数字地震仪的野外工作方法与探究

刘璐

摘 要：自从我国改革开放以来，国家对科技水平的要求越来越高，尤其是近年来，“科技创新”战略的提出，使得人们对各类科技产品有了更大程度的关注。数字地震仪作为地震勘探不可缺少的设备，在这种大环境下应运而生，设备的不断完善在一定程度上推动了我国地质产业的发展。这篇文章就我国地震勘探的现状展开论述，对数字地震仪的发展和使用进行探讨，希望可以引起人们的关注。

关键词：数字地震仪；野外工作；勘探；信噪比；高分辨率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.110

1 几种典型的数字地震仪

数字地震仪的种类多种多样，以下就几种主要的数字地震仪的种类展开论述：

1.1 GEO-X公司的ARAM·ARIES数字地震设备

ARIES数字地震设备是一种新型设备，在以前的基础上对其进行不断改造以及不断优化而产生的。这种设备的主要好处是可以满足野外各种复杂的施工环境，并能提高野外施工效率，缩短施工周期，节省施工成本。ARIES設备与之前的设备相比，主要在野外勘探中发挥着重要的作用，这种设备的优势主要体现在以下几个方面：首先与之前的设备相比，改造过的ARIES设备具有非常高的分辨率，极大地提高了勘探过程中的准确率；其次，使用的时间变长，众所周知，数字地震仪的主要工作动力由电池提供。在野外勘测的过程中，要求装备简单轻巧，方便勘测，因此，不能携带大量的电力装备。新型的ARIES设备的电池储量较过去相比有了大幅度的提升，使用时间大大的延长，方便了操作人员的工作；最后，改造过的ARIES设备可以有效地摆脱干扰，降低了失误率，扩大了布局的范围。

1.2 SeismicSource公司的BOOMBOX无线遥爆地震设备

BOOMBOX设备与ARIES设备相同，也是在原有的设备基础上进行不断改造、不断优化获得的新型设备。BOOMBOX设备是我国地震勘测设备进步的象征，与以往的设备不同的是，这种新型设备的操纵方式是无线操纵，主要使用的技术是遥爆技术，体现了“科技创新”在地震勘探中的作用。这种设备应用地域广泛，因为是无线操作，这种设备的体积变小，与其他设备相比，携带更为方便。除此之外，这种新型设备的主要优点是可以免除环境的干扰，排除地形等因素的影响，高效率的完成工作。BOOMBOX遥爆系统在设计时，应用了各种各样的新型技术，例如：多频道回收技术、频率合成技术以及与软件相关的技术等等，提高了使用的准确率，对相关的操作人员的水平也有了更高层次的要求。

2 野外工作展开策略

应用数字地震仪的主要原理是利用波的传导方向对地质的情况进行勘测。在实际操作的过程中，大多数情况下，要利用人为的手段进行地震波的激发，例如：利用爆破技术或者人工可控震源技术等等。众所周知，波在传播的过程中会受到障碍物的影响，地震波也不例外。在传播过程中，地震波会由于地质内部情况的不同（密度、结构、性质等）而发生不同情况的变化，这就要求用相关的设备对其进行接收，这也是检波器的作用。通过对检波器接收的地震波进行分析，推导地质内部的情况，对数据进行收集以及存储，方便日后的研究。

2.1 野外数据的采集

2.1.1 观测系统

在地震勘探中，观测系统是必不可少的，针对周围不同的情况，选择不同的观测系统。除此之外，观测系统的选择也要考虑地震波的产生位置与接收位置的情况，通过对各种因素进行综合分析进而确定合适的观测系统。在地震勘探中，最重要的一点是要对波的传播情况进行长时间的跟踪记录，减少波互相影响的情况的发生。例如，在对煤田进行勘测的同时，相关的操作人员要对周围的情况进行分析，选取合适的观测系统对波的准确情况进行记录，对地质的大体情况进行掌握，进而选择合适的施工方案，提高工程的准确性，减少失误情况的发生。

2.1.2 井深和药量的选择

在对煤田进行勘测时，需要考虑多种多样的问题，尤其是对井深以及药量这两部分的研究，就要花费相关设计人员的大部分时间。据有关调查显示，在对井深进行设计时，需要特别考虑的问题有以下几个方面：首先，要对波的情况进行充分的分析，针对不同的情况设计不同的方案，对突发情况发生的可能设计相应的急救方案，减少失误发生的可能性。据有关研究显示，在波的传播过程中，低频波以及声波的干扰是非常不规律的，在一般情况下，井的深度越深，相关的干扰就会越少。但这并不是绝对的，相关的设计人员要根据周围的不同情况进行不同的方案设计，准备多个应急方案才能确保工程的顺利推进；其次，要明确不同层位与反射波之间的关系。对以上两种情况进行综合分析，才能确保准备的井深方案。在对药量进行选择时，相关的设计人员应该在工程进行前进行药量的对比试验，避免因药量不合理产生的不利影响的出现。

2.2 野外数据采集质量监控

近年来，随着我国科技水平的不断提高，人们对于工程设备的关注度也有了显著程度的提高。地震勘探主要在野外进行，突发情况发生的可能性与其他工程项目相比也有了大幅度的上升，如何减少这种突发情况的发生是相关设计人员主要考虑的问题之一。我国科技水平的进步为野外地震勘测提供了有效的保障，地震仪可以通过监视功能对野外的情况进行及时地掌握，有效地减少了人员工作量。除此之外，科技水平的进步也减少了地震仪在野外工作时出现问题的可能性。

3 结束语

地震仪作为我国现在主要的地震勘测工具，在一定程度上推动了我国相关产业的进步，但是，由于我国在地震勘探特别是高分辨率地震勘探方面尚处于起步阶段，并且最先进的地震仪都是进口的，价格昂贵，由于成本等原因无法在施工中使用。相关的技术人员应该不断完善国产地震仪的发展，推动相关产业的进步，除此之外，国家应该给予大力的支持，提供合理的帮助。

参考文献：

[1]易碧金等.当前地震勘探仪器的应用技术分析[J].地球物理学进展，2004（12）：837-846.

[2]蔺国华等.煤田采区高分辨率三维地震勘探激发参数的优选[J].中国煤炭地质，2011（10）：62-65.