地铁隧道地质超前预报系统

GSP200 地震波探测仪是先进的地震勘探技术与现代电子技术和人工智能相结合的高科技产品，系统主要应用于隧道开挖过程中探测掌子面前方地质构造的位置和产状，以保证隧道安全生产和工作量的准确评估。

基本原理

隧道构造异常超前预报技术是以岩(石)土体中的弹性波传播特征，以及典型灾害地质体的类型、地质特征及弹性波特征为基础，利用正演模拟和时距曲线特征分析的方法，总结出不同产状地质界面的反射波特征，从而实现超前预报功能。

反射探测方法是将炮点和检波器点布设在同一条巷道里进行探测，接收的是反射地震波信号。当震源激发的地震波向远处传播中遇到不连续体，将产生反射波信号，利用布设在工作面壁上的检波器，就可以接收到这些反射波信号。通过识别和分析这些反射波信号,就能判断出隧道构造异常的位置，并可进一步分析出构造异常类。

隧道地质超前预报主要技术指标

记录单元（主机）：用于接收到的地震波的记录

通道数量：≥24 道，高性能的数据采集系统；

采集频率：包含 16kHz、24kHz、48kHz；

A/D 转换：≥24 位/通道；

采样间隔：0.01ms~1.0ms；

采样点数：2k~32k；

动态范围：≥100dB；

记录长度：≥500ms；

带宽：≥7000 Hz；

触发方式：支持锤击和炸药两种激震方式；

采集功能：锤击叠加功能；

接收单元（传感器）：用于地震波的接收

频率范围：0.5~5000Hz±5%；

传感器灵敏度：≥900mV/g；

各道检波器之间相位相差：＜0.5ms；

共振频率：>15kHz；

横向灵敏度比：≤5%；

频率范围：10~4000Hz±5%；

荷载限定（震动）：不弱于±4000gpk；

安装准备时间（炮孔钻进结束到起爆监测之间的时

间）：≤1 小时；

接收单元：高灵敏三轴地震接收单元，集成 X/Y/Z

方向测量的三轴加速度传感器；

触发装置：用于主机采集数据的触发

触发信号延迟时间：＜0.5ms；

起跳尖锐，振幅能够触发仪器触发仪器内计时电

路；

后处理软件：对于接收到的信号进行后处理，实现

三分量地震数据采集和 3D 地震波场处理

空间分辨率：1~5m；

位置精度：1%~5%；

测试时间：≤3 小时。

频谱分析图

软件主要功能：

软件系统包括数据输入、频谱分析、炮时基校正、滤波、波场分离、P、S波分离、速度分析、偏移等功能模块，可进行超前预报方法处理与解释。

隧道地质超前预报技术特点：

1）增加的频谱分析模块，丰富了处理参数信息，提高了解释精度；

2）采用带通滤波的方法进行有效反射波的提取，增强了对掌子面前方缓倾

角界面反射波的分离能力，提高了工作效率；

3）通过 radon 变换进行波场分离，提高分离精度；

4）支持和 TSP203 格式自由转换；

5）支持三维显示；

6）软件汉化，操作更加简便 。

GSP200 地震波探测仪组成

主机 1 个                     加密狗 1 个

埋入式检波器 1 根             软件 U 盘  1 个

表贴式检波器 1 个             缠线棒 2 根

保护套管 1 套                 配件包 1 个

尾椎固定器 25 个              配件箱 1 个

埋入式传感器连接线 1 盘       强光手电 1 个

延时触发线 1 根               锤击同步开关 1 个

瞬时触发线 1 根               拉锤 1 个

炮线 1 盘                     电源充电器 1 个

电源适配器 1 个               说明书 1 本

简易固定扳手 2 把             保修卡 1 个

多用调平器 1 个               合格证 1 个

钻孔清理器 1 套

触发盒 1 个

触发盒模拟器 1 个