是這些不能預(yù)先被測(cè)出來的小構(gòu)造能給正規(guī)的采煤工作造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國(guó)許多煤礦采用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備。由于機(jī)械設(shè)備多，裝備一個(gè)工作面要好幾個(gè)月的時(shí)間，耗資數(shù)千萬至億元，如果遇上一個(gè)未知的落差約為煤層厚度大小的斷層，其費(fèi)用會(huì)增加20%以上，若遇到未知的大斷層，這種工作面就將報(bào)廢。如果遇到陷落柱將會(huì)造成災(zāi)難性的損失。因此，現(xiàn)代化采煤技術(shù)迫切需要超前查明工作面前方的煤層狀況，槽波地震探測(cè)技術(shù)是一種最佳的選擇。德國(guó)DMT公司不僅研發(fā)了世界上最先進(jìn)的防爆槽波地震儀Summit Ⅱ Ex，而且具有近30年的井下槽波探測(cè)經(jīng)驗(yàn)。DMT研制的防爆槽波地震儀Summit Ⅱ Ex包括： 1.Summit Ⅱ Ex 防爆槽波地震儀包括： ■ 中心站（主機(jī)） ■ 數(shù)據(jù)采集站 ■ 中繼站 ■ 雙分量水平檢波器 ■ 觸發(fā)單元 ■ 觸發(fā)脈沖單元 ■ 爆炸機(jī)（可選用國(guó)內(nèi)礦用爆炸機(jī)） ■ 數(shù)據(jù)傳輸電纜 ■ 充電器 ■ 槽波數(shù)據(jù)處理和解釋軟件包現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： 1）中心站（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）爆炸機(jī)觸發(fā)脈沖單元爆炸機(jī)可選用煤礦上的爆炸機(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。 2.Summit Ⅱ Ex防爆槽波地震儀的主要技術(shù)指標(biāo)  ■ 信道數(shù)：每個(gè)采集站2個(gè)信道  ■ AD轉(zhuǎn)換器：24位，Δ-Σ技術(shù)  ■ 輸入電壓范圍：± 2.8 V  ■ 輸入阻抗：20 kΩ  ■ 采樣率: 125 Hz， 250 Hz， 500 Hz， 1 kHz， 2 kHz， 4 kHz， 8 kHz， 16 kHz， 32 kHz， 48 kHz  ■ 瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍: ≥120 dB  ■ 共模抑制比: ≥100 dB  ■ 全諧波畸變 : < 0.0008 %  ■ 前置增益: 0 dB， 20 dB， 40 dB  ■ 電源: 內(nèi)部NMH電池  ■ 操作溫度: - 20°C to + 40°C  ■ 操作濕度: 0 – 95 %  ■ 外殼：剛性防水外殼 3.Summit Ⅱ Ex防爆槽波地震儀的主要特點(diǎn) 分辨率高達(dá)24位，最高采樣率達(dá)1/48ms,瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍大于120dB，全諧波畸變低于0.0008%，可毫無失真地記錄所有的井下勒夫波、埃里波和直達(dá)波信號(hào)； ■ 輕便，一套48道槽波地震儀重約270Kg，分體包裝后很容易運(yùn)至井下；  ■ 組成靈活，道間距可變，數(shù)據(jù)采集站個(gè)數(shù)可以根據(jù)任務(wù)要求增減，道間距可以根據(jù)分辨精度要求任意改變；  ■ 軟件功能齊全、完善，windows操作系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)整個(gè)儀器的功能、技術(shù)指標(biāo)和工作狀態(tài)以及檢波器指標(biāo)和安裝狀態(tài)。 4. 井下槽波勘探過程 1） .勘探方案設(shè)計(jì)：主要根據(jù)勘探目標(biāo)，精度，工作面幾何尺寸，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集站數(shù)量和巷道地質(zhì)圖等資料，設(shè)計(jì)所采取的勘探方法（透射法或反射法或透射/反射聯(lián)合法），炮點(diǎn)和接收點(diǎn)位置及密度，并標(biāo)在施工設(shè)計(jì)圖上。 2） .施工前準(zhǔn)備：根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖中的炮點(diǎn)和接收站位置（一般在煤層的中部），打好炮眼（直徑無要求，深約2m，）和檢波器埋置孔（直徑55mm，深2m）。 3）.施工布置：布置好儀器設(shè)備，安置好檢波器，對(duì)整個(gè)儀器系統(tǒng)進(jìn)行最后一次檢查。北京歐華聯(lián)科技有限責(zé)任公司是德國(guó)DMT GmbH & Co. KG（德國(guó)DMT 礦業(yè)高科技公司）在中國(guó)唯一被合法授權(quán)的代理

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