Пробоотборник для отбора газовых и грунтовых проб

 

Изобретение относится к технике проходки мелких скважин.в мягких порддах с целью отбора,проб грунта и почвенного воздуха, может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых и позволяет повысить производительность при отборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважины. С помощью вибровозбудителя 1, ко.торый погружается в грунт вместе с пробоотборником, обеспечивают десорбцию измеряемых компонентов в газовую пробу с большого объема. Колебания передаются на коронку (к) 7, которая также погружается в грунт. Часть грунта, срезанная режущей кромкой 12, попадает внутрь К 7 и выдавливается вновь поступающим грунтом в приемник грунта 6. Для отбора пробы включают вакуумный насос, и газ, проходя через газопровод 4, попадает в газоанализатор , где определяют содержание компонентов . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (/) tt iPut.f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

13340

А3 (50 4 6 01 Й 1/04 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯРиа. р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4059441/24-26 (22) 25,04.86 (46) 30 .08.87. Бюл. № 32 (71) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (72) M.È.Политиков, В,И.Шадхин, А,:И.Кушулун и Г.А.Долгих (53) 543.053 (088,8) (56) Степанов И.И., Вильдяев В,М.

К вопросу об источниках паров ртути.—

Геохимия, М.: Наука, 1984, ¹- 3, Авторское свидетельство СССР № 519609, кл. G 01 Й 1/22, Е 21 В 49/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 868432, кл. G Ol N 1/22, 1980. (54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ОТБОРА ГАЗОBbIX И ГРУНТОВЫХ ПРОБ (57) Изобретение относится к технике проходки мелких скважин.в мягких порддах с целью отбора проб грунта и почвенного воздуха,может быть использовано припоисках месторождений полезных ископаемых и позволяетповысить. производительность приотборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважины. С помощью вибровозбудителя 1, который погружается в грунт вместе с пробоотборником, обеспечивают десорбцию измеряемых компонентов в газовую пробу с большого объема. Колебания передаются на коронку (К) 7, которая также погружается в грунт. Часть грунта, срезанная режущей кромкой 12, попадает внутрь К 7 и выдавливается вновь поступающим грунтом в приемник грунта

6. Для отбора пробы включают вакуумный насос, и газ, проходя через газопровод 4, попадает в газоанализатор, где определяют содержание компонентов. 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике проходки мелких скважин в мягких породах с целью отбора проб грунта и почвенного воздуха и может быть ис5 пользовано при поисках месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение производительности при отборе почвенных газов и достоверности их анализа 10 с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважины.

На фиг.1 изображен пробоогборник для отбора газовых и грунтовых проб, общий вид; на фиг.2 — то же, продольный разрез.

Пробоотборник для отбора газовых о и грунтовых проб содержит вибромеханизм 1, головку 2, фланец 3, газопро- 20 вод 4, отсасывающий штуцер 5, приемник 6 грунта, коронку 7, фильтр 8 и возбудитель упругихколебаний, включающий основание 9 и один или более (например, три) стержней 10.

Выход газопровода 4 подсоединен к отсасывающему штуцеру 5; Вибромеханизм 1 соединен с головкой 2. Фланец

3 соединен с верхней частью газопровода 4, нижняя часть которого прик- 30 реплена к коронке.

Головка 2 установлена на фланце 3 и соединена с приемником 6 грунта, например, с помощью байонентного соединения (не показано), так что может передавать механические колебания от вибромеханизма 1 приемнику 6 грунта. Например, нижняя часть головки 2 контактирует с верхней частью приемника 6 грунта. Коронка 7 выполнена в виде полого цилиндра, в верхней части наружной поверхности которого выполнен буртик 11, а нижняя часть изготовлена в виде режущей кромки 12.

На наружной поверхности коронки 7 45 имеется кольцевая проточка 13, в которую помещен фильтр 8, В коронке 7 выполнены сквозные каналы 14,, оси которых расположены в плоскостях, проходящих через ось коронки 7. Кана- 50 лы 14 соединены с кольцевой проточкой 13 с одной стороны (так, что. сообщаются с газовой средой через фильтр 8) и с входом газопровода 4 с другой стороны. Нижняя часть внутренней поверхности коронки 7 выполнена в виде усеченного конуса 15, Нижняя часть коронки 7 может быть изготовлена отделяющейся от верхней

57 2 части для облегчения смены или чистки фильтра 8 и. газопровода, а также заточки режущей кромки 12, которая может быть . изготовлена из твердосплавного материала, Приемник 6 грунта выполнен в виде продольно разрезанного на две или более части цилиндра, верхняя часть которого установлена внутри фланца 3, а нижняя — внутри коронки 7 с возможностью осево о перемещения вдоль фланца 3. Возбудитель упругих колебаний, выполненный съемным, может перемещаться вдоль оси пробоотборника от нижней части коронки 7 до фланца 3, который при расположении возбудителя в крайнем верхнем положении механически контактирует с основанием 9, которое имеет осевое отверстие и ручку 16. Газопровод 4 может быть изготовлен из трубок, которые жестко связывают коронку

7 с фланцем 3. Полости трубок в коронке 7 соединены через каналы 14 и фильтр 8 с газовой средой (отбира-;-< емой газовой пробой), а в верхней части соединен между собой и с отсасывающим штуцером 5, выход которого соединен с анализатором (не показан) .

Газопровод 4 может быть изготовлен также из двух аксиально расположенных полых цилиндров, в полость внутреннего при этом вставлен приемник 6 грунта, Стержни 10 возбудителя упругих колебаний могут быть изготовлены в виде конусов, а также в виде одной трубы, внутренний диаметр которой больше диаметра буртика 11 коронки 7, или нескольких труб.

Пробоотборник для отбора газовых и грунтовых проб работает следующим образом.

В пункте отбора устанавливают возбудитель упругих колебаний стерж-. нями 10 вниз и вдавливают их в почву так, чтобы они прошли верхний растительный слой, B осевое отверстие в основании 9 помещают нижнюю часть пробоотборника, устанавливая его режущей кромкой 12 коронки 7 на грунт.

Включают вибромеханизм 1, который создает механические колебания. Последние через головку 2, фланец 3, газопровод 4 и приемник 6 грунта передаются на коронку 7, и она погружается в грунт. При этом грунт, который остается снаружи коронки 7 от режущей кромки 12 до буртика 11, практически не уплотняется. Сохраня13 ется естественная проницаемость для почвенного газа. Часль грунта, которая срезается режущей кромкой 12 и попадает внутрь коронки 7, уплотняется по мере погружения пробоотбор.ника усеченным конусом 15 и выдавливается вновь поступающими в коронку

7 порциями грунта в приемник 6 грунта. Когда буртик 11 коронки 7 проникает в грунт, то он уплотняет его, предотвращая поступление атмосферного воздуха в кольцевую проточку 13, Фланец 3, опускаясь, достигает основания 9 и передает ему механические колебания о1 вибромеханизма 1, Стержни 10 под влиянием механических колебаний также погружаются в грунт, передавая B Hего эти колебания. Далее пробоотборник погружаетсяв грунтвместе с воэбудителемупругих колебаний. Возбуждаемые последним в грунте упругие колебания способствуют десорбции ком. понентов из.грунта в газовую пробу.

Отбор газовой пробы можно производить во время погружения пробоотборника в грунт, при завершении процесса погружения пробоотборника в грунт, а также с момента погружения буртика

11 в грунт до завершения отбора пробы при нахождении коронки 7 в крайнем нижнем положении.

В выбранном режиме отбора газовой пробы включают вакуумный насос анализатора (не показан), и газ (почвенный воздух) поступает в проточку 13 коронки 7, очищается фильтром 8 от крупных частиц пыли, проходит через каналы 14 в газопровод 4 и далее через отсасывающий штуцер 5 в гаэоанализатор, где определяют содержание компонентов. После завершения отбора газовой пробы выключают вакуумный насос и пробоотборник извлекают из изготовленного им шпура. Для этого его вытягивают вверх эа ручку 16.

Так как вибромеханизм 1 не выключен то пробоотборник без больших усилий вынимают из шпура вместе с возбудителем упругих колебаний. Вибромеханизм

1 выключают. Вибромеханизм 1 вместе с головкой 2 поднимают-относительно фланца 3 и вынимают при этом соединенный с головкой 2 приемник 6 грунта Последний отсоединяют от головки 2, разбирают, разъединяя его части, и извлекают грунтовую пробу в виде керна, Собирают приемник 6 грун34057

4 та, сбединяю". его с головкой 2 и уста- . навливают их в пробоотборник. Легким постукиванием по коронке 7 освобож5 дают ее и фильтр 8 от налипшего грунта. Пробоотборник готов к работе на следующем пункте.

Предлагаемый пробоотборник исключает уплотнение грунта в зоне отбора газовой пробы, при этом сохраня)ттся естественные параметры грунта (например, проницаемость) н обеспечивается более полный отбор газовой пробы.

Пробоотборник имеет более простую конструкцию. Кроме того, он обеспечивает десорбцию измеряемых компонентов с большего объема грунта с помощью возбудителя упругих колебаний, а также отбор грунтовой пробы, Извлечение пробоотборника из грунта обеспечивается за счет небольшой поверхности трения — только поверхности буртика 11, Установка фильтра 8 в зоне отбора газовой пробы позволяр5 ет осуществлять предварительную очистку газовой пробы от крупных частиц грунта.

Формула изобретения

3п 1. Пробоотборник для отбора газовых и грунтовых проб, содержащий головку, отсасывающий штуцер и газопровод, причем выход газопровода подсоединен к отсасывающему штуцеру, 35 отличающийся тем, что, с целью повышения производитель- ности при отборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и сни4О жением усилий при извлечении пробоотборника из скважин, он снабжен фланцем, приемником грунта, коронкой и фильтром, причем фланец через газопровод прикреплен к коронке, выполненной в виде полого цилиндра с уплотнительным буртиком в верхней и режущей кромкой в нижней ее частях, с кольцевой проточкой на наружной поверхности и со сквозными каналами, оси которых расположены в плоскостях> проходящих через оси коронки, соединенные с кольцевой проточкой с одной стороны и с входом газопровода с другой стороны, нижняя часть внутренней поверхности коронки выполнена в виде усеченного конуса, приемник грунта выполнен в виде продольно разрезанного цилиндра и установлен нижней частью внутри коронки, а верхйН7ЛРСоставитель Л,Горяйнова

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор А.Огар

Заказ 3957/41

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

° по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4

1334057 в ней -. внутри фланца с возможностью возбудителем упругих колебаний, выосевого перемещения, головка уста- полненным в виде основания и одного новлена на фланце, а фильтр установ. или нескольких стержней и установленлен в кольцевой проточке коронки.. ным с возможностью взаимодействия с

2 ° Пробоотборник по п.1, о т л и- фпанцем и перемещения вдоль газопро ч а ю шийся» тем, что он снабжен вода и приемника грунта.