JPS58787A - 地震の記録方法および装置 - 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】 この発明は、地震信号を発生するため爆薬を利用した地
震の記録方法そして特に地震記録体にタイムブレイクを
表示する改良された方法に関するものである。この発Ｑ
ｔｈＪｒｉまた地震配録体にタイムブレイクを表示する
装置組立体も包含する。

爆薬を用いて地質構造を調査する場合、地震数は爆薬に
よって地質構造中に発生ざ１１、そして岩屑界面で反射
または屈折される。反射またＦ′ｉ屈折した地震波は地
震波を電気的エネルギＫｆ換する地中聰検器を用いて地
表で検出され、そしてこれは各地中聴検器位鐙で受けた
地震波を感光紙また灯磁気テープ（永久記録するのに用
いられる。地震記録体は地震波の発生時間すなわち爆薬
の爆発時間および地中聴検器に訃ける６波（地震発生時
）の検出時間を表示する。地中を通る地震波の速度の知
識に基いて、咎地下岩層界面の深略を計算することがで
きる。界面のｆＩ１１！を正確に計算するためには、地
震波の正確な発生瞬時ま友にそれに正確に関連した時間
を正−一基準時間として記録することが重要である。こ
の基準時間に一般に記録体の１タイムブレイク０とトげ
れている。

地震エネルギ源として爆薬を利用した最近の地震調査方
法では、記録体に＆示さｊ、たタイムブレイクは農薬を
点火するのに用いた電気的起爆装置に電Ｒ管印加する時
間である。しかしながら、急速爆発用に設計した特殊な
電気的起爆装置を用いても、電流の印加と起４装置の爆
発との間には主として起爆装置加熱用＆！型要素よび信
管主成分を点、火ｉ！度まで加熱するのに豊する時間の
ため約１ｍｓの遅れが生じる。この遅れ時間は変化し、
従ってタイムブレイクの表示は地震波の発生の完全に正
確な基準点とはならない。

この発明の目的は、地震波を発生するのにｍｓを利用し
た地震調査方式で最近用いらｆ′１．九方法よ〕も一層
正＊に地震記録体にタイムブレイクを表示てきる方法お
よび装置を提供することにある。

この発明によれば、地Ｍｆｌｌｋ爆薬によって発生し、
そして地下着層界面において反射または屈折した後継続
して記録する地震配録方法において、地震記録体におけ
るタイムブレイクｒｉ爆薬近くに電気回路の破断可能な
部分を配置してｈ路部分を爆薬の爆発で破断するように
し、回路の破断の発生時間を検出しそしてそれに応じて
タイムブレイクとｊ−て役立つ記録を地震記録体に記録
することによって表示される。

この発８ＡＶｒ実施する好ましい方法においてに、爆薬
の爆発中に電気回路に電流か流され、そして回路の破断
は破断した回路部分におする地圧の裏機な上昇またに電
流の停止によって検出される。

爆薬の爆発と記録体におけるタイムブレイクの記録との
間の時間差は、回路を破断するのに引する時間および記
録体における記録装置に作１１させるため検出装置に必
要とされる付加的時間とに関俤する。ＩＩ率の電気爆発
用起爆装置導線用に用いられるような絶縁嘔れ友鋼線の
回路を用いた場合、最近の利用可能な電気的感知装置で
は爆薬の爆発後約１００　ｆｉ−ですな□わち電気的起
爆装置への電流の　　□印加から記録したタイムブレイ
クと今日１で用いられてきた方法による爆薬の爆発との
間の時間差の約１４で地震記録体上にタイムブレイクが
記録され得る。

爆薬を電気的起爆装置で爆発きせ七して共通エネルギ源
から起爆装置および破断可能な電気回船へ一時にＷａを
流して起賑装飯を作動尽せることは都合ｊ＜Ｌかも有利
である。従って南利な方法では、起爆装置点火回路は破
断可能な電気回船の抵抗性部分と並列に接ＶＣされ得る
。

現在交流源からＩＫ電磁的誘導した電流で始動てれる電
気的起爆！！ｌ−置の使用に向う傾向がある。そのよう
な起爆装置では、起爆装置点火素子からの絶縁された導
Ｉｉｌ！けリング型の通常環状の変圧器鉄心のまわ！ｌ
ｌＫ二次巻線としてループ結合され、上記鉄心Ｋｔｉ交
流電源からの点火導線が一次巻線として電磁的に結合さ
れ、−次巻線に通常複数の起爆装置点火素子に結合され
る。

変圧器結合起爆装ｇｊｔ構造は例えば英国特許明細書オ
ＧＢ２０２２，２２２Ａ号に開示されておシ、そして商
品名’　Ｍａｇｎａｄｅｔ　’　（登録商標）で市販さ
れている。これらの起爆装置ハ起麺装＃ｉｔ奢通る二次
回路が履かくしかも全体的にじゃへいされているので漂
遊電流および静電気による偶発点火を防止する効果があ
シ、オ友変圧器鉄心に周波数選択性であるので、高い直
流、低周波交流％ｆｉ（例身げ５０Ｈｚ）および−次回
路における靜を急放電による起爆装置の点火を防止する
ように設計ｄｔ″Ｉ初Ｚ、。

甥らに、短かい二次起爆装置回路の空中？ｈ効率か無視
でき、しかも−次側の空中紐効率が最近用いられてきた
直接接続地震起爆装置の場合より少なくとも変圧器の二
次巻線の巻回数のファクタだけ少なりので電磁放射に対
する保護も得られる。

従って電磁的に結合された起爆装＊＊造げこの発明ては
安全性のためＫＦｆましく、そしてそのような構造ては
電気回路の破断可能な部分に結合変圧器の一次回路かν
たけ二次回路の一部として配列され得る。上記の破断可
能力回路部分が一次（ロ）路の一部である場合には、電
流は、点火素子か６１１に溶断されていても爆発まで上
記回路部分に流れる。好まし一方法では、起爆装置点火
回路からの導ＩＩは、変圧器の一次巻線として鋤く交ｆ
！を電源からの線の部分が爆発で破断されるように十分
に短く保たれる。

爆薬で発生された地震信号の記録体にタイムブレイクを
表示するこの発明の装置組立体は、動作時に爆薬の爆発
によって破断するようにされた破断可能な回路部分を備
えた電気回路と、上記回路部分の破断に応動して上記回
路部分の破断時に地震記録体にタイムブレイクを記録さ
せる信号を発生する電気的感知装置とを有する。

好ましくは、装置組立体は、爆薬を点火する電気的起爆
装置と、破断可能な電気回路および起爆装置点火回路を
共通の電気エネルギ源に接続する装置とを有する。この
ような構造では、破断可能な電気回路部分は抵抗性点火
素子（通常はブリッジＩＩ）の端子間に分路接続された
抵抗性回路部分を備えることができる。しかしながら、
さらに好ましい構造では、起爆装置点火回路は交流点火
電源に変圧器鉄心を介して電磁的に接続され、電気エネ
ルギ源および起爆装置点火素子から変圧器鉄心への導線
はそれぞれ一次回路および二次回路として電磁的に接続
はれ、破断可能な電気回路部分は好ましくは一次回路の
一部から成るが、必要ならば二次回路の一部から成シ得
る。変圧器鉄心は、有利には環状鉄心でＴｏシ、この環
状鉄心を通して交流電源および起爆装置点火素子からの
導電！！ｉ！がループ結合される。

電気的感知装ａｒｉ有利には破断可能な一気回路と直列
に接続された電流応答装置を有することができ、こ０Ｉ
ＷＩＬＲ応答装！１１ｒｉ電流の停止時に地震記録体に
タイムブレイクを記録させる信号を発生する６代シに電
流応答装置は、電気回路部分を横切って分路接続された
電圧応答装置を有することができ、この電圧応答装置が
回路の破断時（結果として生じる電圧増加に応じてタイ
ムブレイクを１録させる信号を発生する。

破断可能な電気回路部分が、例えば起爆装置点火素子を
交流電源に電磁的に接続した好まし一組立体の場合のよ
うに交流電流を搬送する場合には、電気的感知装置は有
利には一次回路として破断可能な回路部分を電磁的に結
合した変圧器鉄心と、上記変圧器鉄心にお轄る二次巻線
と、爆薬の爆発中に交流電源から上記の破断可能な回路
部分を介して点火エネルギの通過時に二次巻線に誘起さ
れたパルスの有無を検出するパルス検出器とを有するこ
とができる。電磁的に結合した起爆装置を点火するのに
用ｉられる高周波パルスを感知する好ましいパルス検出
器は整流器を介して二次巻線に接続された抵抗−゛コン
デンサ回路を有し、コンデンサが二次巻線に誘起された
２ルスで充電され、またコンデンサ電圧を基準電圧と比
較する電圧比較器と、コンデンサ電圧が基準電圧以下に
降下したとき地震記録体にタイムブレイクを記録するた
め電圧比較器出力に応動する装置とを有する。抵抗およ
びコンデンサの値は、コンデンサ電圧減衰率を制御して
充電されたコンデンサの電圧が−）羨スサイクルｔＰｉ
ｔ基準電圧以下に降下しないが、−パルスサイクルを大
きく越えない時間間隔中に基準電圧以下に降下するよう
に選定きれ得る。

この発明を以下特に例として１附図面について記載され
る実施例によってさらに説明する。

館１図において、電気的起爆装置ケーシング／は円筒状
爆薬３におするポケットコ内に装置さｔ１２ている。抵
抗性ブリッジｉダはその端子を連続溝−５の端部に電気
的に接続でれ、この導線ｓｒｉ塩化ポリビニルの被覆で
絶縁きれ、そして環状変圧器鉄心６のまわシに二次巻線
として巻かれたＣＰ間部分を備えている。ブリッジ線ダ
は普通の電気的信管ヘッド組立体の場合のように整合ヘ
ッド組成物り内に埋め込まれている。起爆装置は主装桑
ｇおよび基部装薬９會収容している。

発電機ＩＯは電気的等知装＠／／と直列に絶縁された導
電線〆コの回路を介して接続され、導電１！１２０回路
は一次巻紐として変圧器鉄心６にループ結合され、−次
巻紐を形成する回路部分は装薬の爆発時に破裂するとと
Ｋｅる爆薬３の十分近くに位置している。変圧器鉄心４
Ｆｉ爆薬の頂部の保饅用のプラスチック蓋／Ｊに形成き
れた中空空所内に配置されている。

感知装置ｌｌは地震記録装置／ダに接続きれ、この地震
配置装置／４！は、導電線ｌコを通る回路がし中断され
九とき例えば磁気テープまたは感光紙（タイムブレイク
を記録する。

動作において、高周波電流（例えば１５　ＫＨｚ　）は
発電機ＩＯによって発生され、十分に強くかつ正確な周
波数で変圧器鉄心特性によって訣められ、そして鉄心上
の二次巻銀に電流を誘起し、整合ヘッド組成物りを起爆
させ、こうして通常の仕方で爆薬３を起爆さぜる。

電ｆｉは組成物りの起鳥後でしかも起爆装ｆｆ１１回路
のし中断後でも導電ｌｓｌコに流れ続け、セして単に回
路ｌコが爆薬３０爆発でしゃ断されたとき止まる。導電
線ｌコにおける電流が止まったとき、感知装置／／から
記録装ｆｆ１１／ダへ信号が送られ、そして時Ｆｌが記
録される。反射または屈折地震波に応じ友地中聰検器か
らの後続の信号は通常の仕方で地震記録装置に引き続き
記録される。

第３図に示す電流感知装置／／は導電ＩＩ／コに流れる
高周波電流を感知するようにされて−る。

装置は環状変圧器鉄心１５を有し、この環状鉄心／ｊＫ
導電導電線ｌ−巻回が一次巻銀としてループ結合されて
いる。環状鉄心ｌＳ上の二次巻給／４＃′ｉ、整流器ダ
イオード／りとｔ＃Ｌ制限抵抗／１と電圧制御ツェナー
ダイオード／９とから成　　、る整流器回路に接続され
る。この整流器回路はコンデンサ二〇を受電するように
接続づれ、このコンデンサ二ＤＩＩＣは放電抵抗コｌが
接続されコンデンサの放電の減衰率を制御する。コンデ
ンサの電圧は電圧比較器ココ適当には高利得増幅スイツ
チンメ回路に供給され、この回路に単安定マルチバイブ
レータノルス発生器コ３に接続される。・ζルム発生器
コＪからの出力Ｆｉ配録装館／ダに接続ざｈる。ｔた電
圧比較器ココには基準電圧が供給される。

電流が導電線ｌコに流れている際にコンデンサ二０は各
電流サイクルによって基準電圧を越える電圧まで再充電
される。コンデンサ二Ｏおよび抵抗コｌは、コンデンサ
の電圧が一電流賃イクル時間中（比較器の基準レベル以
下に下がらないが、−ナイクル時間を大きく越えない時
間ｔｊ隔内で基準レベル以下（下がるようなコンデンサ
二Ｏの放電時定数（ＲＸＣ）をもたらすように選択され
る。

従って導電線／コＫｔＩＬれる電流が止まると、コンデ
ンサ２０の電圧は比較器ココにおける基準電圧以下に急
激に降下する。この状態において、比較器は２ルス発生
器コｓｔトリガする出力を発生し、そして／ぞルスが地
震記録装置／ダに供給され、そのタイムブレイクを記録
する。

第１図に示す別の起爆装置では、ブリッジ線亭は発電機
１０１？よび感知装＠／／と直列に導電線ノコの１路に
直接接続嘔れる。抵抗素子／ｊＦｉブリッジ＃Ｊダの端
子間に分路接続される。抵抗素子ｉｓｕ発電機から電流
が印加されたときＫｒｉ溶断せずに爆薬の爆発時にのみ
破断するように選定される。従って動作において電流は
、ブリッジ４１ダが破断した後抵抗素子１５が爆薬３の
爆発によって破断されるまで感知装置ｌ／を流れ続ける
。

【図面の簡単な説明】

第１図に地震波を発生する爆薬と共にこの発明の装置組
立体を含む回路線図を概略的に示し、第２図は第１図の
組立体に用いる別の形式の起爆装置を示し、ｗＪ３図は
ｇ／図の回路用の電流感知装置の概略１図である。 図ＣＰ：　　　ｌ：を気的起爆装置ケーシング、３：爆
薬　　４ｃ　：抵抗性ブリッジ線、　Ｓ：導線、６：変
圧器鉄心、　ｌＯ：発電機、　　ｌ／：％、電流感知装
置　　ｌコニ導電線、　　ｉｑ：地震記録装置。 ｒ！１面の序別内容に変更な（−） 図１ｍの浄書（内容１こ変更なし； 第１頁の続き （塑発　明　者　ステファン・リチャード・トンプソン イギリス国クリーブランド・セ ツジフィールド・ストックトン ・ロード１ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５１年　特許願　第９２２４８　、万 ３、補正をする者 名称゛　　イン勺アル・ケミカル・インタ゛スト１ノー
ズ・ビーエルシー ４、代理人 明細書及び図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　地震波を爆薬によって発生しそして地下岩層界ＷＪ
   において反射または屈折した後継続して記録する地震記
   録方法において、地震記録体におけるタイムブレイクが
   爆薬近くに電気回路の破断可能な部分を配置して回路部
   分を爆薬の爆発で破断するようにし、回路の破断の発生
   時間を検出しそしてそれに応じてタイムブレイクとして
   役立つ配録を１１．ＭＥ録体に記録するととによって表
   示されることを轡黴とするＪｔｈ震記録方法。 ユ　爆薬の爆発中に破断可能な電気回路Ｋｍ流が流され
   、そして回路の破断が破断した回路部分における電圧の
   急激な上昇または電流の停止によって検出される特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ３　破断可能な電気回路が二次巻線を備えた変圧器鉄心
   に一次回路として結合さｎ１爆薬の爆発中上記電気口＃
   ＆に交流エネルギが供給され、そして上記電気回路にお
   ける破断が、上記二次巻紐に誘起されたノルスの停止を
   検出することによって検出される特許請求の範囲第コ項
   に記載の方法。 褒　爆薬が電気的起爆装置によって爆発はれ、上記起爆
   装置が共通エネルギ源から起ｍ装置および破断可能な電
   気回路に同時に電流を流すことによって点火される峙許
   請条の範ＴｈａｉＬ／〜３項のいずれかに記載の方法。 ま　起爆装置点火回路が破断可能な電気回路の抵抗性部
   分と並列に接続される特許請求の範四第参項に記載の方
   法。 ム　電気的起爆装置が変圧器鉄心のまわりに二次巻線と
   して起爆装置の点火素子からの導！！！′ｇｒループ結
   合することによって交流エネルギ源に電磁的に結合重れ
   、交流エネルゼ源から変圧器鉄心への点火導線が一次巻
   給として電磁的に結合され、電気回路の破断可能な部分
   が二次回路の一部分かまたは結合変圧器の一次回路であ
   る特許請求の範１第ダ項に記載の方法。 ７　起ｍａｔ点火素子が点火素子からの尋！Ｉを環状変
   圧器鉄心に通す仁とにより交流電源に接続きれる特許請
   求の範囲第多項に記載の方法。 Ｌ　特許請求の範囲第７〜７項のいずれかに記載り方法
   によって作られた地震記録体。 ！　爆薬、で発生された地震信号の記録体にタイムブレ
   イク１表示する装置組立体において、動作時に爆薬の爆
   発によって破断するようにされｆＣ破断可能′＆回路部
   分を備えた電気回路と、上記回路部分の破断に応動して
   上記回路部分の破断時に地震記録体にタイムブレイクを
   記録きせる信号を発生する電気的感知装置とを有するこ
   とを特徴とする装置組立体。 ／ａ爆薬を点火する電気的起爆装置と、破断可能な電気
   回路シよび起爆装置点火回路を共通の電気エネルギ源に
   接続する装置とを有する特許請求の範Ｉ！第９項に記載
   の組立体。 ／１　　電気的起爆装置が抵抗性点火素子を備え、また
   破断可能な電気回路部分が点火素子の端子間に分路接続
   された抵抗性回路部分を備えて−る特許請求の範８第ｉ
   ｏ項に記載の組立体。 ／ユ起爆装置点火回路を電気エネルギ源に接続する装置
   が変圧器鉄心を有し、電気エネルギ源および起爆装置点
   火回路から変圧器鉄心への専線がそれぞれ一次回路およ
   び二次回路として寛ｉ的に接続され、破断可能な電気回
   路部分が一次回路の一部かまたは二次回路の一部である
   特許請求の範囲第１０項に記載の組立体。 ／、２　変圧器鉄心が環状鉄心であ）、この環状鉄心を
   通して交流電源および起爆装置点火回路からの導電線が
   ループ結合される特許請求の範咄第１コ項に記載の組立
   体。 脇　電気的感知装置が破断可能な電気回路と直列に接続
   された電流応答装置を有し、このｖｔｉ応答装置が電流
   の停止時に地震記録体にタイムブレイクを記録させる信
   号を発生する特許請求（１）範囲鮪９〜７．７項の−ず
   れかに記載の組立体。 ｌま　電気的感知装置が破断可能な電気回路部分を横切
   って分路接続された電圧応答装＆を不し、この電圧応答
   装置が回路の破断時に結果として生じる電圧増加に応じ
   てタイムブレイクを記録させる信号を発生する特許請求
   の範囲第り〜７３項のいずれかに記載の組立体。 ／ム　電気的感知装置が一次（ロ）路として破断可能な
   ＩＩＭＩＩ分を電磁的に結合した変圧器鉄心と、上記変
   圧器鉄心における二次巻線と、爆薬の爆発中に交流電源
   から上記の破断可能表回路部分を介して点火エネルギの
   通過時に二次巻１７ＭＶＣ誘起場れたパルスの有無を検
   出するＡルス検出赫とを有する特許請求の範門第１Ｏ〜
   ノ５項のいずれかに記載の組立体。 １７　　パルス検出器が整流器を介して二次巻線に接続
   された抵抗−コンデンサ回路を有し、コンデンサが二次
   巻ＩＩＪＫ誘起されたパルスで充電され、ま友コンデン
   サ電圧を基準電圧と比較する電圧比較器と、コンデンサ
   電圧が基準電圧以下に降下したとき地震記録体にタイム
   ブレイクを記録するため電圧比較器出力に応動する装置
   とを有する特許請求ｏｆＩ１．囲第１６項第１６項組立
   体。