Источник сейсмических сигналов Советский патент 1981 года по МПК G01V1/14 

(54) ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1

Изобретение относится к устройствам, применяемьм при сейсмической разведке, для возбуждения упругих колебаний земной коры, а именно к механическим импульсным источникам сейсмических сигналов.

Известен источник сейсмических сигналов, в котором ударная плита перед ударом о грунт разгоняется взрывом газовой смеси, а для обеспечения идентичности воздействия при накапливании сейсмических сигналов источник снабжен устройством,обеспечивающим постоянно заданное исходное расстояние от ударной плиты до поверхности грунта fl.

Этот источник сейсмических сигналов размещается и перевозится на специальной транспортной базе.

Недостатком его является то, что при зондировании глубоких слоев земной коры, когда требуется большая энергия единичного удара и большое количество ударов для накопления сейсмических сигналов, происходит значительная необратимая деформация грунта, что приводит к быстрому заглублению ударной плиты в грунт и

опусканию всего источника в образуемую выемку.

Кроме того, по мере уплотнения грунта в точке удара изменяются характеристики излyчae югo сейсмического сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является источниксейсмических сигналов,со10держащий ударную массу, шарнирно присоединенную к штоку подъемирго гидромеханизма, закреплениого на вьпаке с возможностью отклонения его от центральной оси, насос с гидро 5 системой, смонтированные на BbBuKe,2j.

Это устройство, как и другие известные источники сейсмических сигналов с падающим грузом, имеет те

20 недостатки, что установка не передвигается во время работы, происходит необратимая деформация грунта в точке удара и излучаемые сейсмосигналы отличаются друг от друга, а

25 по мере увеличения числа ударов

груз заглубляется в грунт и изменяется путь разгона, т.е. расстояние от верхней точки подъема груза до грунта, поэтому возникает трудность

30 синхронизации начала падения груза .

и момента удара, что необходимо при накапливании сейсмосигналов.

Цель изобретения - обеспечение идентичности излучаемых сигналов и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что источник снабжен гидроцилиндрами передвижения, установленными в нижней части вышки в направлении перемещения источника, причем гидроцилиндры передвижения снабжены штоками различной длины, периодически взаимодействующими с ударной массой.

Кроме трго, штоковые полости гидроцилиндров соединены с рабочим объемом подъемного гидромеханизма.

Основание вники выполнено в виде лыж в направлении передвижения.

На фиг. 1 изображен источник сейсмических сигналов, общий вид; на фиг.2 - то же в момент передвижения вышки.

- Источник сейсмических сигналов содержит ударную массу 1, шарнирно закрепленную на штоке 2 гидроподъемного механизма 3, смонтированного на вышке 4, установленной на лыжах 5. Гндроподъемный механизм 3 шарнирно закреплен на поперечине б вышки 4. В передней части вышки 4 по направлению передвижения установлены толкающие гидроцилиндры 7, которые своими штоками 8, расположенньми в штоковой полости 9, периодически взаимодействуют с ударной массой 1, Подъемный гидромеханизм 3 и цилиндры 7 передвижения запитываются жидкостью под давлением от насоса 10 через вентили 11 и 12, а требуемое давление для подъема ударной массы 1 и перемещения вышки 4 задается подпружиненными клапанами 13 и 14, установленными на баке 15.

На экспериментальном образце давление, необходимое для подъема ударной массы, равно 70 атм,а для передвижения вышки 15 атм.

Установка работает следуюашм образом.,

Перед ударом по грунту ударную массу 1 поднимают на требуемую высоту гидромеханизмов 3. Для этого отк1%1вают вентиль 12 (вентиль 11 при этом закрыт), жидкость под давлением (давление задается клапаном 14) подается в рабочий объем гидроме аниэма 3, обеспечивакадий подъем удшрной массы, и в связанную с ним штоковую полость 9 гидроцилиндра 7. Отоки 8 гидроцилиндров 7 отходят от ударной массы 1, жидкость из поришевой полости гидроцилиндров 7 через клапан 13 сливается в бак 15, ударная масса 1 занимает свое верхнее положение.

После подъема ударной массы 1 давление в гидромеханизме 3 сбрасывается управляющим электромагнитным

клапаном (не показан), установленным в корпусе гидромеханизма 3. Ударная масса 1 своболно падает на грунт и при соударении с ним излучает сейсмические сигналы.

После падения ударной массы 1 вентиль 12 закрывают и открывают вентиль 11. Жидкость под давлением, определяемым клапаном 13, поступает в эапоршневую полость гидроцилиндров 7. Штоки 8 выдвигаются из цилиндров 7, упираются в ударную массу 1, лежащую на грунте, и при дальнейшем их выдвижении из цилиндров 7 передвигают вьаику 4 с установленным на ней оборудованием (фиг.2} на некоторое расчетное расстояние. Передвижение оканчивается при полном выдвижении штоков 8 из гидроцилиндров 7, т.е. при упоре поршней в передний торец гидроцилиндров.

Вес ударной массы 20 т и сила трения ее по грунту в несколько раз превосходит вес 5т) и силу трения по грунту вьппки. Поэтому при Передвижении вышки ударная масса остается неподвижной. Благодаря и1арнирной подвеске гидромеханизма 3 подъема к вмике 4 и ударной массы 1 к штоку

2при передвижении вышки происходит отклонение гидромеханизма 3 от вертикального положения.

Для осуществления подъема ударной массы 1 после окончания передвижения вышки 4 закрывают вентиль 11, открывают вентиль 12, и жидкость под давлением подается в гидромеханизм

3ударной массы 1 и в штоковую полость 9 гидроцилиндров 7 для отодвигания штоков 8 в крайнее положение (правое по фиг.2).

При этом ударная масса смещается вперед и поднимается над новой точкой , отстоящей от предыдущей на расстоянии, равном перемещению вышки 4. Таким образом, следующий удар приходится частично на новую площадь грунта. Величина этой площади одинакова при каждом ударе, так как при каждом перемещении вышки 4 штоки 8 цилиндров 7 выдвигаются до упора из поршней в крязшаку цилиндров, и поэтому перемещение вышки 4 после каждого удара массы 1 постоянно.

Следовательно, дсе удары ударной массы по грунту производятся в одинаковых условиях, что обеспечивает идентичность всех излучаемых сейсмосигналов. Кроме того, не изменяется расстояние от верхней точки подъема массы до грунта, т.е. сохраняется постоянным для всех ударов время от начгша падения массы до соударения с грунтом, что необходимо в экспериментах с накоплением сейсмосигналов.

Гидроцилиндры 7 позволяют постепенно разворачивать каркас вышки 4 с тем,, чтобы обеспечить движение последней в другую сторону или под прямым углом к первоначальному направлению. Это обеспечивается путем оснащения гидроцилиндров передвижения штоками различной длины.

Формула изобретения

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

кл. 181-5, опублик. 1959 (прототип).

//

i5

мшшшш Фшшттшшш

Фиг.2