1955年Frank Foster Evison在新西兰煤矿中首次观测到煤层波(in-seam seismic),也称之为槽波,发表了首篇槽波论文,并试图将其作为地震导波应用在煤层探测之中。上世纪60年代德国Prakla地震公司采纳了这篇论文的想法。1978年在美国Texas公司模拟地震仪DSF-V的基础上,德国研发出首台防爆数字槽波地震仪,与此同时,德国DMT公司开始对槽波勘探方法和仪器进行深入研究,并在1982年推出12位数字防爆槽波地震仪SEAMEX 80,1985年推出20位分辨率的防爆数字槽波地震仪SUMMIT UT,2010年研发出新一代的带有15寸彩色显示器和实时监控数据采集质量,高分辨率和高防爆等级的SUMMITⅡEx槽波地震仪,同时在煤矿井下槽波勘探方法和应用以及数据分析等方面也积累了很多经验,取得了大量的成功应用实例。到目前,德国、英国、西班牙、波兰、捷克、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰、墨西哥、韩国等很多国家都在应用SUMMITⅡEx槽波地震仪,仅DMT就协助采集了400多个地震槽波勘探项目。
中国西安煤科院1985年从DMT公司引进SEAMEX80槽波地震仪,中国矿业大学(徐州)1998年从DMT引进SUMMIT UT槽波地震仪,由于不同原因没有得到广泛应用。2010年河南省义马煤业集团和河北煤炭科学研究院先后引进了SUMMITⅡ Ex槽波地震仪,2012年山东省兖矿集团和黑龙江省龙煤集团地质勘探公司、鹤岗煤矿和鸡西煤矿各引进一套SUMMITⅡEx槽波地震仪,2013年中国矿业大学,2014年山东科技大学,山东能源集团肥城煤业,河南焦作煤业集团,山西晋煤集团也分别引进了SUMMITⅡEx槽波地震仪。在过去四年中我国已有8个煤业集团,两所高校,一个研究院从德国DMT公司共购买多套SUMMITⅡEx 槽波地震仪,早期购买者例如河南义马煤业集团,河北煤炭科学研究院和中国矿业大学等都取得了较好的槽波应用效果。
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(非系统动态范围)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、瑞利波和直达波等信号。
● 检波器与煤层之间气囊耦合,保证高质量接收微弱的槽波信号,
● ia级的防爆等级。
● 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。
数据采集站 |
每个采集站2 个信号道 |
AD 转换器 |
24 位,Δ-Σ 技术 |
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 % |
应用领域:
● 在煤层厚度剧烈变化情况,精确地确定煤厚的分布,
● 准确地确定大、小断层的分布,
● 准确地圈定陷落柱和采空区的位置和规模,
● 准确地判断煤层应力集中区,即高压带,
● 有望能判断煤瓦斯富集带。