RU2785252C1 - Mobile pulse source of elastic oscillations - Google Patents
Mobile pulse source of elastic oscillations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785252C1 RU2785252C1 RU2022106673A RU2022106673A RU2785252C1 RU 2785252 C1 RU2785252 C1 RU 2785252C1 RU 2022106673 A RU2022106673 A RU 2022106673A RU 2022106673 A RU2022106673 A RU 2022106673A RU 2785252 C1 RU2785252 C1 RU 2785252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- cylindrical
- cylindrical body
- striker
- initialization
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 15
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 3
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 2
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 210000004271 bone marrow stromal cells Anatomy 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическому оборудованию, обеспечивающему процесс возбуждения упругих колебаний при сейсмической разведке.The invention relates to geophysical equipment that provides the process of excitation of elastic vibrations during seismic exploration.
Область применения разработанного источника охватывает сейсмические исследования верхней части геологического разреза, как при поисках месторождений полезных ископаемых, так и при инженерно-геологических изысканиях.The scope of the developed source covers seismic studies of the upper part of the geological section, both in the search for mineral deposits and in engineering geological surveys.
На российском рынке сейсмического оборудования представлен практически весь спектр сейсмических источников [1], но для большинства источников необходимо дополнительное оборудование либо для функционирования, либо для транспортировки.Almost the entire range of seismic sources is represented on the Russian seismic equipment market [1], but most sources require additional equipment either for operation or for transportation.
В сейсморазведке малых глубин используются два типа импульсных источников - ударные и взрывные [2]. К ударным источникам относятся, например: падающий груз [3], пружинные [4], гидравлические (см. Патент Российской Федерации №2322685, кл. G01V 1/147, 2006 [5]), пневматические (см. Патент Российской Федерации №2246740, кл. G01V 1/147, 2002 [6]). У перечисленных источников имеются следующие общие недостатки: значительные габариты и вес, что обуславливает не мобильность на сложно пересеченной и лесистой местности; высокую вероятность двойного (второго) удара при единичном воздействии, который снижает качество полевых записей; требуют существенных затрат физического труда и/или специальных транспортных средств (специализированных шасси) для продвижения вдоль профиля наблюдений; требуют специальных дополнительных источников энергии (аккумуляторы, компрессоры, бензоагрегаты); отработка физического наблюдения производится за значительный промежуток времени. In seismic exploration of shallow depths, two types of impulse sources are used - shock and explosive [2]. Impact sources include, for example: falling weight [3], spring [4], hydraulic (see Patent of the Russian Federation No. 2322685, class G01V 1/147, 2006 [5]), pneumatic (see Patent of the Russian Federation No. 2246740 , class G01V 1/147, 2002 [6]). The listed sources have the following common disadvantages: significant dimensions and weight, which leads to lack of mobility on difficultly rugged and wooded areas; high probability of a double (second) impact with a single impact, which reduces the quality of field records; require significant physical labor and/or special vehicles (specialized chassis) to move along the observation profile; require special additional energy sources (batteries, compressors, gasoline units); physical observation is worked out over a considerable period of time.
Наибольшее применение на практике нашли такие приборы, как переносной малогабаритный импульсный источник сейсмических сигналов «КВАНТ» (принцип работы электродинамический, сила 30 кН) [7] и «Енисей ЭМ-1.6» (принцип работы электромагнитный, сила 16 кН) [8]. Однако данные источники, несмотря на высокие силовые характеристики и малые габариты, имеют большую массу и требуют дополнительных устройств, таких как аккумуляторы для зарядки-перезарядки и специализированные шасси для транспортировки при производстве работ. Помимо этого электрический вариант работы данных устройств подразумевает качественную изоляцию внутренних частей устройства от проникновения грязи и влаги, что не всегда возможно в полевых условиях - болото, дождь, снег, заполненные водой и жидкой грязью скважины.The greatest application in practice was found by such devices as portable small-sized pulsed source of seismic signals "KVANT" (electrodynamic principle of operation,
Взрывные источники колебаний в малоглубинной и инженерной сейсморазведке применяются крайне редко. Это связано с опасностью перевозки взрывчатых веществ, необходимостью оборудования и охраны складов взрывчатых веществ, опасностью взрывов вблизи земной поверхности, низкой экономичностью и невозможностью использования в условиях градопромышленных агломераций.Explosive sources of oscillations in shallow and engineering seismic surveys are used extremely rarely. This is due to the danger of transporting explosives, the need for equipment and protection of explosives warehouses, the danger of explosions near the earth's surface, low efficiency and the impossibility of using them in urban industrial agglomerations.
Таким образом, обобщенное техническое задание для современных разрабатываемых источников формулируется в следующем виде: малоглубинная мобильная сейсморазведка высокого разрешения с экологически чистым (невзрывным) источником.Thus, the generalized terms of reference for modern developed sources are formulated as follows: high-resolution shallow mobile seismic survey with an environmentally friendly (non-explosive) source.
В настоящее время из представленных на рынке сейсмических источников есть только два мобильных малогабаритных источника, транспортировку и использование которых может осуществить один человек по пересеченной местности – это сейсморужье и кувалда [9]. Сейсморужье является наиболее удачным известным примером импульсного источника колебаний для целей малоглубинной сейсморазведки. В сейсморужье для генерации упругих колебаний в грунте используется энергия выброса пороховых газов в неглубокой скважине. В основном используется заряд дымного пороха, который снаряжается в стандартные гильзы охотничьих патронов 12 калибра.Currently, of the seismic sources on the market, there are only two mobile small-sized sources, the transportation and use of which can be carried out by one person over rough terrain - these are a seismic gun and a sledgehammer [9]. A seismic gun is the most successful known example of an impulse source of vibrations for the purposes of shallow seismic exploration. In a seismic gun, to generate elastic vibrations in the ground, the energy of the release of powder gases in a shallow well is used. It mainly uses a charge of black powder, which is loaded into standard 12-gauge hunting cartridge cases.
Недостаток этих источников заключается в малой интенсивности воздействия и как следствие малой глубине исследования.The disadvantage of these sources is the low intensity of exposure and, as a result, the shallow depth of research.
Самым близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является импульсный пороховой источник упругих колебаний (см. Патент на изобретение RU 2439620 C1, 10.01.2012. Заявка № 2010124548/28 от 15.06.2010. [10]), который принимается в качестве прототипа. The closest in technical essence to the proposed invention is a pulsed powder source of elastic vibrations (see Patent for invention RU 2439620 C1, 01/10/2012. Application No. 2010124548/28 dated 06/15/2010. [10]), which is taken as a prototype.
Устройство состоит из патронника с упорной скобой на нижнем торце, ресивера, корпуса ударного механизма с металлической кнопкой на верхнем торце, штанги с резиновым уплотнителем подвижного защитного диска, крестовины с рукоятками и предохранительного устройство в виде вилки.The device consists of a chamber with a stop bracket on the lower end, a receiver, a percussion mechanism body with a metal button on the upper end, a rod with a rubber seal of a movable protective disk, a cross with handles and a safety device in the form of a fork.
Внутренняя часть патронника имеет сужение в виде уступа прямоугольной формы, а его дульная часть выполнена в виде конуса, расширяющегося в направлении дульного среза. Такое техническое решение приводит к следующему результату:The inner part of the chamber has a narrowing in the form of a ledge of a rectangular shape, and its muzzle is made in the form of a cone, expanding in the direction of the muzzle. This technical solution leads to the following result:
- во-первых, уступ обеспечивает во время выстрела задержку пыжей-обтюраторов с последующим их разрушением, при этом развивается давление форсирования, необходимое для полноценного и максимально быстрого сгорания заряда бездымного охотничьего пороха, что в свою очередь позволяет максимально увеличить энергию генерируемого импульса, сократить его длительность и расширить спектр возбуждаемых колебаний;- firstly, the ledge provides during the shot the delay of the obturator wads with their subsequent destruction, while forcing pressure develops, which is necessary for the full and fastest combustion of the charge of smokeless hunting powder, which in turn allows you to maximize the energy of the generated pulse, reduce it duration and expand the spectrum of excited oscillations;
- во-вторых, предлагаемая форма выходного отверстия обеспечивает равномерное распределение пороховых газов по объему донной части скважины, что уменьшает величину необратимых пластических деформаций грунтов, снижающих результирующую энергию возбуждения колебаний.- secondly, the proposed shape of the outlet provides a uniform distribution of powder gases over the volume of the bottom of the well, which reduces the amount of irreversible plastic deformation of the soil, which reduces the resulting vibration excitation energy.
Патронник соединяется с ресивером за счет многозаходной резьбы, что обеспечивает высокую прочность запирания и возможность быстрой замены стреляной гильзы на новый заряженный патрон. Длительность перезарядки источника составляет не более 30 секунд.The cartridge chamber is connected to the receiver by a multi-threaded thread, which ensures high locking strength and the ability to quickly replace the spent cartridge case with a new loaded cartridge. The recharge time of the source is no more than 30 seconds.
Механическая инициализация (накалывание) патрона производится путем нанесения удара легким молотком по металлической кнопке, расположенной на верхнем торце штока, проходящего внутри штанги.Mechanical initialization (piercing) of the cartridge is carried out by striking with a light hammer on a metal button located on the upper end of the rod passing inside the rod.
Резиновый уплотнитель, расположенный на штанге имеет диаметр, сравнимый с диаметром скважины, тем самым при установке устройства в рабочее положение плотно закрывает устье скважины и препятствует выходу пороховых газов, чем обеспечивается более полная передача энергии выстрела в грунт, и, следовательно, увеличивается глубина проникновения сейсмических сигналов.The rubber seal located on the rod has a diameter comparable to the diameter of the well, thereby, when the device is installed in the working position, it tightly closes the wellhead and prevents the release of powder gases, which ensures a more complete transfer of shot energy into the ground, and, consequently, increases the depth of penetration of seismic signals.
Защитный диск выполнен из пластика или твердой резины и свободно перемещается по штанге. Во время возбуждения колебаний он дополнительно уплотняет скважину и исключает выброс частиц грунта в сторону оператора, обеспечивая его безопасность.The protective disk is made of plastic or hard rubber and moves freely along the shaft. During the excitation of vibrations, it additionally compacts the well and excludes the release of soil particles towards the operator, ensuring his safety.
Крестовина с двумя резиновыми рукоятками обеспечивает удобное и безопасное удержание устройства во время работы.The cross with two rubber handles provides comfortable and safe holding of the device during operation.
На нижнем торце патронника имеется упорная скоба, которая в случае несанкционированного заряда метательного элемента в патрон, предотвращает его выброс из ствола, обеспечивает постоянное расстояние между дульным срезом патронника и дном скважины и препятствует забиванию дульного среза грунтом, за счет чего повышается стабильность энергетических показателей импульса от выстрела к выстрелу.At the lower end of the chamber there is a stop bracket, which, in the event of an unauthorized charge of the propellant element into the cartridge, prevents its ejection from the barrel, ensures a constant distance between the muzzle of the chamber and the bottom of the well and prevents clogging of the muzzle with soil, thereby increasing the stability of the energy indicators of the impulse from shot to shot.
Предохранительное устройство в виде вилки (расположенной в верхней торцевой части штанги), запирающей шток ударного механизма, обеспечивает безопасное обращение с устройством во время переноски и в ходе подготовки к выстрелу.A safety device in the form of a fork (located in the upper end of the rod), which locks the rod of the percussion mechanism, ensures safe handling of the device during carrying and in preparation for the shot.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Вдоль сейсморазведочного профиля на каждом пикете (физической точке) ручным или переносным мотобуром бурится скважина диаметром 6 см (сравнимо с диаметром уплотнительного кольца) и глубиной 50-100 см. В скважину до упора вставляется предлагаемый источник колебаний. По команде оператора сейсмостанции оператор источника, придерживая рукой крестовину, а ногой защитный диск, наносит легким молотком удар по металлической кнопке, после чего происходит инициализация специального холостого патрона. Газы, высвободившиеся при резком сгорании бездымного пороха, ударяют в дно скважины, тем самым возбуждая в грунте упругие колебания. Эти колебания регистрируются сейсмодатчиками, расставленными вдоль профиля. После отработки физической точки осуществляется переход к следующей, во время которого производится перезарядка источника.A well with a diameter of 6 cm (comparable to the diameter of the sealing ring) and a depth of 50-100 cm is drilled along the seismic profile at each picket (physical point) with a manual or portable motor-drill. The proposed vibration source is inserted into the well until it stops. At the command of the seismic station operator, the source operator, holding the crosspiece with his hand and the protective disc with his foot, strikes the metal button with a light hammer, after which the special blank cartridge is initialized. The gases released during the sharp combustion of smokeless powder hit the bottom of the well, thereby exciting elastic vibrations in the soil. These vibrations are recorded by seismic sensors placed along the profile. After working out the physical point, a transition is made to the next one, during which the source is recharged.
Оператор откручивает патронник, извлекает отработанную гильзу, вставляет новый патрон, прикручивает патронник, помещает источник в заранее пробуренную на следующем пикете скважину.The operator unscrews the chamber, removes the spent cartridge case, inserts a new cartridge, screws the chamber, places the source in the well drilled in advance at the next picket.
Для работы устройства используются специально снаряженные холостые патроны в пластмассовой гильзе 12 калибра с зарядом бездымного пороха, предназначенного для применения в дробовых охотничьих патронах, и пластмассовыми пыжами-обтюраторами, разрушающимися в процессе выстрела.For the operation of the device, specially equipped blank cartridges in a 12-gauge plastic sleeve with a charge of smokeless powder intended for use in hunting shotgun cartridges and plastic obturator wads that collapse during the shot are used.
К недостатком прототипа можно отнести следующее:The disadvantages of the prototype include the following:
- ударное воздействие на грунт осуществляется за счет импульса сообщаемого пороховыми газами, что обеспечивает небольшую силу удара (до 4 кН) и как следствие малую глубину исследований;- the impact on the soil is carried out due to the impulse imparted by the powder gases, which provides a small impact force (up to 4 kN ) and, as a result, a small depth of research;
- наличие расстояния между дульным срезом и дном скважины снижает коэффициент передачи энергии пороховых газов грунту, а также приводит к тому, что часть энергии пороховых газов рассеивается в радиальном направлении и создает интенсивные поверхностные волны-помехи, что также обуславливает уменьшение полезной силы воздействия на грунт;- the presence of a distance between the muzzle and the bottom of the well reduces the energy transfer coefficient of the powder gases to the soil, and also leads to the fact that part of the energy of the powder gases is dissipated in the radial direction and creates intense surface interference waves, which also causes a decrease in the useful force of impact on the soil;
- в процессе отработки пункта возбуждения требуется непосредственный плотный контакт оператора, осуществляющего отработку пункта возбуждения, с устройством, что небезопасно и увеличивает риск производственного травматизма;- in the process of testing the excitation point, direct close contact of the operator carrying out the testing of the excitation point with the device is required, which is unsafe and increases the risk of industrial injuries;
- процесс инициализации возбуждения осуществляется с помощью молотка, что делает затруднительным одновременное прижимание устройства к земле или же требует участия двух операторов в процессе отработки пункта возбуждения, один из которых прижимает устройство, а другой производит инициализацию с помощью молотка;- the excitation initialization process is carried out using a hammer, which makes it difficult to simultaneously press the device to the ground or requires the participation of two operators in the process of working out the excitation point, one of which presses the device, and the other performs initialization with a hammer;
- фиксированный диаметр дульного среза исключает возможность регулировки динамического диапазона возбуждаемых колебаний.- fixed diameter of the muzzle eliminates the possibility of adjusting the dynamic range of the excited vibrations.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения:The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention:
- увеличение энергии единичного воздействия на грунт и возможность регулировки энергии единичного воздействия;- increase in the energy of a single impact on the ground and the ability to adjust the energy of a single impact;
- уменьшение радиальных потерь энергии воздействия на грунт и снижение интенсивности поверхностных волн-помех;- reduction of radial losses of energy of impact on the ground and reduction of the intensity of surface waves-interference;
- расширение и регулировка спектра возбуждаемых колебаний;- expansion and adjustment of the spectrum of excited oscillations;
- повышение безопасности эксплуатации устройства и уменьшение риска производственного травматизма за счет отсутствия необходимости непосредственного прямого контакта оператора с устройством в процессе отработки пункта возбуждения;- increasing the safety of device operation and reducing the risk of industrial injuries due to the absence of the need for direct direct contact of the operator with the device in the process of working out the excitation point;
- обеспечение длительного многократного использования устройства, благодаря исполнению технических элементов устройства из конструкционной стали, и ремонтопригодности всех узлов и элементов конструкции.- ensuring long-term repeated use of the device, due to the execution of the technical elements of the device from structural steel, and the maintainability of all components and structural elements.
Технический результат достигается тем, что мобильный импульсный источник упругих колебаний состоит из следующих технических элементов, выполненных из конструкционной стали: массивного цилиндрического снаряда; цилиндрического корпуса, снабженного удерживающим снаряд устройством и конусным стопором, а также резьбой для крепления камеры сгорания; камеры сгорания; устройства инициализации; цилиндрического стакана.The technical result is achieved by the fact that the mobile pulse source of elastic oscillations consists of the following technical elements made of structural steel: a massive cylindrical projectile; a cylindrical body equipped with a projectile retaining device and a conical stopper, as well as a thread for fastening the combustion chamber; combustion chambers; initialization devices; cylindrical glass.
Конструкция мобильного импульсного источника упругих колебаний поясняется рисунками, где:The design of a mobile pulse source of elastic oscillations is illustrated by figures, where:
- на Фиг. 1 внешний вид цилиндрического корпуса с удерживающим снаряд устройством и конусным стопором;- in Fig. 1 external view of a cylindrical body with a projectile retaining device and a cone stopper;
- на Фиг. 2 камера сгорания с устройством инициализации;- in Fig. 2 combustion chamber with initialization device;
- на Фиг. 3 корпус устройства инициализации в разрезе;- in Fig. 3 housing of the initialization device in section;
- на Фиг. 4 цилиндрический корпус в разрезе (а) с компоновкой удерживающего снаряд устройства (б);- in Fig. 4 cylindrical body in section ( a ) with the layout of the device holding the projectile ( b );
- на Фиг. 5 конусный стопор (а) и цилиндрический корпус в сборе с помещенным в него снарядом (б);- in Fig. 5 cone stopper ( a ) and a cylindrical body assembly with a projectile placed in it ( b );
- на Фиг. 6 цилиндрический стакан с ударной площадкой в разрезе;- in Fig. 6 cylindrical glass with a shock platform in the section;
- на Фиг. 7 массивный цилиндрический снаряд;- in Fig. 7 massive cylindrical projectile;
- на Фиг. 8 мобильный импульсный источник упругих колебаний в разрезе в момент отработки пункта возбуждения.- in Fig. 8 mobile pulse source of elastic oscillations in the section at the moment of working out the excitation point.
Цилиндрический корпус 1 имеет резьбу 2 для крепления камеры сгорания 3, удерживающее снаряд устройство в виде шариковых фиксаторов 4 и конусный стопор 5 (см. Фиг. 1).The
Камера сгорания 3 имеет внутреннюю резьбу 6 для крепления к корпусу 1 и внешнюю резьбу 7 (см. Фиг. 2 и Фиг. 4а). Гильза под охотничий патрон 8 вставляется в камеру сгорания со стороны резьбы 7. На резьбу 7 навинчивается корпус устройства инициализации 9. Корпус устройства инициализации 9 имеет внутреннюю резьбу 10, для навинчивания на резьбу 7 и отверстие 11 через которое в процессе инициализации проходит боёк 12 и ударяет в капсюль охотничьего патрона. Для взведения бойка 12 на нем предусмотрена резьба под рым-гайку 13 и проточка 14 под фиксатор бойка 15. Боёк располагается во внутреннем отверстии 16 в цилиндре меньшего диаметра корпуса устройства инициализации 9. В устройство инициализации помимо описанных элементов также входят две пружины 17 и 18 для удержания бойка 12, крышка 19 и шнур 20 (см. Фиг. 2 и Фиг. 3).The
Удерживающее снаряд устройство представляет собой три шариковых фиксатора 4, оси которых располагаются под углом 120° друг к другу в плоскости перпендикулярной главной оси цилиндрического корпуса. Шариковый фиксатор 4 удерживается пружиной прижима 21, расположенной в гайке 22, жестко закрепленной сварочным швом к цилиндрическому корпусу 1, а сила прижатия изменяется регулировочным болтом 23 (см. Фиг. 4б). От силы прижатия зависит давление, создаваемое в камере сгорания для срыва снаряда, тем самым возможна регулировка силы воздействия источника.The projectile holding device consists of three ball clamps 4, the axes of which are located at an angle of 120° to each other in a plane perpendicular to the main axis of the cylindrical body. The
Конусный стопор 5 крепится к цилиндрическому корпусу 1 шестью конусными винтами без шляпки под шестигранник 24 и предназначен для остановки и фиксации «подпрыгивающего» цилиндрического корпуса, что должно избавить от второго удара, связанного с приземлением корпуса (см. Фиг 5а). Высота подъема конусного стопора подобрана таким образом, что «подпрыгивающий» цилиндрический корпус не увлекает за собой цилиндрический стакан, но при этом высоты «подскока» достаточно для остановки цилиндрического корпуса за счет «застревания» конусного стопора, связанного с ним, во фланце 25, зафиксированном болтовым соединением с фланцем 26, соединенным сварочным швом с цилиндрическим стаканом 27 (см. Фиг. 5б и Фиг. 6).The
Цилиндрический стакан 27 служит для передачи импульса от снаряда грунту и помимо описанных выше элементов включает в себя ударную площадку 28 и отверстия для сброса сжатого воздуха 29 (см. Фиг. 6).
При этом ударная площадка 28 является съемной, что делает возможным использование ударных площадок с разной площадью поверхности и тем самым позволяет расширять и регулировать спектр возбуждаемых колебаний.In this case, the
Массивный цилиндрический снаряд 30 представляет собой сплошной цилиндр определённой формы (см. Фиг. 7). Форма снаряда обусловлена решением трех задач:Massive
1. Удержание снаряда в верхней точке благодаря наличию проточки 31 под шариковый фиксатор 4;1. Holding the projectile at the top point due to the presence of a
2. Сила воздействия за счет массы снаряда;2. The force of impact due to the mass of the projectile;
3. Снаряд плотно прилегает к камере сгорания, тем самым являясь ее частью.3. The projectile fits snugly against the combustion chamber, thereby being part of it.
Заявленный мобильный импульсный источник упругих колебаний является устройством длительного многократного использования. Расходным материалом служат только холостые патроны.The claimed mobile pulse source of elastic oscillations is a device for long-term reuse. Consumables are only blank cartridges.
При отработке пункта возбуждения не требуется непосредственный прямой контакт оператора с устройством.When working out the excitation point, direct direct contact of the operator with the device is not required.
Устройство может без ограничений использоваться в любом грунте и при любых погодных условиях, кроме грозы.The device can be used without restrictions in any soil and under any weather conditions, except for thunderstorms.
Конструкция устройства предусматривает возможность регулировки силы воздействия на грунт и изменение спектра возбуждаемых колебаний.The design of the device provides for the possibility of adjusting the force of impact on the ground and changing the spectrum of excited vibrations.
Мобильный импульсный источник упругих колебаний в таком исполнении обеспечивает достижение технического результата.A mobile pulsed source of elastic vibrations in this design ensures the achievement of the technical result.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.
Устройство используется при полевых сейсмических исследованиях. Устройство может устанавливаться на пункте возбуждения, как на поверхности земли, так и в неглубокой скважине с целью более плотного контакта с грунтом. В скважинном варианте на пункте возбуждения ручным или переносным мотобуром бурится скважина диаметром 150 мм и глубиной 0,3-0,4 м. В скважину устанавливается предлагаемый источник колебаний. По команде оператора сейсмостанции оператор источника, находясь на расстоянии 5-10 м от него, выдергивает фиксатор бойка 15, при помощи шнура 20 прикрепленного к нему, после чего происходит инициализация специального холостого патрона. Газы, высвободившиеся при резком сгорании бездымного пороха, срывают массивный цилиндрический снаряд 30 с шариковых фиксаторов 4 и разгоняют его внутри корпуса 1. Массивный цилиндрический снаряд ударяет в ударную площадку 28, тем самым возбуждая в грунте упругие колебания. При этом сжимаемый снарядом воздух удаляется через отверстия 29, а корпус 1 «подпрыгивает» по закону сохранения импульса и застревает во фланце 25 за счет конусного стопора 5, связанного с ним (см. Фиг 8).The device is used in field seismic surveys. The device can be installed at the point of excitation, both on the surface of the earth and in a shallow well for the purpose of closer contact with the ground. In the downhole version, a well with a diameter of 150 mm and a depth of 0.3-0.4 m is drilled at the excitation point with a manual or portable motor-drill. The proposed source of vibrations is installed in the well. At the command of the seismic station operator, the source operator, being at a distance of 5-10 m from him, pulls out the latch of the
После отработки физического наблюдения производится перезарядка источника.After working out the physical observation, the source is recharged.
Оператор откручивает камеру сгорания 3 и корпус устройства инициализации 9, к которому прикреплены остальные элементы устройства инициализации, переворачивает корпус 1 и, ударяя им по деревянной плашке, возвращает массивный снаряд в исходное положение, контролируя при этом его фиксацию с помощью шариковых фиксаторов 4, затем удаляет отработанную гильзу холостого патрона, вставляет новый патрон, взводит боёк 12, отцепляет шнур инициализации 20 от фиксатора бойка 15 и собирает источник в обратном порядке. После этого оператор устанавливает источник на пункте возбуждения, цепляет шнур инициализации 20 к фиксатору бойка 15, отходит на безопасное расстояние для произведения возбуждения и передает оператору сейсмостанции сигнал о готовности.The operator unscrews the
Для работы устройства используются специально снаряженные холостые патроны в пластмассовой гильзе 12 калибра с зарядом бездымного пороха, предназначенного для применения в дробовых охотничьих патронах.To operate the device, specially equipped blank cartridges in a 12-gauge plastic sleeve with a charge of smokeless powder intended for use in hunting shotgun cartridges are used.
Заявленное устройство предназначено для проведения сейсморазведочных работ по изучению верхней части геологического разреза методами МПВ и МСК.The claimed device is intended for carrying out seismic surveys to study the upper part of the geological section by the methods of refraction and MSC.
Заявленное устройство может использоваться многократно, позволяет отказаться от транспортирующей техники, исключая необходимость подготовки технологических проездов, тем самым снижая финансовые и временные затраты на производство работ, а также нагрузку на экологию, в связи с чем, является промышленно применимым.The claimed device can be used repeatedly, allows you to abandon the transport equipment, eliminating the need to prepare technological passages, thereby reducing the financial and time costs for the production of work, as well as the burden on the environment, and therefore, is industrially applicable.
Источники информацииSources of information
1. Сейсморазведочные источники компании GEODEVICE [Электронный ресурс] URL: https://geodevice.ru/main/seismic/sources/.1. Seismic sources of the company GEODEVICE [Electronic resource] URL: https://geodevice.ru/main/seismic/sources/.
2. Никитин В.Н. Основы инженерной сейсмики. - М., Изд-во МГУ, 1981.2. Nikitin V.N. Fundamentals of engineering seismic. - M., Publishing House of Moscow State University, 1981.
3. Шнеерсон М.Б., Майоров В.В. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний. - М.: Недра, 1980.3. Shneerson M.B., Maiorov V.V. Ground seismic exploration with non-explosive sources of vibrations. - M.: Nedra, 1980.
4. Налагай В.В., Попов А.Я., Дик П.И. Сейсморазведка малых глубин. - М.: Недра, 1989.4. Nalagai V.V., Popov A.Ya., Dick P.I. Seismic exploration of shallow depths. - M.: Nedra, 1989.
5. Патент Российской Федерации №2322685, кл. G01V 1/147, 2006.5. Patent of the Russian Federation No. 2322685, class.
6. Патент Российской Федерации №2246740, кл. G01V 1/147, 2002.6. Patent of the Russian Federation No. 2246740, class.
7. Переносной малогабаритный источник сейсмических сигналов "Квант" [Электронный ресурс] URL: http://nil-6.narod2.ru/rek/doc_12.html.7. Portable compact source of seismic signals "Kvant" [Electronic resource] URL: http://nil-6.narod2.ru/rek/doc_12.html.
8. Геологоразведка от А до Я [Электронный ресурс] URL: http://gseis.ru/our-business/field-seismic-works/impulse-technique/.8. Exploration from A to Z [Electronic resource] URL: http://gseis.ru/our-business/field-seismic-works/impulse-technique/.
9. Miller R.D., Pullan S.E., Waldne J.S., Haeni F.P. Field comparison of shallow seismic sources // Geophysics. 1986. V.51, P.2067-2092.9. Miller R.D., Pullan S.E., Waldne J.S., Haeni F.P. Field comparison of shallow seismic sources // Geophysics. 1986. V.51, P.2067-2092.
10. Патент на изобретение RU 2439620 C1, 10.01.2012. Заявка № 2010124548/28 от 15.06.2010.10. Patent for invention RU 2439620 C1, 01/10/2012. Application No. 2010124548/28 dated 06/15/2010.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2785252C1 true RU2785252C1 (en) | 2022-12-05 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3915256A (en) * | 1971-05-06 | 1975-10-28 | James N Mccoy | Wellhead gun for echo ranging apparatus |
SU1140072A1 (en) * | 1982-07-05 | 1985-02-15 | Предприятие П/Я А-3214 | Seismic signal source |
SU1345846A1 (en) * | 1985-06-07 | 1994-07-15 | Пермский политехнический институт | Borehole source of seismic signals |
DE19509122A1 (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-19 | Dynamit Nobel Ag | Seismic pulse device |
EP2223159A2 (en) * | 2007-12-14 | 2010-09-01 | Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ | Impulse generator, particularly for exciting seismic waves |
RU2439620C1 (en) * | 2010-06-15 | 2012-01-10 | Учреждение Российской академии наук Горный институт Уральского отделения РАН (ГИ УрО РАН) | Pulsed powder elastic wave source |
US10247837B2 (en) * | 2017-02-27 | 2019-04-02 | Explor Geophysical Ltd. | Portable seismic survey device and method |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3915256A (en) * | 1971-05-06 | 1975-10-28 | James N Mccoy | Wellhead gun for echo ranging apparatus |
SU1140072A1 (en) * | 1982-07-05 | 1985-02-15 | Предприятие П/Я А-3214 | Seismic signal source |
SU1345846A1 (en) * | 1985-06-07 | 1994-07-15 | Пермский политехнический институт | Borehole source of seismic signals |
DE19509122A1 (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-19 | Dynamit Nobel Ag | Seismic pulse device |
EP2223159A2 (en) * | 2007-12-14 | 2010-09-01 | Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ | Impulse generator, particularly for exciting seismic waves |
RU2439620C1 (en) * | 2010-06-15 | 2012-01-10 | Учреждение Российской академии наук Горный институт Уральского отделения РАН (ГИ УрО РАН) | Pulsed powder elastic wave source |
US10247837B2 (en) * | 2017-02-27 | 2019-04-02 | Explor Geophysical Ltd. | Portable seismic survey device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0842388B1 (en) | Apparatus for and method of detonating mines | |
US7069862B2 (en) | Handheld tool for breaking up rock | |
US4324310A (en) | Seismic apparatus | |
RU2785252C1 (en) | Mobile pulse source of elastic oscillations | |
RU2431560C2 (en) | Portable pneumatic rock breaker | |
US3958661A (en) | Method and apparatus for generating seismic waves | |
US9157705B1 (en) | Projector for defeating buried mines | |
US10365073B1 (en) | Extraction charge for underground threats | |
WO2003042717A1 (en) | Seismic wave generator | |
RU2439620C1 (en) | Pulsed powder elastic wave source | |
RU211405U1 (en) | DEVICE FOR CRUSHING ROCK WITH THE USE OF A GUN CARTRIDGE WHEN DRILLING WELL WELLS | |
US5913252A (en) | Pyrotechnic tool driving device | |
US10753712B1 (en) | Extraction system for underground threats | |
RU2176403C1 (en) | Gear and method of excitation of elastic vibration and hydraulic seam fracture | |
US3392628A (en) | Ballistically actuated detonating device for an explosive charge | |
Rigby et al. | Localised variations in reflected pressure from explosives buried in uniform and well-graded soils | |
Pieuchot | The Terrapak | |
AU715901C (en) | Apparatus for and method of detonating mines | |
Harry | Developing Explosion Models for Optimal Fragmentation of a Hazardous Asteroid | |
Ganguly et al. | The Digipulse III Accelerated Weight Drop Seismic Source Systems. Applications and Performance of the Series Model 1180 GC | |
Frantsuzenko et al. | TOOLS FOR SHAKING OFF CEDAR CONES | |
Whisler | A Non-Explosive Methodology for Generating Wide Area Close-in Dynamic Blast Pressure Loads on Flexible Armor Panels | |
Jeunnette | Measurement of projectile energy and velocity requirements for the disruption of unexploded ordnance | |
CS227406B1 (en) | Expansion source of seismic waves | |
Miles | Blast protection for UXO operations including demining |