炸药震源激发地震波近场特征试验研究.pdf

《炸药震源激发地震波近场特征试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、炸药震源激发地震波近场特征试验研究牟杰2015年1月中图分类号：TD235.21UDC分类号：炸药震源激发地震波近场特征试验研究作者姓名牟杰学院名称机电学院指导教师王仲琦副教授答辩委员会主席刘庆明教授申请学位级别工学硕士学科专业安全科学与工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ExperimentalstudyonseismiccharacteristicsofexplosivesCandidate：MuJieSupervisor：AssociateProf.WangZhongQiDepartment

2、：BeijingInstituteofTechnologyDate：Jan，10，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要炸药震源激发地震波的过程较为复杂，涉及多个物理过程。根据波

3、场特征不同，波场可以分为近场和远场。在近场中，炸药震源激发的地震波的能量和频谱特性变化很大。经过一段距离的传播，经过大地滤波，逐渐形成特征较为稳定的波，这一阶段可以看作远场。炸药震源激发条件改变直接影响其产生的地震波近场特征，从而影响远场地震波特征，而远场地震波的品质是影响地震勘探质量的关键。本文围绕激发条件对形成的地震波的能量和频谱特征的影响规律展开试验研究和理论分析。研究工作得到了几方面的认识和进展：1）通过对空气、水、沙土和粘土等不同的介质耦合条件下炸药震源爆炸产生的近场地震波特性对比研究发现，以水为耦合介质

4、的炸药震源产生的地震波品质较好，能量和频率相对提高5%-10%。2）调节不耦合系数可以改变地震波品质，空气耦合条件下，不耦合系数约为1.33左右时为较好耦合条件，激发的地震波品质较好。3）采用高精度电子雷管实现了分布式震源的精确延时控制。延时叠加震源可以实现提高地震波品质和降低地表震动效果。延迟叠加震源的主频比普通震源要高10%-20%左右，地表震动降低低可达40%。4）调节炸药震源的药量和长径比也可以改变地震波特征。长径比大的细长药柱和小药量药柱激发的地震波的频率得到了提高。本文研究工作深化了震源激发条件对地震波

5、能量和频谱特征的影响的理解，探索了地震波品质的控制方法，为高精度地震勘探理论和地震激发设计等研究工作提供了基础。关键词：地震勘探；炸药震源；地震波特征；波场控制IAbstractTheformationmechanismoftheseismicwavebytheexplosivesourceisverycomplicated,whichincludemanyphysicalprocesses.Thewavefieldcanbedividedintotwoareas,thenearfieldandthefarfiel

6、d,basedonthecharacteristicoftheseismicwavefield.Inthenearfield,thevariationoftheenergyandfrequencyspectrumislarge.Afteritpropagatesbeyondacertaindistance,thefeatureofthewavebecomesstableafterthefilteringbytheearth,thisareacanbeconsideredasthefarfield.Thestimul

7、atedconditionofexplosiveseismicsourcewillinfluencedirectlythepropertyofthenearfieldseismicwave,andthenaffectthewaveinthefarfield.Thequalityoftheseismicwaveinfarfieldisthekeyfactorwhichwillinfluencethequalityoftheseismicexploration.Inthisthesis,itisfocusedonthe

8、experimentalstudyandtheoryanalysisontherelationshipbetweenthestimulatingconditionsandtheenergyandfrequencyspectrumofthegeneratedseismicwave.Fromtheresearchwork,someresultshasbeengo