摘要：井下地电阻率观测方法能有效减小和抑制地表干扰因素影响,提高观测精度.近年来,该方法在国内得到了快速发展.但也存在一些需要解决的问题,其中观测装置稳定性就是很重要的一个问题,影响装置稳定性最重要的因素就是外线路绝缘性能.外线路埋设在上百米深的地下,其绝缘性能在长期的观测中可能出现变化,对观测结果造成影响.本文通过理论分析计算,定量给出了井下地电阻率观测中线路绝缘性能对观测结果影响,并据此提出了外线路绝缘的技术要求,为该类台站的设计、建设和运行提供了技术依据.

摘要：水压致裂技术作为一种绝对应力测量方法广泛地运用在原地应力测量领域,在其测量过程中影响岩石破裂值的流体力学影响因素主要是压裂液的注液速率、黏度和密度等,因此应开展流体力学影响因素的室内模拟试验,定量分析各因素对于原地应力测量准确度的影响。由于因素数量较多且该试验对于岩芯试块为破坏性试验,因此试验设计较为复杂且次数较多,全面试验或正交试验方案将严重影响试验实际操作和试验效果。本文在理论分析流体力学因素对于裂缝扩展和破裂压力影响基础上,提出一种基于混合水平均匀设计方法的水压致裂模拟试验优化方案,根据压裂液的注液速率、黏度和密度等影响因素及其参数值(水平数)构建均匀试验设计方案,利用DPS数据处理软件获取最优混合水平的均匀设计表,然后根据最优均匀设计表选择不同流体力学参数的典型点进行试验。最后将试验结果与部分全面试验结果进行对比分析,证明优化试验的岩石破裂值均处于全面试验测量区间内,印证了不同流体力学因素对于岩石破裂值的影响效应。本文中优化算法试验方案通过较少的试验次数简化了试验流程,试验次数仅为正交试验的四分之一,因此显著提高了水压致裂多影响因素模拟试验效率,对于后续建立不同流体力学影响因素的破裂压力修正公式与补偿模型提供了一种快速有效的试验方法,对原地应力进一步精确测算具有一定的积极意义。

摘要：采用通用制图工具GMT,以人机交互可视化的方式提供地震常规产品的绘图接口;利用GhostScript API实现了Postscript图件的所见即所得;并开发多个格式转换接口实现与MapInfo环境的数据对接,最终完成集图件绘制、数据预处理、格式转换和数据分析功能于一体的GMT制图子系统,可进一步提升MapSIS系统的适用性和实用性。

摘要：地电阻率交流观测方法能够有效抑制测区杂散电流的干扰,包括地铁、轻轨等城市轨道交通的干扰,但是由供电线路与测量线路间磁场的相互作用所引起的电感性耦合效应会对观测结果产生一定的影响.为研究电感性耦合效应的特征,本文建立了地电阻率交流观测的电感性耦合模型,同时计算了供电线路与测量线路间的互感系数.在此基础上,通过正演模拟分析供电信号频率、地电阻率值、供电线和测量线间距离以及平行长度等参数对电感性耦合效应的影响,并将电感性耦合模型应用于台站实际观测数据的分析中,验证模型的合理性.结果表明,电感性耦合效应随供电信号频率、供电线与测量线平行长度的增大而增大,随供电线与测量线间距离的增大而减小,随地电阻率的变化存在峰值;且模型预测的地电阻率值与台站实际观测值有较好的一致性.本文的研究结果为消除地电阻率交流观测值中的电感性耦合效应提供了理论依据和基本模型,为地电阻率交流观测系统的设计和建设提供参考.

摘要：SS-Y伸缩仪在中国地壳形变观测中已安装使用多年,为了保证观测信噪比,伸缩仪基线长度一般在10~30 m之间,过长的基线导致仪器易受环境干扰的影响;同时,由于没有密封设计,长期使用会出现格值误差等问题。针对SS-Y伸缩仪所存在的不足,研制了一种新型短基线伸缩仪,仪器基线长度为1 m,采用具有较高精度的电容传感器进行位移测量,并设计了全新的整体密封结构,使仪器具备更好的抗干扰能力。线性度、灵敏度等参数测试及观测试验结果表明,该新型短基线伸缩仪具有良好的性能特性和观测信噪比,这为仪器的进一步优化打下了基础。

摘要：为解决座钟式矢量磁力仪长期稳定性差,以及一体化悬挂式球形分量线圈相互干扰、分量噪声大等实际问题,提出了基于分体悬挂式球形线圈的质子矢量磁场测量仪,详细介绍其测量原理及仪器结构。此外设计了低成本简易观测仓,两套样机在蒙城地震台开展了一年的对比观测实验。结果表明,仪器Ⅰ总强度、水平分量和磁偏角噪声为0.23 nT、0.24 nT、2.97″,仪器Ⅱ为0.28 nT、0.26 nT、3.29″,均优于台网平均噪声水平,其中仪器Ⅰ总强度和水平分量噪声优于台网最低噪声。两套仪器水平分量基线偏离最大为6.5 nT、4.7 nT,磁偏角基线偏离最大为0.67′、0.54′,明显小于座钟式磁力仪平均水平,具有良好稳定性。

摘要：由于运维时间长,RZB钻孔应变仪存在元器件老化、材质蠕变等问题,使传感器性能不断发生变化,需要定期对其进行原地静态物理标定。目前采用的以压电陶瓷为核心的静态物理标定方式存在迟滞、蠕变、非线性等缺陷,使标定结果精度差、误差大。本文设计了以陶瓷马达为核心、光栅传感器作为反馈、RS485总线为基础的远程线性标定机构,实现了RZB钻孔应变仪原地线性标定功能。在实验室开展原地线性标定模拟试验,传感器满量程的标定数据结果表明,标定分辨率达到2μm,线性度优于1%。

摘要：直接拉伸试验是测量岩石抗拉强度最直接有效且最有理论和实际价值的方法,但在传统直接拉伸试验中试样加工难度大,测试设备要求高。为克服传统直接拉伸试验加载困难的缺点,准确测定岩石的抗拉强度,设计研发了多直径岩芯双圆环直接拉伸试验机,从试验和数值模拟两方面重点研究了双圆环直接拉伸试验中试样尺寸的影响和最优取值范围,包括外环直径与试样直径比r_1/R、内环直径与试样直径比r_2/R、内环直径与外环直径比r_2/r_1三个比值的最优范围。研究结果发现,外环直径和内环直径满足r_1/R=0.62±0.08、r_2/R=0.45±0.12、r_2/r_1=0.64±0.06时内外环根部与内外环重叠部位最大应力值相近,获得的抗拉强度与理论值较一致,与其他试验相比,双圆环直接拉伸试验的结果标准差和振荡系数最小。

摘要：石英水平摆倾斜仪在前兆地震观测中得到了广泛的应用,取得了较好的观测数据,但是仍然存在一些不足,如灵敏度未知、频率特性不理想等.为解决这些问题,本文提出一种基于力平衡反馈技术的石英水平摆倾斜仪设计方法.该方法通过差动式电容换能器检测摆锤的位置信息,将其转换成电信号输出;同时通过电子线路将输出电压信号处理后反馈给摆锤,该反馈电压在摆锤上产生一静电力.根据该设计方法,我们研制了原理样机并进行了测试,结果表明,样机的灵敏度为16801V/(m·s^(-2)),样机的幅度响应在从DC到5s都是平坦的.

摘要：石英水平摆倾斜仪在前兆地震观测中得到了广泛的应用,但是仍然存在现场安装前灵敏度未知的问题。为解决该问题,引入静电力反馈技术,理论推导了仪器的传递函数和灵敏度等参数,提出了在平行金属板结构中同时实现微位移测量和静电力反馈的方法,并进行了具体设计和调试。实验结果显示,样机的灵敏度测试结果与反馈模型理论计算结果一致,表明引入静电力反馈后,能够实现石英水平摆倾斜仪灵敏度参数的常数化。