一 瑞利波探测技术原理

1.系统组成

瑞利波探测系统［YTR（A）］分为井上室内系统和井下系统两个部分，其中井下系统由瑞利波探测仪和加速传感器构成，井下系统设备设计为矿用本安型，并进行了相关行业机构的防爆性检测处理；井上室内系统由主频2GHz以上的兼容性微型计算机、电源专用充电系统、打印机及资料处理分析软件构成，井上室内系统可以进行数据的采集处理并进行信号处理分析，主要将井下工程施工采集的数据进行分析计算处理、存储、显示，并以图表或数字量化的形式输出数据。瑞利波探测系统结构如图1所示。

图1 瑞利波探测系统结构

2.勘探原理

瑞利波探测系统采用面波频谱分析法即瞬态法，通过采集人工地震波并进行反馈分析处理从而得到地层地质结构。通过人工敲打固定在地层表面的圆形底座产生振动信号，不同频率的瑞利波叠加在一起以脉冲的形式向前传播，测点和圆形底座布置在一条直线上，在与底座不同距离处布置六个“信号接收传感器”，将振动信号采集到瑞利波探测仪，利用快速傅里叶变换及频谱分析技术，通过相干函数的互功率谱相位展开谱，以前两个“接收传感器”作为分析对象（其他四个传感器原理同前两个传感器），得到两个记录振动信号，频率不同而导致时间滞后而在传播过程中产生的相位差，由相位差可以得到传播速度和时间。根据两个接收传感器距离求得不同频率传播信号的相对速度，得到所测点频散曲线。瑞利波探测仪探测原理如图2所示。

图2 瑞利波探测仪探测原理

图2 瑞利波探测仪探测原