DE914556C

DE914556C - Method and device for eliminating disruptive secondary bumps in seismic work

Info

Publication number: DE914556C
Application number: DES22467A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Schleusener
Original assignee: Seismos GmbH
Current assignee: Seismos GmbH
Priority date: 1951-03-23
Filing date: 1951-03-23
Publication date: 1954-07-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ausschaltung störender sekundärer Bodenwellen bei seismischen Arbeiten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausschaltung störender, durch Luftschall und Explosionsgasdruck hervorgerufener seismischer Bodenwellen bei der seismographischen Registrierung von durch Explosionen ausgelösten Bodenerschütterungen.Method and device for eliminating disruptive secondary bumps in seismic work The invention relates to a method and an apparatus to eliminate disruptive ones caused by airborne noise and explosion gas pressure seismic bumps in the seismographic registration of explosions triggered ground vibrations.

Bei seismischen Arbeiten der angewandten Geophysik besteht die Schwierigkeit, daß die seismographische Registrierung der durch Detonation hervorgerufenen seismischen Bodenwellen durch das Auftreten sekundärer, durch Luftschall und Explosionsgasdruck ausgelöster Bodenwellen überdeckt und gestört wird. Man kann diese Schwierigkeit bekanntlich dadurch beheben, daß die Detonationen in Tiefbohrlöchern von mehr als etwa 30 m Tiefe ausgelöst oder die registrierenden Seismographen so aufgestellt werden daß der störende Luftschall zeitlich entweder vor oder nach den seismischen Bodenwellen eintrifft. In the case of seismic work in applied geophysics, the difficulty arises that the seismographic registration of the seismic ones caused by detonation Bumps due to the occurrence of secondary, airborne noise and explosion gas pressure triggered bumps are covered and disturbed. You can have this difficulty known to fix by the fact that the detonations in deep boreholes of more than about 30 m depth triggered or the recording seismograph set up in this way that the disturbing airborne sound occurs either before or after the seismic Bumps arrives.

Die letztere Abhilfemaßnahme hat den Nachteil, daß gegebene günstigere Aufstellungsmöglichkeiten dadurch nicht ausgenutzt werden können und wichtige Beobachtungen unterbleiben müssen. Auch die andere Möglichkeit, in Tiefbohrlöchern zu schießen, ist nicht immer gegeben, und außerdem erfordert ein tiefes Bohrloch, z. B. in festem Gestein, einen erheblichen Zeit-, Arbeits- und Kostenaufwand. The latter remedy has the disadvantage that given more favorable This means that installation options cannot be used and important observations must be avoided. Also the other possibility of shooting in deep boreholes, is not always given, and also requires a deep borehole, e.g. B. in solid Rock, a considerable expenditure of time, effort and money.

Dazu tritt insbesondere in der Kurzstreckenseismik häufig der Fall ein, daß die Sprengladung nicht in größerer Tiefe angesetzt werden kann, weil der Explosionsort durch die gestellte Aufgabe festgelegt ist.This is often the case, especially in short-range seismics one that the explosive charge cannot be set at a greater depth because of the The location of the explosion is determined by the task at hand.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Ausschaltung störender sekundärer Wellen bei der seismo- graphischen Registrierung von seismischen Wellen schlägt vor, in den Kopf des Bohrloches einen Holzpfropfen od. dgl. einzubringen und das Bohrlochende mit Sand u. dgl. abzudämmen. Dadurch soll der Auswurf von Feststoffen aus dem Bohrloch verhindert oder verzögert werden, wobei gleichzeitig auch der Austritt der von der Explosion herrührenden Gasdruckwelle eine Verzögerung erfährt. Another known method of eliminating annoying secondary Waves in the seismic graphical registration of seismic Wellen suggests introducing a wooden plug or the like into the head of the borehole and dam the end of the borehole with sand and the like. This is intended to prevent the ejection of solids prevented or delayed from the borehole, at the same time the exit the gas pressure wave resulting from the explosion experiences a delay.

Dieses Verfahren ist jedoch ausschließlich auf Tiefbohrlöcher zugeschnitten und nur dort mit Erfolg anwendbar. In einem kurzen Bohrloch kann ein Holzpfropfen mit Besatz das Ausblasen der Explosionsgase mit überschallgeschwindigkeit bekanntlich nicht verhindern. Aber auch für Tiefbohrlöcher versagt dieses Verfahren, wenn z. B. das Bohrloch aus technischen Gründen ohne Besatz bleiben oder in Sonderfällen auf der ganzen Länge mit Sprengstoff geladen werden muß. Im einen Fall ist das Verfahren gar nicht anwendbar, und im anderen Fall bleibt es ohne Erfolg.However, this method is only tailored to deep boreholes and only applicable there with success. A wooden plug can be placed in a short borehole known to be blowing out the explosion gases at supersonic speed not prevent. But this method also fails for deep boreholes if z. B. the borehole remain unoccupied for technical reasons or in special cases must be loaded with explosives along its entire length. In one case the procedure is not applicable at all, and in the other case it remains unsuccessful.

Zur Beseitigung all dieser Schwierigkeiten und Nachteile schlägt nun die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ausschaltung störender, durch Luftschall und Explosionsgasdruck hervorgerufener Bodenwellen bei der seismographischen Registrierung von seismischen Bodenwellen, insbesondere bei der Kurzstreckenseismik, vor, darin bestehend, daß die Explosionsgase und der Luftschall nach Verlassen des Bohrloches für eine kurze, durch bekannte Gesetzmäßigkeiten bestimmte Zeit in einer im Verhältnis zum Bohrlochdurchmesser weiten Rohrleitung fortgeleitet und dann erst ins Freie ausgestoßen werden. To eliminate all of these difficulties and disadvantages suggests Now the present invention is a method for eliminating disruptive airborne noise and explosion gas pressure of caused bumps in the seismographic registration of seismic bumps, especially in short-range seismics, in front of it consisting that the explosion gases and the airborne noise after leaving the borehole for a short time, determined by known laws, in a proportion pipeline wide to the borehole diameter and only then into the open air be expelled.

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung werden an Hand der schematischen Abbildung erläutert. An embodiment of the method according to the invention and a Apparatus for its implementation are explained on the basis of the schematic illustration.

Bei der Explosion der Sprengladung im Bohrloch I werden die Explosionsgase mit tSberschallgeschwindigkeit aus dem Bohrloch in den Rohrkrümmer 2 gestoßen, und von diesem aus pflanzen sich Gasdruck und Schalldruck höchstens noch mit Schallgeschwindigkeit in der Rohrleitung 3 fort. Ist die Rohrleitung 3 z. B. 25 m lang, so tritt der Schall frühestens nach 80 Millisekunden ins Freie aus. In dieser Zeit haben die seismischen Bodenwellen mindestens 250 bis 400 m zurückgelegt, und ihre seismographische Registrierung konnte auch in Schußnähe ungehindert erfolgen. Schall und Luftdruck werden vorteilhaft in entgegengesetzter Richtung zu den aufgestellten Seismographen fortgeleitet, da sie dann auch nach Austritt aus der Rohrleitung 3 nur noch schwach registrierbare Einsätze erzeugen können. Die Rohrleitung 3 kann, falls es die örtlichen Verhältnisse erfordern, aber auch in Richtung der Seismographen verlegt werden, ohne daß der Hauptvorteil der Anordnung verlorengeht. When the explosive charge explodes in borehole I, the explosive gases pushed out of the borehole into the pipe bend 2 at supersonic speed, and From here, gas pressure and sound pressure are planted at the most at the speed of sound in pipe 3. Is the pipeline 3 z. B. 25 m long, the sound occurs go outside after 80 milliseconds at the earliest. During this time the seismic Bumps covered at least 250 to 400 m, and their seismographic registration could also take place unhindered in the vicinity of the shot. Sound and air pressure become beneficial forwarded in the opposite direction to the installed seismograph, there they can then only be registered weakly after exiting the pipeline 3 Can generate inserts. The pipeline 3 can, if there are local conditions require, but can also be relocated in the direction of the seismograph without the Main advantage of the arrangement is lost.

Vorteilhaft wird die Rohrleitung 3 auf schwingungsdämpfenden Unterlagen 4, z. B. Schaumgummi, Stroh usw., gelagert, um die Ubertragung von Rohrschwingungen und -stößen zu verringern. The pipeline 3 is advantageously placed on vibration-damping substrates 4, e.g. B. foam rubber, straw, etc., stored to the transmission of pipe vibrations and bumps.

Die Länge der Rohrleitung 3 ist abhängig von der jeweils verlangten Schallruhezeit. Der Durchmesser des Rohrkrümmers 2 und Rohres 3 richtet sich nach dem Gewicht der Sprengstoffladung. Bei der üblichen Ladung für Kurzstreckenseismik ist für den Rohrkrümmer 2 ein Rohrdurchmesser von etwa I5 bis 25 cm und für die Rohrleitung 3 von etwa 30 bis 60 cm vorzusehen. Bei Platzmangel sind auch wesentlich geringere Durchmesser verwendbar, allerdings ist dann eine höhere Rohrfestigkeit erforderlich. The length of the pipeline 3 depends on the required Sound rest time. The diameter of the pipe elbow 2 and pipe 3 depends on the weight of the explosive charge. With the usual charge for short-range seismics is for the pipe bend 2 a pipe diameter of about 15 to 25 cm and for the Provide pipeline 3 of around 30 to 60 cm. When there is a lack of space are also essential smaller diameters can be used, but then a higher pipe strength is possible necessary.

Während im allgemeinen die durch die Rohrleitung 3 erzielbare Verzögerung von 0,05 bis O,I Sekunden für die Kurzstreckenseismik ausreicht, kann es in Sonderfällen doch wünschenswert sein, darüber hinaus noch die sekundäre Anregung seismischer Bodenwellen weiter abzuschwächen. While in general the delay achievable by the pipeline 3 from 0.05 to 0.1 seconds is sufficient for short-range seismics, it can be in special cases but it would be desirable to have the secondary seismic excitation Further weaken bumps.

Erfindungsgemäß wird dann die Rohrleitung 3 noch mit Schalldämpfern von an sich bekannter Ausführung versehen. Die Schalldämpfer können z. B. aus schrägen Rosten oder Lochplatten bestehen.According to the invention, the pipeline 3 is then also provided with silencers provided of a known design. The mufflers can, for. B. from slopes There are grids or perforated plates.

Erfolgt die Detonation nicht in einem Bohrloch, sondern an der Erdoberfläche oder nur unter geringer Bedeckung durch Sand oder Wasser, so muß auch der Rohrkrümmer 2 weiter sein, also etwa dem Durchmesser der Rohrleitung 3 entsprechen. If the detonation does not take place in a borehole, but on the surface of the earth or only if it is only slightly covered by sand or water, the elbow must also be used 2 further, that is to say approximately correspond to the diameter of the pipeline 3.

PATENTANsPROcHE: I. Verfahren zur Ausschaltung störender, durch Luftschall und Explosionsgasdruck hervorgerufener Bodenwellen bei der seismographischen Registrierung von seismischen Bodenwellen, insbesondere bei der Kurzstreckenseismik, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionsgase und der Luftschall nach Verlassen des Bohrloches für eine kurze, durch bekannte Gesetzmäßigkeiten bestimmte Zeit in einer im Verhältnis zum Bohrlochdurchmesser weiten Rohrleitung fortgeleitet und dann erst ins Freie ausgestoßen werden. PATENTAN PROCESS: I. Process for eliminating disruptive airborne noise and explosion gas pressure of caused bumps in the seismographic registration of seismic bumps, especially in short-range seismics, characterized in that that the explosion gases and airborne noise after leaving the borehole for a short time determined by known laws in relation to the Borehole diameter wide pipeline and only then discharged into the open will.

Claims

2. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized through a pipe elbow (2) which connects the borehole (i) with the pipeline (3) and has a diameter exceeding the borehole diameter.

3. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized characterized in that the pipeline (3) on vibration-damping supports (4) is stored.

4. Apparatus according to claim I and 3, characterized in that the pipeline (3) is provided with sound-absorbing devices known per se is.

References: U.S. Patent No. 2,384,851.