Устройство для приема сейсмической информации в массиве горных пород

 

О П И С А Н И Е ()935850

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

ASTOPCKOMY CSHgf ЕЛ С 8Ю

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 17.07.80 (21) 2964961/18-25 с присоединением заявки № (5! )M. Кл.

G01 V 1/40

Вкудвретвапвй кемитвт

CCCP ие авием иэебретвиий и еткрытий (53) УДК550. . 83(088. 8) (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 17.06.82 (72) Авторы изобретения

В. М. Сбоев и И. B. Шабалин

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ПРИЕМА СЕЙСМИЧЕСКОЙ .ИНФОРМАБИИ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОЛ

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано на рудных и нерудных месторождениях для приема в широком частотном. диапазоне сейсмичес-. кой информации, необходимой для оценки напряженного состояния, определения сейсмической интенсивности, контроля и прогнозирования ударов массива горных пород.

Известно устройство, используемое для щжема упругих колебаний, которое содеркит механизм-.»регулируемого прижима чувствительного элемента к стенке скважины, а также датчик давле» ния (1) .

Недостатком этого устройства являются ограниченный диапазон измеряемых частот и его сложность..

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, размешенное в алюминиевом корпусе, первичный преобразователь которого установлен на чувствительной головке и посредством подпружиненного поршня прижимается к торцу или стенке скважины при размещении на нужную глубину 12) .

К недостаткам этого устройства относятся неудовлетворительная жесткость крепления первичного преобразователи с горным массивом, что вызывает наличие установочных резонансов, искажение частотной характеристики первичных преобразователей и приводит к недосто о верности результатов измерений сейсми ческой информации. Такая конструкция устройства не обеспечивает постоянства условий крепления первичных преобразсь. вателей к.горюй породе, .а щи увеличе

15 нии жесткости пружины установка устройства в скважине зачастую оказывается" невозможной. Кроме того, рабочая поверхность первичньпс преобразователей

20 быстро иэнапшвается, что также приво

Днт К ПОГРЕШНОСТЯМ ИЗМеРеНИй.

Бель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения постоянства контакта с горным массивОм.

3 9З

Ilem достигается т ж, что устройство для приема сейсмической информации в массиве горных пород, включающее корпус и прижимаемый к стенке скважины посредством подпружиненого поршня первичный преобразователь, установленный на чувствительной головке, снабжено поворотным фиксируюшим конусом, поджатым цилиндрической пружиной на одном конце и плоской предохранительной пружиной на друтом конце, подпирающей первичный преобразователь.

Такое конструктивное решение позволяет расширить частотный диапазон при сохранении частотной характеристики первичного преобразователя с обеспечением постоянства его контакта с горным массивом.

Сохранение контактирующих поверхностей обеспечивается углублением первичных преобразователей в корпус устройства прн установке в скважину.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, обший ннд.

Устройство содержит корпус 1, на который посредством реэьбовых соединений закреплены крышка 2 и хвостовик 3.

На хвостовнке установлено резиновое. кольцо 4 для ",ополнительной фиксации устройства в скважине.

Первичный преобразователь 55 механических колебаний соединен кабелем 6 через разъем 7 с измерительной аппаратурой. Кабель уложен в хвостовике устройства и за«ыксирован прижимной планкой 8 и винтом 9.

На первичный преобразователь надета контактирующая насадка 10, свободно скользящая s корпусе устройства.

Основание цервичного преобразователя поджато плоской пружиной 11, которая укреплена на фиксирующем конусе

12 с цилиндрической пружиной 13, ограниченной двумя упорами 14 и гайкой

15, имеющей на конце четырехгранное окончание.

В крышке корпуса с помощью резьбы украшен ограничитель 16 движения фиксирующего конуса.

К хвостовику с помощью резьбы присоединена досылочная труба 17 с управлякицей штангой 18 внутри.

Направляющая втулка 19 соединена винтом 20 с досылочной трубой.

На управляющей штанге укреплена винтом 21 втулка 22 с четырехгранным углублением.

Устройство работает следуюшим образом.

0 ф

С помошью досылочной трубы 17, ввернутой в хвостовнк 3, устройство устанавливается в скважину на необходимую глубину. При этом втулка 22 управляющей штанги 18 совмещается с хвостовым окончанием конуса 12. Досылочная ..труба 17 прикрепляется к горному массиву у устья скважины, нажатием на штангу 18 сжимается пружнна 13 и конус 12 выдвигается, освобождаясь от контакта с поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса в корпусе 1.

Штанга 18 одновременно с нажатием поворачивается, при этом поворачивается н конус 12, на котором закреплена плоская, жесткая предохранительная пружина 11. Первичный преобразователь 5 с жестко соединенной контактирующей насадкой 10 выдвигается и прижимается к стенке скважины с максимально допус- тимым усилием вращения, контролируемым на торце штанги 18. При достижении заданного усилия вращения со штанги 18 снимается усилие нажатия, и конус 1 2 фиксируется под действием пружины 13. Поверхность конуса 12 с высокой точностью притерта с конической поверхностью в корпусе 1.

После установки устройства досылочная труба 17 и упругая штанга 18 вынимаются иэ скважины, Устройство. дополнительно фиксируется по оси скважины амортизирующим з ленным на хвостовике 3.

Первичный преобразователь 5 посредством кабеля 6 с разъемом 7 подсое. диняется к измерительной аппаратуре.

Для извлечения устройства из скважины на хвостовнк 3 навинчивается труба 17 с управляющей штангой 18 внутри. Досылочная труба 17 прикрепляется к горному массиву .у устья скважины. Штанга 18 надавливается, сжимается пружина 13, конус 12 вы-. двигается и поворачивается цри цомоцк штанги 18. Плоская предохранительная пружина 11 отжимается, преобраэова-.

50 тель.5 с контактирующей насадкой 10 устанавливается вовнутрь корпуса 1.

Досылочная труба" 17 открепляется от горного массива н устройство свободно извлекается из скважины.Такое конструктивное выполнение устройства повышает надежность работы первичного преобразовать пра взрывных процессах, обеспечивая постоянство контакта с горным массивом одновремен5 038850 6 но с расширением частотного диапазона тель, установленный на чувствительной и сохранением литейности частотной головке, о т л и ч а ю т е е с я тем, характеристики первичного преобразова- что, с целью повышения надежности рателя. боты путем обеспечения постоянства

Предлагаемое решение позволяет- g контакта с горным массивом, оно снаб просто и быстро кроить первичные жено поворотным фикснруюшим конусом, преобразователи в скважине с возму- поджатым цилиндрической пружиной на костью многократной установки при, одном конце и плоской предохранительсохранении контактной поверхности пер- ной пружиной на другом конце, подпираю1 вичных преобразователей и удобства 16 шей первичный преобразователь. ориентации его в скважине. .источники информации, принятые во внимание щЮ экспергиэе ф о р м у л а и з о б р е.т е н и я, 1 Авторское свидетельство CCCP у и для приема сей,-мйческой уР 586410, кл» QOI У 1/40, 1977 информации в массиве горных «&a . 2. King М4.ЯеИ 5 dies„of. Иберо; ю аюшее корпус и прижнмаемый к Seismic ЕЬЕЩМ Е 1ЗИом.-"СЗМ ЬЮ- кып »дствомцодпружн-ВЕ 1и",4 76,ч6 ю 4 770,Р7 9-96. ц о пор щ первичный преобразоваСоставитель В Кщжуци н

Редактор Л. Алексеенко Техред М.Тепер: КОрректор М. Illapcam

Заказ 4203/47 Тираж 717 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по децам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушскаа наб., д. 4/S

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,. ул. Проектная, 4