TSP-603隧道地質超前預報系統

1、產品工作原理

TSP603隧道地質超前預報系統是在充分吸收國內外技術的基礎上而創新研發的三維地震反射超前探測預報儀，它利用地震反射的物探方法同時為隧道（洞）施工、地下礦藏和洞穴開挖前提供幫助，其目的在于迅速超前地提供在開挖周圍及前方的三維空間的工程地質預報。

地震反射法:是工程物探中常用的方法之一，是目前國內外隧道超前預報采用的主要方法。隧道地震彈性波法超前預報原理是利用地震反射波和繞射波原理，對隧道掌子面前方的地質條件進行探測。由震源產生的地震波向隧道前方傳播的過程中，遇到巖體中相對大的聲阻抗界面會產生反射波，遇到相對小的聲阻抗界面會產生繞射波，統稱為地震回波。利用設備采集隧道圍巖中界面的地震回波，通過專業處理系統提取回波的界面位置、空間分布、回波極性和回波能量等信息，并結合隧道地質勘察資料綜合分析，實現隧道地質超前預報目的。

現場需要采用三分量檢波器實現空間地震回波的矢量檢測和縱橫波采集，保證處理系統利用多波多分量進行全波震相分析和極化波計算，獲得2維和3維空間的偏移歸位圖、斷面掃描圖，獲得界面回波位置和界面空間分布，以及界面間巖體性質等預報資料。

通常在隧道的左或右邊墻，24個炮點用震源激發產生。當地震波遇到巖石波阻抗差異界面（如斷層、破碎帶和巖性變化等)時，一部分地震信號反射回來，一部分信號透射進入前方介質，反射的地震信號將被高靈敏度的地震檢波器接收。數據通過采集、分析軟件處理，揭露隧道開挖面前方的地質信息，便可了解隧道工作面前方地質體的性質（軟弱帶、破碎帶、斷層、含水等）和位置及規模。可以從觀測系統的布置、提取、分析、處理和解釋方法等方面進行多方式設計和應用研究，形成種具有不同特點的超前預報方法技術。

設備的技術特點：

（1）硬件系統采用全新的分布式設計，各系統部件自備電源；

（2）硬件系統通過高度集成的處理器實現zui高的時間同步精度；

（3）WiFi無線數據傳輸；

（4）支持"爆破"和"錘擊"兩種震源模式；

（5）全新設計的3分量傳感器系統，安裝方便，重量降低50%。

（6）TSP自用路由器，讓你輕松擺脫“有線"的束縛，始終擁有可靠自用WiFi網絡；

（7）完整性檢查工作交由軟件內置檢查模塊去完成，你可以放心地通過WiFi網絡去檢查系統硬件的工作狀態；

2、技術參數

基本參數

外形尺寸：觸發節點單元箱 18×10.5×4.5cm，采集節點單元箱 18×10.5×4.5cm（2個），

內含2個三分量傳感器，路由器單元箱子36×29×17cm

主    機：筆記本電腦

操作系統：Windows 專業版(中文)

電    源：內置鋰電池,可連續供電10h

機身材料：鎂合金機身 (IP54)

工作溫度：-20℃～+65℃，相對濕度 90-95%

記錄單元：

接收器單元：≥2個

通道數：24道

前置放大：20db(量程±1v)

采樣間隔：62.5µs、125µs

記錄帶寬：1Hz~8000Hz

A/D轉換：24 位

記錄長度：≥16384 樣點

zui大輸入信號：5Vpp

動態范圍：140Db

道間抑制比：90db

三分量傳感器：

靈敏度：100 mV/g±5%炮擊、2000 mV/g±5%錘擊

頻率范圍：0.5～5000Hz

諧振頻率：10kHz

橫向靈敏度：>1%

工作溫度：-20℃～+65℃

各道檢波器之間固有頻率相差：±5%

各道檢波器之間靈敏度相差：±5%

各道檢波器之間相位相差：±5%

失真度：＜0.1%

zui大橫向靈敏度比：±5%

耗 材: 探頭耦合劑: 黃泥

3、產品特點

◇三維地震預報范圍從100米到150米；

◇主機與采集電腦、傳感器均為無線同步采集，現場安裝便捷；

◇數據采集耗時少，處理快捷；

◇無須利用開挖面；

◇操作簡單，對施工過程無妨礙；

◇了解前方存在的地質危險帶情況；

◇贏得施工和后勤保障的時間；

◇確保支撐隧道的巖石牢固可靠；

◇有利于縮短工期；

◇節省費用；

◇能確定斷層、弱巖帶、巖溶、含水層等地質體性質及空間位置。

4、現場布置示意圖（錘擊）

5、產品構成

本產品TSP隧道超前預報探測儀由： TSP603隧道超前預報探測儀電腦主機、同步觸發節點采集盒、采集節點采集盒2個、路由器單元箱、三分量傳感器4個及連接線2套、觸發傳感器1個、觸發連接線盤、安裝推桿及航空機箱等組成，如下圖：