Источник для возбуждения сейсмических колебаний

Источник для возбуждения сейсмических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистических

Рес убп

О П И С А Н И Е (и>976413

ИЗОВРИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 02.04.81 (21) 3267758/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5 I ) M. Кл.

С 01 V 1 147

Рпударстекииый комитет

СССР по делам изаеретеиий и открытий

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень ¹ 43 (53) УДК 550.83 (088.8) Дата опубликования описания 23.11.82 (72) Авторы изобретения

И. С. Лев и Б. Г. Ваншельбойм

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ .КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к сейсмиче ской разведке и может быть использовано при исследовании земных недр невзрывными источниками для поисков полезных ископаемых, 5

Известно устройство, реализующее способ сейсмической разведки, осно". ванный на создании воздействия падающим грузом с изменением энергии ударных воздействий путем изменения. высоты сбрасывания, причем ударные воздействия устройством осуществляются в процессе движения источника (1).

Однако это устройство обладает малой суммарной энергией излучения и производительностью в связи с тем, что число воздействий за единицу времени невелико, а узкий цастотный 20 диапазон снижает разрешающую способность сейсморазведки и затрудняет выделение отраженных волн на фоне низкочастотных помех.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является источник для возбуждения сейсмических колебаний в процессе движения, содержащий транспортное средство и рабочий орган, вал которого связан с транспортным средством Г21, Источники включают два полых ба- . рабана, насаженных на общую ось и буксируемых трактором. Внутри барабана имеются стальные шарики весом 2-5 кг, а общий вес всех шариков в каждом барабане достигает 1,5 т.

При качении шарики, зацепившись за перепонки, поднимаются, а затем падают на стенки барабана в момент контакта ее с грунтом и передают импульс последнему.

Недостатком этого устройства является малая амплитуда возбуждаемых сигналов, небольшая суммарная энергия воздействия на одну точку наблюдения.

Это связано с невозможностью исполь976413 ф

Линейные интервалы между ними устанавливаются по линейке; )), размещенной на торцовой части катка.

Временная диаграмма последовательности возбуждений регистрируется с помощью датчиков 5, расположенных на выступах в защитных контейнерах. Выводы датчиков подсоединяются к зования шаров большого веса, а также тем, что энергия падающих шаров передается грунту через барабан, имеющий существенно большую массу, чем шары. Из-за этого снижается амплитуда возбуждаемых колебаний, резко ухудшается их спектр. Недостатком этого устройства является также невозможность регулирования частоты воздействия по заданному закону . в зависимости от сейсмогеологических условий района исследования, т.е, невозможйость оптимизировать частоту

)воздействия, и невозможность синхронизации работы нескольких одинаковых устройств в связи со случайным

sBKoHoM воздействия на грунт. Эти недостатки усложняют систему регистрации и снижают производительность труда.

Целью изобретения является увеличение энергии и расширение .диапазона частоты измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике для возбуждения сейсмических колебаний в процессе

его движения, содержащем транспортное средство и рабочий орган, вал которого связан с транспортным средством, рабочий орган выполнен в виде катка, на внешней поверхности которого вдоль образующих закреплены радиальные выступы,:рабочий орган выполнен с возможностью изменения размеров выступов и расстояний между ними.

Это позволяет повысить энергию излучения, расширить диапазон частоты воздействия, регулировать спектром излучения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, К транспортной базе с помощью буксировочной рамы 1 подсоединяется каток 2, являющийся рабочим органом устройства. На катке радиально размещаются рабочие выступы 3, расстояние между,которыми меняется по, заранее выбранному закону.

5 !

О

35 устройству, способному запоминать и хранить порядок следования импульсов и преобразовывать их в опорный си гн ал -раза ер т ку .

Предлагаемым устройством осуществляется возбуждение последовательности единичных ударов через разные промежутки времени в процессе его движения по профилю.

Каток с закрепленными на нем выступами является рабочим органом.

Непрерывно двигаясь вдоль линии наблюдения он переваливается с од)ного выступа на другой, ударяет всей массой по дневной поверхности, возбуждая упругие колебания.

Энергия удара складывается из потенциальной энергии катка, зависящей от высоты падения катка с одного выступа на другой, и кинетической энергии катка, зависящей от скорости

его движения.

Перед началом работы с предлагаемым устройством необходимо выставить рабочий орган на условную отметку начало опорного сигнала, т.е. установить на соответствующий выступ.

Выступы на катке выполняют функцию "задающего генератора" и, варьируя расстояниями между ними, можно изменить частоту воздействия в широких пределах. Зарегистрированная датчиками совокупность временных интервалов между ударами и представляет собой генерируемый" опорный сигнал-развертку.

В каждом конкретном случае линейные расстояния между выступами могут изменяться, в том случае и с таким расчетом, чтобы при установленной скорости транспортирующего средства возбуждать, упругие волны через разные промежутки времени, что соответствовало бы определенной, заранее выбранной частоте или частотному интервалу воздействия, изменяющемуся по закону близкому к линейному или другому закону, Варьирование скорости движения катка позволяет изменять генерируемую частоту опорного сигнала . Частоту воздействия также можно изменять посредством перемещения выступов вдоль образующей катка.

Проведение сейсмических исследований при непрерывном движении источ» ника позволяет автоматически осуществлять накопление нескольких циклов

97641

5 воздействий за счет многократного повторения оборотов катка-, на базе приема.

Группирование аналогичных уст-.. ройств осуществляется жестким присоединением их к основному транспортному средству.

Синхронный запуск группы выполняется после предварительной установки всех катков на условную отметку - 1О начало развертки .

Закон размещения выступов на катке может быть различным, что обеспечивает изменение частоты воздействия и позволяет осуществлять регу- 15 лирование режима работы устройства т.е. обеспечивает наиболее эффективную для каждого райсча частоту воздействия.

Сокращение расстояний между выс20 тупами влечет за собой уменьшение величины единичного воздействия на упругую среду. Компенсация этих потерь может быть осуществлена за

25 счет разности высот выступов. Чем больше расстояние между выступами и ниже частота воздействия, тем они должны быть выше, при сокра-. щении расстояния между ними высота

30 их уменьшается.

Дпя увеличения площади воздей— . ствия на грунт на. вершине выступа имеется плоская наклонная площадка, которая обращена в сторону вращения катка. Размеры ее могут изме- 35 няться в пределах, обеспечивающих оптимальные условия возбуждения в зависимости от физико-механических свойств грунта и его рельефа.

В предлагаемом устройства общая 40

° площадь ударной площади выступа может многократно быть изменена в процессе исследования за счет изменения формы и размеров выступа.

Можно использовать рабочий оргнн 45 с равновысокими выступами и с выступами, у которых размеры ударных площадок будут различны, или то и другое вместе.

Таким образом, за счет изменения - 50 формы и размеров выступов или само3 6 го катка, а также скорости движения транспортной базы, относител ьно просто осуществляются посылки в грунт раэверток разных форм, а также опорных сигналов, в которых единичные воздействия различаются друг от друга по энергии .

Для обеспечения удобства переез— дов и транспортировки устройства перевод катка из рабочего положения в транспортное и наоборот осуществляется с помощью спуско-подъемного механизмаа.

Возможность изменения параметров возбуждения в зависимости от поверхностных или сейсмогеологических ус ловий позволяет в каждом конкретном случае создавать условия возбуждения близкие к оптимальным, что в конечном итоге приводит к увеличению производительности труда. формула изобретения

1. Источник для возбуждения сей" смических колебаний в процессе его движения; содержащий транспортное средство и рабочий орган, вал которого связан с транспортным средством, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии и расширения диапазона частот излучения, рабочий орган выполнен в виде катка, на внешней поверхности которого вдоль образующих закреплены радиал ьные выступы.

2. Источник по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что рабочий орган выполнен с возможностью изменения размеров выступов и расстояний между ними..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 693288, кл. G 01 Ъ 1/00, 1977.

2. Патент Англии N 1233026, кл. Н40, опубли к, 1971 (прототип).

976413

Составитель Н. Чихладзв

Техред.А.Бабинец Корректор А. Дзятко

Редактор В. Иванова филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8999/74 Тираж 717 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5