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    TRT7000隧道超前預報系統(進口)

    規格說明

    TRT7000型地震波反射三維掃描成像

    隧道地質超前預報系統

    TRT7000型超前預報系統采用掃描成像技術獲得隧道前方的全息圖,代表國際上隧道超前預報領域的水平。

    ·采用隧道反射掃描成像技術,生成隧道前方地層結構的全息三維圖

    ·勘測結果直觀,檢測成果易于解譯、斷層、破碎、富水帶、巖溶及采空區特征明顯。

    ·沒有耗材,勘測費用低

    ·系統采用無線連接,操作簡單、攜帶方便

    ·勘試時間短,不影響隧道施工

    ·適用范圍廣:鐵路、公路、水利、礦山等領域均可應用,探測距離遠(100-300米)

    TRT7000型隧道超前預報系統介紹

    TRT7000型隧道超前預報系統采用隧道地震波反射三維成像技術,該技術的基本原理在于當地震波遇到聲學阻抗差異(密度和波速的乘積)界面時,一部分信號被反射回來,一部分信號透射進入前方介質。聲學阻抗的變化通常發生在地質巖層界面或巖體內不連續界面。反射的地震信號被高靈敏地震信號傳感器接收,通過分析,被用來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),位置及規模。正常入射到邊界的反射系數計算公式如下:

    假設R 為反射系數,ρ1、ρ2為巖層的密度,V 等于地震波在巖層中的傳播速度。地

    震波從一種低阻抗物質傳播到一個高阻抗物質時,反射系數是正的;反之,反射系數是負的。因此,當地震波從軟巖傳播到硬的圍巖時,回波的偏轉極性和波源是一致的。當巖體內部有破裂帶時,回波的極性會反轉。反射體的尺寸越大,聲學阻抗差別越大,回波就越明顯,越容易探測到。通過分析,被用來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),位置、形狀、大小TRT7000勘測成本低。

    1 TRT7000超前預報使用錘擊作為的震源,可重復利用,不需要耗材,而使用炸藥爆炸作為震源每次需要相當費用。

    2使用錘擊作為震源,可在同一點做多次錘擊,通過信號疊加,使異常體反射信號更加明顯。

    3用錘擊作為震源克服了爆炸產生的高能量對周圍巖體產生擠壓、破壞現象,從而保證接收到真

    實的地震波信號。

    4由人控制錘擊產生地震波,重復性好,操作簡單,而爆炸產生地震波時高頻信號迅速衰減,對操

    作人員的要求比較高。

    5 TRT7000采用高精度的加速計作為傳感器,靈敏度高(1V/g),保留了高頻信號,提高了精度及探測距離(硬質巖中為300米,軟質巖中為150米,黃土地層100米)。

    6傳感器和地震波采集、處理器之間采用無線連接,大大簡化了裝備(只有兩個箱子,尺寸見設備配置)。兩個箱子的重量僅為16Kg,攜帶方便。

    7.TRT7000的傳感器布點(圖1)采用立體布點方式,在隧道兩邊分別布置4個傳感器,然后在隧道頂

    上布置兩個傳感器,從而獲得真實的三維立體圖,直觀的再現了異常體的位置、形態及大小。而其他

    儀器一般在左右邊墻各布置一個地震波信息接收器接收地震波,這樣的布置方式只能獲得異常體的位置

    信息,而不能獲得形狀、大小等信息,同時對于大角度斜交隧道的裂隙可能沒有反映。

    圖1.TRT7000超前預報震源及傳感器的典型布置

    ⑧ TRT7000還采用了掃描圖像處理方式,繪制三維視圖,并可以從多個角度觀察缺陷,使得圖像更加清晰,易于理解,從而輕松地進行缺陷診斷。

    ⑨ TRT7000能描繪到隧道水平和垂直方向的所有異物。而其他儀器只能描繪幾乎垂直于隧道的充滿 空氣或水的裂隙及近距的垂直裂隙,不能描繪稍遠距離的下一或第三裂隙(尤其是充氣裂隙)。對于斜交隧道(由其是大角度斜交隧道)的裂隙沒有反映。對于所描繪的傾斜裂隙,會低估它們的距離。

    三、TRT技術在國內的應用

    TRT采用了業內眾多先進技術,成為地下工程地質界的一顆璀璨的明珠,獲得了廣泛的認同,在鐵路、公路、水利、鐵礦、煤礦等領域得到應用,取得了豐碩的成果。下面是TRT在國內的一些應用實例。

    1、斷層破碎帶檢測

    萊蕪谷家臺鐵礦32-2線處涌水量較大,為弄清前方地質構造,2008年10月11日萊蕪鐵礦使用TRT進行檢測,獲得如下的成果圖,從圖中的異常上看,前方存在斷層構造。

    2007年11月在貴州沾益線上進行了檢測,探測結果顯示,掌子面前方存在30米左右的破碎帶。

    2、煤層頂、底巖體地質情況的檢測

    為了掘進,2009年11月8、9日山西潞安煤礦使用TRT對掘進面前方的煤層頂、底板巖體地質情況進行了檢測。檢測結果顯示,在挖掘面前方45米處煤層頂板的巖性發生變化。

    3、采空區檢測

    2011年4月8日在南充-大竹-梁平公路銅鑼山隧道檢測,成果中顯示掌子面前方45米處有一空區,經驗證是先前采煤留下的豎井。

    四、TRT7000配置及參數

    A. 配置:

    主機一臺

    地震波數據采集軟件

    RV3D 處理,顯示軟件

    10個加速度傳感器

    11個無線觸發模塊

    1個觸發器

    基站1個,用來連接主機,控制遠程模塊收集數據;

    基站模塊,向無線模塊發送采集指令,接收無線模塊采集的數據,將數據傳輸到主機

    B.參數:

    1.數據采集

    采用無線數據傳輸和通信,立體布置震源和傳感器,采集立體空間的波場信息;

    2.震源及觸發方式

    錘擊震源,使用觸發開關回路觸發;

    3. 傳感器

    靈敏度1V/g;單分量傳感器,靈敏度1V/g;頻率范圍10-10000Hz;

    4. 無線模塊

    記錄地震波,向基站無線發送記錄到的地震波,頻率范圍: 0.7 to 3900 Hz,采集記錄長 度:64-8192ms,采樣頻率:250-32000道/秒,模數轉換:24位;

    5. 主機

    專用工業級筆記本電腦,松下CF-31,windows中文操作系統 。屏幕尺寸: 13.3英寸CPU型號: Intel 酷睿雙核 L2400CPU主頻: 1.66GHz內存容量: 512MB硬盤容量: 80GB顯卡芯片: Intel GMA 950,USB端口:4個;

    6. 主機分析軟件

    分析軟件基于地震波反射的原理,通過時間濾波器,頻率濾波器,速度濾波器反演預報區域三維空間中的地震波波阻信息,可以2D和3D圖形和圖表形式輸出結果,能生成地質不連續界面、傾角和走向以及與隧道軸交點的三維成像圖,可對結果進行任意切片。

    7.預報范圍

    隧道中心線左右、上下50米,掌子面前方100-300米

    8. 溫度:

    a. 適用溫度范圍: 0 oC到 60oC;

    9.運輸箱尺寸

    兩個運輸箱尺寸:55cm*43Cm*22Cm

    成功案例

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