槽波地震仪Summit ⅡEx组成

槽波地震仪

正如前言所述，德国DMT公司研发的新一代防爆槽波地震仪Summit ⅡEx是世界上最先进的槽波地震仪，目前它已销往西班牙、波兰、英国、俄罗斯等欧洲产煤国，并在德国国内得到广泛应用。我国义马煤业集团和河北煤炭研究院、龙煤集团、中国矿业大学定购了新一代防爆槽波地震仪Summit Ⅱ Ex。在工作面实测验收结果表明，仪器性能先进、轻便、操作简单，工作非常稳定，观测结果理想。

我国定购的防爆槽波地震仪Summit Ⅱ Ex均已圆满通过“安标国家矿用产品安全标志中心”和“煤炭工业电气防爆检验站”的安全防爆检测，并已获得“进口矿用产品安全标志证书”。

1.Summit Ⅱ Ex 防爆槽波地震仪包括：

中心站（主机）

数据采集站

中继站

双分量水平检波器

触发单元

触发脉冲单元

爆炸机（可选用国内矿用爆炸机）

数据传输电缆

充电器

槽波数据处理和解释软件包

现简述如下：

1）中心站（主机）

外壳和键盘均采用不锈钢金属材料，专为井下勘探

设计，具有极高安全系数和防爆功能。15英寸

LED背光彩色显示器，四组镍镉防爆可充电电池。

主机控制整个仪器操作，数据采集、管理和实时显示观

测结果。重22Kg。配置四组防爆可充电电池。

2）数据采集站

采集站外壳为导电塑料材质，具极高防爆功能，有2

个状态指示灯LED指示采集站工作状态，重2.7Kg。

3）中继站

中继站外壳以导电塑料材料。每250m长测

线接一个中继站，用来增强信号信号幅度。状态

指示灯LED代表中继站工作状态。重2.7kg。

4）双分量水平检波器

检波器互为垂直的双分量水平检波器，直径

为55mm 。检波器插入煤层中的孔洞后，用气筒

给检波器胶囊充气使其膨胀，以便检波器紧紧的

贴在巷道壁上。在移出检波器时，只需轻轻按下

阀门便可释放橡胶囊内部气体。重3.3Kg 。

5）触发单元

当触发单元接收到爆炸信号后，便立即触

发数据采集单元和中继站开始记录，重 2.7Kg

主机中内置的 USB 接口也具有触发功能，可以

代替触发单元。

2.Summit Ⅱ Ex 防爆槽波地震仪的主要技术指标

信道数：每个采集站2个信道

A D 转换器：24位，Δ-Σ技术 6 ）爆炸机触发脉冲单元

爆炸机可选用煤矿上的爆炸机。触发脉

冲单元中间有一小孔，放炮时，将炮线中的

一条穿过该孔，以产生感应脉冲，并传至触

发单元或主机的 USB 接口，从而启动数据采

集站和中继站开始记录。重Kg 0.5 。

7 ）数据传输电缆

数据传输电缆时非常轻便的双芯电缆，外皮具

有极高的绝缘性和非常好的弹性，长 250 m ，负

责将数据采集站记录的数据传输给主机。带架

重 12 Kg 。

输入电压范围：± 2.8 V

输入阻抗：20 kΩ

采样率: 125 Hz，250 Hz，500 Hz，1 kHz，2 kHz，4 kHz，8 kHz，16 kHz，

32 kHz，48 kHz

瞬时动态范围: ≥120 dB

共模抑制比: ≥100 dB

全谐波畸变: < 0.0008 %

前置增益: 0 dB，20 dB，40 dB

电源: 内部NMH电池

操作温度: - 20°C to + 40°C

操作湿度: 0 – 95 %

外壳：刚性防水外壳

3.Summit Ⅱ Ex防爆槽波地震仪的主要特点

分辨率高达24位，最高采样率达1/48ms,瞬时动态范围大于120dB，全谐波畸变低于

0.0008%，可毫无失真地记录所有的井下勒夫波、埃里波和直达波信号；

轻便，一套48道槽波地震仪重约270Kg，分体包装后很容易运至井下；

组成灵活，道间距可变，数据采集站个数可以根据任务要求增减，道间距可以根据分辨精度要求任意改变；

软件功能齐全、完善，windows 操作系统，可实时检测整个仪器的功能、技术指标和工作状态以及检波器指标和安装状态。

五、井下槽波勘探过程

1.勘探方案设计：精度，工作面几何尺寸，现有的数据采集站数量和巷道地质图等资料，设计所采取的勘探方法（透射法或反射法或透射/反射联合法），炮点和接收点位置及密度，并标在施工设计图上。

2.施工前准备：根据施工设计图中的炮点和接收站位置（一般在煤层的中部），打好炮眼（直径无要求，深约2m，炸药量100-200g）和检波器埋置孔（直径55mm，深2m）

3.施工布置：布置好仪器设备，安置好检波器，对整个仪器系统进行最后一次检查（图21）。

4.施工：爆炸工人通过电话与主机操作员联系后，引爆炸药，主机实时显示各数据采集站记录到的地震信号。（图22）

图21 施工现场仪器设备布置

图22 施工过程及观测信号显示

煤矿井下超前探测的一种有效方法，它在一方面能提高开采的准确度，另一方面能降低由于地质问题所引起的生产事故了。对于一个煤矿来说，井下槽波地震勘探应该属于常用的标准方法。