專利名稱：非密封型鋼管音響計數(shù)式地聲裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于地震預測的測量系統(tǒng)，具體地說是一種可對地震前巖石微破裂而形成聲發(fā)射前兆地聲進行測量的裝置。
在地震孕育過程中，由于應力的高度集中而造成巖石應變，于是產(chǎn)生大量的微破裂而形成聲發(fā)射現(xiàn)象-前兆地聲。一般常規(guī)地聲探測法是利用廢棄地質勘探井孔，沉入測聲器，探測在大地應力場作用下巖石微破裂發(fā)出的聲波-原始聲發(fā)射。企圖采用這種震前聲脈沖序列來探索地震預測的可能性，但均未能獲得與地震有關的肯定信息，故該地聲探測法目前呈走下坡路趨勢，不宜提倡。中科院大連化物所在海城地震后，首創(chuàng)了密封型的鋼管音響計數(shù)式地聲探測系統(tǒng)，其不同于常規(guī)地聲探測法的基本原理是，基于地震孕育過程中在大地應力場主壓應力作用下，巖石應變后與作為特大型傳感器的鋼管擠壓過程中，與鋼管擠壓部分的巖石微破裂而發(fā)出聲波-二次聲發(fā)射。探測出這種聲發(fā)射信號可運用于地震預測。經(jīng)多年的震區(qū)長期連續(xù)觀測試驗，使這項技術在短臨地震預測領域中獲得了突破性的進展，是一種很有前途的中短臨兼?zhèn)涞牡卣痤A測新方法。但所采用的密封型無縫鋼管，因其工藝要求復雜、嚴格，且無縫鋼管易腐蝕漏水，導致其內(nèi)的氣導式傳聲器(測聲器)無法進行地聲探測。
本實用新型的目的是針對上述存在的缺點，提供一種結構簡單，使用壽命長，不易腐蝕漏水，地震預測精度高的地聲裝置。
本實用新型的技術要點是其鋼管大致與井孔巖壁呈緊迫配合狀態(tài)，并上端高出地下室地面1米，其特征是不封底的管筒(4)外徑為105毫米，所用測聲探頭(6)沉至管筒(4)的下端部，測聲探頭(6)輸出端至前置放大器(5)并經(jīng)屏蔽電纜(2)輸出。所述測聲探頭為測量水聽器，選用中科院聲學所生產(chǎn)的CS-2型，它是一種高靈敏度、寬頻帶的水聲換能器。管筒(4)可采用普通鋼管整體構成或逐段焊接并砸擊下至基巖層井底。
本實用新型的結構簡單，施工難度下降，造價低；管筒(井管)由于是非密封結構，鋼管(管體)的腐蝕在很大程度上并不影響系統(tǒng)的正常工作，可大大提高系統(tǒng)的壽命；從而得到長期、連續(xù)、可靠的數(shù)據(jù)。


圖1為本實用新型的結構和安裝于現(xiàn)場的示意圖。
圖2為本實用新型所采用的前置放大器電路原理圖。
本實用新型的實施是這樣的，鉆一口直徑約110毫米，深約百米能深入基巖層的井孔。將外徑105毫米，壁厚10毫米的普通鋼管逐段焊接并砸擊下至井底，鋼管(4)與井孔巖壁大致呈緊迫配合狀態(tài)，鋼管上端高出井孔緩沖隔聲地下室(7)地面1米，地下室(7)長寬高各2米，地面及四周采用剛性結構水泥墻面，頂部用蓋板(1)隔音，在緩沖隔聲室內(nèi)的管口部分用軟泡沫塑料包裹隔聲，地下室(7)上方地面上再建隔聲屏蔽室。測聲探頭(6)及相連的水密封前置放大器(5)沉入井孔底部，信號通過多芯屏蔽電纜傳輸至地面主機。前置放大器(5)采用高輸入阻抗、低噪聲、高放大倍數(shù)的電子線路，地面主機根據(jù)當?shù)氐卦肼暠尘斑x擇合適的主放大擋位，將地聲信號進一步放大后，用門限電壓方式進行自動音響計數(shù)。取每日地聲事件累積計數(shù)，并以其三日均值繪制地聲頻度值隨時間變化的地聲頻度曲線，分析地聲頻度曲線變化的規(guī)律，進行地震形勢的預測。本實用新型的另一種實施方案，是可利用已漏水的原水密封型鋼管進行改造。
所用前置放大器為中科院大連化物所自行設計，電路原理如圖2，圖中的IC1～IC3(型號LM356)為運算放大器，C為電容，R為電阻，SR為信號輸入端(連至測聲探頭輸出端)，SC為輸出端。圖1中的3為護壁管。
權利要求1．一種非密封型鋼管音響計數(shù)式地聲裝置，它緊配合于井孔巖壁并上端高出地下室地面1米，其特征是不封底的管筒(4)外徑為105毫米，所用測聲探頭(6)沉至管筒(4)的下端部，測聲探頭(6)輸出端至前置放大器(5)并經(jīng)屏蔽電纜(2)輸出。
2．按照權利要求1所述的地聲裝置，其特征是所述測聲探頭為測量水聽器。
3．按照權利要求1所述的地聲裝置，其特征是管筒(4)可采用普通鋼管整體構成或逐段焊接并砸擊下至基巖層并底。
專利摘要本實用新型涉及用于地震預測的測量系統(tǒng),具體地說是一種可對地震前巖石微破裂而形成聲發(fā)射前兆地聲進行測量的裝置,其鋼管大致與井孔巖壁呈緊迫配合狀態(tài),并上端高出地下室地面1米,其特征是不封底的管筒外徑為105毫米,所用測聲探頭沉至管筒的下端部,測聲探頭輸出端至前置放大器并經(jīng)屏蔽電纜輸出。本實用新型的結構簡單,施工難度下降,造價低;管筒(井管)由于是非密封結構,可大大提高系統(tǒng)的壽命;從而得到長期、連續(xù)、可靠的數(shù)據(jù)。
文檔編號G01V9/00GK2317487SQ98236878
公開日1999年5月5日 申請日期1998年3月12日 優(yōu)先權日1998年3月12日
發(fā)明者王樂群, 畢可萬, 任吉倫, 張宇, 王英亮 申請人:中國科學院大連化學物理研究所