申请/专利权人：北京水工资环新技术开发有限公司

申请日：2017-12-18

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN107907908B

主分类号：G01V1/00

分类号：G01V1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2018.05.08#实质审查的生效;2018.04.13#公开

摘要：本发明公开了一种用钻孔做极小震‑检距弹性波反射三维探查的方法及装置，涉及工程地质勘查技术领域。采用多个分层错落布置的检波器，旋转检测同一高度上的多个方向数据，实现了如下有益效果：采用极小震‑检距的弹性波反射法，从一个钻孔波的传播距离可达到并反射的距离，此距离远大于做透射法的距离；在一个深度上，实现，3600的测量；通过钻孔中不同深度的圆形剖面，和同一方向不同深度的纵向剖面，可以形成以此钻孔为中心的圆形测线，和沿此钻孔轴向的多条测线组合成的三维空间的测量系统；通过高频宽带的激震和接收，可以实现米级分辨率的精细探查；通过多个钻孔的组合，可以形成以钻孔为中心线的条带状三维空间测量系统。

主权项：1.一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，包括：安装架、弹性波检波器系统和激振器，所述弹性波检波器系统和所述激振器均安装在所述安装架上，所述激振器位于所述弹性波检波器系统的上方，所述弹性波检波器系统包括固定座和多个检波器，所述检波器分层错落布置在所述固定座上，在每层，所有的所述检波器均匀分布在所述固定座的圆周上；所述检波器采用高频宽带、定向性强的压电式检波器；所述激振器采用等离子体震源即电火花震源或气枪震源，所述弹性波检波器系统和所述激振器之间设置有隔振层，所述弹性波检波器系统和所述激振器之间相距25cm-400cm，形成极小震-检距的排列方式，以达到精细探查之目标；还包括所述检波器系统的固定装置，所述固定装置安装在所述安装架上，且所述固定装置与所述弹性波检波器的固定座连接，当测量系统达到预定位置后，由地面控制主机命令所述固定装置张开撑住钻孔壁固定；还包括转动装置，所述转动装置分别与所述固定装置和所述弹性波检波器系统的所述固定座连接，所述转动装置可带动所述弹性波检波器系统转动；还包括罗盘和地面控制器，所述罗盘与所述地面控制器数据连接；所述用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法为：S1，将装置放入钻孔中定位至第一检测点的深度；S2，调整弹性波收接器中某检波器的方位至预设值后，激发一次，得到一道数据；S3，将弹性波接收器旋转规定的角度后，再激发一次，得到第二道数据；S4，重复S3，得到要求的多道数据，完成第一检测点的检测；S5，将装置定位至下一检测点的深度，并重复S2-S4，完成该检测点的检测；S6，重复S5，至完成所有要求的检测点的检测，得到各个高度检测点对应的多道数据，每个高度检测点的多道数据形成360°角的横向剖面，各个高度的每一个所测方位的结果汇成由各个高度测值组成的铅垂向的纵向剖面，各个方位的纵向剖面和各个高度的横向剖面组成三维空间的采集剖面。

全文数据：用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法及装置技术领域[0001]本发明涉及工程地质勘查技术领域，尤其涉及一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法及装置。背景技术[0002]目前，利用钻孔做地震波对穿或成像，一般采用如下的方法:利用两个钻孔，在一个钻孔中激震，在另一个钻孔中多点接收，然后改变激震点位置，另一个钻孔中再做多点接收，如此重复，在一个孔中利用多个激震点，轮流激震，最后按射线追踪方法形成两个钻孔间成像探查。这种方法是利用透过波和绕射波作探查的，存在以下的一些缺点：①频率偏低，通过采用低于250Hz的频率，无法发现l-2m大小的溶洞等物体;②采用透过波法，例如，从钻孔中浅部激震，孔的深处接收，波走行的距离远大于钻孔间距，因此对钻孔的距离有较大的限制，孔距不能太大，目前孔距要小于20-30m。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法及装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：[0005]—种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，包括:安装架、弹性波检波器系统和激振器，所述弹性波检波器系统和所述激振器均安装在所述安装架上或与之相连接，所述激振器位于所述弹性波检波器系统的上方，所述弹性波检波器系统包括固定座和多个检波器，所述检波器分层错落布置在所述固定座上，在每层，所有的所述检波器均匀分布在所述固定座的圆周上。[0006]优选地，所述检波器采用高频宽带、定向性强的压电式检波器。[0007]优选地，所述激振器采用等离子体震源即电火花震源或气枪震源，所述弹性波检波器系统和所述激振器之间设置有隔振层，所述弹性波检波器系统和所述激振器之间相距25cm-400cm，形成极小震-检距的排列方式，以达到精细探查之目标。[0008]优选地，还包括所述检波器系统的固定装置，所述固定装置安装在所述安装架上，且所述固定装置与所述弹性波检波器的固定座连接，当测量系统达到预定位置后，由地面控制主机命令所述固定装置张开撑住钻孔壁固定。[0009]优选地，还包括转动装置，所述转动装置分别与所述固定装置和所述弹性波检波器系统的所述固定座连接，所述转动装置可带动所述弹性波检波器系统转动。[0010]优选地，还包括罗盘和地面控制器，所述罗盘与所述地面控制器数据连接。[0011]一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法，利用上述的装置，包括如下步骤：[0012]S1，将装置放入钻孔中定位至第一检测点的深度；[0013]S2,调整弹性波收接器中某检波器的方位至预设值后，激发一次，得到一道数据；[0014]S3，将所述弹性波接收器旋转规定的角度后，再激发一次，得到第二道数据；[0015]S4,重复S3,得到要求的多道数据，完成第一检测点的检测；[0016]S5,将装置定位至下一检测点的深度，并重复S2-S4,完成该检测点的检测；[0017]S6，重复S5，至完成所有要求的检测点的检测，得到各个高度检测点对应的多道数据，每个高度检测点的多道数据形成360°角的横向剖面，各个高度的每一个所测方位的结果汇成由各个高度测值组成的铅垂向的纵向剖面，各个方位的纵向剖面和各个高度的横向剖面组成三维空间的采集剖面。[0018]优选地，上一检测点和下一检测点之间的距离为25cm-4m;所述弹性波接收器每次旋转的角度为1°-5°;所述弹性波接收器旋转的总角度小于等于角a，角a为:所有层的检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻两个所述检波器之间的夹角。[0019]优选地，选取铅垂方向的钻孔，S6之后，还包括步骤S7，选取其他的多个钻孔，同时选取与第一个钻孔具有相同高程的检测点，重复SI-S6，得到多个三维空间的采集剖面。[0020]优选地，在多个三维空间的采集剖面中，将利用相邻两个钻孔得到的三维空间的采集剖面在同一高程上横向剖面上的相邻测线夹角错开12，则相邻两个钻孔得到的三维空间的采集剖面在同一高程横向剖面上的相邻测线间隔缩小12，形成连接起来的环形剖面群。[0021]本发明的有益效果是:本发明实施例提供的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法及装置，通过采用多个分层错落布置的检波器，旋转检测同一高度上的多个方向数据，并通过测量多个高度上的数据，得到三维空间的采集剖面，若采用高宽频弹性波，可进行高分辨率精细探查，其有益效果可以总结如下：[0022]1、采用极小震-检距的弹性波反射法。从一个钻孔波的传播距离可达到并反射的距离，此距离远大于做透射法的距离；[0023]2、可在一个深度上，实现，360°的测量，而且探查的方向性确定；[0024]3、通过钻孔中不同深度的圆形剖面，和同一方向不同深度的纵向剖面，可以形成以此钻孔为中心$圆形测线，和沿此钻孔轴向的多条测线组合成的三维空间的测量系统；[0025]4、通过高频宽带的激震和接收，可以实现米级分辨率的精细探查。[0026]5、通过多个钻孔的组合，可以形成以钻孔为中心线的条带状三维空间测量系统。附图说明[0027]图1是弹性波接收器的侧视图；[0028]图2是弹性波接收器的俯视图；[0029]图3是利用钻孔做高宽频弹性波反射三维探查的装置的结构示意图；[0030]图4是钻孔周边检测点探查方向示意图。[0031]图中，各符号的含义如下：[0032]1检波器固定座、2检波器、3固定装置、4转动装置、5装在转动装置中的罗盘、6激振器、7隔震片、8安装架、9钻孔。具体实施方式[0033]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0034]实施例一[0035]如图1-3所示，本发明实施例提供了一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，包括安装架8、弹性波检波器系统和激振器6，所述弹性波检波器系统和激振器6均安装在安装架8上或与之相连接，激振器6位于所述弹性波检波器系统的上方，所述弹性波检波器系统包括固定座1和多个检波器2，检波器2分层错落布置在固定座1上，在每层，所有的检波器2均匀分布在固定座1的圆周上。[0036]上述装置中，可设置1-18个检波器，若为4-8个，则可将所有的检波器均匀排列在一层，且各个检波器的轴向垂直于钻孔安装围成一圈，相邻两个检波器的轴向之间存在一定的夹角，若设置四个检波器，则相邻两个检波器之间的夹角为9〇°，若设置六个检波器，则相邻两个检波器之间的夹角为60°，若超过8个检波器，则可以将所有的检波器分布排列成两层或三层，各层检波器互相错开排列，例如18个检波器按三层排列安装，则每层安装6个检波器，在每层，相邻检波器之间的夹角为60°，则三层的18个检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻检波器之间的夹角为20°;若设置12个检波器按二层排列安装，则每层安装6个检波器，在每层，相邻检波器彼此夹角为60°，则在两层的12个检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻检波器之间的夹角为30°，如图4所示。[0037]上述装置的工作原理为：[0038]将整套装置通过安装架8与钻杆或钢丝绳及电缆连接，放入钻孔中，放到预定深度后，开始某一点的测量，每个点可激发一次，也可以激发多次进行垂直叠加。如果需要加密，则可通过转动转动装置4旋转弹性波检波器系统（固定座1和检波器2进行多个不同方位的测量，旋转角度可从1°到测量所需角度，最多不超过所有层的检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻两个所述检波器之间的夹角；[0039]一个高度各方向测量完后，可将装置提升至下一检测点所在的深度，然后通过罗盘5确定检波器的实际方向，通过地面上的控制主机调整弹性波检波器系统的角度到第一个点测量的相同角度，进行第二个检测点的测量，如此重复，一直到工作设置的高度位置，这样便可测出各高程的测量结果；[0040]按照上述的测量方式，就可以测量出每一检测点所在高度的360°角或所需角度）的一组环形剖面，各不同高度剖面可以构成一系列高度的“切片”，各个高度的每一个所测方位的结果也可汇成由各个高度测值组成的铅垂向（在钻孔倾斜情况下为沿钻孔方向）的纵向时间剖面，从而就形成了纵剖面和横剖面组成的三维空间的采集剖面，即可得到三维测量结果。[0041]本实施例中，检波器2可以采用高频宽带、定向性强的压电式检波器。[0042]采用高频宽带检波器，可以在10Hz-4000Hz范围内不压制也不专门放大某一频段的波，而是可以全信息的接收反射波;而定向性强的检波器，至少要横向灵敏度5%，采用定向性强的压电式检波器，可以压制直达波，同时使得接收到的反射波方向性强。[0043]本实施例中，激振器2可以采用等离子体震源即电火花震源或气枪震源。[0044]本实施例中，所述弹性波检波器系统和激振器6之间设置有隔振片7。采用上述结构，可以减低激震点的激震波对接收检波器的横向冲击。[0045]本实施例中，所述弹性波检波器系统和激振器6之间相距25Cm-400cm，形成极小震-检距的排列方式，以达到精细探查之目标。这种极小震-检距的布置方法，是为了避免直达波的干扰，也使得激震、接收的方向性强，并有利于激震能量效率最大，用较小的激震能量可接收到较远距离的反射波，也有利于探查到溶洞等有限大小的物体。[0046]本发明实施例提供的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，还可以包括检波器系统的固定装置3，固定装置3安装在安装架8上，固定装置3与所述弹性波检波器的固定座1连接，当测量系统达到预定位置后，地面控制主机命令固定装置3张开撑住钻孔壁固定。[0047]在实际应用过程中，可以在弹性波检波器系统的上、下方各设置一个检波器系统的固定装置3,用于在测量时张开撑在钻孔壁上固定弹性波检波器系统，以便调整检波器的方位角，并在激震器激震时防止弹性波检波器的摇晃和位移。[0048]本发明实施例提供的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，还可以包括转动装置4,转动装置4分别与固定装置3和所述弹性波检波器系统的固定座1连接，转动装置4可带动所述弹性波检波器系统转动。[0049]上述结构中，可以在弹性波接收器的上下方各设置一个转动装置，该转动装置可以采用滚珠轴承类型或者其他类型。[0050]采用上述结构，可以实现弹性波接收器的转动。转动装置可以通过马达进行驱动，为了实现自动化控制，可以采用控制器对马达进行控制，使其按照预设程序进行设定角度的自动转动。[0051]在使用该装置在钻孔中进行极小震-检距弹性波反射三维探查的过程中，在钻孔中每一个检测点对应的深度，如果需要对多个不同的方位进行探查，则可以通过转动装置完成对弹性波接收器的多次旋转，从而得到不同方位的探查数据。[0052]本发明实施例提供的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，还可以包括罗盘5和地面控制器，罗盘5与所述地面控制器数据连接。[0053]上述结构，在使用的过程中，可以在每个检测点的深度上，进行第一次激发前，调整弹性波接收器的方位时，通过采用上述结构，使某确定的检波器旋转至罗盘指北的方向，从而实现在旋转角度相同的情况下，在不同的检测点深度上，进行激发一接收时，某确定的检波器能够指向相同的方位，进而使得其他的所有的检波器也能够对应的指向相同的方位。[0054]实施例二[0055]本发明实施例提供了一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法，利用实施例一所述的装置，包括如下步骤：[0056]S1，将装置放入钻孔中定位至第一检测点的深度；[0057]S2，调整弹性波收接器中某检波器的方位至预设值后，激发一次，得到一道数据；[0058]S3，将所述弹性波接收器旋转规定的角度后，激发一次，得到一道数据；[0059]S4,重复S3,得到要求的多道数据，完成第一检测点的检测；[0060]S5，将装置定位至下一检测点的深度，并重复S2-S4，完成该检测点的检测；[0061]S6，重复S5，至完成所有要求的检测点的检测，得到各个高度检测点对应的多道数据，每个高度检测点的多道数据形成360°角的环形剖面，各个高度的每一个所测方位的结果汇成由各个高度测值组成的铅垂向的纵向剖面，各个方位的纵向剖面和各个高度的横向剖面组成三维空间的采集剖面。[0062]上述方法中，在钻孔中激震，在钻孔中极小震-检距接收反射波，钻孔周边测点探查方向如图4所示。[0063]上述方法具体的实施过程中，可以将装置通过安装架8与钻杆或钢丝绳及电缆连接，放入钻孔中，放到预定深度后，开始某一点的测量，每个点可激发一次，也可以激发多次进行垂直叠加。激发-接收一个方向后，如果需要加密，则可通过旋转弹性波接收器进行多个不同方位的测量，旋转角度可从1°到测量所需角度，最多不超过所有层的检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻两个所述检波器之间的夹角；[0064]一个高度各方向测量完后，可将装置提升至下一检测点所在的深度，然后调整弹性波接收器的角度到第一个点测量的相同角度，进行第二个检测点的测量，如此重复，一直到工作设置的高度位置，这样便可测出各高程的测量结果；[0065]按照上述的测量方式，就可以测量出每一检测点所在高度的360°角或所需角度）的一组环形剖面，各不同高度剖面可以构成一系列高度的“切片”，各个高度的每一个所测方位的结果也可汇成由各个高度测值组成的铅垂向（在钻孔倾斜情况下为沿钻孔方向）的纵向时间剖面，从而就形成了纵剖面和横剖面组成的三维空间的采集剖面，即可得到三维测量结果。[0066]所以，本发明实施例提供的方法，具有如下的优点：[0067]1、采用极小震-检距的弹性波反射法。波的传播距离为从一个钻孔可达到并反射的距离，此距离远大于透射法的距离；[0068]2、可在一个深度上，实现，360°的测量，而且探查的方向性确定；[0069]3、通过钻孔中不同深度的圆（环形剖面，和同一方向不同深度的纵向剖面，可以形成以此钻孔为中心的圆（环形测线，和沿此钻孔轴向的多条测线组合成的三维空间的测量系统；[0070]4、通过高频宽带的激震和接收，可以实现米级分辨率的精细弹查。[0071]本实施例中，上一检测点和下一检测点之间的距离可以为25cm-4m;这属于极小震-检距范围，它可以保证接收到相对强的反射波，并具有极小震-检距方法的一系列优点。所述弹性波检波器系统每次旋转的角度可以为1-5°;所述弹性波检波器系统旋转的总角度小于等于角a，角a为:所有层的检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻两个所述检波器之间的夹角。[0072]采用本发明实施例提供的方法得到的三维空间的采集剖面，每一高度测量的横向水平或者倾斜钻孔时的垂直钻孔方向）剖面，是自钻孔向外辐射的扇形剖面，例如，若各相邻剖面角距为5°，在距钻孔40m处，剖面距离为3•5m;在距钻孔5〇m处，剖面距离则为4.4m;在距钻孔l〇〇m处，剖面距离则为8•7m;在距钻孔2〇Om处，剖面距离则为17•5m。为缩小剖面距离，可以缩小每一高度各不同方位剖面间夹角，例如，从5°间距缩小至2°、1°间隔；[0073]本实施例提供的利用钻孔做极小震_检距弹性波反射三维探查的方法，S6之后，还可以包括步骤S7,选取的第一个钻孔为铅垂向的钻孔，然后选取其他的多个铅垂向的钻孔，同时选取与第一个钻孔具有相同高程的检测点，重复S1-S6,得到多个以钻孔为中心的三维空间的采集剖面，这时各个钻孔的各个测量深度应标高相同以有统一的标准。[0074]采用本发明实施例中，为缩小剖面距离，在采用铅垂向钻孔的情况下，还可以通过一定距离外的另一个钻孔，设立高程及高度间隔一致的另一组不同高度的环形剖面，将两个钻孔的同一高程环形剖面上的各侧线夹角错开12,这样两个钻孔的同一高程环形剖面的末端的测线间隔即可缩小12。这样还可以通过一组钻孔形成一个连接起来的环形剖面群。钻孔间距离由每一个钻孔发射一接收的能力和需要来定。例如两钻孔相距100m，2钻孔均己以5°间隔做一剖面，则两孔同一标高的相向一面在50m处的剖面距为4.4m，若两孔剖面夹角错开2.5°则线间距缩为2•2m，若剖面叠加若干米，叠加部分的线间距则更小。[0075]因此，采用本发明实施例提供的方法，可以利用一个钻孔，形成一个圆桶形的三维空间成像空间，也可以利用两个或者多个钻孔连接成三维成像空间，即通过多个钻孔的组合，可以形成以钻孔为中心线的条带状三维空间测量系统。[0076]具体实施例：[0077]1、本实例针对的是铅垂向钻孔；[0078]2、探查装置结构如图1、2、3[0079]1弹性波检波器系统安设12个检波器，分上下两层，相邻检波器角度间隔为30°;检波器采用高频宽带、定向性强的压电式检波器，检波器的安设平面与钻孔垂直；[0080]2在弹性波检波器系统的上方和下方，与固定装置之间各设置一个转动装置，该转动装置可以采用滚珠轴承类型或者其他类型，并通过导线传输到地面由接收主机控制；在转动装置上安装小型马达，通过主机控制整个弹性波检波器系统可以自由旋转1°到90°的任意角度;并在弹性波检波器系统下方设立一个罗盘，罗盘的指北方向通过导线与地面控制及接收主机相连，并在地面控制及接收主机上显示，通过地面控制及接收主机控制小马达，带动弹性波检波器系统旋转，使某确定的检波器旋转至与罗盘指北的方向重合，实现每次激发一接收时，各检波器均指向同一位置；[0081]3在检波器组合和转动装置的上、下方各设置一个固定装置，它在接受到地面接收主机命令后可张开撑住钻孔壁，用于固定弹性波接收器，以便调整检波器的方位角，并在激震器激震时防止弹性波接收器的摇晃和位移；[0082]4在钻孔中弹性波检波器系统的上部，相距25cm-400cm，设置激震器，采用电火花震源或称等离子体震源）；[0083]5在激震器与弹性波接收器之间，设置一层隔震片，以减低激震点的激震波对接收检波器的横向冲击。[0084]3、测量方法[0085]⑴钻孔深51m;[0086]2将整套装置与钢丝绳和电缆连接，放入钻孔中，放到深50m后，开始第一点的测量孔深应以孔口标高统一计算）。每道激发2次，进行垂直叠加。同一标高相邻检波器夹角为30°，一道激发测量完后，通过主机控制小马达，旋转弹性波检波器系统进行加密测量，旋转角度为5°，激震下一道测量完后再旋转5°测量…转动5次后共转动25°角，如果测量共360°每道夹角为5°，则共得到72道数据。[0087]3激震器每一次激震，同时开通各检波器接收的零时间，各检波器接收到的反射波及反射时均各自通过相应的道存入主机接收系统，这些所测的各道时间曲线，由主机或传送到其他计算机。再由资料处理软件汇成时间剖面，并根据需要进行相应的处理；[0088]⑷一个局度各方向测量完后，提升5〇cm，然后调整弹性波各检波器的角度到第一个点初始测量的相同方位，进行第二个高度点的测量，如此重复，一直到工作设计高度止，这样便可测出各高程的测量结果；[0089]⑸按照⑵一⑷所述的测量方式，可测量每一高度的360。角的一组环形剖面横剖面），各不同高度环形剖面可以构成一系列高度的“切片”，各个高度的每一个所测方位的结果还可汇成由各个高度测值组成的铅垂向的时间剖面纵剖面）。这样就形成了纵剖面和横剖面组成的三维空间的采集剖面构成的三维测量结果；[0090]6每一高度测量的横向剖面，是自钻孔向外辐射的扇形剖面，例如，各相邻道剖面角距为5°，在距钻孔40m处，剖面距离为3.5叱在距钻孔5〇m处，剖面距离则为4•4m;在距钻孔100m处，剖面距离则为8.7m;在距钻孔200m处，剖面距离则为丨7.5m。为缩小剖面距离，可使用2种方法：[0091]①缩小每一高度各不同方位剖面间夹角，例如，从5°间距缩小至2。间隔；[0092]②通过一定距离外的另一个钻孔，设立高程及高度间隔一致的另一组不同高程的环形剖面，2钻孔的同一高程环形剖面上的各测线夹角错开丨2,这样2钻孔的同一高程环形剖面的末端的测线间隔即可缩小12。这样还可以通过一组钻孔形成一个连接起来的环形剖面群沿钻孔轴向的纵向剖面群构成大数据的三维空间的测量剖面群。这里的高程是指按标高所确定的统一的标高。钻孔间距离由每一个钻孔发射一接收的能力和需要来定；[0093]⑺可以利用1个钻孔，开$成一个圆柱形的三维成像空间，也可以通过2个或者多个钻孔连接成更大范围的三维成像空间。[0094]通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果:本发明实施例提供的利用钻孔做高宽频弹性波反射三维探查的方法及装置，通过采用多个分层错落布置的检波器，旋转检测同一高度上的多个数据，并通过测量多个高度上的数据，得到三维空间的采集剖面，其有益效果可以总结如下：[0095]1、采用极小震-检距的弹性波反射法。波的传播距离，可达到从一个钻孔可达到并反射的距离，此距离远大于透射法的距离；[0096]2、可在一个深度上，实现，360°的测量，而且探查的方向性确定；[0097]3、通过钻孔中不同深度的圆（环形剖面，和同一方向不同深度的纵向剖面，可以形成以此钻孔为中心的圆环形测线，和沿此钻孔轴向的多条测线组合成的三维空间的测量系统；[0098]4、通过高频宽带的激震和接收，可以实现米级分辨率的精细弹查。[00"]5、通过多个钻孔的组合，可以形成以钻孔为中心线的条带状三维空间测量系统。[0100]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

权利要求：1.一种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，包括:安装架、弹性波检波器系统和激振器，所述弹性波检波器系统和所述激振器均安装在所述安装架上或与之相连接，所述激振器位于所述弹性波检波器系统的上方，所述弹性波检波器系统包括固定座和多个检波器，所述检波器分层错落布置在所述固定座上，在每层，所有的所述检波器均勾分布在所述固定座的圆周上。2.根据权利要求1所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，所述检波器采用高频宽带、定向性强的压电式检波器。3.根据权利要求1所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，所述激振器采用等离子体震源即电火花震源或气枪震源，所述弹性波检波器系统和所述激振器之间设置有隔振层，所述弹性波检波器系统和所述激振器之间相距25cm-400cm，形成极小震-检距的排列方式，以达到精细探查之目标。4.根据权利要求1所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，还包括所述检波器系统的固定装置，所述固定装置安装在所述安装架上，且所述固定装置与所述弹性波检波器的固定座连接，当测量系统达到预定位置后，由地面控制主机命令所述固定装置张开撑住钻孔壁固定。5.根据权利要求4所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，还包括转动装置，所述转动装置分别与所述固定装置和所述弹性波检波器系统的所述固定座连接，所述转动装置可带动所述弹性波检波器系统转动。6.根据权利要求1所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的装置，其特征在于，还包括罗盘和地面控制器，所述罗盘与所述地面控制器数据连接。7.—种用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的装置，包括如下步骤：S1，将装置放入钻孔中定位至第一检测点的深度；S2，调整弹性波收接器中某检波器的方位至预设值后，激发一次，得到一道数据；S3，将所述弹性波接收器旋转规定的角度后，再激发一次，得到第二道数据；S4，重复S3，得到要求的多道数据，完成第一检测点的检测；S5，将装置定位至下一检测点的深度，并重复S2-S4，完成该检测点的检测；S6,重复S5,至完成所有要求的检测点的检测，得到各个高度检测点对应的多道数据，每个高度检测点的多道数据形成360°角的横向剖面，各个高度的每一个所测方位的结果汇成由各个高度测值组成的铅垂向的纵向剖面，各个方位的纵向剖面和各个高度的横向剖面组成三维空间的采集剖面。8.根据权利要求7所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法，其特征在于，上一检测点和下一检测点之间的距离为25cm-4m;所述弹性波接收器每次旋转的角度为1。-5°;所述弹性波接收器旋转的总角度小于等于角角a为:所有层的检波器的轴向都投影到同一个水平面上时，相邻两个所述检波器之间的夹角。9.根据权利要求8所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法，其特征在于，选取铅垂方向的钻孔，S6之后，还包括步骤S7，选取其他的多个钻孔，同时选取与第一个钻孔具有相同高程的检测点，重复S1-S6,得到多个三维空间的采集剖面。10.根据权利要求9所述的用钻孔做极小震-检距弹性波反射三维探查的方法，其特征在于，在多个三维空间的采集剖面中，将利用相邻两个钻孔得到的三维空间的采集剖面在同一高程上横向剖面上的相邻测线夹角错开12,则相邻两个钻孔得到的三维空间的采集剖面在同一高程横向剖面上的相邻测线间隔缩小12,形成连接起来的环形剖面群。

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