Донный пробоотборник Советский патент 1981 года по МПК E21B49/02 

(54) ДОННЫЙ ПРОБООТБОРНИК

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам геологического исследования донных грунтов.

Известны устройства для взятия проб донных грунтов, содержащие керноприемную труку, поршень и фиксатор поршня, раскрьгоающийся при контакте с грунтом 1,

Однако при внедрении такого устройства в грунт сила гидростатического давления перемещает поршень быстрее, чем происходит погружение . В результате этого керна растягивается, и часть объема полости заполняется водой.

Более совершенны в этом отношении пробоотборники, снабженные приспособлением, замедляюшим перемещение поршня при внедрении трубки под действием гидростатического давления.

Известен такой пробоотборник, который содержит керноприемную трубку с замкнутой полостью, поршень со штоком, установленный внутри пол.ости трубки, фиксатор поршня в трубке и установленное на штоке поршня приспособление для торможения поршня при его

перемещении по керноприемной трубке под действием гидростатического давления в момент внедрения 2.

Однако приспособление, выполненное в виде тормозного диска, недостаточно эффективно, особенно на больших глубинах, где сила давления значительно больше гидродинамического торможения.

Цель изобретения - повышение выхода керна за счет обеспечения оптимальной, независимой от гидростатического давления скорости внедрения в грунт.

Для достижения этой цели в известном донном пробоотборнике приспособление для торможения поршня выполнено в виде заполненной жидкостью и сообщающейся с полостью керноприемной трубки камеры, при этом внутри камеры закреплен коаксиальный щиток с неподвижным поршнем и установлен подвижный кольцевой поршень, внутренняя полость которого разделена на две части неподвижным поршнем коаксиального штока, верхнюю заполненную сжатым воздухом, и нижнюю - вакуумированную.

На чертеже изображен продольный разрез пробоотбор1шка.

Пробоотборник включает керноприемную трубку 1 с поршнем 2, снабженным фиксатором 3 и контактной пятой 4. На конце трубки 1 закреплен керноотсекатель 5 и буровой наконечник 6.

Поршень 2 соединен штоком 7 с тормозным диском 8 а внутри штока 7 вьшолнена камера 9, сообщагошаяся с полостью 10 трубки 1 через отверстия 11. Внутри камеры 9 закреплен коаксиальный шток 12 с поршнем 13 и установлен подвижный поршень 14, полость которого разделена на две .части: верхнюю 15 заполненную сжатым воздухом и нижнюю 16 - вакуумированную.

Камера 9 и полость 10 заполняются жидкостью через канал в штоке 12, после чего последний закрывает пробкой 17 с рымболтом 18, посредством которого пробоотборник соединяют с подъемным тросом 19.

Вентиль 20 служит для нагнетания воздуха в полость 15. Через вентиль 21 откачивают воздух из полости 16.

Пробоотборник работает следующим образом Заполнегшый жидкостью и воздухом пробоотборник спускают на дно. Под действием гидростатического давлеНИН: поршень 14 займет крайнее нижнее положение, сжав воздух в полости 15.

В момент касания пяты 4 с поверхностью дна раскрывается фиксатор 3 и трубка 1 начинает внедряться в грунт, перемещаясь относительно поршня 2. При этом разность сил на поверхностях поршня 2 будет всегда равна по величине произведению давления воздуха в полости 15 на площадь поршня 13, независимо от гидростатического давления.

Применение данного технического решения улучшит качество проб, достоверность геологических исследований дошшгх грунтов и повысит надежность работы пробоотборника.

Формула изобретения

Донный пробоотборник, содержащий керноприемную -трубку с замкнутой полостью, поршень со штоком,.установленный внутри полости трубки, фиксатор поршня в трубке и установленное на штоке поршня приспособление для торможения поршня при его перемещении по керноприемной трубке под действием гидростатического давления в момент внедрения, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода керна за счет обеспечения оптимальной, независимой от гидростатического давления скорости внедрения в грунт, приспособление для торможения поршня выполнено в виде заполненной жидкостью и сообщающейся с полостью керноприемной трубки камеры, при этом внутри камеры закреплен коаксиальный щиток с неподвижным поршнем и установлен подвижный кольцевой поршень, внутренняя полость которого разделена на две части неподвижным поршнем коаксиального штока, верхнюю - заполненную сжатым воздухом, и нижнюю - вакуумированную.

Источники информащш, принятые во внимание при экспртизе

2.Авторское свидетельство СССР № 622972, кл. Е 21 в 49/02, 02.12.75.