SUMMUT地震仪组成 (1)

地震勘察仪器原理与结构地震勘察仪器是一种用于探测和测量地震波以及地壳运动的工具。

它可以帮助地震学家和地质学家了解地震的产生机制、地壳的变动以及预测地震的可能性。

地震勘查仪器的原理和结构主要可以分为三个部分：传感器、信号处理和数据记录。

传感器是地震仪器的核心部件，它主要用于感测地震波的运动。

地震波是由地壳运动引起的地球表面的振动，可以分为纵波和横波两种，传感器需要能够准确地感知这些振动并将其转化为电信号。

一种常用的传感器是加速度传感器，它通过测量物体的加速度来感测地震波的振动情况。

加速度传感器通常由质量块、弹簧和电感器构成，质量块受到地震波的作用后产生振动，振动的大小和方向通过感应到的电流信号传输到信号处理器。

信号处理是地震仪器的第二个关键步骤，它用于将传感器收集到的信号转化为可以分析和研究的数据。

地震波的振动信号通常是微弱的，同时还受到环境噪声的干扰，因此需要对信号进行过滤和放大，以提高信号的质量和可靠性。

信号处理器通常由低噪声放大器、滤波器和模数转换器等组成。

低噪声放大器用于放大微小的信号，滤波器用于滤除噪声干扰，模数转换器将模拟信号转化为数字信号，以便于保存和处理。

数据记录是地震仪器的最后一个部分，它用于记录和保存信号处理后的数据。

数据记录器通常由数字存储设备和计算机系统组成。

数字存储设备可以将经过信号处理的数据保存为数字文件，以便后续的分析和研究。

计算机系统可以用于控制仪器的工作流程，同时还可以进行数据的实时处理和分析。

通过对保存的数据进行分析，地震学家和地质学家可以研究地下地壳的结构和性质，进一步了解地震的发生机理和可能性。

除了以上的主要部分，地震勘查仪器还可以包括其他一些辅助部件，如温度和湿度传感器，用于记录环境的温度和湿度变化，以及定位系统，用于记录地震发生的位置和时间等信息。

总结起来，地震勘查仪器的原理和结构主要包括传感器、信号处理和数据记录三个部分。

传感器用于感测地震波的振动，信号处理器将振动信号转化为可分析的数据，数据记录器用于保存和记录处理后的数据。

工程地质勘探中的物探方法、仪器及应用北京欧华联科技有限责任公司目录一、引言 (3)二、地震法在工程地质中的应用 (3)1.地震仪 (4)1.1 SUMMITⅡplus地震仪 (4)1.2 SUMMIT ⅡCompact组合型地震仪 (5)1.3 SUMMIT ⅡStream Pro工程地震仪 (5)1.4 SUMMIT ⅡSh超高采样率地震仪 (6)2. SUMMITⅡ地震仪系列在工程地质勘探中的应用实例 (6)2.1水下地基探测（反射法） (6)2.2横波探测地基（反射法） (7)2.3某重大工程地基探测（井间地震CT法） (7)2.4山区隧道选址（反射法） (8)2.5隧道地质超前探测 (9)2.6活断层探测（反射法） (10)2.7土石坝病害诊断（反射法） (10)2.8钢筋混凝土坝病害检测（地震CT法） (11)2.9溶洞探测（面波法） (11)2.10护坡堤防质量检测（面波法） (12)三、高密度电法 (12)1. 简单原理 (12)2. RESECSⅡ高密度电法仪特点 (13)3. RESECSⅡ高密度电法仪应用实例 (14)3.1 地基结构探测 (14)3.2地裂缝探测 (15)3.3 活断层探测 (15)3.4 断层探测 (16)3.5 溶洞探测 (16)四、声频大地电磁法（AMT） (16)1. 简单原理 (16)2. GMS‐07e综合电磁法仪 (18)3. GMS‐07e在工程地质中的应用实例 (19)3.1探测溶洞 (19)3.2探测隧道断层和溶洞 (19)3.3 热田探测 (20)3.4 断层探测 (21)3.5 剪切带探测 (22)五、大地电导率仪 (22)1. EM31‐MK2 (23)2. EM34‐3 (23)3. 应用实例 (24)3.1 对地下污染区域的探测 (24)3.2 对油渗漏路径的探测 (25)3.3 对垃圾填埋场及其污染范围的确定 (25)一、引言工程地质勘探中要求物探方法探明和解决的地质问题各种各样，有些问题很复杂，物探方法探测的结果很快就被施工方所验证，因此必须选择合适的物探方法和仪器设备以保证探测结果的精确性和可靠性。

浅层地震勘探在依兰-伊通断裂鹤岗段断裂活动性研究中的应用发表时间：2018-11-15T16:45:31.860Z 来源：《建筑细部》2018年第9期作者：张立忱杜秋男杜天然[导读] 通过横跨依兰-伊通断层布设2-3条浅层地震勘探测线，采用浅层地震纵波探测方法探查主要断裂的空间位置和断裂属性，为确定该段断裂上的潜在震源区地震活动性参数提供证据，为鹤岗地区重大建设工程抗震设防提供科学、可靠地震动参数。

张立忱杜秋男杜天然黑龙江省地震局黑龙江哈尔滨 150080摘要：地震勘探方法是探测地下地质构造的有效手段。

通过横跨依兰-伊通断层布设2-3条浅层地震勘探测线，采用浅层地震纵波探测方法探查主要断裂的空间位置和断裂属性，为确定该段断裂上的潜在震源区地震活动性参数提供证据，为鹤岗地区重大建设工程抗震设防提供科学、可靠地震动参数。

关键词：浅层地震，断裂活动性，反射波地震勘探 0前言依兰-伊通断裂带是郯庐断裂断北段主要组成部分，也是东北地震区中规模较大的发震构造。

该断裂在2008年以前普遍认为其为第四纪早期活动断裂，闵伟（中国地震局地质研究所）在方正开挖探槽发现全新世地层古地震破裂遗迹，从此该断裂活动性受许多学者的关注，近年来（闵伟、余中元、韦庆海等）对该断裂其余段进行了不同程度的科学研究，鹤岗段由于断裂地貌特征现象不明显，对其研究的难度和成本较高，至今依兰-伊通断裂鹤岗段的活动性没有新的研究工作。

随着经济发展需要，鹤岗市鹤岗机场、鹤岗市关门嘴子水库和鹤佳快速铁路等重大工程的推进，而重大建设工程的抗震设防参数是工程设计中重要参数之一，对依兰-伊通断裂鹤岗段的活动性进行研究，是确定科学、可靠地震动参数的基础。

1工作区地质构造（1）依兰-舒兰断裂（F1）图1 目标区及邻区断裂构造图（据兴山-峻德东部区煤炭勘探实施方案区域地质图）依兰-舒兰断裂是东北地区最大的一条岩石圈断裂。

它由吉林省境内的舒兰向北东进入黑龙江省，经萝北延入俄罗斯，向南西经吉林、沈阳与郯城-庐江断裂相连，在黑龙江省境内长约560km，宽5-25km，走向北东40º-50º。

地震勘探仪器原理与结构5.1 地震勘探对仪器的基本要求5.1.1 地震波运动学特征对仪器的要求为了利用地震波的运动学特征来推测地下反射界面的位置和形态，就要求记录多道地震信号，以便进行波的对比，识别同相轴；记录震源激发信号作为计算反射时间的起点；记录计时信号作为计算反射时间的标尺；在采用炸药震源时还要记录井口信号，以测定地震波从炮井井底的炸药爆炸点传到炮井井口的时间一T值，进而依据已知的炮井深度h来推算表层的速度v = h/T，为今后地震资料处理时进行静校正提供依据。

除地震信号以外的这些需要记录的信号统称为辅助信号。

通常所说的地震仪记录道数指的是地震道的道数，辅助道不包括在内。

地震仪对地震信号的数据采集过程从震源激发时刻开始，一直持续到最深目的层反射信号完全到达时为止。

采集过程的持续时间称为记录长度，采用炸药等冲激震源时，记录长度T 为:T=2h/v式中h---勘探目的层最大深度；v 地震波的平均速度。

在地震勘探中，有意义的最大反射界面的深度很少超过10km，而达到这样深度的平均地震波速度，至少是3500m/s。

因此，通常要求的记录长度为6s。

深钻、地质解释和地震信号穿透力等项技术改进后，需要的记录时间还可能增加。

反射时间的标记是根据磁带上记录的计时信号进行的，如果计时信号本身不精确的话，依据它测出的反射时间也就不精确，由此推测出的反射界面的位置也就不准确，因此，一般要求计时信号的可重复性和绝对准确度都应保持在0 .05％的容许范围内。

5.1.2 地震波动力学特征对仪器的要求为了能利用地震波的动力学持征来推测地下岩性，甚至直接找油找气，就要求地震仪高保真、高信噪比、高分辨宰地把地震波记录下来。

具体来说，应满足以下几项基本要求：（1）地震仪允许输入的幅度范围（简称仪器的动态范围）必须大于需要记录的地震信号的动态范围。

需要记录的地震信号的最大幅度是从震源到最近的检波点的直达波幅度，它与偏移距的大小有关；需要记录的地震信号的最小幅度是最深目的层反射波传到地表时的幅度，由勘探深度要求决定。

槽波地震仪正如前言所述，德国DMT公司研发的新一代防爆槽波地震仪Summit ⅡEx是世界上最先进的槽波地震仪，目前它已销往西班牙、波兰、英国、俄罗斯等欧洲产煤国，并在德国国内得到广泛应用。

我国义马煤业集团和河北煤炭研究院、龙煤集团、中国矿业大学定购了新一代防爆槽波地震仪Summit Ⅱ Ex。

在工作面实测验收结果表明，仪器性能先进、轻便、操作简单，工作非常稳定，观测结果理想。

我国定购的防爆槽波地震仪Summit Ⅱ Ex均已圆满通过“安标国家矿用产品安全标志中心”和“煤炭工业电气防爆检验站”的安全防爆检测，并已获得“进口矿用产品安全标志证书”。

1.Summit Ⅱ Ex 防爆槽波地震仪包括：中心站（主机）数据采集站中继站双分量水平检波器触发单元触发脉冲单元爆炸机（可选用国内矿用爆炸机）数据传输电缆充电器槽波数据处理和解释软件包现简述如下：1）中心站（主机）外壳和键盘均采用不锈钢金属材料，专为井下勘探设计，具有极高安全系数和防爆功能。

15英寸LED背光彩色显示器，四组镍镉防爆可充电电池。

主机控制整个仪器操作，数据采集、管理和实时显示观测结果。

重22Kg。

配置四组防爆可充电电池。

2）数据采集站采集站外壳为导电塑料材质，具极高防爆功能，有2个状态指示灯LED指示采集站工作状态，重2.7Kg。

3）中继站中继站外壳以导电塑料材料。

每250m长测线接一个中继站，用来增强信号信号幅度。

状态指示灯LED代表中继站工作状态。

重2.7kg。

4）双分量水平检波器检波器互为垂直的双分量水平检波器，直径为55mm 。

检波器插入煤层中的孔洞后，用气筒给检波器胶囊充气使其膨胀，以便检波器紧紧的贴在巷道壁上。

在移出检波器时，只需轻轻按下阀门便可释放橡胶囊内部气体。

重3.3Kg 。

5）触发单元当触发单元接收到爆炸信号后，便立即触发数据采集单元和中继站开始记录，重 2.7Kg主机中内置的 USB 接口也具有触发功能，可以代替触发单元。

地震勘探仪器原理与结构5.1 地震勘探对仪器的基本要求5.1.1 地震波运动学特征对仪器的要求为了利用地震波的运动学特征来推测地下反射界面的位置和形态，就要求记录多道地震信号，以便进行波的对比，识别同相轴；记录震源激发信号作为计算反射时间的起点；记录计时信号作为计算反射时间的标尺；在采用炸药震源时还要记录井口信号，以测定地震波从炮井井底的炸药爆炸点传到炮井井口的时间- T值，进而依据已知的炮井深度h来推算表层的速度v = h/T,为今后地震资料处理时进行静校正提供依据。

除地震信号以外的这些需要记录的信号统称为辅助信号。

通常所说的地震仪记录道数指的是地震道的道数，辅助道不包括在内。

地震仪对地震信号的数据采集过程从震源激发时刻开始,一直持续到最深目的层反射信号完全到达时为止。

采集过程的持续时间称为记录长度, 采用炸药等冲激震源时, 记录长度T 为:T=2h/v 式中h---勘探目的层最大深度；v 地震波的平均速度。

在地震勘探中,有意义的最大反射界面的深度很少超过10km ,而达到这样深度的平均地震波速度，至少是3500m/s。

因此，通常要求的记录长度为6s。

深钻、地质解释和地震信号穿透力等项技术改进后,需要的记录时间还可能增加。

反射时间的标记是根据磁带上记录的计时信号进行的,如果计时信号本身不精确的话, 依据它测出的反射时间也就不精确, 由此推测出的反射界面的位置也就不准确, 因此, 一般要求计时信号的可重复性和绝对准确度都应保持在0 .05 ％的容许范围内。

5.1.2 地震波动力学特征对仪器的要求为了能利用地震波的动力学持征来推测地下岩性, 甚至直接找油找气, 就要求地震仪高保真、高信噪比、高分辨宰地把地震波记录下来。

具体来说,应满足以下几项基本要求：（1）地震仪允许输入的幅度范围（简称仪器的动态范围）必须大于需要记录的地震信号的动态范围。

需要记录的地震信号的最大幅度是从震源到最近的检波点的直达波幅度, 它与偏移距的大小有关；需要记录的地震信号的最小幅度是最深目的层反射波传到地表时的幅度,由勘探深度要求决定。

SUMMIT地震仪常见电路故障的分析与修复蒋传志;蒋传琳【摘要】笔者根据实际工作经验与体会,介绍了国内煤炭系统存量较大的德国DMT公司生产的Summit数字地震仪器在野外施工生产时易出现的故障及现场检测修复的方法.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2005(029)003【总页数】3页(P237-238,242)【关键词】Summit地震仪;故障分析;仪器维修【作者】蒋传志;蒋传琳【作者单位】河南省煤田地质局物探测量队,河南,郑州,450009;河南省煤田地质局物探测量队,河南,郑州,450009【正文语种】中文【中图分类】P631.4德国DMT公司生产的Summit数字地震仪，由于其仪器单元是由电源、数据处理等多个模板和许多单体元件组成，在野外恶劣工作环境下，有些元件容易被击穿、烧坏，导致仪器不能正常工作。

而现场因缺乏足够的检修设备，一旦出现故障只能将仪器送厂商或基地检修，不仅增加生产成本，还严重影响工程进度。

笔者根据在检修仪器过程中，发现故障主要出现在电路上，且多集中在某几个元件上。

该仪器是将电源模板(BPM)、信息处理模板(SPM)或数据传输模板(重复站)等组装在一个小机壳内，它包含了嵌入式单片机技术，结构复杂，单体元器件多，使用中仪器自身发热量高，加上阳光直射和搬运过程中的磕碰，所以故障频繁。

而野外现场往往都不配置繁多的检测设备，出现故障的仪器只能送到厂商或基地检修。

按照笔者给出的检测点和故障分析思路，在现场利用万用表和备件，可尽快将仪器修复,以提高生产效率,降低维修成本。

1 电源模块中主要元件参数根据笔者对BPM中主要元件在路测试情况，总结出常见故障元件在路工作时技术参数(表1～3)。

表1 BPM电路常出故障元件在路测试参数值测点元件引脚测试值/V备注1R2左端+52R3下端+53R8右端+3．47R10左端+3．58V10S、D、G+23．4、+23．4、+0充电时检测9U101、2+11．4、+12．7充电时检测表2 常出问题的IC各脚直流电压和对地电阻一览IC编号脚号接地笔色12345678910111213141516U1黑色∞1MΩ27kΩ∞∞∞28kΩ12．6kΩ00001．3MΩ1．3MΩ红色∞1MΩ30kΩ∞∞∞34kΩ44kΩ00001．3MΩ1．3MΩ电压/V10．410．41．20100-5000010．510．5U2黑色1MΩ46kΩ∞11kΩ33kΩ033kΩ1．6MΩ红色1MΩ56kΩ1．31MΩ11kΩ4．4kΩ04．4kΩ∞电压/V10．41．27．21．250510．5U11黑色0∞∞0∞∞∞0∞∞∞0∞∞0∞红色0∞∞0∞∞∞0∞∞∞0∞∞0∞电压/V04．4505000005054．405U12黑色∞∞∞000∞∞红色∞∞∞000∞470kΩ电压/V050000010．5U13黑色∞∞∞0∞0∞∞红色∞3．1kΩ∞0∞0∞950kΩ电压/V050000010．5表3 MPM电路三极管在路工作电压编号型号功能引脚工作电压/VV1BC237电源开关e0b0．6c0V2BC217电源开关e0b0．6c0V3BC252电源开关e10．4b9．8c10．4V4BC252电源开关e10．4b9．8c10．4V5BC237开关e0b0．6c0编号型号功能引脚工作电压/VV10IRF9540充电开关S23．4D23．4G0V11BS250开关S5D5GV13BS250开关S10．4D10．4GU10GFA317三端稳压111．4212．7323．4U14MC34064三端稳压12530表4 常见故障检测点与更换元件一览故障现象检测维修无±5V测晶振两端电压，若不为0．45V、1．5V，换新晶振测R8两端电压应为3．4V、+5V，R10为3．5V、+10V。

煤矿超前探测防爆系统1.德国DMT公司煤矿井下探测系统：德国DMT公司已有150多年历史，是德国三家煤矿开采技术公司合并而成，属于鲁尔集团。

DMT研发和生产多种与煤矿勘探和安全生产有关的仪器设备。

例如：•Summit X One地震仪•Summit M Hydra防爆矿震监测仪•DMT井下和地面三维导航以及实体精确定位系统•SBS煤层窥视仪和煤层结构成像系统•井下高密度电法仪•Summit ⅡEx井下防爆槽波地震仪•井下超前探测防爆系统井下防爆槽波地震仪SummitⅡEx在世界上独树一帜，我国河南义马煤业集团2000年引进，经创造性应用获得巨大成功，保证了安全生产，仅在躲避薄煤层开采方面就创造了近两亿元产值，并获得国家科技部的“绿色矿山科学技术”一等奖，最近又购进一套Summit ⅡEx槽波地震仪。

山西晋城煤业集团从2014年至2018年先后购买三套槽波地震仪，在探测陷落柱和掘进巷道超前探测等方面获得巨大成功。

目前国内有11家煤业集团和高校在应用DMT公司的槽波地震仪。

井下超前探测系统是在Summit ⅡEx槽波地震仪基础上扩展应用而成，晋煤集团称之为DSAD系统，仪器组成大大简化，价格大大降低，重量大大降低。

2.煤矿掘进巷道超前探测目的和方法煤矿很多安全事故发生在掘进巷道的掘进过程中，因此探测掘进巷道前方的地质构造和异常体并提前预防，对保证安全掘进十分重要。

虽然有几种探测手段，但根据地震槽波反射原理，探测掘进巷道前方的断层、破碎带、陷落柱、采空区等是最有效的方法。

煤矿掘进巷道多位于煤层之中，位于煤层中的激发源，例如锤击或炸药（统称炮点）将在煤层中产生纵波、横波和面波（勒夫波为主），它们向巷道外围扩散，遇到异常体产生反射。

超前探测是识别来自巷道前方的反射波，并对其进行处理，以确定反射体的位置。

超前探测有不同的观测系统和数据处理方法。

在检波器和炮点同时布置在巷道的同一侧时称之为分布式观测系统。

按检波器和炮点的位置分布关系分为前置观测系统和后置观测系统，图1中检波器G1,G2位于炮点S1-S10后方，称为后置观测系统。