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

(k) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промышленности и может быТь использовано на рудных и нерудных месторож дениях для приема в широком частотном диапазоне сейсмической информа ции, необходимой для оценки напряжен ного состояния, определения сейсмической интeнcивнocти контроля и прогнозирования ударов массива гор ных пород. Известно устройство для приема упругих колебаний, включающее механизм регулируемого прижима чувствительного элемента к стенке скважины, датчик давления lj. Недостатками устройства являются ограниченный диапазон измеряемых ча тот и конструктивная сложность. Наиболее близким техническим ре нием к изобретению является устройство для приема сейсмической информ ции в массиве горных пород, содержащее Ъейсмопреобразователь, соединенный с контактирующей насадкой упругим звеномТ2,, Однако известное устройство имеет недостаточную жесткость крепления первичных сейсмопреобразователей с горным массивом, что вызывает наличие установочных резонансов, искажение частотной характеристики первичных сейсмопреобразователей и приводит к недостоверности результатов измерений сейсмической информации. Такая конструкция устройства не обеспечивает постоянства условий крепления первичного сейсмопреобразователя к горной породе, а при увеличении жесткости пружины невозможна установка устройства в скважине. Рабочая поверхность быстро изнашивает-/ ся, так как при установке устройства контактные поверхности перемещаются по горной породе. Сложность устройства (большое число конструктивных элементов) приводит к искажению частотного диапазона и соответствен397но к большим погрешностям измерений. Сложное конструктивное выполнение н позволяет приспособить его для работы в агрессивных средах. Целью изобретения является расширение частотных характеристик устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для приема сейсмической информации в массиве горных . пород, включающем сейсмопреобразователь, соединенный с контактирующей насадкой и упругим звеном, упругое звено выполнено в виле скобы постоян ного сечения с загнутъ1ми во внутрь концами, на котором укреплена дополнительная контактирующая насадка, связанная с гибким звеном, причем контактирующая насадка с сейсмопреббразователем и дополнительная контак-ZO мер капронового. тирующая насадка закреплены на упру гом звене у противоположных КОНцов скобы. На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство содержит упругое звено 1 , на котором жестко укреплены первичный сейсмопреобразователь 2 с кабелем 3 и две контактирующие насадки kf на одной из которых укреплено гибкое звено 5. Слой 6- пох рытие из кварцевого стекла, покрыти из фторопласта - слой 7. . Упругое звено 1 предназначено дл крепления на нем контактирующих насадок 4 и первичного сейсмопреобразователя 2 и поджатия их с определе ной силой к массиву горных пород в скважине и выполнено скобообразной формы с загнутыми во внутрь концами из пружинящего материала с отвер стиями для крепления первичного сей смопреобразователя и двух контактирующих насадок и покрыто слоем 7 агрессивно стойкого материала , нап ример фторопласта. Размеры упругого звена расчитаны для размещения в скважине определенного диаметра. Первичный сейсмопреобразователь 2 предназначен для приема механических колебаний, возникающих в горном массиве, и преобразования их в электрический сигнал и имеет слой 6 покрытия из кварцевого стекла. Кабель 3 предназначен для переда чи электрических сигналов к измерительной аппаратуре. Контактирующие насад и Ц предназначены для фиксации устройства ;в скважине контакта с горной породой и передачи механических колебаний соединенному с одной их них первичному сейсмопреобразователю. Контактирующие насадки k имеют слой 6 покрытия из кварцевого стекла, причем и корпус первичного сейсмопреобразователя может быть выполнен из кварцевого стекла, так как этот материал обеспечивает хорошую передачу механических колебаний и имеет высокую агрессивную стойкость. Гибкое звено 5, укрепленное на одной контактирующей насадке, предназначено для опрокидывания устройства в скважине, извлечения его и выполнено из легкого шнура, наприУстановка устройства в скважину осуществляется следующим образом. С помощью несложного досылочного приспособления зажимаются концы упругого звена 1J на котором размещены контактирующие насадки i, первичный сейсмопреобразователь 2 с кабелем 3. Устройство в скважине свободно перемещается, так как упругое звено сжато, располагается на определенной глубине, ориентируется там, а затем выбивается из досылочного устройства. Упругое звено 1 разжимается, контактирующие насадки k входят в надежный контакт с горной породой. Механические колебания, возникающие в массиве, воспринимаются первичным сейсмопреобразователем 2 посредством контактирующей насадки k, преобразуются в электрический сигнал и че рез кабель 3 поступают на измерительную аппаратуру. Для извлечения устройство опрокидывается в скважине натяжением гибкого звена 5 за конец, находящийся у забоя скважины, и свободно извлекается из скважины. Предлагаемое конструктивное решение обеспечивает выполнение поставленных задач за счет исключения ряда конструктивных элементов, устройство обладает лучшими частотными характеристиками, а покрытие слоями 6 и 7 агрессивно стойким материалом всех элементов обеспечивает его работу в агрессивных средах. Формула изобретения Устройство для приема сейсмической информации в массиве горных по5976

род, включающее сейсмопреобразователь ,

соединенный с контактирующей насадкой и упругим звеном, отличают ее с я тем, что, с целью расширения частотных характеристик устройства, 5 упругое звено выполнено в виде скобы постоянного сечения с загнутыми внутрь концами, на которой укреплена

.дополнительная контактирующая насадка, соединенная с гибким звеном, причем контактирующая насадка с сейсмопреобразователем и дополнительная

15

контактирующая насадка закреплены на упругом звене у противоположных концов скобы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

k