Stan rozwoju aparatur sejsmicznych do zastosowań z zakresu geofizyki górniczej i inżynierskiej

Podobne dokumenty
PL B1. System kontroli wychyleń od pionu lub poziomu inżynierskich obiektów budowlanych lub konstrukcyjnych

Wstępne wyniki badania właściwości tłumiących utworów fliszu karpackiego metodą refrakcji sejsmicznej

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

1. Budowa komputera schemat ogólny.

Międzynarodowe Targi Spawalnicze ExpoWELDING października 2012 NOWOŚCI TARGOWE

PL B1. Sposób i układ pomiaru całkowitego współczynnika odkształcenia THD sygnałów elektrycznych w systemach zasilających

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami wyrobisk górniczych w kopalniach węgla kamiennego. Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Kabiesza

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Czujniki podczerwieni do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Czujniki stacjonarne.

TECHNIKI MONITOROWANIA I OBNIŻANIA SIĘ GRUNTU ZWIĄZANYCH Z Z ŁUPKÓW

T 1000 PLUS Tester zabezpieczeń obwodów wtórnych

I. O FIRMIE. Jeżeli czegoś nie można zmierzyć, to nie można tego ulepszyć... Lord Kelvin (Wiliam Thomas)

Rejestrator wielokanałowy CL 460

Rejestrator temperatury Termio 31

Pytania z dnia r.

BlueAir-ST. FlowTemp. 62

APARATURA DO BADAŃ ZNACZNIKOWYCH

Przetwornik temperatury RT-01

- Porównanie reflektometrów optycznych - IDEAL OTDR & Noyes M200 - Kolorowy wyświetlacz dotykowy

VIGOTOR VPT-13. Elektroniczny przetwornik ciśnienia 1. ZASTOSOWANIA. J+J AUTOMATYCY Janusz Mazan

4 4-2 wewnętrzny 3 Czujnik dualny PIR/mikrofala 4 Czujnik zalania Zewnętrzny sygnalizator świetlnoakustyczny

System monitoringu i diagnostyki drgań EH-Wibro

KOMPUTER. Zestawy komputerowe podstawowe wiadomości

DTR.SP-02 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

Oferta Firmy

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia: Zestaw do badania cyfrowych układów logicznych

Extender KVM z portami VGA i PS/2

HART-COM - modem / przenośny komunikator HART

Załacznik nr 4 do SIWZ - OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA- załącznik do Formularza Oferty

PowerLab 4/35 z systemem LabChart Pro

RSD Uniwersalny rejestrator danych Zaprojektowany do pracy w przemyśle

Toromierz Laserowy LASERTOR XTL 2

AP Automatyka: Sonda do pomiaru wilgotności i temperatury HygroClip2-S

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

Generator przebiegów pomiarowych Ex-GPP2

Próba określenia rozkładu współczynnika tłumienia na wybiegu ściany 306b/507 w KWK Bielszowice metodą pasywnej tłumieniowej tomografii sejsmicznej

Mariusz CZOP. Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej AGH

OTDR AQ7270. Interlab. Reflekto metr. Najnowsza rodzina reflektometrów optycznych firmy YOKOGAWA (Ando)

2. Zawartość dokumentacji. 1. Strona tytułowa. 2. Zawartość dokumentacji. 3. Spis rysunków. 4. Opis instalacji kontroli dostępu. 3.

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA. Notebook nr 1. Procesor Ilość punktów uzyskanych w teście 3Dmark06 CPU Pamięć RAM Typ dysku twardego

DEFEKTOSKOP ULTRADŹWIĘKOWY ECHOGRAPH 1090

8-calowa cyfrowa ramka do zdjęć! Wbudowane 128 MB

MOBILNA STACJA HYDROMETEOROLOGICZNA Z CIĄGŁYM ZAPISEM DANYCH POMIAROWYCH I ICH WIZUALNĄ PREZENTACJĄ

Uniwersalny młynek SEBA typ F1 można zainstalować na żerdzi lub na lince do obsługi za pomocą windy lub na instalacji linowej.

Analizator mleka z licznikiem komórek somatycznych LACTOSCAN COMBO

AP-2000-D PRZENOŚNY MIERNIK DO POMIARU JAKOŚCI WODY - ZESTAW. DO/ORP/pH/EC/T/D + Numer katalogowy: 1857 OPIS

SPECYFIKACJA TECHNICZNA SYSTEMU TELEWIZJI PRZEMYSŁOWEJ Łódź 2015

Podpis osoby upoważnionej do złożenia oferty

Dräger EM200-E Analizator spalin silników diesla

Politechnika Gdańska

Formularz cenowy Pakiet nr 2

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

ASTAT Sp. z o.o. ul. Dąbrowskiego Poznań. Nuremberg

Formularz cenowy Pakiet nr 4. Zestawienie parametrów technicznych oferowanego sprzętu

KSMD APN 2 lata pracy w kopalniach odkrywkowych

Rejestratory Sił, Naprężeń.

Miniaturowy rejestrator (Data logger) temperatury i wilgotności względnej (RH) TM-305U

DANE TECHNICZNE SYSTEM POMIAROWY PPM - SKALA PPM 0% 9.9% OBJ 0,1% OBJ

KALKULACJA CENY OFERTY Sprzęt informatyczny Część I

Proponowane zestawy pomiarowe:

WERSJA ROZPROSZONA I ZINTEGROWANA

HYDRUS WODOMIERZ ULTRADŹWIĘKOWY

zestawu rejestratorów do monitoringu parametrów środowiskowych (pokrywy roślinnej, temperatury) - systemu do monitorowania stanu pokrywy roślinnej.

Laboratoria badawcze

PYTANIA I. Ostrów Wielkopolski dn., r. Otrzymują: - wykonawcy - strona internetowa

Mikroskop Cyfrowy Levenhuk DTX 500 Mobi

STACJA METEO ALL-IN-ONE ATMOS 41 (METER) Wszystkie istotne parametry meteorologiczne w jednym, kompaktowym module pomiarowym! OPIS

Czujnik warunków środowiskowych THB

Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8

NOWE MOśLIWOŚCI POMIAROWE ZAKŁADU DYNAMIKI BUDOWLI

Ręczny przyrząd do pomiaru parametrów fizycznych powietrza i innych gazów

Seria HT-9000 Elektroniczny Przetwornik Wilgotności. Cechy i Korzyści

Formularz TAK TAK TAK TAK TAK/NIE TAK/NIE

LDPY-11 LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK POŁOŻENIA DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, czerwiec 1997 r.

Spotkanie z komputerem

Unocode 299. * * * Najlepsza do cięcia kluczy z kodu

BADANIA STANU TECHNICZNEGO WAŁÓW PRZECIWPOWODZIOWYCH BADANIA GEOFIZYCZNE

Dynatel 2573E-iD, Dynatel 2573E Uniwersalny lokalizator podziemnej infrastruktury, uszkodzeń powłoki kabli i rur oraz znaczników EMS i EMS-iD

KALKULACJA CENY OFERTY CZĘŚĆ I

Dell XC720xd Instrukcja uruchomienia

Sprawdzian test egzaminacyjny 2 GRUPA I

Procesor. Pamięć RAM. Dysk twardy. Karta grafiki

Szeroki zakres napięcia zasilania

DRTS 33 Automatyczny tester zabezpieczeń przekaźnikowych

projekt przetwornika inteligentnego do pomiaru wysokości i prędkości pionowej BSP podczas fazy lądowania;

Instrukcja obsługi przełącznika KVM ATEN CS661. Opis urządzenia. Instalacja urządzenia

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

SPECYFIKACJA TECHNICZNA. ŁADOWARKA ES 240J 58.4V / 4A Li-FePO4

HYDROLUX HL 7000 Elektro-akustyczny detektor nieszczelności z mikrofonem ziemnym, uniwersalnym drążkiem i czujnikiem gazu

Karta produktu. EH-Wibro. System monitoringu i diagnostyki drgań

LDPS-12ME LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, marzec 2003 r.

Załącznik nr 1 do SIWZ

Kamera do drzwi, WIZJER, JUDASZ, monitor LCD 3,5", dzwonek, zapis na karty micro SD, tryb DZIEŃ/NOC, DETEKCJA RUCHU, wersja HD

Niniejsza Instrukcja służy do zapoznania odbiorców z warunkami prawidłowej eksploatacji ciepłomierzy z przelicznikiem wskazującym SUPERCAL 531.

Pomiar temperatury procesora komputera klasy PC, standardu ATX wykorzystanie zestawu COACH Lab II+. Piotr Jacoń K-4 I PRACOWNIA FIZYCZNA

Transkrypt:

Stan rozwoju aparatur sejsmicznych do zastosowań z zakresu geofizyki górniczej i inżynierskiej Mgr inż. Jerzy Kłosiński Treść: W artykule przedstawiono aktualny stan rozwoju aparatur sejsmicznych na rynku światowym mających zastosowanie do zagadnień z zakresu geofizyki górniczej i inżynierskiej. Omówiono podstawowe cechy aparatur, konfiguracje połączeniowe oraz możliwości zastosowania. Następnie zestawiono ze sobą w formie tabelarycznej wybrane podstawowe parametry techniczne systemów celem ich porównania. Przeprowadzono analizę wykorzystania tych systemów do zróżnicowanych zadań geofizyki górniczej oraz inżynierskiej. 1. Wprowadzenie Metody sejsmiczne po raz pierwszy zostały wykorzystane do rozwiązywania zagadnień górniczych w latach trzydziestych w Stanach Zjednoczonych w kopalniach rud miedzi oraz cynku i ołowiu [1]. Ich celem było określenie prędkości fal sejsmicznych w filarach oporowych i na tej podstawie ocena stopnia ich wytężenia. W Polsce pierwsze pomiary sejsmiczne w górnictwie podziemnym zostały przeprowadzone przez zespół Akademii Górniczo-Hutniczej w 1945 roku na terenie kopalni Rydułtowy. Celem pomiarów było określenie stanu naprężeń w górotworze. Otrzymane wyniki nie były w pełni zadowalające. Dalsze prace kontynuowano dopiero w latach sześćdziesiątych. Pod koniec lat siedemdziesiątych stało się możliwe wprowadzenie metod sejsmicznych do przemysłowych zastosowań w górnictwie. Wynikało to z faktu, że dostępne aparatury spełniały fizyczne założenia metody- błąd pomiarowy około 5%. Podziemny charakter prac wymagał spełnienia dodatkowych warunków techniczno-funkcjonalnych. Większość aparatur, jakie zastosowano w początkowym okresie prac sejsmicznych, była zaadaptowaną wersją sejsmicznych aparatur inżynierskich. Do podstawowych aparatur sejsmicznych używanych w latach siedemdziesiątych należały aparatury: Pionier - 24-ro kanałowa (produkcji węgierskiej), MD3-1 kanałowa (produkcji USA), Terra Scout - 1 kanałowa (produkcji USA), Trio SX12-12-to kanałowa (produkcji szwedzkiej), Bison 1570B - 1 kanałowa (produkcji USA), Nimbus ES-1980-12-to kanałowa (produkcji USA), SEAMEX - 24-ro kanałowa (produkcji niemieckiej). W latach 1975-1980 została opracowana rodzina sejsmicznych aparatur górniczych typu CS (czasomierz sejsmiczny) w wersji iskrobezpiecznej. W latach osiemdziesiątych podjęto prace w Centrum EMAG nad konstrukcją wielokanałowej aparatury sejsmicznej dla potrzeb górnictwa. Opracowano w rezultacie 12-kanałową aparaturę Pasat-12i w wersji iskrobezpiecznej. W 1987 roku pojawiła się na rynku szwedzka aparatura Terraloc w wersji 12-to kanałowej, w późniejszym czasie ulepszonej do modelu Terraloc MK6. Od połowy lat osiemdziesiątych nastąpił bardzo szybki rozwój technologii komputerowej co miało bezpośredni wpływ na rozwój aparatur sejsmicznych. Znacznie poprawiono takie parametry jak rozdzielczość, dynamika zapisu, szybkość przetwarzania danych pomiarowych i ich interpretacji oraz inne. 1

2. Przegląd aparatur sejsmicznych Poniżej przedstawiono charakterystykę kilku najbardziej rozpowszechnionych sejsmicznych systemów pomiarowych. 2.1 Pasat M Aparatura sejsmiczna Pasat M jest urządzeniem wyprodukowanym przez Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Elektrotechniki i Automatyki Górniczej EMAG w Katowicach. Aparatura ta jest powszechnie stosowana w kopalniach do: oceny stanu naprężeń w górotworze na podstawie zależności z prędkością fali sejsmicznej oraz jego zmienności w czasie i przestrzeni, wyznaczania nieciągłości geologicznych-pustek, wymyć, uskoków, rozpoznania struktury i właściwości ośrodka w zadaniach geoinżynierskich. Aparatura sejsmiczna posiada funkcję przetwarzania analogowocyfrowego sygnałów z geofonów za pomocą autonomicznych koncentratorów pomiarowych (fot. 1a) usytuowanych w pobliżu czujników, wyposażonych w układy do komunikacji cyfrowej z centralną częścią rejestrującą (fot. 1b) poprzez teletechniczną skrętkę, obsługę w centralnej części rejestrującej foliowej klawiatury manipulacyjnej wyposażonej w przyciski umożliwiające załączanie i wyłączanie aparatury oraz wybór odpowiednich funkcji jej pracy, gromadzenie informacji cyfrowej (zarejestrowanych sygnałów) przesyłanych z autonomicznych koncentratorów pomiarowych, w wewnętrznej pamięci DRAM a następnie SRAM centralnej części rejestrującej. Pasat M jest umieszczony w obudowie pyłoszczelnej i posiada dopuszczenie do pracy w warunkach kopalnianych ze względu na iskrobezpieczne wykonanie. 2.2 BISON Galileo a) b) Fot. 1 a) Autonomiczny koncentrator pomiarowy oraz b) Centralna część rejestrująca [2] Bison Galileo należy do rodziny aparatur produkcji amerykańskiej firmy Bison Instruments Inc. Producent poleca stosowanie aparatury do lokalizacji zbiorników wodnych oraz ich skażeń chemicznych, w badaniach inżynierskich, monitoringu wstrząsów, zagadnieniach górniczych, tunelnictwie oraz do celów edukacyjnych. Jednostka centralna wyposażona jest w procesor klasy Pentium, zmienną ilość pamięci operacyjnej od 4 do 128 MB, wyświetlacz kolorowy lub monochromatyczny (fot. 2). Dodatkowo posiada on opcje podłączenia zewnętrznej drukarki termicznej, podłączenia do sieci oraz dodatkowego Fot. 2 Jednostka centralna Bison Galileo [5] 2

monitora, klawiatury i myszy. W wyposażeniu standardowym występują następujące elementy: jednostka centralna, kabel do startera, kable zasilające oraz stycznik startowy. Dodatkowo zestaw należy uzupełnić kablem geofonowym wraz z zestawem czujników. Aparatura Bison pracuje w zakresie temperatur 0-50 C. 2.3 ABEM Terraloc MK6 Aparatura sejsmiczna Terraloc MK6 jest urządzeniem produkcji szwedzkiej firmy ABEM. Producent wskazuje na zastosowanie aparatury do poszukiwań wód gruntowych, lokalizacji stref uskokowych oraz zadań inżynierskich (projektowanie dróg, mostów, kanałów, rurociągów, linii kolejowych, kontrola stanu zapór). Terraloc MK6 może być wykorzystany do pomiarów sejsmicznych przeprowadzanych metodą refrakcyjną, refleksyjną dwuwymiarową (2D) oraz do pionowych profilowań sejsmicznych. Firma ABEM oferuje trzy modele rejestratorów sejsmicznych skonstruowanych na bazie komputera klasy Pentium fot. 3. Poszczególne modele różnią się ilością kanałów: 12, 24 lub 48. W skład zestawu sejsmicznego wchodzą następujące elementy: 24 kanałowa jednostka centralna Terraloc MK6 (opcjonalnie 12 lub 48 kanałów), kabel geofonowy oraz kabel startera, zestaw czujników sejsmicznych, akumulator 12V. Dodatkowo w wyposażeniu występuje oprogramowanie służące do zapisu i wstępnego przetwarzania rejestracji pomiarów refrakcyjnych rys. 1. Za jego pomocą można szybko i skutecznie dokonać wstępnej oceny rejestracji. Obudowa rejestratora wykonana z aluminium pozwala na jego stosowanie w trudnych warunkach jest wodoszczelna i pyłoszczelna. MK6 może pracować w temperaturach od 0 do 50 C. Fot. 3 Przenośny, wielokanałowy rejestrator sejsmiczny Terraloc MK6 [4] 2.4 ABEM RAS-24 Rys. 1 Analiza prędkościowa pomiaru refrakcyjnego [4] 3

Sejsmograf RAS-24 jest aparaturą produkcji szwedzkiej firmy ABEM. Aparatura ta przeznaczona jest do: poszukiwań płytko zalegających złóż minerałów, lokalizacji zbiorników wodnych, lokalizacji uskoków oraz określenia stanu podłoża budowlanego. Aparaturą RAS-24 można dokonywać pomiarów metodą refrakcyjną i refleksyjną, pionowych profilowań sejsmicznych oraz tomografii. RAS-24 jest systemem łatwym do rozbudowy od minimalnej ilości 12-tu kanałów do 240 kanałów rejestrujących (rys. 2). LAPTOP RAS-24 RAS-24 12 KANAŁÓW 12 KANAŁÓW Rys. 2 Możliwość rozbudowy konfiguracji pomiarowej do 48 kanałów [10] System pomiarowy składający się z maksimum dziesięciu rejestratorów RAS-24 jest sterowany poprzez przenośny komputer typu laptop. Zwiększenie ilości kanałów rejestrujących poprzez podłączenie dodatkowych rejestratorów RAS-24 jest ułatwione dzięki automatycznej konfiguracji systemu przez laptop. W skład podstawowego zestawu sejsmicznego wchodzą takie elementy jak: jednostka centralna RAS-24, komputer typu laptop, dwa 12-sto kanałowe kable geofonowe oraz kabel startera, zestaw czujników sejsmicznych, akumulator 12V. RAS-24 może pracować w szerokim zakresie temperatur od -30 70 C. 2.5 Geode Geode jest rejestratorem sejsmicznym produkcji amerykańskiej firmy Geometrics Incorporation. Aparatura ta według producenta może być stosowana do lokalizacji złóż ropy i gazu, badań inżynierskich, lokalizacji stref spękań, ciągłego monitoringu drgań oraz do celów edukacyjnych. Może on być zastosowany do pomiarów refrakcyjnych, refleksyjnych, pionowych profilowań sejsmicznych, prześwietlań międzyotworowych. Jego zdolność do ciągłego monitoringu drgań może znaleźć szerokie zastosowanie w pracach związanych z ochroną powierzchni oraz obiektów inżynierskich. Cechuje się budową modułową co pozwala na rozbudowę systemu od 24 do 480 kanałów oraz bardzo niską wagą 3,5 kg. Podstawowy zestaw sejsmiczny składa się z: 24-ro kanałowego rejestratora sejsmicznego Geode, przenośnego komputera typu laptop lub dodatkowego rejestratora StrataVisor NZ, kabla geofonowego oraz kabla do startera, zestawu czujników sejsmicznych, akumulatora z ładowarką. Każda rejestracja sejsmiczna w postaci cyfrowej automatycznie jest przesyłana z rejestratora do przenośnego komputera (najle- Fot. 4 Rejestrator Geode wraz z przenośnym komputerem [9] Rys. 3 Zaznaczenie pierwszych wstąpień fali sejsmicznej wraz z oznaczeniem kilku warstw Rys. 3 Zaznaczenie pierwszych wstąpień fali sejsmicznej wraz z oznaczeniem kilku warstw przy użyciu programu SIPQC [11] przy użyciu programu SIPQC [11] 4

piej wodo- i pyłoszczelnego) pracującego w systemie Windows 95/98/NT (fot. 4). Zapis rejestracji na dyskietkach, twardym dysku, płycie CDR można przetransferować do stacji roboczej bezpośrednio poprzez modem lub kartę sieciową. Dodatkowo do zestawu sejsmicznego dostarczany jest pakiet oprogramowania służącego do wstępnej analizy, przetwarzania i interpretacji danych pomiarowych (rys. 3). Rejestrator Geode może być używany w trudnych warunkach ze względu na jego wodoodporną i pyłoodporną konstrukcję. Jest odporny na zmiany temperatury w granicach od -30 do 75 C, wytrzymały na uderzenia przy spadku z wysokości 1,5 m oraz na wibracje. Rejestrator Geode stanowi nową generację sejsmicznych systemów pomiarowych ze względu na szybkość i łatwość obsługi, mobilność, małą wagę i wymiary zewnętrzne oraz bardzo dobre parametry techniczne. 2.6 StrataView StrataView jest rejestratorem sejsmicznym produkcji amerykańskiej firmy Geometrics Incorporation. Rejestrator jest standardowo stosowany do badań inżynierskich, lokalizacji stref spękań oraz podziemnych zbiorników wodnych, badań stabilności podłoża dla zabudowy, monitoringu drgań oraz do celów edukacyjnych. Może on być użyty do pomiarów refrakcyjnych, refleksyjnych, pionowych profilowań sejsmicznych, prześwietlań międzyotworowych. Podstawowa jednostka centralna może mieć od 12 to 72 kanałów rejestrujących. W przypadku zaistnienia potrzeby większej ilości kanałów system może być rozbudowany do 600 kanałów. Rejestrator może występować w wersji przenośnej lub stacjonarnej. Podstawowy zestaw sejsmiczny składa się z: rejestratora sejsmicznego StrataView, kabla geofonowego oraz kabla do startera, zestawu czujników sejsmicznych, akumulatora z ładowarką. StrataView jest łatwy w obsłudze, posiada wbudowaną drukarkę termiczną oraz wyświetlacz ciekłokrystaliczny. W zastosowaniach morskich może współpracować ze stacjami roboczymi opartymi na bazie komputerów klasy PC w systemie Windows NT. Może pracować w zakresie temperatur od -10 do 40 C. 2.7 Summit Rejestrator Summit jest rejestratorem sejsmicznym produkcji niemieckiej firmy DMT GmbH. Rejestrator ten może służyć do poszukiwań surowców mineralnych, w tym węgla, ropy i gazu oraz do zastosowań inżynierskich w aspekcie inżynierii środowiska. Może być wykorzystany do pomiarów refrakcyjnych dwuwymiarowych (2D), refleksyjnych dwuwymiarowych 2D lub trójwymiarowych (3D), prześwietlań międzyotworowych oraz pionowych profilowań sejsmicznych (PPS). Podręczny komputer HHC (współpraca z GPS) 24-ro kanałowy rejestrator 2-kanałowa podstawowa jednostka rejestrująca Jednostka pośrednia Fot. 5 Elementy składowe systemu Summit [10] 5 Cały układ rejestrujący wraz z jednostką centralną

Cały układ rejestrujący składa się z kilku elementów (fot. 5): jednostki centralnej z 24 kanałami lub jednostki obsługującej większą ilość kanałów w postaci przenośnego komputera typu laptop o wzmocnionej obudowie (Ex-Lap Central Station), 2-kanałowych jednostek rejestrujących (Remote Unit), urządzeń służących do rozszerzenia ilości kanałów pomiarowych, wzmocnienia sygnałów oraz przesyłu danych (Repeater Unit), akumulatorów z ładowarką, kabla do przesyłu sygnału wzbudzenia. Dodatkowo sejsmiczny zestaw pomiarowy można wyposażyć w przenośny komputer współpracujący z systemem nawigacji satelitarnej GPS. Podczas pomiaru każda rejestracja jest transferowana do jednostki centralnej z 2-kanałowych podstawowych jednostek rejestrujących (Remote Unit), do których podłączone mogą być różnego typu czujniki sejsmiczne. Każda z tych jednostek posiada wbudowany procesor odciążający pracę głównej jednostki centralnej, co skraca czas pomiędzy kolejnymi rejestracjami. Jednostki te połączone są ze sobą za pomocą kabla o konstrukcji umożliwiającej wielokrotne podłączanie czujników w dowolnym miejscu przewodu bez trwałego uszkodzenia osłony przewodu (fot. 6). Pomiędzy zestawami 2- kanałowych jednostek wpięte są jednostki pośrednie (Repetaer Unit) odpowiedzialne za wzmocnienie, kontrolę linii i przesył danych do centralnej jednostki (rys. 4). Fot. 6 Sposób łączenia 2- Budowa systemu pozwala na jego stosowanie w bardzo trudnych kanałowych podstawowych jednostek warunkach górniczych - rys. 4 jest wodoszczelna, pyłoszczelna, odporna na eksplozje górnicze i może pracować w temperaturach rejestrujących [7] od -30 do 80 C. Cechuje się on budową modułową, co pozwala na rozbudowę systemu od 12 do 1200 kanałów oraz na różne konfiguracje pomiaru. Rys. 4 Konfiguracja pomiarów 3D schemat [7] 6

2.8 System pomiarowy DAS (ang. Data Acquisition System) Sejsmiczny system pomiarowy DAS jest urządzeniem produkcji amerykańskiej firmy OYO. Rejestrator ten może być wykorzystywany do zadań inżynierskich oraz poszukiwań ropy i gazu [9]. System DAS przeznaczony jest zarówno do badań na lądzie i na morzu. Jego możliwości techniczne pozwalają na zastosowanie do profilowań refrakcyjnych, pomiarów refleksyjnych o wysokiej rozdzielczości, pionowych profilowań sejsmicznych, prześwietleń międzyotworowych, wieloskładowych pomiarów otworowych oraz monitoringu emisji akustycznej. Aparatura ta może występować w wersji przenośnej, 24-ro kanałowej (fot. 7) aż do skomplikowany 144-ro kanałowy system pomiarowo - przetwarzający. Jednostka centralna posiada wbudowany komputer klasy Pentium, zmienną ilość pamięci Fot. 7 Aparatura DAS [9] operacyjnej (12 48 MB)-zależną od ilości kanałów, wbudowaną drukarkę termiczną oraz napęd dyskietek 1,44 MB. Dodatkowo posiada wyjścia na zewnętrzny monitor, klawiaturę, mysz i drukarkę. W skład standardowego zestawu sejsmicznego wchodzą takie elementy jak: jednostka centralna, kable geofonowe oraz kabel startera, zestaw czujników sejsmicznych, akumulator 12V. DAS pracuje w zakresie temperatur 0-50 C, przy wilgotności od 5 95%. 3. Analiza parametrów techniczno-funkcjonalnych aparatur sejsmicznych W tablicy 1 dokonano zbiorczego zestawienia kilku najważniejszych parametrów opisanych rejestratorów. Zostały one wybrane ze względu na ich duży wpływ na proces wykonywania pomiarów, przetwarzania oraz końcowej interpretacji. Uwzględniono również cechy funkcjonalne takie jak odporność na zmienne warunki pomiarowe oraz bezpieczeństwo prowadzenia pomiaru. 7

Tablica 1. Zestawienie najważniejszych parametrów technicznych omawianych aparatur sejsmicznych Galileo Bison- Innovate Transducers Inc. Fort Worth, USA Geode Geometrics Inc. San Jose, USA DAS OYO Instruments, Houston, USA Pasat M Centrum EMAG Katowice RAS-24 ABEM, Sundbyberg, Sweden Zakres dynamiki (db) (systemowa/mierzona) StrataView Geometrics Inc. San Jose, USA Summit DMT GmbH Essen, Germany Terraloc MK6 ABEM, Sundbyberg, Sweden b.d 144/110 132/108 120/78 112 138/113 120 126/114 Krok próbkowania 0,05 do 16 0,02 do 16 0,031 do 4 0,1 do 1 0,125 do 4 0,032 do 2 0,03 do 8 0,025 do 2 (ms) Ilość kanałów (opcja) od 12 do 60 od 3 do 24 24 12 (24) 12/24 12 do 72 24 4 do 24 (4 do 48) Przetwornik A/D 21 24 24 20 (13+7) 24 24 24 21 (18 + 3 IFP) Długość rekordu (ilość próbek) Zakres częstotliwości (Hz) Format danych (opcja) b.d. 16000 (opcja 64000) Max. 80000 8192 max.64 sekund (przy 4 ms) Do 24000 Do 64000 128 do 16384 1-4000 1,75 do 20000 3-4000 4-1200 3-3300 3 do 14000 Do 12800 1-4000 (dla próbkowania 0.025) b.d. SEG-2,(SEG-D, SEG-Y ) SEG-1, SEG-2, SEG-D SEG-1 SEG-2, SEG-D, SEG-2,,(SEG-D, SEG-Y ) Zasilanie 12 V 12V 12 V 12 V 12 V 12 V 12 V 10 do 30 V b.d. SEG-2, Waga [kg] 10-14 3,6 10,9 Część centralna 5 kg, autonomiczny koncentrator pomiarowy 3 kg Wymiary: S/G/W [cm] Odporność na warunki atmosferyczne 10 b.d. b.d. 2,9 każda jednostka 51,8/37,6/21,5 27,3/17,5/25 34,3/35,6/23 b.d. 34/27/15 b.d. 21/22/7 każda jednostka Temp. pracy: od Pyłoszczelny, Temp. pracy: od - Temp. 0 50, iskrobezpieczny, 30 70 C, Pracy:+5 40, Wodoszczelny, pyłoszczelny, wzmocniona obudowa, Temp. pracy:-30 75, b.d. brak danych, S - szerokość, W - wysokość, G - głębokość Wodoszczelny, Temp. pracy: 0 50, Wodoszczelny, wzmocniona obudowa 16 33/48/26 Temp. Pracy: 0 50,

Z zestawienia w tablicy 1 wynika, że większość aparatur posiada wysoką dynamikę zapisu sygnału powyżej 108 db. Ma to istotne znaczenie w przypadku pomiarów sejsmicznych w ośrodkach charakteryzujących się dużym tłumieniem fal sejsmicznych. W przypadku pomiarów w ośrodkach warstwowanych o małych miąższościach szczególne znaczenie ma krok próbkowania im mniejszy tym cieńsze warstwy można zarejestrować. Dla szerokiego zakresu częstotliwościowego można badać wiele zjawisk od niskoczęstotliwościowych drgań gruntu, wstrząsów górniczych do wysokoczęstotliwościowej tomografii sejsmicznej w pokładach węgla. Aktualnie standardem jest zakres częstotliwości od kilku Hz do kilkunastu khz. Ilość kanałów pomiarowych oraz możliwość ich poszerzenia ma znaczenie dla pomiarów wykonywanych na dużych obszarach oraz dla pomiarów trójwymiarowych. Konstrukcje modułowe takie jak Geode lub Summit bardzo dobrze sprawdzają się w warunkach o zmiennej geometrii pomiaru. Istotny jest również format, w jakim zapisywane są dane polowe oraz możliwość jego konwersji do formatu rozpoznawalnego dla przetwarzających stacji roboczych. W trudnych warunkach górniczych i atmosferycznych liczy się odporność aparatury na uszkodzenia zewnętrzne takie jak uderzenia, spadek z wysokości, zalanie wodą, zapylenie oraz spełnianie przez nią norm iskrobezpieczeństwa. 4. Podsumowanie W niniejszym artykule przedstawiono krótką charakterystykę wybranych aparatur sejsmicznych przeznaczonych do zadań geofizyki górniczej i inżynierskiej powszechnie stosowanych w Polsce i na świecie. Rozwój badań za pomocą metody sejsmicznej w dużym stopniu zależy od poziomu technicznego sprzętu pomiarowego, a w zwłaszcza jego zakresu dynamicznego i częstotliwościowego [2] dlatego też w artykule wskazano na zastosowania poszczególnych aparatur, metodykę pomiarową, rodzaj konstrukcji, najważniejsze parametry techniczne a także cechy funkcjonalne rejestratorów mające znaczenie podczas pomiarów. Istotnym krokiem w poprawie jakości interpretacji zapisu pola falowego może się stać wykorzystanie w szerszym zakresie procedur przetwarzających takich jak migracja, dekonwolucja analiza atrybutów sejsmicznych, stosowanych w dużej sejsmice [2]. Dokonana analiza parametrów rejestratorów pozwala określić przydatność do konkretnych zadań geofizycznych. Do celów badawczych z zakresu geofizyki górniczej i inżynierskiej najkorzystniej prezentuje się niemiecka aparatura SUMMIT. Niestety, jej koszt, nieraz kilkakrotnie przewyższający pozostałe aparatury, jest poważną barierą w jej szerszym wykorzystaniu. Na uwagę zasługują natomiast aparatury MK6, Geode, StrataView biorąc pod uwagę jakość aparatury i jej cenę. W przypadku pomiarów w trudnych warunkach górniczogeologicznych (kopalnie, tunele, kawerny,) przydatne mogą być Geode lub Summit ze względu na ich bardzo dobre konstrukcyjne przystosowanie. W przypadku pomiarów inżynierskich wykonywanych w otwartym terenie można stosować każdą z omówionych aparatur dokonując wyboru w zależności od zadania i stopnia dokładności. 10

5. Literatura [1] Dubiński J.: Metody sejsmiczne w górnictwie - techniki pomiarowe i interpretacyjne. Badania geofizyczne w kopalniach przeszłość, teraźniejszość i zamierzenia na przyszłość, Kraków 2001, (w przygotowaniu). [2] Isakow Z.: Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG, Cianciara B. Akademia Górniczo Hutnicza Mat. Konferencyjne MiAG 2000. [3] Pilecki Z.: Wyznaczanie właściwości mechanicznych górotworu za pomocą metody sejsmicznej. Badania geofizyczne w kopalniach przeszłość, teraźniejszość i zamierzenia na przyszłość, Kraków 2001. [4] Materiały reklamowe firmy ABEM Instrument AB pt. Terraloc MK6: Portable multichannel seismograph for refraction & reflection surveys. [5] Materiały reklamowe firmy Bison Instruments Inc. 1995. [6] Materiały reklamowe firmy Centrum EMAG. Katowice. [7] Materiały reklamowe firmy DMT GmbH. [8] Materiały reklamowe firmy Geometrics Inc. [9] Materiały reklamowe firmy OYO Instruments [10] Strony internetowe producentów aparatur: www.abem.se, www.dmt.de, www.oyo.com, www.geometrics.com, [11] Geometrics: Geode and StrataVisor Operations Manual P/N 28519-01 Rev C. 10