Способ отбора геологических проб и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК E21B49/00 

1

(21)4121890/23-03 (22)30.06.86 (46)-.23.11.90. Бюл. N;43 (72) В.А.Черников. А.ГМерзон, М.В.Рыбин. В.В.Кузнецов и С.Г.Степанов (53) 622.241(088.8)

(56) Кузнецов В.В. Разрушение горных пород инфракрасным излучением. - М.: Недра. 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1530770, кл. Е 21 В 49/00, 31.03.86.

(54) СПОСОБ ОТБОРА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Изобретение относится к горной промети и предназначено для опробования месторождений полезных ископаемых. Цель - повышение точности привязки проб к положению на поверхности массива. Для этого перед воздействием на обнаженную поверхность массива горных пород потоком инфракрасного излучения на исследуемый

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для опробования месторождений полезных ископаемых. Цель - повышение точности привязки проб к положению на поверхности массива. Для этого перед воздействием на обнаженную поверхность массива горных пород потоком инфракрасного излучения на исследуемый участок массива предварительно укладывают и равномерно прижимают маркированную по длине гибкую сетчатую ленту из гермостойкого материала. Лента со стороны, соприкасающейся с породой, покрыта клеевым составом, затвердевающим при т-ре не выше, чем т-ра термического разрушения породы. По мере термического разрушения породы собирают отделяющуюся ленту с прилипшими частицами. Источник излучения перемещают на следующий участок. В устройстве для осуществления предлагаемого способа над излучателем 1 установлены барабан с гибкой сетчатой лентой 6 из термостойкого материала, смазанной клеевым составом, и прижимные ролики 7. Под излучателем 1 на стойках нижних направляющих 4 по контуру закреплена изогнутая пластина-отбойник 8. С помощью предлагаемого устройства возможно многократное взятие пробы на любом участке скважины или массива. Регулирование плотности потока изучения с излучателя позволяет подбирать оптимальные размеры разрушаемых частиц в пробе. Предлагаемый способ устраняет необходимость регулярного извлечения устройства по мере обработки участка скважины длиной, равной длине излучателя, и позволяет значительно сократить трудозатраты на отбор проб из глубоких скважин. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

О О 00

со со

J

участок массива предварительно укладывают и равномерно прижимают маркированную по длине гибкую сетчатую ленту из термостойкого материала. Лента со стороны, соприкасающейся с породой, покрыта клеевым составом, затвердевающим при т-ре не выше, чем т-ра термического разрушения породы. По мере термического разрушения породы собирают отделяющуюся ленту с прилипшими частицами. Источник излучения перемещают на следующий участок, В устр-ве для осуществления предлагаемого способа над излучателем 1 установлены барабан с гибкой сетчатой лентой 6 из термостойкого материала, смаз анной клеевым составом.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к опробованию месторождений полезных ископаемых путем отбора и анализа геологических проб с обнаженной поверхностью массива.

Цель изобретения - повышение точности привязки проб к положению на поверхности массива.

На фиг.1 показано устройство для реализации способа при работе в скважине, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - вид В на фиг.1.

Устройство для реализации способа состоит из цилиндрического инфракрасного (ИК) 1 излучателя, соединенного с подающей штангой 2, верхней 3 и нижней 4 направляющих, барабана 5 с гибкой сетчатой лентой 6, прижимных роликов 7 и изогнутой пластины-отбойника 8.

Способ реализуется следующим образом.

По мере подъема устройства на исследуемом участке лента 6 сматывается с барабана 5, прижимается и приклеивается к обнаженной поверхности массива с помощью прижимных роликов 7, После установки устройства на заданном по высоте уровне в скважине включается ИК-излуча- тель 1, поток излучения с которого направ- ляется на участок стенки скважины, покрытый приклеенной к нему сетчатой лентой 6. При этом большая часть излучения попадает через ячейки ленты 6 на поверхность породы, нагревая ее и вызывая появ- ление термических напряжений, приводящих к отделению чешуйчатых частиц породы 9 от массива. Одновременно за счет излучения нагревается материал ленты, вызывая размягчение клеевого состава, в результате чего отделившиеся от массива

и прижимные ролики 7. Под излучателем 1 на стойках нижних направляющих 4 по контуру закреплена изогнутая пластина-отбойник 8. С помощью предлагаемого устр-ва возможно многократное взятие пробы на любом участке скважины или массива. Регулирование плотности потока излучения с излучателя позволяет подбирать оптимальные размеры разрушаемыхчастиц в пробе. Предлагаемый способ устраняет необходимость регулярного извлечения устр-ва по мере обработки участка скважины длиной, равной длине излучателя, и позволяет значительно сократить трудозатраты на отбор проб из глубоких скважин, 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

частицы 9 сохраняют свое положение относительно облучаемой поверхности, оказавшись закрепленными на ленте 6. На стенке скважины лента удерживается клеевым составом до тех пор, пока под действием термонапряжений вся поверхность ленты не окажется покрытой частицами породы.

При перемещении устройства вверх лента, покрытая частицами породы, пропускается в зазор между направляющими 4, подающей штангой 2 и отбойником 8, представляющим собой изогнутую пластину, расположенную с небольшим зазором по контуру скважины и закрепленную по концам на стойках нижних направляющих 4. В случае, когда на каком-либо участке облучения не произошло разрушение породы, отбойник 8 в процессе перемещения устройства вверх обеспечивает отделение ленты от массива.

Во избежание преждевременной полимеризации клеевого состава ленть за счет конвективных тепловых потоков и налипания на ленту пылевых частиц породы, ухудшающих адгезионные свойства ленты, барабан 5 закрывают теплоизоляционным кожухом (не показан).

Устройство (фиг.1) может производить отбор проб как вертикальных, так и скважин с любой другой ориентацией. Порядок работы устройства остается неизменным, когда направление его перемещения отустья вглубь скважины.

Для эффективной реализации способа необходимо, чтобы затвердение клеевого состава происходило не позже, чем начнется процесс разрушения стенок скважины, т.е. температура затвердевания должна быть не в,1ше температуры термического разрушения породы. Одновременно клеевой состав должен сохранять свои связующие свойства, а лента - прочностные свойства при температуре, равной температуре термического разрушения породы. Учитывая, что температура разрушения большей части крепких пород находится в пределах 150-300°С, в качестве материала сетчатой ленты может быть использовано стекловолокно, армированное для прочности стальной проволокой, а в качестве клеевого состава - высокотемпературные клеи и лаки с температурой полимеризации в указанных пределах, например, полиэфирный лак, нанесенный предварительно на ленту 6 и смотанную на барабан 5.

С помощью устройства получается проба из отдельных кусков породы в виде пластин, частично перекрывающих друг друга и покрывающих ленту по всей ее поверхности. Такая проба полностью характеризует изменение минералогического и химического состава, структурных и текстурных особенностей массива вдоль избранного направления. Погрешность привязки любого участка пробы к ее положению определяется точностью измерения длины ленты и составляет не более 0,5 см на 10м скважины. Для удобства привязки лента по длине маркируется.

Для длительного хранения пробы лента разрезается на отдельные куски, удобные для хранения, или сматывается в бухты. При необходимости возможно дополнительное укрепление частиц породы на ленте путем добавочного покрытия клеевым составом.

С помощью устройства (фиг.1) возможно многократное взятие пробы .нэ любом участке скважины или массива. Регулирование плотности потока ПК-излучения с излучателя позволяет подбирать оптимальные размеры разрушаемых частиц в пробе.

Отсутствие необходимости регулярного извлечения устройства по мере обработки

участка скважины длиной, равной длине излучателя, позволяет значительно (до 10 раз) сократить трудозатраты на отбор проб из 45 глубоких скважин.

Формула изобретения 1. Способ отбора геологических проб, включающий последовательное поучастко- вое воздействие на обнаженную поверх- 50 ность массива горных пород потоком инфракрасного излучения, улавливание и сбор отслоившихся частиц породы с привязкой их к положению на поверхности массива, отличающийся тем,, что, с целью 55 повышения точности привязки проб к положению на поверхности массива, перед воздействием на обнаженную поверхность массива горных город пород потоком инфракрасного излучения на исследуемый участок массива предварительно укладывают и равномерно прижимают маркированную по длине : гибкую сетчатую ленту из термостойкого материала, покрытую со стороны соприкасающейся с породой, клеевым со- 5 ставом, затвердевающим при температуре не выше, чем температура термического разрушения породы, и по мере термического разрушения породы собирают отделяющуюся ленту с прилипшими частицами и 0 перемещают источник излучения на следующий участок.

Фиг.З

Виде

ФигЛ