數(shù)字地震儀的野外工作方法與探究

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，因為是無線操作，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)的情況進行勘測。在實際操作的過程中，大多數(shù)情況下，要利用人為的手段進行地震波的激發(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行分析，推導(dǎo)地質(zhì)內(nèi)部的情況，對數(shù)據(jù)進行收集以及存儲，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，通過對各種因素進行綜合分析進而確定合適的觀測系統(tǒng)。在地震勘探中，最重要的一點是要對波的傳播情況進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，在對煤田進行勘測的同時，相關(guān)的操作人員要對周圍的情況進行分析，選取合適的觀測系統(tǒng)對波的準確情況進行記錄，對地質(zhì)的大體情況進行掌握，進而選擇合適的施工方案，提高工程的準確性，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)周圍的不同情況進行不同的方案設(shè)計，準備多個應(yīng)急方案才能確保工程的順利推進；其次，要明確不同層位與反射波之間的關(guān)系。對以上兩種情況進行綜合分析，才能確保準備的井深方案。在對藥量進行選擇時，相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該在工程進行前進行藥量的對比試驗，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行，突發(fā)情況發(fā)生的可能性與其他工程項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，并且最先進的地震儀都是進口的，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：

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