Источник сейсмических сигналов взрывного типа
Владельцы патента RU 2722970:
Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к средствам генерирования сейсмической энергии взрывного типа и может быть использовано, например, при разведке полезных ископаемых. Сущность: источник выполнен в виде корпуса (1), снаружи оснащенного шипами. Внутри корпуса (1) с помощью жестких пружин (3) в выемке закреплен плунжер (2). Причем плунжер выполнен в виде треугольной призмы с углами 45° при основании. Технический результат: уменьшение дополнительных перемещений плунжера под действием импульса; возможность генерирования как продольных, так и поперечных сейсмических волн. 1 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области средств ударной сейсморазведочной техники, к устройствам для возбуждения сейсмических колебаний при разведке полезных ископаемых.
Предшествующий уровень техники
Известны разнообразные методы и источники возбуждения сейсмических волн, такие как взрывные, ударные и вибрационные. Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является устройство, минометно-плунжерного типа по патенту РФ №2145428 [1], работающий на зерненном артиллерийском порохе.
Оно содержит миномет с центральным осевым, несквозным каналом; опорную плиту, выполненную за одно целое с минометом; плунжер (не вылетающая мина) с калиберным хвостовиком, размещаемым в центральном канале; узел бокового ввода порохового заряда в камору в виде наклонного канала с поворотным цилиндрическим краном; механизм воспламенения порохового заряда в каморе миномета, выполненный в виде оголенных концов двух электродов, размещенных неподвижно в диэлектрическом донном вкладыше (по типу механизма, известного из патента №2105263 [2]); вертикально расположенный направляющий газоотводный кожух для движения плунжера и сброса в атмосферу пороховых газов; механизмы подъема и опускания миномета с плунжером и опорной плитой; механизмы для крепления источника в транспортном средстве.
Перед работой миномет с помощью своих механизмов опускается опорной плитой на грунт и поджимается к нему. При выстреле плунжер получает скорость порядка 5-7 метров в секунду и, двигаясь внутри газоотводного кожуха, «подскакивает» на высоту порядка 1.75-2.5 метров.
Патент РФ №2488144 [3], использует подобное устройство, но уменьшает отскок по сравнению с патентом РФ №2145428 [1].
Устройство по патенту №2145428 [1] принимается в качестве прототипа.
Основной недостаток способа - прототипа состоит в том, что плунжер совершает несколько перемещений взад-вперед, тем самым создавая дополнительное воздействие на грунт, возбуждая дополнительные помеховые сейсмические волны.
К тому же данное устройство создает только продольные колебания, а для создания поперечных волн необходимо заменять опорную плиту.
Краткое описание чертежа
На фиг. 1 представлена конструкция источника сейсмических волн взрывного типа.
Краткое описание изобретения
Технический результат предполагаемого изобретения заключается в уменьшении дополнительных перемещений плунжера под действием импульса, а также возбуждении источником сейсмических сигналов как продольных, так и поперечных волн.
Технический результат достигается тем, что в предполагаемом устройстве внутри корпуса 1 плунжер 2 выполнен в виде треугольной призмы с углами 45° при основании, а внешняя сторона корпуса 1 оснащается шипами. Движение плунжера 2 внутри корпуса 1 регулируются жестким пружинами 3. Корпус 1 выполняется с выемкой под плунжер 2.
Подробное описание изобретения
Технический результат достигается с помощью плунжера 2, выполненного в виде треугольной призмы с углами 45° при основании, перемещение которого внутри корпуса 1 регулируется жесткими пружинами 3. Для достижения нужного результата основание призмы должна составлять не менее половины основания плунжера. При этом внутри корпуса 1 выполняется выемка под плунжер, а на внешнюю сторону корпуса 1 крепятся шипы для лучшего крепления с грунтом.
Устройство для его реализации представлено на фиг. 1.
На фиг. 1 представлена конструкция устройства, которая включает в себя корпус 1 с плунжером 2, приводимый в движение подрывом заряда 4. Плунжер 2 внутри корпуса 1 закреплен жесткими пружинами 3. Внутренняя выемка в корпусе 1 точно повторяет форму плунжера 2.
Перед началом работы корпус 1 плотно прижимается к грунту так, чтобы шипы плотно вошли в грунт.
При подрыве заряда плунжер 2 движется в корпусе 1 сторону выемки. При ударе плунжера 2 по корпусу 1 возникает механическое воздействие на грунт. В этот момент плунжер 2 получает отрицательный импульс и движется в обратном направлении. Жесткие пружины 3 гасят импульс и не позволяют плунжеру 2 совершать дополнительные движения. Таким образом, плунжер 2 больше не воздействует на стенки корпуса и не производит дополнительного воздействия на грунт.
При ударе плунжера 2 сам корпус возбуждает в грунте продольные сейсмические волны, а треугольная форма выемки совместно с шипами позволяет возбуждать также и поперечные сейсмические волны [4].
Функционирование устройства проверено при геофизических исследованиях. Были зафиксированы продольные и поперечные сейсмические волны при хорошем соотношении полезных сигналов к шуму.
Список источников
1. Патент РФ №2145428, G01V 1/104, 10.02.2000.
2. Патент РФ №2105263, F42B 3/10, 20.02.1998.
3. Патент РФ №2488144, G01V 1/104, 20.07.2013.
4. Ермаков А.П. Введение в сейсморазведку. Тверь: Издательство ГЕРС, 2012. С. 132-145.
Источник сейсмических колебаний взрывного типа, включающий в себя корпус источника и плунжер, размещаемый в корпусе, отличающийся тем, что для одновременного возбуждения продольных и поперечных сейсмических волн и уменьшения дополнительных движений плунжера плунжер выполнен в виде треугольной призмы с углами 45° при основании и закреплен в корпусе жесткими пружинами, при этом корпус изнутри имеет выемку под размер плунжера, а снаружи оснащен шипами.
