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。     

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。     

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...     

仪器标定格值变化对钻孔应变观测数据的影响

以巴南地震台钻孔应变某一时段观测资料异常变化为例,指出观测仪器元件标定格值是影响钻孔应变观测数据的重要参数,与固体潮汐幅度成反比例关系,且格值变化也可能是改变钻孔应变趋势形态的一种因素。文中分析格值与应变观测数据之间的物理机制,校正恢复异常时段观测曲线,为钻孔应变异常干扰识别工作提供参考。     

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。     

四分量钻孔应变观测值计算地层应变与应力

安装钻孔应变观测仪的目的是观测钻孔应变的非潮汐变化,了解地层的应变和应力变化,探索非潮汐异常变化与地震前兆的关系。用四分量钻孔应变观测值中的非潮汐变化计算地层应变和应力变化是多解的。根据弹性力学原理和各方向观测值等权的办法,提出一种用应变固体潮面应变相等的条件来滤定钻孔应变观测值的格值,用该值计算出地层的应变变化和应力变化。     

乌什地震台多分量钻孔应变观测资料干扰的初步分析

根据多分量钻孔应变的观测原理,从理论和实际观测中分析了水厂抽水、标定、同机柜检修仪器的相互影响、数采死机重启数采、天气突变打雷等对多分量钻孔应变观测的影响。分析表明,钻孔应变观测值波动时间与各干扰时间基本吻合,因此认为水厂抽水、同机柜检修仪器、天气突变打雷等对多分量钻孔应变观测会造成一定程度的干扰。     

钻孔应变观测干扰及异常分析

怀来台体积式钻孔应变仪安装于1988年,以应变固体潮为主要观测目标.多年来,取得了连续完整高质量的观测资料.本文列举了怀来钻孔应变的台址背景及仪器观测条件;分析了实际观测中钻孔应变资料受仪器零漂、气压、水位、降雨等因素的干扰;研究了钻孔应变在本区及邻区震前出现的记录曲线畸变、潮汐因子异常、应变固体潮畸变等不同形式的异常变化并对其进行特征分析.研究表明,钻孔应变观测是获取构造活动异常变化信息,进行地球物理研究、地震预测预报的有效途径.     

钻孔体应变仪在地震前兆观测中的理论和应用研究综述

一些地震发生前后,时常会观测到有别于正常地震波的前驱波信号,这些前驱波信号对于地震的预报和观测有重要的现实意义;钻孔应变观测是观测前驱波信号的重要手段,也是地震前兆观测与研究中不可或缺的主要技术,可以给出传统测震仪观测无法给出的信息;文章概述了当前钻孔体应变观测的原理和研究发展路径,并集中表述了其在实际预测中的重要研究成果;从研究实例上可以看出来,当前的钻孔应变观测结果和实际的地震发生状况存在一定的不确定性,回溯研究表明现在的观测结果还有很大的提升空间.     

四川四分量钻孔应变观测数据精度评价

利用邱泽华等给出的观测数据和回归分析方法,计算钻孔应变仪四分量元件的相对标定系数,并根据偏差计算自检内精度等指标,对观测数据进行质量评价。选取2017年四川四分量钻孔应变观测台网记录资料,结合四分量钻孔应变仪观测特点,计算并分析应变观测仪相对标定自检内精度,客观评价观测数据精度,结果发现,2017年仁和台四分量钻孔应变数据各月及全年相对标定系数K_i最大,偏差s最小,自检内精度数值最小,表明该台钻孔应变观测数据精度最高。分析认为,相对标定自检内精度可如实反映台站记录资料的可信度,可以更好、更客观地评价台站四分量钻孔应变观测资料质量。     

贵阳钻孔应变观测记录地震特征及典型大震同震效应分析

通过分析贵阳地震台钻孔应变观测记录的地震特征和同震应变波阶变情况,说明钻孔应变观测记录地震分量阶变变化与震源物理机制存在一定关系。     

拉萨地震台钻孔体应变观测资料分析

选取西藏拉萨地震台钻孔体应变2008—2014年观测数据,应用维尼迪科夫调和分析方法,检验资料内精度和稳定性,并对体应变干扰因素进行分析。分析结果表明,由于钻孔条件差,拉萨地震台钻孔体应变观测资料内精度低,数据不稳定,但干扰因素少。因此,需做好观测仪器日常维护工作,保证观测数据的连续性及完整率,从而提高体应变观测资料质量。     

江宁地震台YRY-4型四分量钻孔应变仪可靠性检验

江宁地震台YRY-4型四分量钻孔应变仪于2006年12月安装运行,多年来积累了大量应变观测数据。采用Venedikov调和及相对标定等方法,从观测数据年变幅度、连续率及稳定性等方面,检验该台钻孔应变可靠性,结果表明,2009年以来,江宁地震台分量钻孔应变观测变仪器运行稳定、可靠,观测资料连续,符合地壳形变观测技术规范要求。     

合肥地震台钻孔体应变干扰分析

分析合肥地震台钻孔体应变观测资料干扰因素及特征,发现水位和气压等因素对TJ-Ⅱ型钻孔应变仪影响显著.在该地震台观测优化改造期间,钻孔体应变受到临近钻孔灌水的影响,而降雨和灌水导致的水位变化,对体应变干扰程度不同.     

发展钻孔应变观测的战略构想

钻孔应变观测正在成为一种与测震和GPS相提并论的地壳形变观测。曾经处于领先地位的我国钻孔应力一应变观测的发展需要回顾历史,面对现实,借鉴国外,放眼长远。建立比测基地、实验场和完善国家前兆监测网,三位一体,应该成为发展我国钻孔应变观测的基本方针。     

我国钻孔应变观测的回顾与展望

1977年召开的第一届“全国地应力观测工作会议”上，我们曾就发展方向的问题达成共识：钻孔应变与应力观测的关系紧密；研制新型应变仪；应变观测由实孔法取代空孔法；对井下仪器的力学原理开展调研。经过25年对地应力观测技术的研究和钻孔设备的研制实践，证明了这些共识的正确性。在我们步入新世纪的今天，有必要再对影响今后发展的基本问题做出思考，以利于制订出更加科学的战略决策。 1 钻孔应变前兆观测的任务 通过对地层内部应变状态的精细观测，掌握地震应变前兆的（长）中期—短期—临震以及震后调整的时空分布与发展变化的规律，…     

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.      

探头安装偏心对钻孔应变观测影响的分析

钻孔应变仪安装时出现的探头偏心现象会使观测数据质量受到影响.四分量钻孔应变仪设计独特,第一、三组元件观测值之和与第二、四组观测值之和相等,此为钻孔应变观测自洽.钻孔应变观测质量可由观测值能否自洽进行检测.本文将有限元数值计算和钻孔应变观测理论模型相结合,主要分析应变仪安装探头偏心是否造成观测数据不自洽,并讨论造成不自洽的原因.考虑仪器不同程度偏心,结果显示偏心引起观测数据不自洽,偏心尺度越大,不自洽越明显.本文也发现仪器不偏心时,耦合系数为常数,一旦仪器偏心,耦合系数随着元件方位角改变而变化,这与通常总将耦合系数看作常数是不一致的.而引起不自洽的原因是探头偏心导致耦合系数随着元件方位角发生改变.此外,耦合系数A,B和加载载荷无关.本文对偏心情形下的数据进行校正,通过校正去除了偏心对结果的影响,同时也分析了钻孔应变观测相对标定的合理性和有效性.