Устройство для приема упругих колебаний

 

О П И С А Н И Е 1iц 5864I0

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сааа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 аявлено 04.01.76 (21) 2307280/18-25 с присоединением заявки № (51) М, Кл. G 01Ч 1/40

Совета Министров СССР ,па делам изобретений н открытий (53) УДК 550.834:622.241 (088.8) (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 27.12.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. Я. Пята, В. А, Кривчиков и В. П. Мозговой

Всесоюзный научно-исследовательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

ГосУдаРственнык комите((23) Приоритет

Изобретение относится к области геофизических методов разведки и может быть использовано для акустических измерений при поисках рудных тел, не,вскрытых горными выработками и скважинами, выделения трещиноватых и карстовых зон в горном массиве с целью решения геологических и инженерногидрологических задач.

Известны устройства для геофизических исследований в скважинах, например устройство для направленного приема упругих колебаний, которое состоит из поворотного цилиндра, вращаемого через понижающий редуктор электродвигателем, в котором размещены сейсмоприемники. Направление приема упругих колебаний контролируется инклинометром, рамка которого жестко связана с поворотным цилиндром.

Однако это устройство не позволяет представлять измерения в незаполненных водой скважинах, пройденных на месторождениях, разрабатываемых с осушением, в которых акустический контакт приемников с горной породой не достигается, а также в горизонтальных и слабонаклонных скважинах вследствие отсутствия возможности контроля направления приема упругих колебаний. Кроме того, отсутствует возможность повышения точности измерений ввиду невозможности регулируемого прижима приемника к горной породе.

Целью изобретения является повышение точности и надежности приема акустических сигналов в незаполненных водой скважинах при прозвучивании массива горных пород.

5 Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, состоящем из наземного пульта управления, скважинного прибора, в корпусе которого размещены привод, усилитель сигналов, блок ориентации и телеско1р пический гидроцилиндр с чувствительным элементом в торцовой части, привод телескопического гидроцилиндра снабжен механизмом регулируемого прижима чувствительного элемента к стенке скважины, включающим дат15 чик давления, соединительный тросик, жестко связанный с поршнем главного цилиндра и корпусом телескопического цилиндра, проложенный внутри соединяющего их трубопровода, причем электрическая связь чувствитель20 ного элемента с усилителем осуществлена посредством изолированной возвратной винтовой пружины, концы которой жестко соединены соответственно с телескопическим цилиндром и корпусом скважинного прибора.

25 На чертеже показан разрез скважинного прибора в сборе.

В корпусе 1 помещен приемник упругих колебаний, включающий выдвижной цилиндр 2 с размещенным в торце чувствительным элезО ментом 3. Электрическая связь чувствительно586410 го элемента с предварительным усилителем 4 осуществляется посредством изолированной специальной пружины 5.

Корпус приемника 6, с целью акустической развязки, снабжен резиновым переходником 7 и наконечником 8. Выход выдвижного цилиндра 2 из корпуса 6 обеспечивается гидроприводом, включающим электродвигатель 9, понижающий редуктор 10 и винтовую пару 11, с которой соединен поршень 12 главного гидроцилиндра 13. Выдвижной и главный гидравлический цилиндры заполнены жидкостью 14 и соединены между собой трубопроводом 15, снабженным датчиком давления 16, Возвратный ход выдвижного цилиндра осуществляется тросиком 17, жестко соединенным с поршнем

12 главного гидроцилиндра 13. Для контроля положения приемника относительно излучателя блок ориентации снабжен эксцентричной рамкой 18 и реохордом 19. Зенитный угол отклонения корпуса устройства от горизонтали контролируется отвесом 20, контактирующим с реохордом 21.

В скважину 22 устройство доставляется штангами 23, параллельно которым располагают кабель 24 для питания гидропривода и измерения акустических сигналов.

Работает устройство следующим образом, С помощью штанг 23 устройство устанавливают на требуемую глубину горизонтальной или слабонаклонной скважины. Поворотом штанг добиваются совмещения направления приемника с излучателем. Положение ориентации приемника и зенитный угол контролируют на пульте управления. Затем включают электродвигатель 9, который посредством винтовой пары 11 сообщает поступательное движение поршню 12 и выход из корпуса выдвижного цилиндра 2 до контактирования его торца с горной породой стенки 25 скважины.

Усилие прижима выдвижного цилиндра 2 к стенке 25 контролируется датчиком давления

16. При достижении требуемого усилия прижима электродвигатель 9 выключают. После этого включают излучатель и измеряют скорость и амплитуду упругих колебаний, прошедших через горный массив, заключенный между излучателем и приемником. Изменив направление вращения ротора электродвигателя 9, сообщают поршню 12 возвратный ход и втягивают тросиком 17 выдвижной цилиндр в исходное положение. Затем устройство устанавливают на новые точки и повторяют все операции в той же последовательности.

10 Данные измерений скорости и затухания упругих колебаний массива наносят на график их зависимости от глубины скважины и используют для оценки рудоносности массива.

Предлагаемое устройство для приема упру15 гих колебаний позволяет выполнять акустические измерения в незаполненных водой горизонтальных и слабонаклонных скважинах на месторождениях, разрабатываемых с осушением.

Формула изобретения

Устройство для приема упругих колебаний, содержащее наземный пульт управления, скважинный прибор, в корпусе которого размещены привод, усилитель сигналов, блок ориентации и телескопический гидроцилиндр с чувствительным элементом в торцовой части, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности приема акустических сигналов в незаполненных водой скважинах при прозвучивании массива горных пород, привод телескопического гидроцилиндра снабжен механизмом регулируемого прижима чувствительного элемента к стенке скважины, включающим датчик давления, соединительный тросик, жестко связанный с поршнем главного цилиндра и корпусом телескопического цилиндра, проложенный внутри соединяющего их трубопровода, причем электрическая связь

40 чувствительного элемента с усилителем осуществлена посредством изолированной возвратной винтовой пружины, концы которой жестко соединены соответственно с телескопическим цилиндром и корпусом скважин ного

45 прибора.

586410

7Составитель Э, Терехова

Техред Л. Гладкова

Корректоры: Л. Брахнина и Б. Мохова

Редактор Н. Коляда

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2782/17 Изд. № 1021 Тираж 725

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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