矿井延时震源同步采集装置设计-论文

在矿井地震勘探工程中，炸药震源从通电到爆炸存在一定的时间延迟，这一延迟时间直接影响矿井地震资料处理及勘探成果的准确性。为保证煤矿井下数据采集时间精度，设计了矿井延时震源同步采集装置。当发爆器起爆时，发爆器起爆电雷管发出的高压电流通过电流互感器作用产生感应电流，通过整形电路将感应电流信号转换成矿用节点式地震仪能够识别的电压脉冲信号，同时近场震动拾震器接收炸药延时起爆产生的震动信号并传输给地震采集分站；地震采集分站以震动信号时间和脉冲信号时间作为地震数据同步时间的识别依据，从而获得震源爆炸的精确延迟时间；校正数据采集过程中单炮的延迟时间，可提高地震采集系统的同步精度。结构设计方面，采用穿心式电流互感技术实现了无源电路的设计，有效地解决了爆破母线与同步采集装置连接问题；通过锚杆连接孔将同步采集装置快速安装固定于炮孔附近的锚杆上，既解决了同步采集装置在炮孔附近就近安装的问题，又可方便、快捷、精准地接收近场地震冲击波。测试结果表明，同步采集装置可在10μs内完成触发，触发信号幅度约为2.5V，持续时间约为30ms，性能指标达到了地震波勘探同步采集设备的要求。