专利名称：一种适于复杂地表环境的浅层地震勘探震源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探中的对震源的处理，具体地说涉及一种适于复杂地表环境的浅层地震勘探震源装置其中锤击的方法由于其能量小，一般只能达到数十米左右，最多能达到100余米的勘探深度，因此该方法常常用于工程地质勘查。
另一种可控震源需要震源车载，设备庞大，而且价格很高。最重要的一点是在高山峻岭、沟壑等交通极差的情况下，可控震源车不能到达，无法施工。
炸药震源是一种能量较大且容易控制的震源，其不足之处是需要钻机首先钻出一个炮井，该炮井的深度视所用的炸药量的大小不同通常在数米之数十米之间。缺点同样是在复杂的山区等交通条件极差的情况下，钻机难以通过车载的方法进入施工现场。即便是通过人扛等方法能够将钻机搬运到施工现场，但有时仍无法施工。例如在金属矿地震勘探中，常常是不但地形复杂，交通不便，更重要的一点是地表出露的岩性复杂，经常会遇到基岩出露、喀斯特地表环境等不利因素，这时传统的钻机就难以施工，即便可以钻进，但效率也很低，这种情况下通常是使用风钻，即便如此有时也根本不能钻进。如在山区的沟壑中施工，地表常常存在一层砾石沉积，钻进的过程会出现卡钻现象，待钻杆提出井口后，砾石又会滚落井中，无法填装炸药，这时无论什么方法都难以凑效。

发明内容
本发明的目的是提供一种适于复杂地表环境的浅层地震勘探震源装置，该装置不需要钻炮井，只需在所设计炮井的附近找出一块约0.5平方米的较为平坦的地方就可使用。
为实现上述目的，本发明提供的一种适于复杂地表环境的浅层地震勘探震源装置其主体包括有一圆形钢筒，其一端设有垂直向上的顶端带孔的钢条，钢筒的另一端开有贯穿钢筒的方形孔，与该方形孔相适应地设有方形钢钉一钢板盖，其面板上开有若干透孔，该透孔位置与钢筒上设置的钢条位置相对应，该透孔的直径以能套设进钢筒上的钢条，钢板盖中央也开设有一透孔；将钢筒插置于一圆洞中，方形钢钉从钢筒内侧伸出并楔入钢筒外部周围介质，炸药置放于钢筒内，将钢板盖上的透孔对准钢筒上的钢条后盖住钢筒，用销子插入钢条顶端的孔眼，电雷管引爆线从钢板盖中央的透孔拉出。
钢板盖7的作用是为了盖住钢筒1，防止爆炸能量向上外泄，强迫爆炸能量绝大部分传向地下。该钢板盖7呈正方形，边长70厘米，厚度为2厘米，重量约75公斤。钢板盖7的正中间开一个直径1厘米的透孔8(钢板中心孔)。该透孔8的作用也有二一是通过该圆孔8引出电雷管的两根引爆线9，二是该圆孔8可释放部分向上作用的冲击力，以免钢板盖7被炸飞。在钢板盖7的对应部位打出三个直径为1.2厘米的孔10(钢板固定孔)，其目的是正好能够使钢筒1上所设置的三个钢条2穿过，并用销子11穿设固定于钢条2顶端的圆孔3，三个销子的直径为0.95厘米。
使用时，在所设计炮井的附近找出一块约0.5平方米的较为平坦的地方，在其正中挖一个直径约25余厘米、深约25厘米的圆洞，将钢筒1插入圆洞中，四周围上土或碎石并踩实，利用一个长约2米左右的钢钎，以钢筒1顶端的内壁棱为支点，将钢钎的一端插入方形钢钉5的方形口6中，用力将四个方形钢钉5从钢筒1的内侧压出，这样就将钢筒1和大地进行了固定。在钢筒1外部为坚硬岩石的情况下，尽可能旋转钢筒1，找出合适的钢钉5插入位置，至少通过岩石的缝隙插入1-2个钢钉，那怕是插入很短也能大大地缓解爆炸产生的向上冲击力。然后将带雷管的一管150克的炸药装入钢筒1中，将电雷管引爆线通过钢板盖7正中的透孔8引出，盖上钢板盖7，钢板盖7的三个插孔9对准钢筒1上的三个钢条2，然后将销子10插入钢条2上的圆孔3中，即可固定好钢板盖7和钢筒1，整套装置安装完毕后如图2所示，图2中点划线12表示地面线。最后在钢板盖7上，再压上100公斤左右的重物(通常用装土的麻袋)，将电雷管引爆线接爆炸机即可引爆进行地震接收。一炮接收完成后，可很方便地将钢筒1和钢板盖7移至下一炮点，继续施工，十分快速。
本发明试验的结果是炸药量不能超过200克岩石炸药(通常的岩石管状炸药是每管150克或200克装，用一管即可)。同时钢板盖上还须压上两袋土(共约100公斤)，爆炸时只会产生轻微的上鼓，不会产生明显的二次振动。如果所用的炸药量过大(如600克)，会造成将钢板盖炸开的现象。
利用该发明所形成的爆炸(150克岩石炸药)在没有松散浮土的条件下，使用中科院武汉岩土力学研究所生产的FD-24型地震仪在炮检距小于300米处接收，可得到600-800毫米处的有效反射。这说明其勘探深度至少可达600-800米左右，而这个深度是大多数金属矿勘探的理想勘探深度。
权利要求
1.一种适于复杂地表环境的浅层地震勘探震源装置，其主体包括一圆形钢筒，其一端设有垂直向上的顶端带孔的钢条，钢筒的另一端设有贯穿钢筒的方形孔，与该方形孔相适应地设有方形钢钉；一钢板盖，其面板上开有若干透孔，该透孔位置与钢筒上设置的钢条位置相对应，该透孔的直径以能套设进钢筒上的钢条，钢板盖中央还开设有一透孔。
2.根据权利要求1所述的震源装置，其特征在于，将钢筒插置于一圆洞中，方形钢钉从钢筒内侧伸出并楔入钢筒外部周围介质。
3.根据权利要求1所述的震源装置，其特征在于，钢筒与钢板盖的连接固定方式为，将钢板盖上的透孔对准钢筒上的钢条后盖住钢筒，用销子插入钢条顶端的孔眼连接固定。
4.根据权利要求1所述的震源装置，其特征在于，电雷管引爆线从钢板盖中央的透孔拉出。
全文摘要
一种适于复杂地表环境的浅层地震勘探震源装置，该装置能够在复杂的地表环境下，不用钻炮井即可方便快速地激发出能量较强的地震波。该装置主体包括一个钢筒(1)和一块钢板(2)。在钢板正中开一个圆孔(4)，使用时将炸药和雷管放入钢筒内，压上钢板。通过钢板正中的圆孔引出雷管引爆线进行引爆，从而激发出一定能量的地震波。
文档编号G01V1/02GK1402019SQ01124299
公开日2003年3月12日 申请日期2001年8月28日 优先权日2001年8月28日
发明者梁光河, 蔡新平, 王杰 申请人:中国科学院地质与地球物理研究所