Скважинный источник поперечных волн Советский патент 1990 года по МПК G01V1/53 

П-. ПОРОТНОЙ пружины 3 С ЦИЛИНДРИмескы1, излучателем , выполненным в .л-.. Mc cci miuro цилиндра с рифленым кл- 5аниеми кольцевым нижним выступом , Hd цилиндр надеты скользящее коль- и и пружина 7, распирающая кольцо .1 выступ цилиндра 5, которые соеди- i упругими пластинами 8 г грунтоT - м.и 9. Корпус 1 на резьбе одним

i нцом соединен с цилиндром Ц с упором г кольцо 6, другой конец корпуса .нг-. лен заглушкой 12 со щелевидным огчнр.-.чисм 11, а которое вставлен вин юобпазный участок 10 ударного штока ., При размещении источника в шпуре, пробуренном в плоскости угольного

пласта, и приложении импульсной нагрузки к ударному штоку 2 происходит поступательно-вращательное движение винтообразного участка 10 в щелевид- ном отверстии 11 заглушки 12 корпуса 1, вращательная составляющая которого передается расположенным по окружности шпура грунтозацепам 9, а поступательная поглощается пружиной 3 при ее сжатии от ударной нагрузки. При этом в массиве образуются поперечные волны, формирующие в угольном пласте информативные интерференционые каналовые волны поляризации Лява, усиливая отношение полезный сигнал/ омеха на сейсмозаписи. 5 ил.

Изобретение предназначено для возбуждения упругих волн в массиве горных пород и может быть использовано при шахтной сейсморазведке. Цель изобретения - повышение мощности импульсного возбуждения поперечных волн за счет формирования в скважинах малого диаметра вращающихся возмущающих сил. Скважинный источник поперечных волн состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого соосно помещен ударный шток 2, соединенный посредством поворотной пружины 3 с излучателем 4, выполненным в виде массивного цилиндра с рифленым основанием и кольцевым нижним выступом 5, на цилиндр надеты скользящее кольцо 6 и пружина 7, распирающая кольцо 6 и выступ цилиндра 5, которые соединены упругими пластинами 8 с грунтозацепами 9. Корпус 1 на резьбе одним концом соединен с излучателем 4 с упором в кольцо 6, другой конец корпуса снабжен заглушкой 12 с щелевидным отверстием 11, в которое вставлен винтообразный участок 10 ударного штока 2. При размещении источника в шпуре, пробуренном в плоскости угольного пласта, и приложении импульсной нагрузки к ударному штоку 2 происходит поступательно-вращательное движение винтообразного участка 10 в щелевидном отверстии 11 заглушки 12 корпуса 1, вращательная составляющая которого передается расположенным по окружности шпура грунтозацепам 9, а поступательная поглощается пружиной 3 при ее сжатии от ударной нагрузки. При этом в массиве образуются поперечные волны, ф

Изобретение относится к устройст- ч-лм длл возбуждения сейсмических волн и может быть использовано для возбуждения поперечных упругих колебаний при шахтной сейсморазведке.

Цель изобретения - повышение мощности импульсного возбуждения поперечных волн за счет формирования в скважинах малого диаметра вращающих воз- мущащих сил.

На фиг.1 изображен скважинный источник в исходном положении, общий вид; на фиг.2 - то же, в рабочем положении, на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг. - разрез Б-Б на фиг,1 и 2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2.

Источник состоит из корпуса 1 , выполненного в виде полого цилиндра, внутри которого соосно с ним разме- щен ударный шток 2, соединенный посредством поворотной пружины 3 с излучателем 4, выполненным в виде массивного цилиндра с рифленым основанием и расположенным внизу его кольце- вым выступом 5. На цилиндр надеты скользящее кольцо 6 и пружина 7, причем скользящее кольцо 6 соединено с кольцевым выступом 5 упругими пластинами 8 с грунтозацепами 9.

Ударный шток 2 в верхней части имеет винтовое окончание 10, которое входит в прорезь 11 заглушки 12 корпуса. На ударный шток 2 жестко надета полусферическая головка 13 Корпус 1 на резьбе соединен с телом излучателя k с упором в скользящее кольцо 6. Щелевидная прорезь 11 заглушки 12 является направляющей для поступательно-вращательного движения винтового окончания 10 ударного штока 2. Для снижения тангенциального усилия, возникающего в щелевидной прорези 11 при движении ударного штока 2, вно- сящего в среду вредные волны-помехи, его винтовое окончание 10 выполнено с возможно большим шагом винта. Для предотвращения колебаний ударного штока 2 под действием упругости поворотной пружины 3 после нанесения удара, вносящих в среду дополнительные волны-помехи, предусмотрено стопорное устройство (не показано), фиксирующее положение ударного штока после удара. Пружина 7, распирающая кольцевой выступ 5 излучателя и скользящее кольцо 6, надетое на излучатель k, способствует возвращению упругих пластин 8 в исходное положение при завершении рабочего цикла источника, освобождая грунтозацепы 9 от зацепления со средой.

Источник работает следующим образом.

Источник помещается в шпур до упора рифленого основания кольцевого выступа 5 в забой шпура.

Корпус 1 вращается по резьбе относительно цилиндрического излучателя, двигает кольцо 6,скользящее вдоль излучателя kt сжимая .при этом упругие пластины 8, которые, изгибаясь, вдавливают грунтозацепы 9 в стенки шпура.

От механического или другого ударного воздействия на полусферическую головку 13 винтообразное окончание

10 ударного штока 2, помещенное в прорезь 11 заглушки 12, движется вдоль своей оси и передает через пружину 7, излучатель и упругие пластины 8 вращательное импульсное движение грунтозацепам 9, в результате мего вокруг шпура возникают касательные напряжения, формирующие поперечные волны.

При размещении предлагаемого источника в шпуре, пробуренном в плоскости угольного пласта, и приложении импульсной нагрузки к ударному штоку 2 происходит передача нагрузки через поворотную пружину 3, цилиндрическое тело излучателя Ь и упругие пластины 8 к грунтозацепам 9 и ее трансформация в возмущающую вращательную силу по касательной к окружности шпура, в результате чего в массиве формируются поперечные волны, интерференция которых в угольном пласте усиливает на сейсмозаписи информативные каналовые

волны поляризации Лява, т.е. увеличи- 25цом, аксиально расположенным на бовается отношение полезный сигнал-помеха,ковой поверхности излучателя, на коФормула изобретенияторую надета дополнительная пружина,

Скважинныйисточник поперечных волн,контактирующая с кольцевым выступом

включающий полый цилиндрический кор-и подвижным кольцом.

0

пус и расположенные с ним соосно излучатель, ударный шток и поворотную пружину, отли чающийся тем, что, с целью повышения мощности импульсного возбуждения поперечных волн за счет формирования в скважинах малого диаметра вращающих возмущающих сил, нижний конец корпуса связан с верхней частью цилиндрического тела излучателя, я верхний его торец имеет щелевую диаметрально выполненную прорезь, в которой располагается с возможностью поступательно-вращатель5 ного движения винтовое окончание ударного штока, при этом поворотная пружина жестко скреплена верхней своей частью с ударным штоком, а нижней - с верхним торцом излучателя, имеющим кольцевой выступ, с которым жестко соединены нижними концами упругие пластины с расположенными на них грунтозацепами, а верхние концы пластин жестко связаны с подвижным коль/// ///

А-А

Фиъ.Ъ

Фиг.

Фиг. 5