Geofony w sejsmice inżynierskiej

• Autorzy: Pilecki Z. , Harba P. , Adamczyk A. , Krawiec K. , Pilecka E.

Warianty tytułu

EN

An overview of technical parameters of geophones used in seismic engineering

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W sejsmice inżynierskiej czujniki służą jako rejestratory drgań mechanicznych ośrodka geologicznego. W pracy przedstawiono ich klasyfikację. Do najbardziej powszechnych należą geofony, które stosuje się do badań geologiczno-inżynierskich, hydrogeologicznych, geotechnicznych, geomechanicznych oraz w górnictwie. Prawidłowy dobór ich parametrów technicznych ma znaczący wpływ na jakość uzyskanych danych oraz rozdzielczość metody. Najważniejszymi parametrami, które należy wziąć po uwagę to: częstotliwość własna, czułość, tłumienie, zniekształcenia harmoniczne i oporność cewki. Bardzo istotny jest również sposób przytwierdzenia geofonu do podłoża, ponieważ może on znacząco wpływać na odpowiedź impulsową układu pomiarowego. Światowi producenci geofonów oferują szeroki zakres urządzeń o różnych wartościach parametrów technicznych do jak najlepszej akwizycji danych w konkretnych zastosowaniach sejsmicznych. Dodatkowo, nowoczesne geofony trójskładowe mogą rejestrować jednocześnie w trzech kierunkach, co ułatwia identyfikację fal sejsmicznych i opis pola falowego. W artykule dokonano możliwie szerokiego przeglądu podstawowych parametrów technicznych geofonów czołowych producentów na świecie. Sformułowano kryteria doboru geofonów do badań sejsmicznych.

EN

Sensors are used in seismic engineering to record mechanical oscillations of geological medium. This paper presents a classification of the applied detectors. The most common are geophones which used in geological engineering, hydrogeology, geotechnical engineering and mining. Proper choice of the geophone technical parameters is essential for the obtained data quality and seismic resolution. The most important parameters are natural frequency, sensitivity, damping, harmonic distortion and coil resistivity. Geophone coupling to the ground is crucial because of its great impact on impulse response. The global producers of geophones offer a wide range of devices with different technical parameters in order to obtain the best seismic acquisition. Moreover, the newest three-component geophones record in three dimensions simultaneously. It simplifies wave identification and characterization of the wave field. This paper presents a possibly wide overview of geophone basic technical parameters produced by the leading geophysical companies worldwide. Criteria of their selection were formulated as well.

Słowa kluczowe

PL

sejsmika inżynierska; klasyfikacja czujników sejsmicznych; sejsmometr; geofon; akcelerometr; czujniki trójskładowe; parametry techniczne geofonów; odpowiedź impulsowa; tłumienie

EN

seismic engineering; seismic sensor classification; seismometer; geophone; accelerometer; three-component sensors; geophone technical parameters; impulse response; damping

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 70, nr 7
• Strony: 12--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Pilecki Z.

• IGSMiE, Kraków

autor

Harba P.

• IGSMiE, Kraków

autor

Adamczyk A.

• IGSMiE, Kraków

autor

Krawiec K.

• IGSMiE, Kraków

autor

Pilecka E.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• 1. Alcudia A., Stewart R., Kevin W. Hall K. Gallant E.: Field comparison of 3-C geophones and microphones to high-precision blasting sensors. CREWES Research Report — Volume 20 (2008), 1-20.
• 2. Czech E., Kornowski J., Pilecki Z., Sokołowski H., Waśko A.: Wpływ sposobu zainstalowania geofonu na wyniki rejestracji sejsmoakustycznej. „Przegląd Górniczy” 1990, nr 5, s. 6-9.
• 3. Dubiński J., Pilecki Z., Zuberek W. (red.): Badania geofizyczne w kopalniach – przeszłość, teraźniejszość i zamierzenia na przyszłość. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2001.
• 4. Guilin L., Gao Ch., Junyi Z.: Analysis of geophone properties effects for land seismic data. Applied Geophysics t. 6, nr 1, 2009, s. 93-101.
• 5. Gurwicz I. I.: Badania sejsmiczne. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1958, s. 50-54.
• 6. Kornowski J., Gołda I.: Wybrane problemy obserwacji i estymacji energii zdarzeń sejsmicznych. Czujniki drgań i zagadnienie detekcji. „Górnictwo i Geologia” 2011, t. 6, z. 3, s. 87-113.
• 7. Lowrie W.: Fundamentals of Geophysics. Cambirdge University Press, 2007.
• 8. Marcak H., Zuberek W.: Geofizyka górnicza. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1994.
• 9. Marcak H., Pilecki Z., Czarny R., Isakow Z.: Możliwości zastosowania metody interferometrii sejsmicznej w górnictwie. „Przegląd Górniczy” 2014, nr 7 (w druku).
• 10. Maxwell P.W., Faber K., Edelmann H.A.K.: Modern geophones: Do they meet the demands of shallow seismic measurements? Conference papers - 1994 SEG Annual Meeting, Los Angeles, California, s. 595-597.
• 11. Milsom J.: Field Geophysics. Wyd. 3. Chichester, Wielka Brytania, Wiley Publishing, 2003, s. 188-189.
• 12. Pilecki Z. (red.): Poradnik Geofizyka Górniczego. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków 1995.
• 13. Pilecki Z., Harba P., Czarny R., Cielesta Sz., Pszonka J.: Żródła drgań w sejsmice inzynierskiej. „Przeglad Górniczy” 2014, nr 7 (w druku).
• 14. Sah S.H.: Seismic data Acquisition and Recording. Wyd. 1. Allied Publishers Ltd., 2000, s. 38-63.
• 15. Sharma P.V.: Environmental and engineering geophysics. Cambridge, Wielka Brytania, Cambridge University Press, 2002, s. 124-126.
• 16. Sheriff R.E.: Encyclopedic Dictionary of Applied Geophysics. Wyd. 4. Tulsa, Oklahoma, USA, Society of Exploration Geophysicists, 2011, s. 2.
• 17. Trześniowski Z.: Jak odkryć ropę naftową. Agencja ReklamowoWydawnicza Media, Kraków 2005, s. 116-120.
• 18. www.esands.com
• 19. www.igf.edu.pl
• 20. www.rtclark.com
• 21. www.zbuiand.com.pl