JPH03135788A - 衝撃地震波測定用孔センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の分野） 本発明はマイクロ炸薬による音響信号の衝撃地震波伝送
のための孔センサに関する。

（従来の技術） 地震波信号の発生のために度々地震源として、特に炸薬
が使用される。これらは表面に又は孔に挿入されかつ点
火される。孔の損傷の回避のためにその際使用された炸
薬はある大きさを越えることは許されない。ここでは特
に１０〜１００ｇのオーダーの爆薬量を有するマイクロ
カプセルが使用される。マイクロカプセルはその大きさ
に比して高い能力を有しかつ浅い孔及び深い孔中に広い
周波数帯域の圧縮波及び剪断波を発生させる。

大抵複数の爆発が相次いで又は同時に行われることは困
難である。爆薬カプセルの点火は他の爆薬カプセルの不
意の点火の繋がるという問題がある。実際の使用におい
て爆薬カプセルは一般に相互に大きな間隔に配設されて
いる。同一の点火個所での複数の爆薬カプセルの時間を
ずらされた点火はこの方法では不可能である。

（発明の課題） 本発明は狭い空間に不都合な影響なしに配設されること
ができ、同時に放射される音響エネルギーが非常に高い
マイクロ爆薬カプセルによって音響信号を地震波の形で
送るための孔センサを創造するこきを課題とする。

（課題の解決のための手段） この課題は特許請求の範囲第１項に記載された構成によ
って解決される。有利な構成は他の請求項に記載されて
いる。

（発明の効果） 孔センサの本発明による構成は不都合な影響のない複数
の爆薬カプセルの狭く隣接した配列を可能にする。炸薬
は一方では圧力剛固なハウジングによって静圧、即ち孔
中の静水圧から護られそして更に孔中へのその特別な配
列によって隣接した爆薬の点火による外方から作用する
動圧からも保護される。爆薬相互間の狭い間隔によって
隣接した爆薬の不意の点火が行われることなしに、狭い
空間で例えば５２発もの爆発を可能にする。

センサは相互に１８０６ずらされたカプセルに入った雷
管による繰り返し爆発による水平に極性付けされた剪断
波の発生の可能性を提供する。一体物から成るセンサ体
は、孔壁の一側面に圧力を作用させるために、慣性とし
て作用する。相異なる方位への交互の爆発のによって極
子面の角度は順次変化する。

孔中への装填の際及び孔中への挿入の前の操作の際にセ
ンサを安全に取り扱うために、鋼及びゴムから成る特別
な多層状の構成を備えた保護管が使用される。

発射の瞬間のレリース信号の検出のために特にセンサ内
にハイドロフォンが挿入される。

（実施例） 本発明による孔センサは特に棒状に形成されておりかつ
例えば略９０ｍｍの直径と略３ｍの長さを有する。セン
サの孔ケーブルは孔中に挿入される。センサ１は上部分
に点火ワイヤの接続のためのケーブルヘッドを有する。

点火は孔外がら順に行われ、それによってケーブル長さ
は短くされている。

従って特に点火発電機がセンサ自体内に格納され、発電
機は孔外から所望の方法で制御される。制御は個々の炸
薬が点火されるという方法で行われることができ、また
複数の炸薬も順次又は位相をずらして点火されることも
でき、その結果特定の極性方向が得られることができる
。

センサは中央部分に点火ワイヤのための仕切り部分を有
する。この仕切り部分には特にハイドロフォンが格納さ
れており、ハイドロフォンは発射時間の確定のために役
立つ。しかしハイドロフォン３はセンサの下端にも取り
つけられることができる。ハイドロフォンの接続導線は
特にセンサの中央の孔を通って案内されている。

センサの下部分に例えば５０個の炸薬を収容することが
できる爆薬マガジン２がある。炸薬はセンサの周囲に分
配されている圧力カプセル中に収容されており、その際
それぞれ１つの圧力カプセルがセンサ体の凹部に配置さ
れている。例えば８個の圧力カプセルが一平面内に４５
°の角度で配設されている、その結果５個の上下に階層
状にされた平面では全部で４０個の炸薬が最も狭い空間
内に格納されることができる。

第２図は爆薬マガジンの範囲におけるセンサの横断面図
を示す。センサ体５は鋼製の一体物から成り、その中空
室に例えばタングステン・鉛合金から成る重金属から成
る充填材が充填されている。重金属充填によってセンサ
体の質量は一層高められる。

センサ体の外周にセンサ体は例えば４５°の角度に配設
されている一列の凹部を有し、凹部は例えば半円筒状に
形成されている。この凹部に炸薬を備えた圧力カプセル
がある。センサ体の特別な構成によって点火の圧力波が
ある方位のラジアル方向外方に放射され、他の方位のラ
ジアル方向の炸薬は影響されない。重いセンサ体は、孔
壁の一側面に圧力を作用させるために、慣性として作用
する。複数の向かい合って位置する炸薬が点火される場
合、極性平面が確定され、その際相異なる方位への交互
の爆発は極性平面の角度変化が可能にされる。この方法
で特別な剪断波の発生が可能にされる。

センサの中心に孔があり、孔を通ってセンサの下端に取
りつけられたハイドロフォンの供給導線が案内されるこ
とができる。

第３図はマイクロ炸薬を備えた圧力カプセルを示す。圧
力カプセルとして引張り強度は小さいが高い圧縮強度を
有するセラミックスリーブ９が使用される。それによっ
て点火が高い爆発作用を有するが、外方から圧力カプセ
ルに作用する圧力波はこの圧力カプセルの破壊には到ら
ないことが有利に達成される。

本発明による圧力カプセルは中心スリーブ１５を備えた
雷管１０を有し、中心スリーブには点火ワイヤ１２が案
内されている。圧力スリーブの上方部分には鋳物部材が
案内され、鋳物部材を通って点火ワイヤ１２が外方へ案
内される。セラミックスリーブ９の下部分には炸薬、例
えば４ｇの爆薬が格納されている。

孔中の均一な励振及び連結条件のために、センサは孔範
囲の中心に固定されている。多数の爆薬を順次点火させ
ることができるために、電気的点火回路はステンプスイ
ッチを備えている。個々の爆薬は例えば同一の水平水準
で点火されることができる。相異なる水準高さでは、例
えばエネルギーが同一の水平の方向に向けられる。

標準録音装置は発射瞬間及び付与された衝撃地震波の信
号波形の把握のために役立つ。

本発明によるセンサによって孔、ｖｓＰ−測定部並びに
音響的反射測定部との間に、例えば塩塊の検出のための
音波貫通測定が実施されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による孔センサの全体図、第２図は孔セ
ンサの爆薬マガジンの横断面図、そして第３図はマイク
ロ炸薬を備えた圧力カプセルの断面図である。 図中符号 ７　・・・・圧力カプセル ９　・・・・セラミックスリーブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロ炸薬による音響信号の衝撃地震波伝送のた
   めの孔センサにおいて、 複数の炸薬（７）がセンサの外周上に配設されている凹
   部内に配設されており、そして炸薬はセンサの凹部に挿
   入されている管状圧力カプセル（９）内に収容されてい
   ることを特徴とする孔センサ。 ２、円筒状のセンサ本体が設けられており、その外周に
   はセンサ体の軸線方向を向いた、炸薬の圧力カプセルの
   収容のための半円筒状の凹部が形成されている、請求項
   １記載の孔センサ。 ３、センサ体が一体物として形成されている、請求項１
   又は２記載の孔センサ。 ４、センサ体が鋼リング（５）として形成されており、
   そしてその円筒状の中空室に重金属が充填されている、
   請求項１又は２記載の孔センサ。 ５、センサ体の周囲に炸薬を備えた一列の円筒状の圧力
   カプセルが配設されており、そしてセンサ体の軸線方向
   に炸薬を備えた複数列の圧力カプセルが階層状に配設さ
   れている、請求項１から４までのうちのいずれか一記載
   の孔センサ。 ６、圧力カプセル（７）が雷管（１０）から及び場合に
   よっては追加的な爆薬（１４）を収容するセラミックス
   リーブ（９）から形成されている、請求項１記載の孔セ
   ンサ。 ７、孔センサにセンサ体内に固定されたハイドロフォン
   （３）が付設されている、請求項１から６までのうちの
   いずれか一記載の孔センサ。 ８、センサ体に点火用発電機及び点火回路が付設されて
   おり、点火回路によって炸薬の１つ又は複数の制御され
   た点火が行われる請求項１から７までのうちのいずれか
   一記載の孔センサ。 ９、点火用発電機がセンサ内に配設されており、かつ制
   御導線によって孔外から制御可能である、請求項８記載
   の孔センサ。 １０、孔中へのセンサの挿入までの装填及び操作の間ゴ
   ム層を備えた内方の保護管が炸薬の範囲に渡って移動可
   能である、請求項１記載の孔センサ。