Устройство для приема сейсмической информации в массиве горных пород

 

Союз Советских

Социапмстическик

Респубпик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К 4ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц976415

Г

-"Ф г (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20 . 11 . 80 (2! ) 3005140/18-2g (51)М. Кд. с присоединением заявки И

{ 01 V 1/16

1есудерстеенный комитет

СССР па делам нмбретеннй н открытнй (2 ) Приоритет

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень №43

Дата опубликования описания23.11,82 (53} УДК 550.834 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. M. Сбоев и И. В. Шабалин

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СЕЙСМИЧЕС{(ОЙ ИНФОРМАЦИИ

В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД

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

Известно устройство для приема упругих колебаний, включающее механизм регулируемого прижима чувствительного элемента к стенке скважины, датчик давления j 1).

Недостат ками устройства я вля ются ограниченный диапазон измеряемых частот и конструктивная сложность.

Наиболее близким техническим реше zo нием к изобретению является устройство для приема сейсмической информа-. ции в массиве горных пород, содержащее сейсмопреобразователь, соеди2 ненный с контактирующей насадкой упругим звеном{ 2.7.

Однако известное устройство имеет недостаточную жесткость крепления пер-, винных сейсмопреобразователей с горным массивом, что вызывает наличие. установочных резонансов, искажение частотной характеристики первичных сейсмопреобразователей и приво дит к недостоверности результатов из-. мерений сейсмической информации.

Такая конструкция устройства не обеспечивает постоянства условий крепления первичного сейсмопреобразователя к горной породе, а при увеличении жесткости пружины невозможна установка устройства в скважине. Рабоl чая поверхность быстро изнашивает-, ся, так как при установке устройства контактные поверхности перемещаются по горной породе. Сложность устройства (большое число конструктивных элементов) приводит к искажению частотного диапазона и соответственПервичный сейсмопреобразователь

2 предназначен для приема механических колебаний, возникающих в горном массиве, и преобразования их в электрический сигнал и имеет слой

6 покрытия из кварцевого стекла.

Кабель 3 предназначен для передачи электрических сигналов к измерительной аппаратуре.

55

3 97641 но к большим погрешностям измерений.

Сложно@ конструктивное выполнение не позволяет приспособить его для работы в агрессивных средах.

Целью изобретения является расширение частотных характеристик устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для приема сейсмической информации в массиве горных . 10 пород, включающем сейсмопреобразователь, соединенный с контактирующей насадкой и упругим звеном, упругое звено выполнено в виле скобы постоянного сечения с загнутыми во внутрь 15 концами, на котором укреплена дополнительная контактирующая насадка, связанная с гибким звеном, причем контактирующая насадка с сейсмопреббразователем и дополнительная контак-?О тирующая насадка закреплены на упругом звене у противоположных концов скобы.

На чертеже показано предлагаемое 25 устройство.

Устройство содержит упругое звено 1, на котором жестко укреплены первичный сейсмопреобразователь 2 с. кабелем 3 и две контактирующие насадки 4, на одной из которых укреплено гибкое звено 5. Слой 6 - пок рытие из кварцевого стекла, покрытие из фторопласта - слой 7.

Упругое звено 1 предназначено для крепления на нем контактирующих насадок 4 и первичного сейсмопреобразователя 2 и поджатия их с определенной силой к массиву горных пород в скважине и выполнено скобообразной формы с загнутыми во внутрь концами из пружинящего материала с отверстиями для крепления первичного сейФ смопреобразователя и двух контактирующих насадок и покрыто слоем 7 агрессивно стойкого материала, например фторопласта. Размеры упругого звена расчитаны для размещения в скважине определенного диаметра.

Контактирующие насадки 4 предназначены для фиксации устройства :в скважине контакта с горной породой и передачи механических колебаний соединенному с одной их них первичному сейсмопреобразователю. Контактирующие насадки 4 имеют слой 6 покрытия из кварцевого стекла, причем и корпус первичного сейсмопреобразователя может быть выполнен из кварцевого стекла, так как этот материал обеспечивает хорошую передачу механических колебаний и имеет высокую агрессивную стойкость.

Гибкое звено 5, укрепленное на одной контактирующей насадке, предназначено для опрокидывания устройства B скважине, извлечения его и выполнено из легкого шнура, например капронового.

Установка устройства в скважину осуществляется следующим образом.

С помощью несложного досылочного приспособления зажимаются концы упругого звена 1, на котором размещены контактирующие насадки 4, первичный сейсмопреобразователь 2 с кабелем ,3. Устройство в скважине свободно перемещается, так как упругое звено сжато, располагается на определенной глубине, ориентируется там, а затем выбивается из досылочного устройства. Упругое звено 1 разжимается, контактирующие насадки 4 входят в надежный контакт с горной породой.

Механические колебания, возникающие в массиве, воспринимаются первичным сейсмопреобразователем 2 посредством контактирующей насадки 4, преобразуются в электрический сигнал и че" рез кабель 3 поступают на измерительную аппаратуру.

Для извлечения устройство опрокидывается в скважине натяжением гибкого звена 5 за конец, находящийся у забоя скважины, и свободно извлекается из скважины.

Предлагаемое конструктивное решение обеспечивает выполнение поставленных задач за счет исключения ряда конструктивных элементов, устройство обладает лучшими частотными характеристиками, а покрытие слоями 6 и 7 агрессивно стойким материалом всех элементов обеспечивает его работу в агрессивных средах.

Формула изобретения

Устроиство для приема сейсмической информации в массиве горных по9764

Редактор В. Иванова

Заказ 8999/74 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 род, включающее сейсмопреобразователь, соединенный с контактирующей насадкой и упругим звеном, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения частотных характеристик устройства, упругое звено выполнено в виде скобы постоянного сечения с загнутыми внутрь концами, на которой укреплена дополнительная контактирующая насадка, соединенная с гибким звеном, причем контактирующая насадка с сейс мопреобразователем и дополнительная

15 6 контактирующая насадка закреплены на упругом звене у противоположных концов скобы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 586410, кл. С 01 1/40, 1974;

2. King M. S. Field studies of в1сгoseismic energy emission

"CYM Bulletin", 1976, 69, М 770, с. 79-85 (прототип).

Составитель Т.. Райкова

Техред А.Бабинец Корректор A. Дзятко