El explosivo es detonado por el detonador. El tiempo desde la entrada de corriente hasta la explosión del explosivo es muy corto, hasta 2 ms. La desconexión del oleoducto minero se utiliza como señal de sincronización de la explosión. , lo que indica que la onda sísmica se ha excitado y ha comenzado a propagarse.
La cantidad de explosivo, la litología del medio de explosión, la forma de la carga explosiva y su acoplamiento con el medio de explosión tienen efectos importantes sobre la forma, amplitud y frecuencia de las ondas sísmicas. Hay poca investigación en esta área. La experiencia demuestra que las vibraciones sísmicas provocadas por las explosiones son pulsos casi sinusoidales que decaen rápidamente, con frentes de pulso pronunciados y energía altamente concentrada. Cuando se produce una explosión en un medio uniforme, se forma una vibración de expansión centralmente simétrica, que produce principalmente ondas longitudinales.
Resultados experimentales muestran que la cantidad de explosivo afecta a las características de los pulsos sísmicos. Suponiendo que la carga del explosivo esférico es q, la relación entre la duración del pulso sísmico t y la carga es:
Campo de ondas sísmicas y exploración sísmica
La suma de la amplitud del pulso a y la carga explosiva q La relación sigue la siguiente fórmula:
Campo de ondas sísmicas y exploración sísmica
donde k1 es el coeficiente variable. Cuando la cantidad de explosivo es pequeña, k1 puede alcanzar 1 ~ 1,5; cuando la cantidad de explosivo es grande, k1 se puede reducir a 0,5 ~ 0,2. Esto se debe a que la cantidad de explosivos es pequeña, causando poco daño a las rocas, y la mayor parte de la energía de la explosión se convierte en ondas elásticas cuando la cantidad de explosivos aumenta, la mayor parte de la energía se pierde al destruir las rocas circundantes; y la proporción de energía asignada a las ondas elásticas disminuye. La relación entre amplitud y cantidad explosiva varía debido a diferentes condiciones sísmicas y geológicas, y debe obtenerse experimentalmente en el trabajo real. Al explotar en agua de mar, el valor medio de k1 es 0,65.
La relación entre el período aparente o frecuencia principal de la onda de pulso sísmico y la cantidad de explosivo es:
Campo de onda sísmica y exploración sísmica
Puede Se puede observar que cuanto mayor es la dosis, más largo es el período aparente de la onda, menor es la frecuencia dominante.
La forma de la carga explosiva también afecta a las características de las vibraciones excitadas. En términos generales, las cargas explosivas esféricas tienen el mejor efecto; las cargas cilíndricas largas son menos efectivas y tienden a producir interferencias de transmisión horizontal más fuertes. En la construcción de campos, los explosivos generalmente se sellan en bolsas de plástico cilíndricas y luego se detonan en pozos de varios metros a decenas de metros de profundidad. Para concentrar la energía de la explosión hacia abajo, aumentar la energía para estimular las ondas sísmicas y facilitar la construcción, se han desarrollado explosivos de diversas formas, como cargas perfiladas, cohetes de tierra y cordones detonantes. Esto mejora enormemente el efecto de excitación de las ondas sísmicas.
Las propiedades del medio de explosión tienen una gran influencia en las ondas de pulso sísmico excitadas. Los experimentos muestran que cuando se excitan rocas sueltas a bajas velocidades, la energía se absorbe en grandes cantidades y no se obtienen buenos resultados, lo que resulta en una baja frecuencia de vibración y una energía débil. Cuando se excita en roca dura, la frecuencia de vibración es alta. La frecuencia de excitación en cemento, lutita o nivel freático es moderada.
El experimento también muestra que la relación de acoplamiento entre la energía de la explosión y el medio afecta la energía de las olas. Hay dos relaciones de acoplamiento entre la energía de la explosión y el medio: acoplamiento geométrico y acoplamiento de impedancia. Para cargas cilíndricas, el acoplamiento geométrico es la relación entre el diámetro de la carga y el diámetro del barreno multiplicado por 100. Cuando el diámetro de la carga explosiva es igual al diámetro del pozo de explosión, el acoplamiento geométrico es 100. La relación entre la impedancia característica del explosivo (densidad del explosivo × velocidad de detonación del explosivo) y la impedancia característica del medio (densidad de la roca × velocidad de la onda longitudinal en la roca) se denomina acoplamiento de impedancia. Cuando la relación es igual a 1, la energía de la onda sísmica excitada es máxima.
En respuesta a la situación anterior, con el fin de seleccionar la litología apropiada para la excitación en la zona de baja velocidad para controlar el rango de frecuencia y la energía de las ondas efectivas, cuando se realiza exploración sísmica en tierra, las ondas sísmicas son en su mayoría excitado por explosiones en pozos. Especialmente en lugares con fuertes interferencias de ondas superficiales, si la profundidad de la explosión es mayor que la longitud de onda de las ondas superficiales, la interferencia de las ondas superficiales puede debilitarse.
Las explosiones dentro del pozo permiten una libertad considerable en la elección de litología y profundidad. Para mejorar el efecto de la explosión, el barreno debe llenarse con agua; de lo contrario, la intensidad relativa de las ondas efectivas se debilitará considerablemente, la interferencia acústica aumentará y el barreno colapsará. En áreas donde la perforación es imposible o difícil, como desiertos, campos de arroz, formaciones de loess o grava, a menudo se utilizan explosiones aéreas o en el pozo. Aunque las explosiones en fosos o en el aire pueden excitarse rápida y fácilmente, producirán fuertes ondas sonoras y ondas superficiales, por lo que se deben tomar ciertas medidas en los métodos de trabajo de campo para reducir las interferencias. Las explosiones submarinas se utilizan en la exploración de ríos, lagos y océanos. La experiencia ha demostrado que la excitación en el rango de profundidad de aproximadamente 3 a 4 m en el agua puede obtener buenos registros, pero se debe tener cuidado de no excitar en el limo submarino porque el limo absorbe energía muy fuertemente. Cuando la profundidad de excitación es grande, se pueden generar ondas de interferencia con impactos repetidos y es necesario aumentar la cantidad de carga o reducir la profundidad de carga.
Para aumentar la energía efectiva, a veces se utiliza el método de explosión combinada, es decir, una bolsa de medicamentos grande se divide en varias bolsas de medicamentos pequeñas y se explotan al mismo tiempo. En general, se cree que dicha combinación de fuentes puede mejorar la calidad de grabación de ondas efectivas y producir los siguientes efectos beneficiosos: ① Ciertas ondas de interferencia pueden suprimirse mediante efectos direccionales ② Debido a efectos estadísticos, la relación de amplitud de las ondas efectivas con respecto al azar; aumenta la interferencia causada por las explosiones; ③ aumenta la relación de amplitud de las ondas efectivas con respecto al fondo de interferencia aleatoria no relacionada con la explosión, es decir, el efecto sísmico; Las primeras funciones son las mismas que las de la detección combinada que se analizará más adelante.
Además de las explosiones simultáneas, las explosiones combinadas también cuentan con tecnología de explosión retardada. En esta tecnología, pequeños paquetes explosivos colocados a diferentes profundidades explotan en diferentes momentos, o las ondas sísmicas excitadas por cada disparo se graban en cintas y luego se superponen después de aplicar diferentes tiempos de retardo para formar un determinado frente de onda en plano inclinado. Como resultado, las reflexiones de esas interfaces paralelas al frente de onda aumentan, mientras que otras ondas reflejadas se debilitan. Se trata esencialmente de una explosión dirigida.