Устройство для возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1983 года по МПК G01V1/135 

Изобретение относится к сейсморазведке и касается импульсных газодинамических источников, используемых для возбуждения упругих колебаний с поверхиости земли.

Известно устройство для возбужде-; иия сейсмических колебаний, содержащее свободно падающий груз, механизм подъема и сбрасывания груза. Запирающее устройство удерживает груз на заданной высоте и по сигналу сейсмостанции освобождает его

Недостатком этого источника является то, -что вследствие повторяющихся ударов по одной точке происходит усадка грунта и изменение высоты сбрасывания груза, в результате чего источники не Могут применяться в режиме группирования, что значительно снижает их эффективность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возбуждения сейсмических колебаний, включающее подвижно сопряженные активную массу в -виде гильзы с днищем и реактивную массу. Образующие демпферную и рабочую камеры, канал подвода взрывчатой смеси и канал выпуска продуктов сгорания, снабженный клапаном L23

Недостатком известного устройства является то, что расположение выпускного канала и выпускного клапану в верхней части реактивной массы, которая ограничивает объем кгшеры сгорания сверху, не позволяет удалять конденсат, осевший на дно камеры сгорания. Это снижает зффективг ность использования источника при

10 отрицательных температурах из-за . замерзания конденсата, поскольку отогрев устройства требует значительного времени. .Цель изобретения - повышение

производительности работ путем увв, личения сменного времени за счет обеспечения отвода образующегося в камере сгорания конденсата.

J,. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения сейсмических колебаний, включаккцем подвижно сопрях енные активную массу в виде гильзы с днищем и реактивную массу, образующие демпферную и рабо25 чую камеры, канал подвода взрывчатой смеси и канал выпуска продуктов сгорания, снабженный клапаном, канал выпуска продуктов сгорания выполнен в днище гильзы и перекрыт клапаном, / 30 жестко связанным штоком с размещеннкм в выполненном в реактивной массе , ступенчатом цилиндрическом канале поршнем, герметично разделяющим его на подпоршневую полость, сообщающуюся с рабочей камерой, и надпоршне- вую - соединенную с атмосферой. На фиг. 1 показано устройство, общий вид, перед началом рабочего на фиг. 2 - устройство, после заполнения камеры сгорания взрывчатой смесью; на фиг. 3 - устройство, в процессе осуществления рабочего цикла. Устройство для возбуждения сейсми ческих колебаний включает активную массу в виде гильзы 1 с днищем и реактив ную массу 2 , образующие подвижно сопряженные рабочую камеру 3 и демпферную камеру 4, канал 5 подвода взрывчатой смеси, канал 6 выпуска продуктов сго рания, выполненный в днище гильзы 1 у низшей- точки рабочей камеры 3 и перекрываемый клапаном 7, соединенным штоком 8 с поршнем 9, герметично разделяющем канал 10 на подпоршневую и надпоршневую полости. Поршень 9 име ет возможность возвратно-поступатель ного движения по цилиндрическому сту пенчатому каналу 10, выполненному в реактивной массе 2 и соединенному с атмосферой. Площадь сечения канала 10 меньше площади сечения выпускного канала 6, а штоковая полость его сообщается с камерой сгорания 3. Работа устройства осуществляется следующим образом. Через впускной канал 5 в камеру сгорания 3 подают взрывчатую смесь. При этом клапан . 7 перекрывает выпускной канал 6, а реактивная масса 2 под действием давления смеси перемещается относительно активной массы 1, сжимая воздух в демпферной камере 4, и занимает положение, показанное на фиг. 2. При сгорании взрывчатой смеси гильза 1 воздействует на грунт давлением продуктов сгорания, а реактивная масса 2 перемещается вверх, сжимая воздух в демпферной камере 4. При перемещении вверх реактивной мас сы 2 глухой торец цилиндрического канала 10 достигает поршня 9 и увлекает его за собой. При этом клапан 7 открывает канал 6. В дальнейшем поршень под действием перепада давле ния перемещается по цилиндрическому каналу 10 до упора клапана 7 в реактивную массу 2 и удерживает клапан 7 в верхнем положении в течение процесса выпуска продуктов сгорания (фиг. 3). Продукты сгорания через канал 6 истекают в атмосферу и увлекают за собой конденсат. При достижении давлением воздуха в демпферной камере 4 заданной величины гильза отрывается от грунта. После выпуска продуктов сгорания реактивная масса 2 вместе с гильзой 1 под действием силы тяжести опускается и клапан 7 закрывает канал б.-i Цикл повторяется снова. Удар клапана 7 о стенки канала 6 при опускании реактивной массы в крайнее нижнее положение исключен из-за наличия зазора между реактивной массой -и клапаном, в котором может быть расположен упругий элемент. Постоянное удаление образующегося в камере сгорания во время работы устройства конденсата повышает производительность устройства путем увеличения сменного времени его работы, ак как устраняется возможность смерзания гильзы с поршнем и,следовательно, необходимость разогрева устройства перед началом работы на очередной точке возбуждения. Формула изобретения Устройство для возбуждения сёйсмических колебаний, включающее подвижно сопряженные активную массу в виде гильзы с днищем и реактивную массу, образующие демпферную и рабочую камеры, канал подвода взрывчатой смеси и канал выпуска продуктов сгорания, снабженный клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности работ путем увеличения сменного времени за счет обеспечения отводу образующегося в камере сгорания конденсата, канал выпуска продуктов сгорания выполнен в днище гильзы и перекрыт клапаном, .жестко связанным штоком с размещенным в выполненном в реактивной массе ступенчатом цилиндрическом канале поршнем,герметично разделяющим его на подпоршневую полость, сообща10щуюся с рабочей камерой, и надпоршневую - соединенную с атмосферой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Джонсон Д. Поверхностные источники сейсмических колебаний. - В сб. Новое в разведочной геофизике и ее методы. М., ВИЭМС, 1968, с. 50-64. 2.Шнеерсон М.Б., Майоров В.В. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний, М., Недра, 1980, с. 74-82 (прототип).

5