KR100390082B1

KR100390082B1 - 시추공간 탄성파 토모그래피 탐사에서의 발파시점검출방법 및 이를 이용한 검출장치

Info

Publication number: KR100390082B1
Application number: KR10-2001-0000054A
Authority: KR
Inventors: 홍정표
Original assignee: 홍정표
Priority date: 2001-01-02
Filing date: 2001-01-02
Publication date: 2003-07-04
Also published as: KR20010035143A

Abstract

본 발명은 시추공간 탄성파 토모그래피 탐사에서의 발파시점의 검출을 위하여 발파시의 충격을 센서를 이용하여 검출하므로써 탐사의 정확도를 향상시키고자 하는 것이다. 본 발명에 따른 발파시점 검출장치는 발파신호를 공급하는 발파기, 발파기로부터의 발파신호에 따라 발파되는 발파뇌관과 이 발파뇌관의 발파시에 그 충격을 감지하는 센서가 장착되는 발파용 추, 및 센서에 전기적으로 접속되어, 센서로부터 발파뇌관의 발파를 알리는 트리거신호를 수신하고 또한 발파에 따른 탄성파를 기록하는 탄성파 기록장치를 포함한다.

상기와 같은 장치에 의하여 발파용 추에 발파뇌관과 함께 발파시점을 감지할 수 있는 센서를 별도로 부착하여 발파충격에 따른 센서의 감지신호를 이용하여 발파시점을 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 고가의 순발뇌관 등을 사용하지 않아도 될 뿐만 아니라 발파시점의 검출도 보다 정확하게 할 수 있다.

Description

시추공간 탄성파 토모그래피 탐사에서의 발파시점 검출방법 및 이를 이용한 검출장치{METHOD OF DETECTING AN EXPLOSIVE TIME IN SEISMIC TOMOGRAPHY SURVEY AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출방법 및 이를 이용한 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발파시점의 검출을 위하여 발파시의 충격을 센서를 이용하여 검출하므로써 탐사의 정확도를 향상시킨 발파시점 검출방법 및 이를 이용한 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지하구조에 대한 정보를 얻기 위해서는 다수의 목표 지점을 설정하고 각 시추공마다 시추를 하여 얻어지는 샘플자료들에 대한 지질학적 분석을 통하여 지층구조에 대한 자료를 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 시추방법은 깊이가 깊어질수록 비용이 급격히 증가할 뿐만 아니라 지하구조의 특성에 따라 영향을 받기 때문에 일정한 깊이 이상의 자료를 얻을 수 없다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 탄성파 탐사에 의하여 측정되는 데이터, 즉 지하에 설치한 발파 뇌관의 발파후에 탄성파 기록장치에 도달하는 탄성파를 분석하여 지하구조에 대한 정보를 얻고 있다.

도 1 은 종래기술에 의한 탄성파 탐사시 발파전류 트리거방식에 의한 발파시점 검출장치의 개략적인 구성을 도시한 도이다.

도 1 에 도시된 것처럼, 지반에 시추공(20)을 뚫은 후에 추(30)를 소정 깊이로 위치시킨다. 이때, 추(30)는 내부에 소정 크기의 공간을 가지고 있어서 이 추(30)의 내부에 발파 뇌관(40)을 집어넣는다. 발파기(10)는 발파 뇌관(40)과 탄성파기록장치(50)에 각각 연결된다. 상기와 같은 구성을 갖춘 후에, 발파기(10)에서 발파 버튼을 누르면 발파 뇌관(40)과 탄성파기록장치(50)에 동시에 전류(트리거신호)가 공급된다. 전류가 발파 뇌관(40)에 공급되면 소정 시간후에 발파되고, 발파시의 충격이 탄성파기록장치(50)에 기록된다.

상기와 같이 기록된 데이터의 해석을 위해서 발파 뇌관의 정확한 발파시점을 결정되어야 하는 것이 매우 중요하다. 통상적으로 탄성파의 속도는 600 ∼ 6000㎧ 정도이기 때문에 특히 근거리 해석(시추공간 토모그래피(시추공을 50m 정도의 간격으로 굴진한 후 그중 시추공에서 하이드로폰을 이용하여 수진하고, 다른 한 공에서 발진하여 탄성파 도달시간을 측정하여 그 사이의 단면을 해석하는 방법이다) 등)의 경우에는 발진시간을 결정함에 있어서 오류가 있는 경우에 측정데이터는 쓸모 없게 된다. 즉, 트리거신호에 의하여 발파 뇌관이 발파되는 시간이 거의 일치할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다.

현재, 시중에서 시판되고 있는 것은 상기와 같은 경우를 고려하여 발파기(10)에서의 트리거신호를 발생하는 시점과 발파 뇌관(40)의 발파시점간의 차이를 줄인 순발뇌관이 수입되어 사용되고 있다. 그러나, 이 경우에도 트리거신호를 발생하는 시점과 발파 뇌관의 발파시점이 일치하는 것이 아니고 약간의 시간차가 있으며, 또한 경우에 따라서는 발파뇌관이 전류(트리거신호)를 보내자마자 터지지 않는 경우가 있어서 실제 탄성파 도달시간보다 많은 시간이 기록되어 해석상의 큰 오류를 범할 가능성이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발파뇌관의 발파시점을 정확히 검출할 수 있는 발파시점 검출방법 및 이를 이용한 검출장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 발파시점을 검출하기 위하여 발파뇌관에 별도의 가속도 혹은 압력 센서를 설치하여 보다 비용이 저렴하면서도 정확한 발파시점을 검출할 수 있는 발파시점 검출방법 및 이를 이용한 검출장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출장치는

발파신호를 공급하는 발파기;

상기 발파기로부터의 발파신호에 따라 발파되는 발파뇌관과 상기 발파뇌관의 발파시에 그 충격을 감지하는 센서가 장착되는 발파용 추;

상기 센서에 전기적으로 접속되어, 상기 센서로부터 상기 발파뇌관의 발파를 알리는 트리거신호를 수신하고 또한 발파에 따른 탄성파를 기록하는 탄성파 기록장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출방법은 시추공에 삽입된 발파용 추에 장착된 발파뇌관의 발파시에 발생하는 충격을 감지하는, 상기 발파뇌관에 인접하여 설치된 센서로부터 발생되는 트리거신호를 수신하여 상기 트리거신호가 입력되는 시점을 발파뇌관의 발파시점으로 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출방법 및 이를 이용한 검출장치에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래기술에 의한 탄성파 탐사시 발파전류 트리거방식에 의한 발파시점 검출장치의 개략적인 구성을 도시한 도.

도 2 는 본 발명에 따른 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출장치의 개략적인 구성을 도시한 도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 ... 발파기 20 ... 시추공

30 ... 발파용 추 40 ... 발파뇌관

50 ... 탄성파기록장치 60 ... 가속도 혹은 압력 센서

도 2 는 본 발명에 따른 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출장치의 개략적인 구성을 도시한 도이다.

도 2 에서의 발파시점 검출장치는 발파뇌관에만 발파신호를 공급하는 발파기(10), 발파뇌관과 발파뇌관의 발파시에 그 충격을 감지하는 센서(60)가 장착되는 발파용 추(30), 센서(60)에 연결되어 트리거신호를 수신하고 또한 발파에 따른 탄성파를 기록하는 탄성파 기록장치를 포함한다. 상기에서 충격을 감지하는 센서는 가속도 혹은 압력 센서를 사용한다.

본 발명에 따른 상기의 발파시점 검출장치와 도 1 에서의 종래의 발파시점 검출장치와의 차이점은 발파기(10)에서 생성하는 발파신호가 탄성파 기록장치에 공급되는 트리거신호로서의 역할을 하는 것이 아니라 단순히 발파뇌관의 발파를 위한 발파신호로서의 역할만을 한다는 점이다.

또한, 발파용 추(30)에는 그 내부에 발파뇌관(40) 뿐만 아니라 발파뇌관(40)의 발파시점을 감지하기 위하여 별도의 센서(60)를 부착한다. 이 센서(60)는 탄성파 기록장치(50)와 전기적으로 접속되어 발파에 의한 충격에 의하여 생성되는 전기적인 트리거신호를 탄성파 기록장치(50)에 전송한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 발파시점 검출장치의 동작을 상기 도면을 참조하여 설명한다.

이전에 기술한 것처럼, 지반에 시추를 하여 시추공(20)을 형성한 후에, 내부에 공간을 가지는 발파용 추(30)에 고가의 순발뇌관 대신에 일반적인 발파뇌관(40)과 함께 발파시의 충격을 감지할 수 있는 센서(60)를 설치한다. 이때, 발파뇌관(40)은 발파기(10)에, 그리고 센서(60)는 탄성파 기록장치(50)에 각각 전기적으로 접속된다.

상기에서와 같이 접속된 상태에서, 발파기(10)에서 발파신호를 발파용 추(30)에 포함된 발파뇌관(40)에 공급하면 짧은 시간내에 발파뇌관(40)이 발파된다. 그러면, 발파용 추(30)에 같이 포함되어 있는 센서(60)에 그 충격이 전해지고, 이 충격은 전기적 신호로서 탄성파 기록장치(50)에 트리거신호로서 기록된다. 물론, 그 후에는 발파뇌관(40)의 발파에 의하여 발생된 탄성파신호들이 탄성파 기록장치(50)에 기록이 된다.

이때 기록되는 트리거신호의 경우에도 실제 발파뇌관(40)이 발파된 시점과 이 신호가 탄성파 기록장치(50)에 도달되어 기록된 시점간에는 극히 짧은 시간적인 오차가 있을 수 있다. 그러나, 이 신호는 뇌관이 터지는 순간에 발파용 추(30)에 포함된 센서가 동시에 동작하여 기록장치(50)에 트리거신호를 보내기 때문에, 종래기술의 장치에서 발파기(10)의 발파신호를 트리거신호로서 사용하는 것보다는 훨씬 오차를 줄일 수 있다.

또한, 뇌관의 발파시점과 트리거신호의 도달시점간의 시간차이가 극히 작기 때문에 종래보다 오차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이러한 시간차이는 데이터의 해석시에 보정될 수 있는 예상값이지만, 발파기의 발생신호를 트리거신호로 사용하는 것은 뇌관의 발파시점이 경우에 따라서 조금씩 차이점이 있기 때문에 이러한 시간차는 일정한 것이 아니라 불규칙한 값이며 따라서 데이터의 해석시에 이를 보정하여 원하는 데이터를 얻는다는 것은 불가능하다.

상기에서 기술한 것처럼, 본 발명에 따른 탄성파 탐사시의 발파시점 검출장치 및 그 방법은 발파용 추에 발파뇌관과 함께 발파시점을 감지할 수 있는 센서를 별도로 부착하여 발파충격에 따른 센서의 감지신호를 이용하여 발파시점을 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 고가의 순발뇌관 등을 사용하지 않아도 될 뿐만 아니라 발파시점의 검출도 보다 정확하게 할 수 있다.

본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위에서 정의된 것처럼 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정을 할 수 있다.

Claims

발파신호를 공급하는 발파기;

상기 발파기로부터의 발파신호에 따라 발파되는 발파뇌관과 상기 발파뇌관의 발파시에 그 충격을 감지하는 센서가 장착되는 발파용 추;

상기 센서에 전기적으로 접속되어, 상기 센서로부터 상기 발파뇌관의 발파를 알리는 트리거신호를 수신하고 또한 발파에 따른 탄성파를 기록하는 탄성파 기록장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출장치.
제 1 항에서, 상기 센서는 가속도 혹은 압력 센서인 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출장치.
시추공에 삽입된 발파용 추에 장착된 발파뇌관의 발파시에 발생하는 충격을 감지하는, 상기 발파뇌관에 인접하여 설치된 센서로부터 발생되는 트리거신호를 수신하여 상기 트리거신호가 입력되는 시점을 발파뇌관의 발파시점으로 이용하는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출방법.
제 3 항에 있어서, 상기 센서는 가속도 혹은 압력 센서인 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사에서의 발파시점 검출방법.