Устройство для возбуждения сейсмических колебаний

 

Использование: в сейсморазведке при возбуждении поперечных волн. Сущность изобретения: внутри гильзы 5, установленной на платформе с грунтозацепами 2, симметрично установлены две взрывные камеры 3. С их внешней стороны расположены концентраторы 4. В фокальной линии концентраторов в камере 3 расположены распределенные заряды взрывчатого вещества 6. К верхней части гильзы 5 на шарнире 10 закреплен демпфер 7. 2 ил. 13 Ю Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 V 1/13

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О Ф (21) 4896574/25 (22) 26.12,90 (46) 23.03,93, Бюл, ¹ 11 (71) Новосибирский государственный университет им, Ленинского комсомола и Институт геологии и геофизики СО PAH СССР (72) Н.Н.Пузырев и В,А.Куликов (73) Новосибирский государственный университет и Институт геофизики Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО PAH (56) Возбуждение поперечных сейсмических волн импульсными источниками, Сибирское отделение АН СССР, Институт геологии и геофизики, Новосибирск: 1981. с.

13-15, Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн, М.: Недра, 1985, с, 18-21.

Авторское свидетельство СССР 4

¹411413,,кл. С 01 1/13, 1974,,, Ж„, 1804633 АЗ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Использование: в сейсморазведке при возбуждении поперечных волн. Сущность изобретения: внутри гильзы 5, установленной на платформе с грунтозацепами 2, симметрично установлены две взрывные камеры 3, С их внешней стороны расположены концентраторы 4. B фокальной линии концентраторов в камере 3 расположены распределенные заряды взрывчатого вещества 6. К верхней части гильзы 5 на шарнире

10 закреплен демпфер 7. 2 ил.

1804633

Изобретение относится к техническим средствам для возбуждения поперечных волн и может найти применение при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых методами многоволновой сейсморазведки, а также при проведении вертикального сейсмического профилирования (В СП).

Цель изобретения — повышения эффективности возбуждения поперечных волн.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — вид А-А на фиг. 1.

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний состоит из: несущей платформы 1, на нижнем основании которой размещены клиновидные плоские грунтозацепы 2, взрывных камер 3, образованных концентраторами 4, выполненными из вязкой и высоколегированной стали, цилиндрической гильзы 5, охватывающей и жестко соединенной с концентраторами 4 по их боковой поверхности и несущей платформой

1, крышек 6 закрывающих торцы гильзы 5, зарядов ВВ 7, пробок 8, связывающих торцы концентраторов 4 и препятствующих прямому воздействию продуктов детонации (ПД) заряда BB 7 по крышкам 6 гильзы 5, демпфера 9, состоя щего из тяжелой механически жесткой пластины, шарнира 10 содержащего проушины 11, охватывающие подшипники скольжения 12, удерживающие демпфер 9 в вертикальном положении, разделяющего внутренний объем гильзы 5 на две равные части, отверстий 13 для выпуска ПД в атмосферу, расположенных симметрично относительно шарнира 10, отверстий-каналов 14, в пробках 8, выполненных по оси взрывных камер 3, для размещения зарядов ВВ 7, конусных насадок

15, расположенных на торцах концентраторов 4 взаимно противоположно отверстиямканалам 14, отверстий 16 в крышке 6 гильзы

5, размещенных симметрично относительно продольной оси гильзы 5 соосно отверстиям-каналам 14 и насадкам 15, предназначенных для доставки зарядов BB 7 во взрывные камеры 3.

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний работает следующим образом, Для приведения устройства в рабочее положение на пункте взрыва (ПВ) производятся подготовительные операции, состоящие из ориентации несущей платформы 1 и гильзы 5 перпендикулярно либо параллельно направлению профиля наблюдений и соединению ее с грунтом при помощи грунтозацепов 2. Эти операции производят при помощи гидроцилиндров транспортно5

55 го средства (на фиг, 1 и 2 не показаны).

Заряд В В7 вводят в одну из взрывных камер

3, например левую, через отверстие 16 крышки 6 гильзы 5 и, проталкивая сквозь канал 14 в пробке 8 до упора в конусную насадку 15, устанавливают вдоль оси взрывной камеры 3. После этого устройство подготовлено к возбуждению поперечных волн, При подрыве заряда ВВ 7 продукты детонации, переносящие механическую энергию взрыва, разлетаются во все стороны во взрывной камере 3 и первую очередь достигают поверхности концентратора 4, где, в результате отражения, механически воздействуют через него на гильзу 5 жестко связанную с ней несущую платформу 1. При этом гильза 5 вместе с платформой 1 приобретают импульс горизонтального перемещения, который через грунтозацепы 2 передает в грунт.

Вместе с тем ПД заряда ВВ 7 движутся с той же скоростью в противоположном направлении и через некоторый малый промежуток времени попадают на демпфер 9, Взаимодействуя с пластиной демпфера 9, ПД отклоняют ее из положения равновесия.

При этом демпфер 9 выполняет роль физического маятника, поглощая часть кинетической энергии ПД заряда ВВ 7, Отклоняясь от положения равновесия, демпфер 9 увеличивает зазор между днищем гильзы 5 и механически жесткой пластиной 9, куда устремляются ПД заряда ВВ 7. Время, в течение которого этот зазор открыт составляет половину периода колебаний демпфера 9, подвешенного на проушинах 11 за подшипники скольжения 12 шарнира 10, 3а этот промежуток времени ПД заряда

ВВ 7 заполнят вторую половину гильзы 5.

Давление в объеме всей гильзы 5 становится одинаковым, Пластина демпфера 9 возвращается в исходное вертикальное состояние, а горизонтальное воздействие

ПД направленное в одну сторону (левую) исчезает, Горизонтальное движение гильзы

5 и вместе с ней несущей платформы 1 прекращается, а в окружающую среду излучается поперечная волна.

Излишнее давление ПД заряда ВВ 7 в объеме гильзы 5 стравливается в атмосферу через отверстия 13, расположенные в верхней части гильзы 5 симметрично относительно шарнира 10, Для предотвращения прямого удара высокоэнергетических ПД заряда 7 по крышкам 6 гильзы 5 служат пробки 8, которые заставляют газы высокого давления обтекать пробки 8 концентратора 4 по криволинейным траекториям, захватывая при этом в два раза больший объем, Это приводит к

1804633

4-А

15 гР:" c

Составитель В, Куликов

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор О. Стенина

Заказ 1078 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 резкому падению давления и снижению ударных нагрузок на крышки 6 гильзы 5, Вместе с этим ПЛ заряда 7 осуществляют прямое воздействие на стенки днища гильзы 5, что создает условия для непосред- 5 ственного вертикального удара несущей платформы 1 по поверхности грунта, генерируя в окружающей породе продольные волны, которые являются волнами помехи.

По этой причине становятся важным обес- 10 печить возможность селекции поперечных волн по признаку фазовой инверсии, Это достигается за счет взрыва заряда

ВВ 7, по весу равного предыдущему, во второй взрывной камере 3, расположенной 15 прямо противоположно первой (на фиг. 1 правой).

B этом случае физическая картина взаимодействия ПД заряда 7 с демпфером 9 останется прежней с той же разницей, что 20 разлет ПД будет происходить в противоположном направлении, а горизонтальная сила, инициированная взаимодействием ПЛ с ближайшим к правому заряду 7 концентратором 4, и приложенная к грунту через не- 25 сущую платформу 1 и гильзу 5, генерирует в породе поперечную волну идентичную по частоте и амплитуде первой, но с фазовым сдвигом на 180О, Предлагаемое устройство повышает эф- 30 фективность возбуждения поперечных волн за счет сокращения операций по бурению скважин и рыхлению земли, локализует продукты детонации зарядов ВВ в ограниченном объеме, обеспечивая подавление звуковой волны, одновременно с этим взрыв производится вне почвы, что снижает вредное воздействие его на окружающую среду, Формула изобретения

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний, включающее демпфер, пробки, цилиндрическую взрывную камеру с продольными отверстиями, с наружной стороны которой расположен концентратор заданной толщины, выполненный в виде двух софокусных поверхностей, а также заряда взрывчатого вещества, распределенные по длине взрывных камер вдоль фокальной плоскости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения поперечных волн, устройство дополнительно снабжено платформой с грунтозацепами, гильзой, а также вторыми концентратором и взрывной камерой, расположенными внутри гильзы симметрично относительно первой камеры и первого концентратора, при этом демпфер шарнирно закреплен в верхней части гильзы симметрично относительно взрывных камер и выполнен в виде механически жесткой пластины,