Устройство для возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1984 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к технике вибропросвечивания Земли и может быть спользовано для исследования структуры земной коры и для разведки полезных ископаемых, Известно устройство для возбуждения сейсмических колебаний, содержащее возбудитель колебаний, излучаюш..по плиту5 контактируказую с грунтом и скрепленную с ней клиньями ij Недостатками устройства являются низкий зсоэффициент передачи энергии возбудителя колебаний в грзп-п, отсутствие направленности излучения в грунте, Изпестно также устройство для возбу вдепия сейсмических колебаний, содержащее излучающую плиту. ко 1тактирующую с грунтом и вибратором, а через вибратор с анкером, закрепленным в скважине 2j . Недостаток устройства - невысокая его эффективность отсутствия направленности излучаемой . Наиболее близким к изобретение является устройство для во-збулодения сейскических колебаний, содержащее возбудитель колебаний, установлет1ный на излучающей платформе, контактируго ш.ей с грунтом и охваченной погруженlibii- i в грунт замкнутым контуром. Замкпутыя контур выполнен в виде цилинд рической трубы и позволяет уменьшить рассеивание энергии и обеспечить ее гшправленность з1. Недостатком известного устройства является низкая сейсмическая эффективность,, обусловленная тем, что при реально достигаемом заглублении не обеспечиваются высокая интенсивность излучения и согласование волновых параметров устройства и грунта. Цель изобретения - повышение сейсмической зффективности.путем увеличения интенсивности излучения I согласования волновых параметров устройства и грунта. Ноставленная дель достигается тем, что в устройстве для возбуждения сейсмических колебаний, содержащем возбудитель колебаний, устано ленный на изпучагощей платформе, контакти)ую1цей с грунтом и охваченн погруженньм в грунт замкнутым конту ром з замкнутый контур образован сис темой наклонных расходящихся от излучающей платформы анкеров, погру женных в грунт и связанных между собой на eio поверхности, при 32 расстояние между заглубленными концами анкеров не превьшает 1 / 1 6 , где 7i - длина излучаемой волны. Использование замкнутого контура г, виде рупорообразно размещенных анкеров нозволяет усилить направленность за счет заглубления анкеров на большую глубину и обеспечить лучшее согласование волновых характеристик излучателя и , На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство для возбуждения сейсмических колебаний содержит возбудитель 1 колебаний, установленный на из51учак)щу1о плиту 2, уложенную на грунт. С пригрузочной плитой 3 соединены анкеры 4, погруженные в грунт на требуемую глубину и наклонные под заданньм углом 5, определяемым условиями волнового согласрвания возбудителя колебаний с грунтом. При работе - возбудителя колебаний вся излучаемая сейсмическая энергия кондентрируется в объеме грунта, ограни генном анкерами и представляющем собой усеченную пирамиду(усеченный конус), больЕ(ее основание которого зarлyблeнoj, а затем излучается через ншкнее основание грунта, В связи с тем, что расстояние между соседними анкерами не иревышает одной шестнадцатой длины излучаемой волны, система анкеров ведет себя как сплошной замкнутый контур, который препятствует боковому рассей ванию волны и направляет энергию излучения вглубь земли. Для создания направленного излучения необходимо, чтобы длина анкеров была по меньшей мере в несколько раз больше мак-сималь Hoio поперечного размера излучающей платформы и кратн.а четверти длины нзлучаемой волны, Пример расчета системы анкеров, Допустш, что-вибросейсмический источник установлен на наносных породах и излучает продольные колебания с частотой 5 Гц, При скорости расНространения продстизных колебаний в наносных породах, равной 200 м/с, длина волны излучаемых колебаний составляет 40м, Следовательно,.система анкеров должна иметь высоту, равну о(как минимум) четверти длины излучаемой волны, т.е. 0м, а рассто яние между ними не менее одной шестнадцатой длины волны или 2,5 м. . 3 11255 Угол наклона анкеров определяют, задавшись требуемым коэффициентом направленности(коэффициентом усиления рупорной антенны по сравнен1да с излучателем, равномерно излучающим, в пределах полусферы). Приняв угол наклона анкеров рав-: ным 14 и Излучающую плиту в виде круга диаметром 5 м, получим, что диаметр заглубленного -основания Q контура равен 10м. Тогда число необходимых анкеров составитii10:2,5м-s 2; 13: шт. . Выбранная рупорная антенна из 13 анкеро1в длиной около 10 м, на34клоненных к вертикали под углом 14 и отстоящих по. заглубленным, концам на расстояние 2,5м друг-от друга, обеспечит увеличение плотности потока .сейсмической энергии в 33,3 раза, Использование изобретения позволит за счет излучения сейсмической- энергни посредством погруженной в грунт рупорной антенны в виде усечейной пирам зды или конуса создать направленное излучение сейсмической энергии, что обеспечит повьшение плотности ее потока ни один-два порядка и улучшить условия согласования среды и возбудителя колебаний.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИП, содержащее возбудитель колебаний, установленный на излучающей платформе, контактирующей с грунтом и охваченной погруженным в грунт замкнутым контуро, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем увеличения интенсивности излучения и согласования волновых параметров устройства и грунта, замкнутый контур образован системой наклонных расходящихся от излучающей платформы анкеров, погруженных в грунт и связанных между собой на g его поверхности, при этом расстояние между заглубленными концами анкеров ш не превьппает l/I6j , где 5 - длшш излучаемой волны. с to ел ел О) со