Устройство для возбуждения поперечных сейсмических волн

Изобретение относится к техническим средствам возбуждения сейсмических волн невзрывным способом и может быть использовано при проведении полевых геофизических работ. Сущность изобретения - создание простого по конструкции, удобного в эксплуатации и надежного в работе излучателя поперечных сейсмических волн. Это достигается тем, что в устройстве для возбуждения поперечных сейсмических волн, содержащем раму, жесткую опорную плиту с грунтозацепами, установленными на основание плиты, и два электродинамических импульсных излучателя, жесткая опорная плита выполнена в виде равнобедренной треугольной призмы с углами при основании 45°, а электродинамические импульсные излучатели установлены на противоположных гранях жесткой опорной плиты под углом 45° к основанию плиты каждый и работают поочередно. Использование двух поочередно работающих разнонаправленных электродинамических импульсных излучателей позволяет использовать операции суммирования и вычитания двух разнополярных сейсмограмм для выделения информативных поперечных сейсмических волн. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к техническим средствам возбуждения сейсмических волн невзрывным способом и может быть использовано при проведении полевых геофизических работ.

Известно устройство для возбуждения продольных и поперечных волн (патент РФ №2053525, приор. 21.07.1992, МПК G01V 1/147), содержащее мачту с направляющими, падающий груз и излучающую платформу. Платформа снабжена промежуточной плитой, горизонтально расположенными инертными массами, вертикально расположенными постоянными магнитами, горизонтально и вертикально расположенными индукционными катушками, установленными симметрично относительно вертикальной оси платформы, причем катушки жестко закреплены на платформе и образуют с ее стенками вертикальные и горизонтальные стаканы, постоянные магниты жестко скреплены с промежуточной плитой, опирающейся на платформу через вертикально расположенные упругие элементы, и образуют подковообразную магнитоактивную систему, каждый полюсный наконечник которой входит в соответствующий вертикальный стакан, инертные массы размещены в горизонтальных стаканах между горизонтально расположенными упругими элементами, пары вертикально расположенных индукционных катушек соединены между собой последовательно, а индукционные катушки, составляющие горизонтальные стаканы, соединены между собой попарно последовательно и каждая пара через переключатель включена в цепь вертикально расположенных индукционных катушек.

Недостатком описанного устройства является сложность конструкции, нетехнологичность в изготовлении, низкая надежность в режиме возбуждении сейсмических волн и неудобство в эксплуатации.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является импульсный невзрывной источник с электромагнитным приводом (патент РФ №2171478, приор. 23.02.2000, МПК G01V 1/02), содержащий жесткую плиту - излучатель сейсмических волн, пригруз демпфера, электрическую систему питания и электромеханический преобразователь. Излучатель выполнен в виде саней с двумя жесткими полыми полозьями, на днище полости каждого полоза помещен пригруз с возможностью его перемещения вдоль высоты стенок полоза, электромеханический преобразователь электромагнитного типа, индуктор преобразователя жестко соединен с пригрузом, а якорь оперт на стенки полоза и отделен от индуктора зазором, между передним концом пригруза и полозом установлен первый демпфер, а между задним концом пригруза и полозом - второй демпфер.

Недостатком этого источника является сложность конструкции, а также то, что в пакете излучаемых сейсмических волн практически отсутствуют поперечные сейсмические волны (излучаются только продольные сейсмические волны).

Сущность изобретения - создание оптимального по конструкции и удобного в эксплуатации излучателя поперечных сейсмических волн.

Это достигается тем, что в устройстве для возбуждения поперечных сейсмических волн, содержащем раму, жесткую опорную плиту и два электродинамических импульсных излучателя, жесткая опорная плита выполнена в виде равнобедренной треугольной призмы с углами при основании 45° и грунтозацепами, закрепленными на основании, а электродинамические импульсные излучатели установлены на противоположных гранях опорной плиты под углом 45° к основанию плиты каждый и запитываются от электрической системы питания с возможностью работы поочередно.

Установка излучателей под углом 45° к основанию жесткой опорной плиты и наличие грунтозацепов, закрепленных на основании плиты, позволяет возбуждать в грунте поперечные сейсмические волны.

Использование двух поочередно работающих разнонаправленных электродинамических импульсных излучателя позволяет использовать операции суммирования и вычитания двух разнополярных сейсмограмм для выделения информативных поперечных сейсмических волн.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство для возбуждения поперечных сейсмических волн состоит из рамы 1, на которой крепится вся конструкция, съемной жесткой опорной плиты 2, выполненной в виде равнобедренной треугольной призмы с углами при основании 45°, которая крепится к раме, двух электродинамических импульсных излучателей 3 и 4, которые крепятся симметрично на противоположные грани опорной плиты, грунтозацепов 5, которые крепятся к основанию опорной плиты, ручек 6 для переноски устройства и установки его в рабочее положение, накладок на опорную плиту 7 для забивания опорной плиты с грунтозацепами в грунт (при необходимости), электрической системы питания 8, от которой запитываются излучатели, и соединительных кабелей 9, соединяющих излучатели с питающим устройством.

Работа устройства происходит следующим образом:

Устройство ориентируется ортогонально относительно направления профиля исследования с целью обеспечения необходимой поляризации поперечных сейсмических волн и устанавливается на поверхность грунта. При этом грунтозацепы под действием собственного веса устройства должны полностью войти в грунт. Если грунт слишком плотный и грунтозацепы входят в грунт не полностью, дополнительно наносятся удары кувалдой по накладкам опорной плиты.

После установки устройства на место проведения работ, по сигналу с сейсмостанции срабатывает первый излучатель, а через определенный промежуток времени второй. Сейсмические волны, возбужденные в грунте в результате работы излучателей, улавливаются сейсмоприемниками, а обработка сейсмограмм производится сейсмостанцией.

Использование двух поочередно работающих импульсных излучателей позволяет использовать операции суммирования и вычитания двух разнополярных сейсмограмм для выделения поперечных сейсмических волн.

Для удобства перемещения устройства на месте проведения работ рама может быть выполнена в виде двухосной тележки (прицепа) или в виде саней, при этом жесткая опорная плита с грунтозацепами и излучателями опускается на грунт и поднимается в транспортное положение с помощью грузоподъемного механизма.

1. Устройство для возбуждения поперечных сейсмических волн, содержащее раму, жесткую опорную плиту, электрическую систему питания и два электродинамических импульсных излучателя, отличающееся тем, что жесткая опорная плита выполнена в виде равнобедренной треугольной призмы с углами при основании 45° и грунтозацепами, закрепленными на основании плиты, а электродинамические импульсные излучатели установлены на противоположных гранях жесткой опорной плиты под углом 45° к основанию плиты каждый и запитываются от электрической системы питания с возможностью работы поочередно.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена в виде двуосной тележки на колесах, а жесткая опорная плита с грунтозацепами и излучателями опускается на грунт и поднимается в транспортное положение с помощью грузоподъемного механизма.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена в виде саней, а жесткая опорная плита с грунтозацепами и излучателями опускается на грунт и поднимается в транспортное положение с помощью грузоподъемного механизма.