Устройство для приема сейсмической информации в массиве горных пород Советский патент 1982 года по МПК G01V1/16 G01V1/52 

I

Изобретение относится к геофизичеоким исследованиям скважин и может бытьиспользовано на рудных и нерудных месторождениях для приема в широкам частотном диапазоне сейсмической информашш, необходимой дня оценки напряженного состояния, определения сейсмической интенсивноспи, контроля в прогнозирования ударов массива гораых пород.

Известно устройство, используемое для приема упругих колебаний, которое содержит механизкгь егулируемого прижима чувстштеп.ьного элемент к стенке скважины, а твку&е датчик давле

ния 1

Недостатком этого устройства являются ограниченный диапазон измеряемых частот и его сложность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, размешенное в алюминиевом корпусе, первичный преобразователь которого установлен на чувствительной головке и посредством

подпружиненного поршня прижимается к торцу или стенке скважины при размещении на нужную глубину 2 .

К недостаткам этого устройства относятся неудовлетворительная жесткость крепления первичного преобразователя с горным массивом, что вызывает наличие установочных рвзонансов, искажение частотной характеристики першсчных преобразователей и приводит к недосто

to верности результатов измерений сейсмической информации. Такая конструкция устройства не обеспечивает постоянства условий крепления первичных преобразователей ктвраоЛ породе, а при увеличен

15 НИИ жесткости пружины установка устройства в скважине зачастую оказывается невозможной. Кроме того, рабочая поверхность первичных преобразователей быстро изнашивается, что также щжво

20 дит к лсятрешностям измерений.

Цель изобретения - повьпиение надежноспси работы путем обеспечения постоянства контакта с горным массивом.

Цепь достигается тем, что устройство дпя приеме сейсмической информации в массиве горных пород, включающее кортус и прижимаемый к стенке скважияы посредством подпружиненого поршня первЕсчный преобразователь, установленный на чувствительной головке, снабжено поворотным 4иксируюш11м конусом, поджатым шигандрзкческой хфужиной на одном конце и плоской предохранительной П1йжиной на другом конце, подпирающей перЕичный преобразователь.

Такое конструктивное решение поэволяет расширить частотный диапазон при сохранении частотной характеристики первичного преобразователя с обеспечением постоянства его контакта с горным массивом.

Сохранение контактирукяцих поверхностей обеспечивается углублением первичных преобразователей в коргус устройства при установке в скважину.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, на ко посредством резьбовых соединений закреплены крышка 2 и хвостовик 3

На хвостовике установлено резиновое кольцо 4 для тополнительной фиксации устройства в скважине.

Первичный, преобразователь 50 механических колебаний соединен кабелем 6 через разъем 7 с измерительной аппаратурой. Кабель уложен в хвостовике устройства и зафиксирован прижимной планкой 8 и винтом 9.

На первичный преобразователь надета контактирукяиая насадка 10, свободно скользящая в корпусе устройства.

Основание первичного преобразователя поджато плоской пружиной 11, которая укреплена на 4яксярующем конусе 12с цилиндрической пружиной 13, огранич шой двумя упорами 14 и гайкой 15, имеющей на конце четырехгранное окончание.

В KjojiuKe корпуса с помощью резьбы укреплен ограничитель 16 движения фикскруюшего конуса.

К хвостовику с пс 4ощью резьбы присоединена досылочная труба 17 с управляжадей щтангой 18 внутри.

Направляющая втулка 19 соединена винтом 20 с досылочной трубой.

На управляющей щтанге укреплена

нннтом 21 втулка 22 с четырехгранным углублением.

Устройство работает следующим образом.

С помощью досылочной трубы 17, ввернутой в хвостовик 3, устройство устанавливается в скважину на необходимую глубину. При этом втулка 2 управляющей штангк 18 совмещается с хвостовым окончанием конуса 12. Досылочная :,труба 17 11рикрепляется к горному массиву у устья скважины, нажатием на штангу 18 сжимается пружина 13 и конус 12 выдвигается, освобождаясь от контакта с поверхностью, выполне1шой в виде усеченного конуса в корпусе 1.

Штанга 18 одновременно с нажатием поворачивается, при этом поворачивается и конус 12, на котором закрашена плоская, жесткая предохранительная Etpyжина 11. Первичный преобразователь 5 с жестко соединенной контактирукяцей насадкой 10 выдвигается и прижимается к стенке скважины с максимально допустимым усилием вращения, ко гролируемьпл на торце штанги 18. При достижении заданного усилия вращения со щтанги 18 снимается усилие нажатия, и конус 12 фиксируется под действием пружины 13. Поверхность конуса 12 с высокой точностью притерта с конической поверхностью в корпусе 1.

После установки устройства досылочная труба 17 и упругая штанга 18 шлнимаются из скважины..

Устройство дополнительно фиксируется по оси скважины амортизируюишм . кольцсял 4 из плотной резины, установленным на хвостовике 3.

Первичный пре браэоватепь 5 посредством кабеля 6 с разъалом 7 подсое. диняется к измерительной аппаратуре.

Для извлечения устройства из скважины на хвостовик 3 навинчивается труба 17 с управлякяцей штангой 18 внутри. Досылочная труба 17 прикрепляется к горному мйссиву -у устья скважины. Штанга 18 надавливается, сжимается пружина 13, конус 12 выдвигается и поворачивается при помоши штанги 18. Плоская предохранительная пружина 11 отжимается, преобразователь. 5 с контактирукщей насадкой 10 устанавливается вовнутрь корпуса 1. Досылочная 17 открепляется от горного массива и устройство свободно извлекается из скважины. .

Такое конструктивное выполнение устройства повышает надежность работы первичного преобразоватепя npi взрывных процессах, обеспечивая постоянство контакта с горным массивом одиовремено с расширением частотного диапазона я сохранбнием гаггейности частотаой характеристик первичного преобразователя.

Предпвгаемое решение позволяет просто и быстро крепить первичные преобразоватепн в скважш1е с возможностью многократной установки при сохранении контактной поверхностн первичных преобразователей н удобства ориенташш его в скважине.

Формула изобр е .т е н и я

Устройство шм приема сейсмической информашш в массиве rofffioux пород, включающее корпус и прижимаемый к стенке скважины посредствен подпружиненного поршня первичный преобразователь, установленный на чувствительной головке, отличающееся т&л что, с цепью пошлшенйя надежности работы путем обеспечения постоянства контакта с горным массивом, оно снаб жено поворотным фиксирующим конусом, поджатым цилиндрической пружтюй на одном кош1е и плоской предохранительной пружиной на рругам конце, пошшракь щей первичный преобразователь.

.Источники информации, принятые во вшсмание прь экспертизе

1. Авторское свидетельство СХХР 1 586410, кл. GO1 V 1/4О,, 1977.

.2-KirtaM.5.Fieed SUidiespf 5ei5wic Enerorv Emise-iovi.-XoM виеeetiv , 976,64 ,Л9-Ъ5. (прототип).

I I J я