Прибор для контроля вертикальности шахтных стволов и скважин Советский патент 1954 года по МПК E21D7/02 E21B47/02 

недоетаточпои точности их показании не могут оыть использованы при проходме шахтных стволов и скважин. Непригодны также известные приемы м,аркшейдерии, так к.к в процессе бурения шахты и скг-ажины затоплены глинистым раствором.

Описываемый прибор для контроля вертикал1зности шахтных стволов к скЕа/кин оског.ан на использовании акустических колебании. Прибо|) выпслпс} в виде приемно-излучаюидего устро;1ства, состояш.его из ибратора-пзлучателя, возбуждающего в глинистом растворе акустичеС1-;ие колебаннл, и вибратсра-прие,:иика, служащего для приема п нреобразованмл колебаний, отраженных от CTei-::ai ствола.

При использовании предлагаемого прибора измерение расстояния от оси прибора {ось ствола) до стенки ствола сводится к измерению промежутка врс.меии, необходимого для прохождения акустичесг;ой волной расстояния от излучателя до стекки ствола i; обратно к приемник}. Скорость распространения акустичеекой волны в среде глинистого раствора ия данном горизонте приииглается постоянно:.

Поворачивая приемно-излучающее устройство с иостоянной угловой скоростью на 360° вокруг его вертикальной оси, можно с но.мощью усилите.тя, регистрирующего механиз Еа и aппapaт pь унравлен;1я засриксировать на данном горизонте положение ствола относительно его теоретической оси.

При проиедемии аналогичных замеров па различных горизонтах становится возможным определить пространственное положение ствола на всей измеряемой глубине, а, следовательно, оп::еделмть характер п величин} кривизны ствола.

XQ 98555- 2 -

На фиг. 1 показан олп-н из возможных вариамтоз выполнения опись:ваел ого прибора; ка фиг. 2-;1 1ииципкальная схел;а к-ей контрольной установки.

Прибор предстакляст ccooii коаструкц 1ю, состоящую лз двух частей: неподвижно; верхпсн и noEOpoTHOi; : ;жлен. В верхней неподвижной части распо; агаются электродвигатель Л; с редуктором для поворота нижней части прибора и токосъемпое устройство /(. В нижней новоротпой частн устансБлены: приемно-излучаюш,ее устройство, сэетоящее из вибратор а-нзлучателя Я и вибратора-нрнем1н-;ка Я, и ориентирующее устройство. Вибраторы нримс1;яются магнитострикционного типа. 11риел НС-излучаюн1,ее устройство опускается с но::е Ххности строго координировано до из: 1еряемого горизонта.

В вариа1гге иынолнения, гюказ.апном на фиг. 1, ориентируюилее устройство cocioirr из лга пиriioii бусеоли Б с круговым peoxopд( /-. В качестве этого тт1зойства может быть нрименеи гироекоп. Записываюн ее уетройстио, усилитель, блок иитаиия и анпарату за упразлення соередоточены конструктивно к одном корпусе, устанавливаемом iia новерхности.

/1,ейс1 ; С 11|М-1бора за:.:почается в следующелк

Конденсатор С (фгн. 2) заряжается от источника тока до высокого напряжения и К з;1яжаетея через контакты Щ и Д прерывателя на обмотку вибратора-излучателя И. Возник.ающие при этом быстро-затухаюпдне электричее: не 1 олебап1:;; нреобра: у;отся з : 1ехаиические колебания Бибратора-изл}чате: я, которые, в свою очередь, всзбуждйют акустичеекпе колебания в глн;;истом растворе. Акустические 1;олебания ноеле отражения от стеикн стио;:а возбяждаю вНбрйтор-нриемннк Я,

скне колебания через уснл ггсль У ноступают па планку ИЛ региетриpyioni,ero механизма, между которой и барабаиом БР, снабженным выступающ,еГ винтовой коптактпой ениралыо Н, располагается бу.мага.

В месте контакта планки ЯЛ и спирали на бара:бане бумага пробивается, и, таким образом, получается заи;;с. С тедовательно, излучение акустической волиы и)онсходпт в MOMCirr за мы канн я коита1 тов ZZ( и Д, а запись в момент, когда отра}кенная волна достигает внбратора-нрием;п1ка. Контакт Д монтирован иа диске, приводдизом во вращение е ностоянной тловой скоростью от элек:тродвигателя М, и один раз за полный оборот замыкается па короткпй промежуто1с времени с );онтактом Щ. В момент заглыкання этих контактов спираль Я на 6apa6aiie БР еовпадает е планкой ЯЛ на нулевой линии О диагра: ;мной бумаггн

За промежуток времен; /, в течение которого волн.а, возбужденная вибратором-излучателе: 1 И, пройдет расстояние до стенки ствола и обратно к виб;)аторуд;рием1нлку, барабаи БР успевает повернуться на некоторый угол, тем большнГ, чем больнте время . Следователвно, чем больше расстоя;п1е до стволд, тем дальше от нулевой Л15нии па бумаге будет ианееена заннсь. Таким образом, иаиесепная на бумаге запись является лтерсй н)омежутка времеии t и, следовательно, ерой расстояния от и 5;;бора до стенки етвола. Бумага должна град ч роватвся в единицах измерения расстояний.

П р е Д ы е т и з о б р е т с п и я

Прибор для контроля вертнкальности шахтных стволов и скважин путем определе ия времени Н1)охо:кдения отраженной акуст;:ческой волны, отличающпйея тем, что он выполнен в оиусклемого в ствол приемио-излучаюш.его устройства, оснаиденгюго вибратором-излучателем для возбуждения в измгряслЮг среде акустических колебаши и зибр1аторОА--прие.мкико: для приемл ;; преобразований отраженных от стенки ствола колебаний.

. i .)

pfefej

IM r I if

-П

J

/7 Li