Кернометр

 

КЕРНОМЕТР, сод жаищй оонование на кото)ром установлен стакан, подвижный хомут, стойку, визирующий узел, а сснование имеет шкалу азимутов и зенитных углов, отличающийс я тем, что, с аешло | асв1Ирш1ия функциональных возмо)1аюстей и повышения точности вам ренкй, В113)фуюший узел выполнен в виде двух подвижных один относх.тельно держателей с элао тичными элементами, причем на парап стсфсжах д жателей устансжлен фиксатор. (Л ю 00 00 Фиг.1

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С(Х1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н511 Е 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

t© 3

CQ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3323712/22-03 (22) 20. 07.81 (46) 07.07.83, Бюл. Мо 25 (72) Ф. А, Бобылев„Э. Н, Шехтман .и И. Г. Мальяков (7 1) Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья (53) 622.242, (088.8) (56) 1. Шамшева Ф. А. Технология и тех-. ника разведочного бурения. М., Недра", 1973 с. 423.-424.

2. Авторское свидетельство СССР

Мю 794211, кл, Е 21 В 47/026, 1981.

„„SU„„1027381 A (54) (57) КЕРНОМЕТР, содержащий ооновани . на котором устеновлен стакан, подвижный хомут, стойку, визирующий узел, а основание имеет ипсалу азимутов и зенитных углов, о т л и и а ю ш и с я тем, что, с целью расширения функ циональных возможностей и повышения точности измерений, визируюший узел выполней в виде двух подвижнык один относьтельио другого держателей с елао тичными элементами, причем на параа лельных сторонах держателей установлен фиксатор, 1027381

Устройство относится к горному делу, и более конкретно к приборам для определения элементов залегания горных по. род но ориентированному керну, получен( ному при бурении геолого-разведочных скважин., Известен керномвтр, содержащий основание со шкалами зенитного угла и азимута скважины, стакан для закрепления

10 ориентированного керна и вспомогатель ную эамерочную плоскость с вырезом, закрепленную на керне с помощью винтовgl) ..

Недостатком такого кернометра является то, что замерочная плоскасть !

5, касается следа измеряемого элемента в одной (максимум в двух) Гочках, чго резко снижает точносгь измерения угла падения слоев породИэвестен также кернометр, содержащи1Р основание на котором установлен стакан, подвижный хомут, стойку, визирующнй узел, а основание имеет шкалу азимутов и зенитных. углов 2 ) .

Денная конструкпия также имеет не25 дос гаткн, ие дающие возможности с необходимой точностью измерить угол падения слоев пород.- Иопервых, не вс да след измеряемого элемента на керне замкнут, при кругом падении слоев может30 отсутствовать Верхняя (илн верхняя н нижняя)точка перегиба следа (здесь и далее имеются ввиду точки перегиба по большой осн эллипса). Во-вторых, след между точками перегиба не строго ли- 35 неен. По указанным причинам эамерочная плоскость с планкой может в ряде случаев нв выполнить своей э@дачи внзнрующего узла вообще нли выполнить с невысокой точностью. 40

Белью изобретения являвтея расширение функциональных воэможностей и повышение точности измерений, Указанная metaь достигается тем, что керномвтр, содержащий основание, на ко- 45 тором установлен стакан, подвижный хомут, стойку, визирующий узел, е основание имеет шкалу азимутов и зенитки,ис углов, в нем виэируюший узел выполнен в виде двух подвижных друг относнтель- 50 но друга держателей с эластичными эле-. ментами, причем на параллельных стороках держателей усгановлен фиксатор.

На фиг. 1 показан кернометр в аксонометрической проекпии, общий вид; на фиг 2 - виэирующий узел в сборе> на фиг. 3 - пример использования виэирующего узла в случае, когда на нерпе им ются обе точки перегиба следе измеряемого элемента; на фиг. 4 — вид A на фиг. 3; на фиг. S - пример использования визирующего узла в случае, когда .на керне нет обеих точек перегиба следа измеряемого элемента; на фиг. 6 - вид

Б на фиг. 5, <ерномвтр состоит (фиг,1) из основания 1 иа котором на стойках 2 с помощью оси 3 укреплен стакан 4 с возможностью его поворота вокруг вертикальной оси основания и горизонтальной оси 3. Основание имеет шкалу 5 азимутов, а ось 3 - шкалу 6 зенитных углов, На стакане 4 размещен подвижный хомут 7,- с помощью которого к стакану прикреплены стойки 8 и визируюший узел 9, содержащий (фиг.2) два держателя 10 Г»обрезной формы, соединенных между собой шарниром 11 так, что они могут разводиться поворотом вокруг осн шарнире и сводиться, причем в све денном состоянии - цротивоположные сто- роны держателей параллельны.

Внутри держателей укреплен с некоторым натяжением эластичный элемент 12 (например, иэ тонкого резинового шнура), образующии открытый угол, при этом элемент, проходя чврвзэецел 13 на шарнирном соединении, закреплен своими ноннами на конпах держателей.

Верхние поверхности цараллельных сторон держателей и эластичного элемента лежат s одной плоскости (визирующей), а запит 13 расположен по оси симметрии визирующего узла и закреплен на неподвижной осн шарнира.

На параллельных сторонах держателей установлен фиксатор положения эластичного элемента, выполненный в виде съемной скобы 14 с лепками 15. Фиксатор может быть установлен в любом месте аа лареллвльных сторонах держателей. Скоба несет на себе два стержня 16, которые могут бить закреплены винтами 17 в любом положении между параллельными сторонами держателей. (Стержни 16 на фиг.2 условно показаны внутри острого угла, образуемого эластичным элементом, тогда как в рабочем положении они расположены по обв стороны этого угла).

В открытый угол эластичного элементе . может входить до упора в запеп 13 . керн 18 любого диаметра. С помощью винта 19 визирующий узел может закрепляться на стойке 8 и на любой высоте, а с помощью шарнирных соедине1027381 4 ний 20 и 21 принимать нужный наклон; в пределах 0-90

Стакан 4 имеет на торце шкалу 22 апсндальных углов (углов керноскопа), при этом нулевая отметка 23 шкалы 22 расположена в осевой плоскости, перпен-. дикулярной оси 3 вращения сткана 4, На кронштейне 24 визирукнцего узла 9 подвешены компас 25 и шкала 26 лов падения, которая расположена в плос-1о кости, проходящей через ось симметрии визирующегв узла и перпендикулярной этой плоскости.На стороне хомута 7, диаметрально противоположной стойке 8, s плоскости, 15 проходящей через ось симметрии визирующего узла 9, шкалы 26 и стойки 8, нанесена метка 27. Подвижная часть основания снабжена указателем 28 ази мутов, а стойка 2 - указателем 29 зе . 20 нитных углов.

Для закрепления керна разных диамвтpos стакан 4 снабжается набором вту лок — вкладышей (возможно применение и цангового зажима). Эти втулки а 25 также винты для закрепления керна и осей вращения на чертеже не показаны, Измерения с помощью квриометра ведут следующим образом.

Совмещают нулевую отметку 23 с З0 отметкой 27 хомута 7, а указатель 29 азимута с нулевой отметкой шкалы 5 азимутов. Затем поворачивают весь кернометр за основание l до положения, при котором стрелка компаса 25 устанавливается в северном направлении (прм стационарном размещении керномвтра эта операция проводится только один раз).

На ориентированном керне 18 прово\

40 дят карандашом по образующей цилиндра линию от ориентирующей метки. Затем, сняв с визирующего узла Э фиксатор и раз ведя держатели до отказа, вставляют керн 18 в стакан 4 так, чтобы эта линия расположилась против отметки по

45 шкале 22, соотве гствующей углу кврмоскола, и. в этом положении керн 18 закрепляют в стакане 4. Поворачивают ста кан: 4 вокруг вертикальной оси и указатель 28 .устанавливают против значения азимута скважины но шкале 5, Ikeopa чивают стакан 4 вокруг горизонтальной оси 3 и устанавливают по шкале 6 оъносигельно указателя 29 значение зенитного угла скважины. В этом положении 55 ось 3 закрепляют.

При определении-угла и азимута падения следа видимого на керне элемента (контакта, слои, сланцеватости и т,д.) возможны два предельных случая: на кврнв имеются обе точки перегиба этого следа (т.е. след замкнут); на керне нет;, обеих точек перегиба (т.е. след разомкнут).

Остальные положения следа являются промежуточными по отношению к ним.

Для определения угла и азимута паде ния исследуемого элемента керна вращаап хомут 7 вокруг стакана 4 и первме шают с помощью стойки 8 н шарнирных соединений 20 л 21 виэирующий узел с разведенными держателями так, чтобьцдля случая наличия обеих мочек.перегиба (фиг. 3 и 4) - зацеп 13 был устаноьлеи против верхней точкц перегиба на кврне, упираясь в мвв. Пр» этом цос ледоватваьиым сведением м разведением двржатвлей- до отказе ц регулировкой в шарнирных соединениях 20 и 21, а тац жв поворотом стойки 8, добиваются совпадения визируюшвй цлвексстм эластич ного элемента св следом на стороне керна, . обращенной к эацвву. Затем устанавливают фйксатор на держание, Сводя стержни 16, стягивают эластичный элемент к нижней точке иврвгмбе и зехрвцлюж стержни виитамм 17. Убедившись, что визирующая плоскоть теперь ужв цоа постыл совпвлавт е лммивй следа, снима ют показания с соответатвуюпюс инсел азимуте и угла недвцвв ясследувмогв элемента Если -жв цослв сбщж» визируюшвго узла окажется нв совсэм «очное совпадение, Фв операцию визирования повторяют .(тв. снимают Фиксатор, разводят держатели и т дэ) °

В случае аввутствия обеих точек пв рвгиба 1фиг.5 м 6) оцврецияо выполни юа как описано, с твй. разницей, что добиваю си;сввпвдвния обеих ветвей эластмчма в элемента только с боковыми линиями, следа, а стержни сводмг нв к центру, .>a до места пврвсвчвиия боковых линий еледа с нижней секущей их плоскостью, перпендикулярной оси керна.

Угол падения измеряемого элемента относительно указателя, размещенного на ирожагвйнв 24, читаюг по шкале 26, а азимут - пэ хомввсу 25. Наличие щюнштвйцв 24 дает воэможность прово дмть измерения элементов залегания, почти параллельных ссм керна.

Применение в виэируюшвм узле подвижных держателей и фиксатора обеспечи веет яанболев точнов наложение бвэ смв1027381

Ви У4

©иг.4

ВиУЕ

©иаУ Фиг,6

ВНИИПИ Закаэ 4696/36 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щения эластичного элемента на линию следае

Использование предлагаемого кернометра позволяет осуществить измерение иоложеиия исследуемого элемента с са. вюй высокой для данного типа приборов точностью и практически при любом ви1 де траектории следа, так как касание происходит по линии, а не в точках. В свою очередь, это поэволяет повысить

5 информативность ориентированного керна и, как следствие, качество геолого-разведочных работ.