Устройство для измерения угла наклона вертикальных скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B47/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для измерения углов отклонения оси вертикальных нисходящих и восходящих скважин. Известно устройство для измерения кривизны скважин, содержащее корпус, реохорд в вертикальной плоскости, и противовес, передвигающий контакт по реохорду. Недостатком данного устройства является невозможность измерения искривления скважины в двух плоскостях, что не дает возможности определить пространственное положение скважины в массиве горных пород. Известно устройство для измерения угла наклона скважины, содержащее корпус, укрепленный на кардонном подвесе магнитный маятник и преобразователь угла.наклона 1. Недостатком данного устройства, является невозможность достаточно точного измерения кривизны скважин в породах с высокой магнитной восприимчивостью. Кроме того, точность показаний зависит от колебаний напряжения в пита1ощей сети. Известно устройство для измерения угла наклона скважин, содержащее корпус, внутри которого установлен кожух с маятником. связанным с ферромагнитным грузом и электpoi tarHHTC2j. Недостатками указанного устройства является то, что оно позволяет измерять углы отклонения от заданного направления только пологонаклонных скважин, т.е. имеет узкий диапазон измерений углов, не дает точных показаний при измерениях в породах с высокой магнитной восприимчивостью, точность измерений в значительной степени зависит от колебаний напряжения в питающей сети. Целью изобретения является расширение диапазона измерений за счет обеспечения возможности измерений в породах с высокой магнитной восприимчивостью и регистрации полученных измерений на перфоленте. Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено дополнительными маятником, и электромагнитом и механизмом регистрации наклона скважины, причем кожух выполнен в виде двух взаимноперпендикулярных стоек, на противоположных гранях которых в одной плоскости качания размещены маятники, связанные с записывающими элементами механизма регистрации, а электромагниты соответственно расположены напротив свободных концов маятников.

На фиг. 1 изображено положение предлагаемого устройства в скважине в момент измерения; на фиг. 2 - устройство, вертикальный разрез; на фиг. 3 - отрезок перфоленты с отмеченными точками и построение углов отклонений скважины.

Устройство состоит из цилиндрического кожуха 1, имеющего резьбовое соединение с корпусом 2, представляющим собой две взаимноперпендикулярные стойки 3. На каждой стойке закреплен маятник 4 с перьями 5 и ферромагнитным грузом 6, дополнительный маятник 7 и механизм регистрации, включающий лентопротяжный механизм 8. Лентопротяжный механизм выполнен в виде пары катущек, закрепленных на стойке, внутри одной из них установлен микроэлектродвигатель и редуктор, через который передается вращение катушке, сматывающей перфоленту с противоположной катущки. У концов свободнокачающихся маятников 4 и 7 на каждой, стойке установлен электромагнит 9. Сверху на кожухе 1 и под корпусами установлены . штуцера, соответственно 10 и 11, предназначенные для подсоединения щтанг 12. Штуцера 10 и 11 выполнены с радиальными отверстиями, через .которые пропускаются трехжильный электропровод 13 для подключения к. источнику тока 14 через выключатели 15 и 16i служащие для включения электромагнитов 9 и лентопротяжных механизмов 8.

Перед началом работы на. кожух 1 наносят вертикальную линию, совпадающую с одной из плоскостей качания маятников 4 и 7.

К штуцеру 10 или 11 присоединяют штанги 12 и на из них проводят вертикальную линию, совпадающую с линией на кожухе 1. Эта линия дает возможность ориентировать устройство в скважине путем совмещения ее с отметкой, заранее сделанной в устье скважины.

Устройство работает следующим образом.

Закрепленное на щтанге 12 устройство пось1лается в скважину, а штанги 12 постепенно наращивают. Остановив устройство в измеряемой точке скважины, расстояние до которой определяют по числу штанг 12, име1бщих известную длину, дают время для того,, чтрбь маятник 4 или 7 успел занять положение, соответствующее наклону скважины, и включают электромагнит 9 с помощью выключателя 15, установленного возле источника тока 14. Электромагниты 9 притягивают маятники 4 и 7 с ферромагнитными грузами 6, а перья 5 прижимаются к перфолентам лентопротяжных механизмов 8 и оставляют на них точки, причем каждой паре перьев 5 на маятниках 4 и 7 Соответствует свой определенный цвет. Затем, отключив электромагниты 9, включают с помощью выключателя 16 лентопротяжные механизмы 8 и протягивают перфоленты на 1-2 см.

В дальнейшем измерения по длийе скважины производят в аналогичной последовательности как в прямом, так и обратном направлениях до извлечения устройства из

скважины.

После извлечения устройства из него вынимают перфоленту, на которой через известные промежутки длины скважины проставлены определенного цвета пары точек

17-22. Соединив пары точек прямой линией, продолжают ее до верхнего обреза перфоленты. Из полученных точек 23-25 приводят перпендикуляры и получают углы d, г, «t и т.д. отклонения скважины в измеряемых точках.

Зная направление выработки и угль отклоненияскважины в нескольких Точках по ее длине, строят истинное положение сква кины в массиве пород.

Данное устройство позволяет повысить точность измерения, так как установка на

, маятнике дополнительного пера позволяет делать протяжку перфоленты непостоянной величиной. На показания не оказывает влияния ни магнитная проницаемость пород, ни колебания напряжения в питающей сети.

Диапазон измерения углов увеличен за счет установки дополнительного маятника, расположенного в одной плоскости с основным и закрепленного в противоположной точке одной грани стойки.

Знание действительного положения взрывных скважин в массиве отбиваемой руды позволяет правильно выбрать параметры взрывной отбойки, улучшить дробление массива и снизить расход взрывчатых веществ на первичную отбойку.

Правильно выбранные (с помощью данного устройства) параметры буровзрывных работ дают возможность уменьщйт} выход негабаритных кусков полезного ископаемого, а следовательно, уменьшить расход ВВ на вторичное дробление, улучшить работу всей технологической цепи шахты. В этом заключается положительный эффект от использования предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения угла наклона вертикальных скважин, содержащее корпус, внутри которого установлен кожух с маятНИКОМ, связанным с ферромагнитным грузом, и электромагнит, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений за счет обеспечения возможности измерений в породах с высокой магнитной восприимчивостью и регистрации полученных

измерений на перфоленте, оно снабжено дополнительным маятником и электромагнитом и механизмом регистрации наклона скважины, причем кожух выполнен в виде двух взаимноперпендикулярнЫх стоек, на протиВОПОЛОЖНЫХ гранях которых в одной плоскости качания размещены маятники, связанные с записывающими элементами механизма регистрации, а электромагниты соответственно расположёны напротив свободных концов маятников.

.( Фиг..1

737620

Источники информации, при нятые во 1внимание при экспертизе

№ 272228, кл. Е 21 Н 47/02, 1970 (прототип).