Устройство для измерения физических характеристик массива горных пород Советский патент 1991 года по МПК E21C39/00 

,11

18

0

Изобретение относится к горному делу. в частности к обеспечению безопасности ведения горных работ и предназначено для замера газовыделения в скважины и электропроводности массива, для оценки изме- нения его напряженно-деформированного состояния,

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлено устройство в сборе, общий вид; на фиг. 2 - отдельная секция, изометрия; на фиг. 3 - схема подсоединения газового и электрических устройств; на фиг. 4 - первая секция по ходу газа; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг, 4; на фиг, 8 - последняя секция по ходу газа; на фиг. 7 - вид Б на фиг. 6.

Устройство для измерения физических характеристик массива горных пород содержит перфорированный замкнутый ци- линдрический корпус, выполненный в виде секций 1-5, герметично соединенных переходниками 6-9. Каждая из секций 1-5 разделена радиальными перегородками 10 на каналы, один из которых выполнен с одной стороны глухим и расположен напротив перфорации в виде отверстий 11 в корпусе. Число каналов в каждой последующей секции на один меньше, чем в предыдущей.

Переходники 6-9 выполнены с канала- ми для соединения соответствующих каналов соседних секций. На краях каждой из секций 1-5 расположены герметизирующие пневматические манжеты 12, между которыми установлена уплотняющая пневмати- ческая манжета 13, на которой установлен электрод 14,

По осям секций 1-5 и переходников 6-9 установлены составныеэлементы 15, герметично соединенные между собой и образу- ющие концентрично расположенные две трубки 1&и 17, Внутренняя трубка 16 проходит через торцовые стенки 18 и 19 корпуса, а наружная трубка 17 соединена с пневматическими манжетами 12 и 13 через патрубки 20. Каждый канал последней секции 5 соединен шлангами 21 с ячейками прибора 22 для замера объема газа. Электроды 14 соединены проводниками 23 с приборами 24 для измерения электрических характеристик, которые через прибор 25 для измерения электросопротивления связаны с дополнительным электродом 26.

Устройство работает следующим образом,

Бурится основная скважина 27. Устройство собирают, для чего в торец первой секции 1 укладывается уплотнительная прокладка 28 и ввинчивается первый по ходу газа переходник 6 так, что соответствующие каналы совпадают друг с другом. Присоединяются и другие секции 2 5 и переходники 7-9. С трубки 16 снимается заглушка 29 и устройство вводится в скважину 27. К последней секции 5 со стороны стенки 19 присоединяются шланги 21 одним концом к каналам секций 5, а другим -- к ячейкам прибора 22. Проводники 23 от электродов 14 подсоединяются к приборам 24 для измерения электрических характеристик. После этого бурится дополнительная скважина 30, в которой устанавливается дополнительный электрод 26 с ячейками, к которым подсоединяются токоподводы от прибора 25 для измерения электросопротивления. Запускают вакуумный насос (не показан), подают в цепь ток и под давлением воздух в манжеты 12 и 13 через трубки 17 и патрубки 20. Манжеты 12 делят скважину 30 на отдельные участки по току и газу, при этом газ выделяется одновременно по всей длине скважины, но поступает раздельно с каждого участка в свою секцию через соответствующие отверстия 11 Газ из секций устройства по своим каналам поступает в прибор 22. Одновременно определяют газовыделение из каждого участка скважины 30 и измеряют электросопротивление на каждом участке последней по всей ее длине.

Устройство работает только в полностью собранном виде, так как отдельные каналы секций 1-5 и переходников 6-9 образуют каналы, транспортирующие газ только от зоны забора (любой секции) до прибора 22 для замера объема газа. Если одну из секций не смонтировать, то газ не будет поступать в приборы других секций.

Устройство может работать в двух режимах: одновременного замера параметров по всей длине скважины и в режиме попеременного замера параметров на части скважины пли нескольких ее частях.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает одновременное измерение физических характеристик массива по всей длине скважины и тем самым, повышает точность измерений

Формула изобретения

Устройство для измерения физических характеристик массива горных пород, содержащее перфорированный замкнутый цилиндрический корпус с установленными на нем пневматическими манжетами и электродами, две трубки, одна из которых проходит через торцовые стенки корпуса, а другая соединена с пневматическими манжетами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, корпус выполнен в виде герметично соединенных переходниками секций каждая из которых

разделена радиальными перегородками на каналы, один из которых выполнен с одной стороны глухим и расположен напротив перфорации, число каналов в каждой последующей секции на один меньше чем в пре дыдущей. переходники выполнены с каналами для соединения соответствующих каналов соседних секций на каждой из секций расположены по три пневматические манжеты на средней из которых установлен электрод трубки расположены концентрич- но и выполнены в виде установленных по осям секций и переходников составных элементов герметично соединенных между собой, причем с манжетами соединена наружная трубка

Изобретение относится к горному делу Цель изобретения - повышение точности измерений Перфорированный замкнутый цилиндрический корпус выполнен ь вчде секций (С) 1-5, герметично соединенных переходниками . Каждая из С 1- 5 разделена радиальными перегородками 10 на каналы (К), один из которых выполнен с одной стороны глухим и расположен напротив отверстий 11 в корпусе. Число К в каждой последующей С на один меньше, чем в предыдущей. Переходники 6-9 выполнены с К для соединения соответствующих К соседних С. На краях каждой С 1-5 расположены герметизирующие пневматические манжеты 12, между которыми установлена уплот- няющая манжета 13, на которой установлен электрод 14. По осям С 1-5 и переходников 6-9 установлены составные элементы, герметично соединенные между собой и образующие две концентрично расположенные трубки. Внутренняя трубка проходит через торцовые стенки 18, 19 корпуса, а наружная- соединена с манжетами 12 13 через патрубки Каждый К лоследнен С 5 соединан шлангами с прибором дня зам-зра объема газа Электроды 14 соединены про- дник ми 3 с приЬорами для измерения мектри ческих характеристик которые ч t- г i прибор для измерения эле роиоп о ивле- ния связаны с дополнительным „-ЛРК. родом Устройство устанавливают в сквлжичу Подают сжатый воздух в манжеты 12 13 и де,п°т скважину 27 на участки. Одновременно определяют ггзовыделение на каждом участке скважины и измеряют электросопротивление на каждом участке последней по всей ее длине. 7 ил цл С о со Сл

Резьба

77

Резьба

18

Фиг.

11

Фиг.$

12

fO

Фиг. 6

ВидБ

fO

Ю