光纤分布式地震波探测系统及其布设优化研究

应用光纤分布式声波检测与干涉探测技术,设计了一种用于油气勘探开发的光纤分布式地震波探测系统,并在埋地布设的基础上提出光缆附加尾椎的布设优化方案。野外现场测试结果表明,系统能够完整探测到地震波沿光缆的分布情况,波形特性与传统电子动圈传感器相似,埋地式布设最远探测距离20 m,尾椎式布设最远探测距离10 m,该研究为系统的实际应用提供了必要的理论和实验依据。

利用影区地震波探测青藏高原内部下地壳低速层

古登堡于1948年解释 P 波振幅数据时，第一次提出了低速区的概念。认为地壳、上地幔软流圈的存在影响了地震波的走时，并利用地震波记录中低速层的信息，对不同区域可能存在的地壳及上地幔中的低速层进行了研究。但受观测资料所限，早期研究结果的精度受到一定影响。目前，随着大规模地震波观测手段的开展，积累了比以往任何时候都丰富的地震波资料，从这些高质量的观测资料中，可以更为精确、稳定地确定和地壳上地幔低速区相关的震相，用于地球内部速度结构研究。

浅谈光纤地震波探测的研究进展

地震是地质灾害的一种,它的破坏力极大,严重威胁人们的生命财产安全,本文主要分析了光纤地震波探测技术的研究进展.

光纤分布式地震波探测系统及其布设优化研究

地震勘探属于当前最有效和最广泛的石油油气资源勘探手段,其能够利用人工方法将强大的低频声波发送到地层,遇到不同地层界面以后声波会发生不同的反射,此时提供设置不同的监测点便能够利用检波器对声波信号进行采集,而后经过加工处理形成地震资料,便于详细描述和监测油藏。光纤分布式地震波探测系统具有耐高温、灵敏度高、频带宽、不受电磁场干扰等技术优势。

基于谱减法的隧道地震波超前探测去噪方法

为快速有效地去除隧道地震超前探测数据中具有随机、频带广和能量强特征的噪声,提升偏移成像质量,进而有效探明隧道掌子面前方灾害源,充分利用谱减法在压制随机噪声上的优势,将其引入隧道地震波探测数据处理中,形成基于谱减法的隧道地震波超前探测去噪方法。该去噪方法可以有效去除随机噪声且计算效率较高,可以满足隧道的快速施工要求。通过对典型不良地质模型进行数值模拟,表明利用谱减法可有效压制隧道环境中的随机噪声干扰,地震记录中反射波信号信噪比更高,在此基础上的偏移成像结果伪像干扰更少,可有效提升探测准确性。将该方法应用至实际隧道地震探测中,成功探明了隧道掌子面前方的岩体破碎带分布位置和范围,证明应用该方法进行超前探测具有有效性和实用性。

基于地震波法的底板破坏区域探测技术及应用

针对煤矿煤层底板采空区域不明确的问题,为了确定采空区的精确范围以及内部状态,采用物探的矿井反射地震波探测技术,首先利用地质探测仪对地震波波形进行数据采集,并进行数据分析以及波形的反演计算,最终根据波形的形状和频率确定底板破坏情况;其次将底板破坏区域分为上位层破碎带和下位层破碎带;最后在现场采用底板钻探的方法对地震波探测技术进行了验证。结果表明反射地震波探测技术得到的结果接近于钻探结果,采用反射地震波探测技术可以较精确判断底板采空区破坏范围。

地震波层析成像探测技术与水平定向钻拉管技术在地下障碍物探测中的应用

顶管施工属于非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,该项技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。但是,在顶管施工过程中一旦遇到地下障碍物,将导致顶管顶力突然增大,顶管顶进方向偏离设计轴线,严重影响顶管施工的顺利进行。福州市某污水顶管施工需要穿越河道,通过前期资料收集发现,河道两侧可能存在护岸抛石等地下障碍物。为了查明护岸抛石的分布情况,综合应用了地震波层析成像探测技术与水平定向钻拉管技术进行探测,既为后期顶管施工的顺利进行提供了参考依据,又降低了探测成本,提高了探测效率。

地震波CT在隧道地质灾害探测中的应用

地震波CT是一种新的地球物理方法,具有分辨率高、可靠性强、信息量大、图像直观的特点。本文详细介绍了地震波CT勘测技术在某隧道中的探测应用情况,按照规范的方法对所设计的方案进行了勘测,经过野外数据采集、室内资料处理和地质解释等阶段的细致工作,本次勘探取得了预期的成果,说明了物探技术在隧道地质病害诊治中能发挥重要作用。

卡拉水电站上坝址平洞地震波CT探测

采用平洞地震波CT探测方法,可以查明平洞间裂隙特征、形态、强卸荷位置以及拉裂缝是否连通等,为地质人员处理坝址基础提供依据。

超前探测技术在TBM施工隧洞中的应用研究

TBM施工时常会遇到复杂的地质环境,为了将地质灾害影响的程度降到最低,在TBM施工过程中,对隧道开挖工作面前方的地质条件进行超前预报变得尤为重要。以新疆某引水隧洞工程为实践背景,介绍地震波法超前探测技术和激发极化法超前探测技术的基本原理及其特点,分析TBM施工隧洞掌面前方的断层破碎带的超前探测应用的可行性,阐述地下水的发育状况。研究结果表明:在TBM施工隧洞中,地震波法超前探测技术和激发极化法超前探测技术的综合应用具有可行性和实用性,可为类似工程中的TBM安全快速掘进提供参考。

矿井复杂地质构造综合探测技术应用研究

针对矿井复杂地质构造,利用瞬变电磁和反射地震方法相结合,对相应的探测技术方法进行综合研究。通过对淮南某矿F108-3断层带综合探查,结果表明,综合物探技术对矿井复杂地质构造体分辨能力较强,对构造体的空间特征及其含水状况判断准确,可以为矿井安全生产提供技术依据。

数字光栅地震检波器的若干问题研究

地震检波器的发展水平已成为衡量油气勘探能力的一个重要标志,以高分辨率和高动态范围著称的光栅地震检波器展示出了强劲的发展前景。针对目前光栅地震波探测研究中发现的影响分辨率和动态范围提高的难点,对数字光栅地震波探测中的若干问题进行了研究,提出了数字光栅信号的无失真采样和根据地震波采样数据对数字光栅误差进行同步分离的解决方法。仿真和实验数据均验证了上述方法的有效性,由数字光栅误差引入的地震波探测的谐波失真已经可以忽略不计。

光纤传感技术——独具优势的地震监测新手段

利用光纤传感器进行地震前兆观测是一种独具优势的地震监测新手段。光纤传感器具有高精度、抗电磁干扰、不存在零漂问题、易于组网以及适于长距离传输等一系列独特优势，可以解决地震前兆观测中电学测量仪器存在的固有问题。介绍了几类常用光纤传感器的工作原理及特点，综述了光纤传感器在地壳形变观测和地震波探测两个应用领域国内外的研究进展，并指出了目前需要解决的问题。研制了一套基于光纤传感器的钻孔应变、地震波和地温同时测量的多参量钻孔综合地震观测设备，外场实验表明，该光纤综合钻孔地震观测设备适应地震前兆观测中对抗环境干扰能力、测量精度、稳定性等方面的性能要求，具有好的应用前景。

特长深埋隧道基岩裂隙水探测与应用研究

基岩裂隙水的富集对隧道施工安全及建成后的运营管理造成严重威胁。对基岩裂隙水的赋存情况进行准确及时的预测,可有效降低隧道地质灾害的发生几率,确保隧道施工安全。依托宜巴高速公路郑家垭隧道,结合掌子面YK129+843处涌水情况,研究了岩体赋存裂隙水情况下深度偏移图、反射层提取图以及岩体物性图中岩石参数曲线的变化趋势。研究表明TSP超前地质预报方法对基岩裂隙水赋存情况的探测结果比较准确,对类似地质条件下的超前地质预报工作具有一定的借鉴意义。

TST和CFC技术在管片拼装隧道超前地质预报中的改进和应用

为解决盾构及TBM施工隧道地质构造和围岩含水探测的难题,在TBM引水隧洞中进行试验。改进在管片结构下TST(tunnel seismic tomography)观测系统的布置方式;针对大断层等高危不良地质体开展三维地震波法的超前地质预报研究试验;改进CFC(complex frequency conductivity)的观测方式,结合地震波方法,开展对刀盘前方围岩含水情况综合预报研究试验。以斯里兰卡埃勒黑勒运河、秘鲁圣佳旺Ⅲ水电站和菲律宾卡利瓦大坝引水隧洞等工程为例,介绍盾构及TBM施工隧道超前地质预报技术的工程实践。研究结果表明,针对软硬岩互层、大断层、含水构造不良地质体,该方法在实践中具有较好的应用效果。

波速和衰减对岩石力学参数和岩体结构变化的敏感性研究

地震波在不同的岩石和岩体结构传播时具有不同的波速,采用Kelvin-Voigt体为粘弹性介质模型,研究均匀粘弹性体中波速和衰减对介质的力学参数变化的敏感性,通过试验,研究了波速和衰减对结构面刚度变化的敏感性。结果表明,衰减比波速对岩石力学参数和结构面刚度的变化更敏感,因此衰减系数更适合作为波动探测的表征量。

TST与CFC技术在宝林隧洞TBM掘进超前地质预报中的应用

宝林隧洞采用TBM开挖掘进,穿越断裂破碎带,地质构造极其复杂,围岩含水波动大,施工建设风险大。为了确保施工安全,减少并避免地质灾害的发生,采用综合物探法超前预报,结合TST地震波法和CFC电磁波法进行预报,震源采用TD-IS冲击震源。从而,成功地定位了断层及影响带、破碎带、含水带,为隧道施工提供科学的指导信息。

综合超前地质预报技术在西南某隧道的应用研究

在隧道地质条件复杂地段,及时开展综合超前地质预报,对提高隧道超前地质预报准确性及预防突发性地质灾害的发生具有十分重要的意义。这里总结了各种预报方法的原理及适用范围,提出在复杂地质地段采用以地质分析为基础,地震波探测法为主,地质雷达法为辅,必要时使用超前地质钻探法的综合超前地质预报技术指导隧道安全施工,并以西南某隧道为例,对其他地质复杂隧道的超前地质预报技术有借鉴意义。

TSP超前地质预报系统在隧道工程中的应用

在近几年的隧道工程施工实践中 ,利用TSP超前地质预报系统进行有效地预测预报掌子面前方的地质情况 ,已经得到我国隧道工程技术人员的广泛的认同。根据TSP的探测原理、最新的技术发展和工程实例的应用情况 ,总结了TSP在应用过程中应该注意的问题 。