钻孔应变仪设计关键技术分析

钻孔应变观测已成为当今地学界关注的焦点。根据近年对钻孔应变观测技术的初步研究,分析当前钻孔应变仪设计存在的不足,提出改进设计的方法与关键技术点,希望由此促进我国钻孔应变观测技术的发展。     

钻孔应变仪设计关键技术分析

钻孔应变观测已成为当今地学界关注的焦点。根据近年对钻孔应变观测技术的初步研究,分析当前钻孔应变仪设计存在的不足,提出改进设计的方法与关键技术点,希望由此促进我国钻孔应变观测技术的发展。     

基于高分辨率钻孔应变仪的地震应变波观测研究进展

由于具有高灵敏度、观测频带宽、长期稳定性等优点,高分辨率钻孔应变仪日益成为当今地学界开展地壳长期形变观测的主流观测仪器之一,并逐渐应用到地震和火山事件等引起的高频地震应变波观测中.为了更好的推进地震应变波定量化观测技术的发展和应用,本文从基于高分辨率钻孔应变仪的地震应变波的高频采样观测实验、高分辨率钻孔应变仪的频响带宽...     

钻孔应变观测技术发展方向探讨

从大地测量技术、地震观测技术和钻孔应变观测技术３种地面运动观测方法在观测频频带和观测精度方面的互补性,探讨了钻孔应变观测技术的发展方向,指出钻孔应变观测应将观测重点放在周期数十秒到数十天的短临信息频段,同时指出,钻孔应变观测可以同时用于声和高频地震观测,以获取更多的短临信息。     

德令哈地震台分量钻孔应变干扰分析

使用德令哈地震台钻孔水位和黑石山水库水位记录数据,与德令哈钻孔应变观测数据进行相关分析;采用集中载荷模型计算水库负载作用对钻孔应变观测的理论干扰值,与实际观测值进行对比。结果显示,水库蓄水对钻孔应变观测造成严重干扰;水库负载作用与渗透作用对钻孔应变观测影响较小,水库水位变化导致周围岩体所受水压作用出现变化,可能是影响钻孔应变观测的主要因素。     

基于B/S的钻孔应变数据可视化分析平台

随着四分量钻孔应变观测数据的积累和观测可靠性的提升,提高钻孔应变观测数据的处理分析和可视效率是当前钻孔应变观测研究的重要任务。钻孔应变观测数据在超宽频带内具有高分辨率,使得钻孔应变观测对地震和地震预报研究具有重要意义。利用正应力花瓣图表示法来显示地应力的变化,不仅有助于定性分析台站所处地点的相对地应力变化,也可以定量读取在某时刻任一方向上观测到的正应力。本文通过这种方法与数据可视化技术结合,以图表数据结合地图展示作为平台主体,搭建了基于B/S体系结构的四分量钻孔应变数据可视化分析平台。该平台可以直观展示钻孔应变仪记录的地应力时空变化,实现钻孔应变数据的可视化分析与多用户共享访问。     

关于用密集钻孔应变台网监测强震前兆的若干问题

提出了地震前兆研究是地震预测研究的基础,其研究的对象是个案. 地震前兆研究受到的最大限制,是对个案的观测严重不足. 龙门山断裂带西南段仍然存在发生强震的危险性,应该不失时机地在那里建立密集的钻孔应变观测网. 四分量钻孔应变仪是我国发明的、 已经可以与地震仪和GPS相提并论的观测仪器. 对地震前兆研究而言,钻孔应变观测在理论和实践两方面都具有优越性. 本文认为: 钻孔应变观测点应该建在应力集中的构造部位; 应该在钻孔选点和仪器安装两方面采取措施以保证观测点建设的成功; 四分量钻孔应变观测最重要的是数据自洽; 钻孔应变观测不必追求很深; 观测点建设不必进行绝对应力测量.      

钻孔应变观测与洞室形变观测的干扰分析

钻孔应变观测系指通过安装于钻孔中的钻孔型仪器进行的应变(含倾斜)观测。洞室形变观测则在深山洞或矿井巷道的观测室内,使用较大尺度的形变观测仪器进行。 大约十年前,我们即已开展洞室形变观测。近几年来,钻孔应变观测日益风行。后者与近年来刚生产出和引进了钻孔型仪器分不开。     

我国钻孔应力-应变地震前兆监测台网的现状

当今的地震成因理论表明：地震是地应力（应变）积累到一定程度，使断层滑动而发生的。由此可见地应力－应变观测的重要性。我国的钻孔应力－应变地震前兆监测网，是全国地震前兆监测台网的一个组成部分。观测对象包括：体应变，分量应变，分量应力和钻孔应力－应变差应变。文章通过分析调查结果，比较详细地介绍了我国的钻孔应力－应变地震前兆监测台网的现状。     

基于四层钻孔模型的体应变潮汐因子差异性原因分析

在钻孔应变观测的实际标定分析中,一般是通过对钻孔应变观测资料采用固体潮调和分析的方法直接获得钻孔面应变耦合系数,该方法未能充分反映观测的钻孔应变与地层应变之间的内在联系。本文基于“地层-等效弹性层-水泥环-钢筒”四层耦合介质钻孔模型,利用TJ-2C型体应变仪器的测量钢筒内外径和弹性参数、钻孔半径以及水泥环弹性参数,给出不同地层中钻孔耦合系数与钻孔等效弹性层弹性模量之间的变化关系。对我国现有运行的40多套TJ-2C型钻孔体应变观测资料的分析表明,潮汐因子分布范围在0.01至1.86之间,基岩为花岗岩类的潮汐因子均值为0.83,基岩为灰岩或砂岩类的潮汐因子均值为0.57,即硬地层中的潮汐因子高于软地层。基于对该四层模型探讨发现,等效弹性层的等效弹性模量大小反映了钻孔的耦合状态,对于同类型基岩地层,探头与地层耦合不佳将导致其等效弹性层弹性模量下降,进而导致钻孔潮汐因子下降。本文以砂岩弹性模量0.5 GPa作为判定钻孔耦合状态的下限,即认为等效弹性模量低于0.5 GPa时钻孔处于脱耦状态,统计结果表明我国现有钻孔体应变观测中有约30%的钻孔处于脱耦状态,这一研究结果对预报人员应用这些钻孔资料开展地震分析预报工作有重要指导意义。     

Developments of borehole strain observation outside China

Borehole strain observation is playing an increasingly important role in the study on the crustal movements. It has been used by many countries such as China, USA, Japan, Peru, Australia, South Africa, Iceland and Italy, in research fields of plate tectonics, earthquake, volcanic eruption, dam safety, oil field subsidence, mining collapse and so on. Borehole strainmeter has been improved rapidly and tends to get more and more components included in one probe. Based on observations by this kind of instruments, studies on seismic strain step, slow earthquake, earthquake precursor and volcanic eruption forecasting have made remarkable achievements. In the coming years, borehole strain observation is going to become one major goedetic means, together with GPS and InSAR. Foundation item: National Natural Science Foundation of China (40374011) and Joint Seismological Foundation of China (1040037).     

Developments of borehole strain observa- tion outside China

Introduction The Earth′s crust deforms in the regional tectonic stress field. Borehole strain observation isone important means for studies on the crustal deformation and the stress field. QIU and ZHANG(2002) have introduced the current situation of borehole strain observation in China. OutsideChina, early in September of 1968, Sacks of Carnegie Institution of Washington and Evertson ofUniversity of Texas firstly invented a borehole dilatometer in the world (Sacks, Evertson, 197…     

新疆和静5.7地震前钻孔应变异常及预报

1993年2月3日，在新疆和静县境内发生了Ms5.7级地震，造成的直接经济损失达72.7万元。震前距震中50km的库尔勒钻孔应变仪记录到了趋势、短期、临震性的异常，据此于震前作出了趋势、短期、临震预报。本文旨在总结该次地震预报的经验，以期对以后的地震预报有所裨益。     

岩石压应力传递系数计算及影响机制

钻孔应变观测是地壳岩石应变相对测量的主要方法,对其附加应力场的研究,可以有效分析岩石压应力向探头的传递过程,可对应变仪有关力学参数的设计和观测数据的物理解释提供帮助。考虑到外加应力在岩石、水泥和仪器钢筒等3层介质中传递的实际情况,根据弹性力学中的厚壁圆筒方程,推导轴对称应力作用下岩石压应力的传递系数公式,分析影响机制,并给出有关变化规律曲线和定量指标。     

浙江长兴深井地电台建设

随着人类的活动,地电阻率和地电场观测受到更多干扰。介绍浙江省长兴深井地电台建设过程,并讨论建设中存在的问题,初步分析地电观测资料,证明井下地电阻率和地电场观测在一定程度上可以屏蔽干扰,由此可见建设深井地电台的重要性。     

印尼8.7级和8.5级两次强震周至深井的震时效应研究

介绍了周至深井概况和仪器设备配置。通过对该井2004年12月26日印尼8．7级及2005 年3月29日8．5级两次强震的50 Hz采样率水震波数字化记录的频谱分析,与同一井孔的LN-3 数字水位仪及同一地震事件的周至台、西安台宽带数字地震仪记录进行对比研究。结果表明,周至深井各测项对印尼两次强震有明显的震时效应,观测效果相当于一台深井宽带地震仪。     

垂直应变的研究意义及模型分析

近20多年来国内垂直应变领域一直无人涉及.垂直应变量的获取可将应变固体潮从平面应变观测提升到三维空间应变观测.本文说明了垂直应变观测的必要性,建立了垂直应变观测系统的原始模型,并提出了研制的难点和理论上的解决方法.     

地震地球物理观测台网地应变数据集

作为地壳形变监测的一种手段,地应变观测可监测微尺度下的地表应变变化,其分辨率一般为10-9。目前地震地球物理观测台网在网运行的洞体应变观测台站有111个,分量钻孔应变观测站59个,钻孔体应变测站有68个,产出数据包括原始观测数据、台站预处理数据和产品数据,可为地震研究、地球动力学研究提供重要的数据支撑。     

江宁地电台深井地电阻率观测系统分析

江宁地电台在原址开展地电观测抗干扰保护工程,采取缩短极距和电极深埋来减轻地铁和蔬菜大棚的影响。本文介绍了江宁地电台深井地电阻率观测系统场地布设方式、安装技术要求和施工要点,并讨论深井观测存在的问题。通过分析试运行1年的深井地电阻率观测数据,发现采用深井观测可减少干扰、缓解地电观测与经济建设的矛盾,是地电观测的重要发展方向之一。     

深井宽频带地震计的研制

深井地震观测可以排除地面噪声干扰的影响,提高观测的信噪比,应用前景广泛。文中介绍基于DSP的深井宽频带地震计,总体介绍其特点、组成、原理,并对某些关键问题进行阐述,说明各部分的具体实现方案,并研制初步样机。