CN107741459A - 利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置 - Google Patents
利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107741459A CN107741459A CN201711121762.7A CN201711121762A CN107741459A CN 107741459 A CN107741459 A CN 107741459A CN 201711121762 A CN201711121762 A CN 201711121762A CN 107741459 A CN107741459 A CN 107741459A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anomalous body
- detection
- hole
- lithologic
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 238000003325 tomography Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 54
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 102000011990 Sirtuin Human genes 0.000 description 1
- 108050002485 Sirtuin Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- 238000002247 constant time method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013079 data visualisation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0654—Imaging
- G01N29/0672—Imaging by acoustic tomography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置，该方法是通过声波探测获取波形数据，从而对岩性异常体进行探测；该探测装置，包括主机（1）和分别与主机（1）连接的电火花震源及接收探头（3）。本发明满足岩性异常体探测需求，且本发明的装置具有价格低廉、穿透距离大、初至波清晰、探测范围较大、探测结果精确的优点，在对岩性异常体进行探测时，可减少探测的次数，提高探测效率，降低探测成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程勘察及检测的方法及装置，特别是利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置。
背景技术
溶洞、断层破碎带、采空区等岩性异常体对水利水电、市政、交通等工程的建设会造成重大的安全隐患，需要使用各种勘探方法对这些岩性异常体进行探测，以便消除安全隐患。由于溶洞、断层破碎带、采空区等岩性异常体具有隐蔽性和不确定性，通过钻探进行勘探，不仅成本极高、效率低、局限性大、盲目性大，而且也难以调查出它们的大小、规模、分布范围。工程物探方法是调查岩性异常体的重要手段，可以弥补钻探的这些不足。国内外有关资料表明，勘探溶洞、断层破碎带、采空区等岩性异常体通常采取以物探为主，钻探验证相结合的方法。目前，主要的物探方法有: 地震映像法、地震反射波法、高密度电阻率法、地质雷达法、瞬变电磁法、电磁波CT（层析成像）法、声波CT法等，互有优缺点。
声波在不同类型的介质中具有不同的传播特征。当介质的成分、结构和密度等因素发生变化时，声波的传播速度、能量衰减及频谱成分等亦将发生相应变化，在弹性性质不同的介质分界面上还会发生波的折射和反射。因此，用声波仪探测声波在介质中的传播速度、振幅及频谱特征等，便可推断被测介质的结构和致密完整程度，从而对其作出评价，目前最常用的是波速测定。
用声波仪测试声源激发的声波在岩体中的传播情况，借以研究岩体的物理性质和构造特征的方法，称为声波探测，其声波频率一般为一千赫兹至几兆赫兹。由于声波的频率高、波长短、受岩石的吸收和散射比较严重，因此声波探测对岩体的了解较为细致，具有简便、快速、经济、便于重复测试、对测试的岩体无破坏作用等优点。声波探测已经是工程建设中应用最广泛、最有效的一种勘探手段，但现有声波探测的探测范围相对较小。
20世纪90年代以来，孔间声波层析技术逐步进入实用化阶段，其反映的是两个钻孔之间剖面上的地质特征，对各种工程探测的岩性异常体如岩溶、陷落柱、裂隙、裂缝、断裂破碎带、采空区软弱夹层、地下空洞和不明埋设物等具有很好的效果，对重点部位的剖面，利用层析技术反演该剖面波速场或吸收场，可以很好的判断和评价目标体。但现有设备的孔间声波穿透距离大多为3m～5m，极少有穿透距离在10m以上且具有较好的地质效果的设备，更谈不上30m以上。
目前，对岩性异常体进行探测时，运用传统方法存在成本高，效率低，探测具有局限性与盲目性等问题，不能够精确探测岩性异常体的大小、规模与分布范围；现有的声波探测设备存在穿透距离小、初至波不清淅、工作效率低、探测成本较高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于，提供利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置。本发明满足岩性异常体探测需求，且本发明的装置具有价格低廉、穿透距离大、初至波清晰、探测范围较大、探测结果精确的优点，在对岩性异常体进行探测时，可减少探测的次数，提高探测效率，降低探测成本。
本发明的技术方案：利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，该方法是通过声波对穿获取初至波信息，从而对岩性异常体进行探测。
前述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法中，所述方法是将发射探头和接收探头分别放入注满水的发射钻孔与接收钻孔中，发射探头发射声波，接收探头接收声波，通过测定初至波到达的时间与波形数据，从而对岩性异常体进行探测。
前述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法中，所述方法是通过电火花震源蓄积能量后，通过发射探头瞬间释放能量将周围的介质汽化产生声波，同时产生同步信号发送给主机，主机采集初至波到达接收探头的时间与波形数据，采集到的数据经CT处理软件进行处理，即可得出发射钻孔与接收钻孔之间的CT地质剖面图，通过观察发射钻孔与接收钻孔之间CT地质剖面图可以判断出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
前述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法中，所述方法是通过在孔间施测范围内划分多组规则的成像单元，实现透视空间离散化，并通过对各组成像单元的声波数据进行反演计算，重建出声波所扫描区域内的岩体波速分布，从而探测出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
前述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法中，所述CT处理软件包括正演模块、预处理模块和反演模块；所述正演模块用于构建正演模型，为反演模块提供验证支撑；预处理模块包括定点分组预处理、同步分组预处理和互换分组预处理三个子模块，用于对采集数据进行可视化拖拽编辑和数值编辑；反演模块用于孔间声波CT剖面成果图的生成、处理与结果输出，可为岩性异常体判断提供基础资料。
前述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法中，所述方法通过同步探测法或定点探测法从上到下（或从下到上）进行探测；所述同步探测法，是使发射探头和接收探头保持相对位置同时移动进行探测；所述定点探测法，是将发射探头（或接收探头）固定在钻孔中某个深度上不动，按照设定步距移动接收探头（或发射探头）进行测量。
前述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法所用的探测装置，包括主机和分别与主机连接的电火花震源及接收探头。
前述的探测装置中，所述探测装置还包括与电火花震源连接的电源。
前述的探测装置中，所述电火花震源包括操作控制台和与操作控制台连接的发射探头；所述操作控制台包括与电源连接的升压电路，升压电路与储能器连接，储能器分别与监测装置及剩余能量清零电路并联，储能器还与控制电路和同步触发信号发生电路串联，所述发射探头一端与同步触发信号发生电路连接，另一端与储能器连接，发射探头包括塑胶套，塑胶套中设有电极固定装置，电极固定装置中设有铜环，铜环中心通孔中设有铜柱。
前述的探测装置中，所述接收探头包括四道声波接收器，声波接收器包括壳体，壳体内设有声波换能器支架，壳体与声波换能器支架间填充有透声胶，声波换能器支架内设有一组声波换能器，各道声波接收器之间通过线缆连接，所述接收探头经信号放大器与主机连接。
前述的探测装置中，所述探测装置还包括绞车和井口滑轮，绞车上安装有线缆。
与现有技术相比，本发明采用声波走时层析成像处理技术（波速测定原理）进行设计；根据岩性异常体的分布规律布设钻孔和选择探测方式；探测方式主要采用同步探测法或定点探测法从上到下（或从下到上）进行探测；所述同步探测法，是使发射探头和接收探头保持相对位置同时移动进行探测；所述定点探测法，是将发射探头（或接收探头）固定在钻孔中某个深度上不动，按照设定步距移动接收探头（或发射探头）进行测量。
经过发射探头在发射钻孔各点激发声波将在被测区域形成致密的射线（声波从发射探头传播到接收探头的路径）交叉网络，射线路径采用直射线追踪法（直达波法）进行追踪，路径长度L可以通过数学物理计算得出；因为纵波较易识读，所以采用纵波来检测初至波的到达时刻，按照发射与接收时间互换原理，每条射线的初至波旅行时间（走时）t将被唯一确定，当多条致密交叉射线通过异常体时，就可以对异常体的空间位置及形态进行唯一确定。然后再根据射线的疏密程度及成像精度的要求，在施测范围内划分若干规则的成像单元，实现透视空间离散化，可认为每个成像单元的介质是均匀的，波速是单一的，通过对诸多成像单元波速的数学物理反演计算，可以较准确地重建出射线所扫描区域内的岩体波速分布，进而确定出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
本发明集声波发射、接收和CT成像技术为一体；支持自同步、外同步、自检三种工作方式；接收探头为四道声波接收器，通过调整声波换能器和设置信号放大器，使本发明的探测装置具有极高的灵敏度；主机采用大容量聚合物充电电池，保证连续工作12h以上；支持全通、低通、高通、带通滤波；电火花震源采用高性能、大容量电容器贮能，发射能量可在500J～10000J范围内自由选择，发射能量稳定、一致性好、寿命长、连续发射次数不受限制，穿透距离20m～60m；发射探头电极采用铜柱与铜环有机结合的方式，同时为增加发射探头放电端正极与负极之间的介质导电性，在放电端增加胶皮套，套内放有电解质溶液；配套声波CT处理软件集成正演、数据预处理、反演等功能为一体，具有计算速度快、精度高、分辨率强、收敛性好的优点，压制噪声的能力大大加强，并达到了减少重建假异常的目的，计算得出的CT剖面图能准确地解释地质实际情况，如岩溶、断层破碎带、采空区等岩性异常体的分布、规模、形态等。
综上所述，本发明满足岩性异常体探测需求，且本发明的装置具有价格低廉、穿透距离大、初至波清晰、探测范围较大、探测结果精确的优点，在对岩性异常体进行探测时，可减少探测的次数，提高探测效率，降低探测成本。
附图说明
图1是本发明的探测装置的结构示意图；
图2是操作控制台各部件连接图；
图3是发射探头的结构示意图；
图4是接收探头的结构示意图；
图5是本发明进行探测的布置示意图；
图6是本发明的直射线追踪法原理示意图；
图7是声波CT剖面成果图。
附图中的标记为：1-主机，2-操作控制台，3-接收探头，4-电源，5-发射探头，6-信号放大器，7-绞车，8-井口滑轮，9-同步信号电缆，10-水，11-升压电路，12-储能器，13-检测装置，14-剩余能量清零电路，15-控制电路，16-同步触发信号发生电路，17-塑胶套，18-电极固定装置，19-铜环，20-铜柱，21-声波接收器，22-壳体，23-声波换能器支架，24-透声胶，25-声波换能器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，如图1至图6所示，该方法是通过声波对穿获取初至波信息，从而对岩性异常体进行探测。
所述方法是将发射探头和接收探头分别放入注满水的发射钻孔与接收钻孔中，发射探头发射声波，接收探头接收声波，通过测定初至波到达的时间与波形数据，从而对岩性异常体进行探测。
所述方法是通过电火花震源蓄积能量后，通过发射探头瞬间释放能量将周围的介质汽化产生声波，同时产生同步信号发送给主机，主机采集初至波到达接收探头的时间与波形数据，采集到的数据经CT处理软件进行处理，即可得出发射钻孔与接收钻孔之间的CT地质剖面图，通过观察发射钻孔与接收钻孔之间CT地质剖面图可以判断出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
所述方法是通过在孔间施测范围内划分多组规则的成像单元，实现透视空间离散化，并通过对各组成像单元的声波数据进行反演计算，重建出声波所扫描区域内的岩体波速分布，从而探测出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
所述CT处理软件包括正演模块、预处理模块和反演模块；所述正演模块用于构建正演模型，为反演模块提供验证支撑；预处理模块包括定点分组预处理、同步分组预处理和互换分组预处理三个子模块，用于对采集数据进行可视化拖拽编辑和数值编辑；反演模块用于孔间声波CT剖面成果图的生成、处理与结果输出，可为岩性异常体判断提供基础资料。
所述方法通过同步探测法或定点探测法从上到下（或从下到上）进行探测；所述同步探测法，是使发射探头和接收探头保持相对位置同时移动进行探测；所述定点探测法，是将发射探头（或接收探头）固定在钻孔中某个深度上不动，按照设定步距移动接收探头（或发射探头）进行测量。
所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法所用的探测装置，包括主机1和分别与主机1连接的电火花震源及接收探头3。
所述探测装置还包括与电火花震源连接的电源4；所述电火花震源包括操作控制台2和与操作控制台2连接的发射探头5；所述操作控制台2包括与电源4连接的升压电路11，升压电路11与储能器12连接，储能器12分别与监测装置13及剩余能量清零电路14并联，储能器12还与控制电路15和同步触发信号发生电路16串联，所述发射探头5一端与同步触发信号发生电路16连接，另一端与储能器12连接，发射探头5包括塑胶套17，塑胶套17中设有电极固定装置18，电极固定装置18中设有铜环19，铜环19中心通孔中设有铜柱20；所述接收探头3包括四道声波接收器21，声波接收器21包括壳体22，壳体22内设有声波换能器支架23，壳体22与声波换能器支架23间填充有透声胶24，声波换能器支架23内设有一组声波换能器25，各道声波接收器21之间通过线缆连接，所述接收探头3经信号放大器6与主机1连接；所述探测装置还包括绞车7和井口滑轮8，所述绞车7上设有线缆。
工作原理：溶洞、断层破碎带、采空区等岩性异常体对水利水电、市政、交通等工程的建设会造成重大的安全隐患，采用本发明能精确的对岩性异常体进行探测，确认岩溶、断层破碎带、采空区等岩性异常体的分布、规模、形态等，以便消除安全隐患。首先采用常规方法布设探测钻孔，保证孔径大于探头外径，孔深大于孔间距，孔中均注满水10。在开始探测之前按照图5连接探测装置，电源4与操作控制台2连接，负责供电；操作控制台2通过放电电缆与发射探头5相连，负责蓄积能量后激发声波，放电电缆经过孔口滑轮8将发射探头5下放到发射钻孔中；主机1通过接收电缆与信号放大器6、四通道接收探头3连接，负责采集声波数据，接收电缆安装在绞车7上，经过孔口滑轮8将信号放大器6和接收探头3下放到接收钻孔中；通过同步信号电缆9将主机1与操作控制台2连接，实现声波激发与数据采集同步；整套装置连接完毕后，设定好发射间距与接收间距，开启探测工作。按照同步探测法或定点探测法（通常两者相结合，先同步后定点）从上到下（或从下到上）进行探测。电源4给电火花震源供电，电火花震源蓄积能量后，通过发射探头5瞬间释放能量，将周围介质汽化，形成高温高压区，产生声波，同时电火花震源产生同步信号，并通过同步信号电缆9发送给主机1，计时开始，接收探头3采集声波信号，经过放大器6对声波信号进行放大处理后传输给主机1，主机1测定初至波到达的时间与波形数据，该组射线对测量完毕；观察该组波形是否正常，如果不正常，须对该组数据重新测量，否则按照设定的间距上拉（或者下放）发射探头5或接收探头3（同步探测法，两者均需要相对移动；定点发射（接收）探测法，只需要移动接收（发射）探头），开启下一组数据的测量工作。测量过程中，须保证每个成像单元有2条以上射线穿过，测量完毕后，将所有数据导入到CT处理软件中，进行层析成像处理；配套CT处理软件中的正演模块负责构建正演模型，为反演模块提供验证支撑；异常分析、推断时，用户可以根据已掌握的钻探资料基础，先进行正演计算，不断修正边界条件，使推断的结果更符合客观实际；CT处理软件中的预处理模块包含定点分组预处理、同步分组预处理和互换分组预处理三个子功能模块，负责对采集数据进行可视化拖拽编辑和数值编辑；CT处理软件中的反演模块负责孔间声波CT剖面成果图的生成、处理与结果输出，用户根据输出的CT剖面图能准确地解释地质实际情况，如岩溶、断层破碎带、采空区等岩性异常体的分布、规模、形态等，为地质勘查、工程施工等提供可靠的基础资料。
实施例2。申请人已将本发明成功应用到多个工程项目中，如图7所示，对某水电站顶层右岸帷幕岩溶进行孔间声波CT探测时，采用定点发射和定点接收的扇形束探测与同步探测相结合的方式，定点间距3.0m，接收间距0.5m，互换率（重复探测率）为6.2%～7.5%，相对误差小于5%。数据处理采用了SIRT图像反演方法，射线路径采用直达波法进行追踪，成像单元为0.5m×0.5m。
CZK10—CZK11剖面强风化岩体以下基岩声波波速在4600m/s以上，在高程505m～507m之间存在一低于微风化背景值的区域，解译为岩体破碎区。
Claims (10)
1.利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，其特征在于：该方法是通过声波对穿获取初至波信息，从而对岩性异常体进行探测。
2.根据权利要求1所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，其特征在于：该方法是将发射探头和接收探头分别放入注满水的发射钻孔与接收钻孔中，发射探头发射声波，接收探头接收声波，通过测定初至波到达的时间与波形数据，从而对岩性异常体进行探测。
3.根据权利要求2所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，其特征在于：该方法是通过电火花震源蓄积能量后，通过发射探头瞬间释放能量将周围的介质汽化产生声波，同时产生同步信号发送给主机，主机采集初至波到达接收探头的时间与波形数据，采集到的数据经CT处理软件进行处理，即可得出发射钻孔与接收钻孔之间的CT地质剖面图，通过观察发射钻孔与接收钻孔之间CT地质剖面图可以判断出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
4.根据权利要求3所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，其特征在于：所述方法是通过在孔间施测范围内划分多组规则的成像单元，实现透视空间离散化，并通过对各组成像单元的声波数据进行反演计算，重建出声波所扫描区域内的岩体波速分布，从而探测出岩性异常体的位置、空间分布和形态。
5.根据权利要求3所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，其特征在于：所述CT处理软件包括正演模块、预处理模块和反演模块；所述正演模块用于构建正演模型，为反演模块提供验证支撑；预处理模块包括定点分组预处理、同步分组预处理和互换分组预处理三个子模块，用于对采集数据进行可视化拖拽编辑和数值编辑；反演模块用于孔间声波CT剖面成果图的生成、处理与结果输出，可为岩性异常体判断提供基础资料。
6.根据权利要求1~5任一权利要求所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法，其特征在于：所述方法通过同步探测法或定点探测法从上到下（或从下到上）进行探测；所述同步探测法，是使发射探头和接收探头保持相对位置同时移动进行探测；所述定点探测法，是将发射探头（或接收探头）固定在钻孔中某个深度上不动，按照设定步距移动接收探头（或发射探头）进行测量。
7.按照权利要求1~6任一权利要求所述的利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法所用的探测装置，其特征在于：包括主机（1）和分别与主机（1）连接的电火花震源及接收探头（3）。
8.根据权利要求7所述的探测装置，其特征在于：所述探测装置还包括与电火花震源连接的电源（4）。
9.根据权利要求7所述的探测装置，其特征在于：所述电火花震源包括操作控制台（2）和与操作控制台（2）连接的发射探头（5）；所述操作控制台（2）包括与电源（4）连接的升压电路（11），升压电路（11）与储能器（12）连接，储能器（12）分别与监测装置（13）及剩余能量清零电路（14）并联，储能器（12）还与控制电路（15）和同步触发信号发生电路（16）串联，所述发射探头（5）一端与同步触发信号发生电路（16）连接，另一端与储能器（12）连接，发射探头（5）包括塑胶套（17），塑胶套（17）中设有电极固定装置（18），电极固定装置（18）中设有铜环（19），铜环（19）中心通孔中设有铜柱（20）。
10.根据权利要求7所述的探测装置，其特征在于：所述接收探头（3）包括四道声波接收器（21），声波接收器（21）包括壳体（22），壳体（22）内设有声波换能器支架（23），壳体（22）与声波换能器支架（23）间填充有透声胶（24），声波换能器支架（23）内设有一组声波换能器（25），各道声波接收器（21）之间通过线缆连接，所述接收探头（3）经信号放大器（6）与主机（1）连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711121762.7A CN107741459A (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711121762.7A CN107741459A (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107741459A true CN107741459A (zh) | 2018-02-27 |
Family
ID=61234581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711121762.7A Pending CN107741459A (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107741459A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111622700A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-04 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 适用于不良地质结构面超前预测的信息化钻探系统及方法 |
| CN113156536A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-07-23 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 用于地下转露天开采隐伏采空区的探测方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030062902A1 (en) * | 2001-08-27 | 2003-04-03 | Stolarczyk Larry G. | Method and system for radio-imaging underground geologic structures |
| CN101581789A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 刘盛东 | 矿井工作面巷间震波ct探测方法 |
| US20120120765A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-17 | Los Alamos National Security | System and method for investigating sub-surface features of a rock formation with acoustic sources generating conical broadcast signals |
| CN102565848A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-11 | 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院 | 利用共振波成像探测溶洞的方法及装置 |
| CN102866417A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-01-09 | 南京大学 | 一种地下溶洞地震跨孔ct探测及层析成像装置及方法 |
| CN102879805A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-16 | 北京市市政工程研究院 | 一种基于钻孔与地面相结合的地震波空间探测方法 |
| CN104374828A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-25 | 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 | 一种隐患探测的超声波层析成像方法 |
| CN205404827U (zh) * | 2016-02-05 | 2016-07-27 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种用于工程勘察的能量可控电火花震源装置 |
| CN206409225U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-08-15 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种能提高穿透距离的声波检测探头 |
-
2017
- 2017-11-14 CN CN201711121762.7A patent/CN107741459A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030062902A1 (en) * | 2001-08-27 | 2003-04-03 | Stolarczyk Larry G. | Method and system for radio-imaging underground geologic structures |
| CN101581789A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 刘盛东 | 矿井工作面巷间震波ct探测方法 |
| US20120120765A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-17 | Los Alamos National Security | System and method for investigating sub-surface features of a rock formation with acoustic sources generating conical broadcast signals |
| CN102565848A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-11 | 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院 | 利用共振波成像探测溶洞的方法及装置 |
| CN102866417A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-01-09 | 南京大学 | 一种地下溶洞地震跨孔ct探测及层析成像装置及方法 |
| CN102879805A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-16 | 北京市市政工程研究院 | 一种基于钻孔与地面相结合的地震波空间探测方法 |
| CN104374828A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-25 | 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 | 一种隐患探测的超声波层析成像方法 |
| CN205404827U (zh) * | 2016-02-05 | 2016-07-27 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种用于工程勘察的能量可控电火花震源装置 |
| CN206409225U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-08-15 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种能提高穿透距离的声波检测探头 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111622700A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-04 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 适用于不良地质结构面超前预测的信息化钻探系统及方法 |
| CN113156536A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-07-23 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 用于地下转露天开采隐伏采空区的探测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207751937U (zh) | 利用孔间声波层析成像技术探测岩性异常体的探测装置 | |
| CN102879805B (zh) | 一种基于钻孔与地面相结合的地震波空间探测方法 | |
| CN102221711B (zh) | 核磁共振差分探测坑道突水超前预测装置及探测方法 | |
| CN101603423B (zh) | 一种在煤矿巷道内顺层超前探测含水构造的直流电法方法 | |
| CN105604066B (zh) | 电阻率剖面法在建筑基坑围护结构渗漏水检测中的应用 | |
| CN105676279B (zh) | 一种采用同心圆等炮检距的地震反射数据采集方法 | |
| CN101226240B (zh) | 一种震电隧道地质探测预报方法及装置 | |
| CN108226995B (zh) | 一种主动源微震监测装置及方法 | |
| CN102866417A (zh) | 一种地下溶洞地震跨孔ct探测及层析成像装置及方法 | |
| CN102262247B (zh) | 隧道突水超前预测装置及预测方法 | |
| CN102736124A (zh) | 基于综合参数的隧道开挖围岩动态细化分级方法 | |
| CN202837558U (zh) | 一种地下溶洞地震跨孔ct探测及层析成像装置 | |
| CN105840239A (zh) | 矿山隐蔽灾害实时主动探测与被动监测一体化系统及方法 | |
| CN104181581A (zh) | 基于任意排布的地震波地下工程空间观测的系统及方法 | |
| CN102819046B (zh) | 双d型线圈核磁共振仪随掘进机巷道前方突水探测方法 | |
| CN101419277A (zh) | 一种利用声波对矿山地下采掘点进行监测的系统与方法 | |
| US6476608B1 (en) | Combining seismic waves with seismoelectrics to perform prospecting and measurements | |
| CN105719433A (zh) | 一种基于孔内地震波的超前预报方法 | |
| CN104459763A (zh) | 紧支集小波探测地下空洞位置的方法及系统 | |
| CN108051852A (zh) | 3d快速高分辨率隧道施工超前智能预报方法 | |
| Takahashi et al. | ISRM suggested methods for borehole geophysics in rock engineering | |
| CN106154310A (zh) | 一种便携式城市地质异常地震探测系统及方法 | |
| CN106907145A (zh) | 一种随钻超前预报的视电阻率测量系统及方法 | |
| CN102182437B (zh) | 煤矿井下钻孔水力压裂应力边界确定及消除方法 | |
| CN106597528A (zh) | 隧道地质三维地震反射震电一体化超前探测装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180227 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |