SU1334057A1 - Пробоотборник дл отбора газовых и грунтовых проб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике проходки мелких скважин.в м гких по- рддах с целью отбора,проб грунта и почвенного воздуха, может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых и позвол ет повысить производительность при отборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважины. С помощью вибровозбудител  1, ко.торый погружаетс  в грунт вместе с пробоотборником, обеспечивают десорбцию измер емых компонентов в газовую пробу с большого объема. Колебани  передаютс  на коронку (к) 7, котора  также погружаетс  в грунт. Часть грунта, срезанна  режущей кромкой 12, попадает внутрь К 7 и выдавливаетс  вновь поступающим грунтом в приемник грунта 6. Дл  отбора пробы включают вакуумный насос, и газ, проход  через газопровод 4, попадает в газоанализатор , где определ ют содержание компонентов . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (/) tt iPut.f

Description

1

Изобретение относитс  к технике проходки мелких скважин в м гких породах с целью отбора проб г хунта и почвенного воздуха и может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретени  - повышение производительности при отборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважины.

На фиг,1 изображен пробоотборник дл  отбора газовых и грунтовых проб, общий вид; на фиг.2 - то же, продольный разрез.

Пробоотборник дл  отбора газовых

13340572

части дл  облегчени  смены или чистки фильтра 8 и. газопровода, а также заточки режущей кромки 12, котора  может быть .Изготовлена из твердосплавного материала. Приемник 6 грунта выполнен в виде продольно разрезанного на две или более части цилиндра , верхн   часть которого установле- Q на внутри фланца 3, а нижн   - внутри коронки 7 с возможностью осево1 о перемещени  .вдоль фланца 3. Возбудитель упругих колебаний, выполненный съемным, может перемещатьс  вдоль 15 оси пробоотборника от нижней части коронки 7 до фланца 3, который при расположении возбудител  в крайнем верхнем положении механическ контак- тируетс основанием 9, которое имеет

и грунтовых проб содержит вибромеханизм 1, головку 2, фланец 3, газопро- 20 ° отверстие и ручку 16. Газопровод 4 может быть изготовлен из трувод 4, отсасывающий штуцер 5, приемник 6 грунта, коронку 7, фильтр 8 и возбудитель упругих колебаний, включающий основание 9 и один или более (например , три) стержней 10.

Выход газопровода 4 подсоединен к отсасывающему штуцергу 5 . Вибромеханизм 1 соединен с головкой 2, Фланец 3 соединен с верхней частью газопровода 4, нижн   часть которого прикреплена к коронке.

Головка 2 установлена на с1шанце 3 и соединена с приемником 6 грунта, например, с помощью байонентного соединени  (не показано), так что может передавать механические колебани  от вибромеканизма 1 приемнику 6 грунта . Например,нижн   часть головки 2 контактирует с верхней частью приемника 6 грунта. Коронка 7 выполнена в виде полого цилиндра, в верхней части наружной поверхности которого выполнен буртик 11, а нижн   часть изготовлена в виде режущей кромки 12. На наружной поверхности коронки 7 имеетс  кольцева  проточка 13, в которую помещен фильтр 8, В коронке 7 выполнены сквозные каналы 14, оси которых расположены в плоскост х, проход щих через ось коронки 7. Каналы 14 соединены с кольцевой проточкой 13 с одной стороны (так, что сообщаютс  с газовой средой через фильтр 8) и с входом газопровода 4 с другой стороны. Нижн   часть внутренней поверхности коронки 7 выполнена в виде усеченного конуса 15, Нижн   часть коронки 7 может быть изготовлена отдел ющейс  от верхней

35

бок, которые жестко св зывают коронку 7 с фланцем 3. Полости трубок в коронке 7 соединены через каналы 14

25 и фильтр 8 с газовой средой (отбира-; емой газовой пробой), а в верхней части соединен между собой и с отсасывающим штуцером 5, выход которого соединен с анализатором (не показан).

3Q Газопровод 4 может быть изготовлен также из двух аксиально расположенных полых цилиндров, в полость внутренне- то при этом вставлен приемник 6 грунта . Стержни 10 возбудител  упругих колебаний могут быть изготовлены в виде конусов, а также в виде одной трубы, внутренний диаметр которой больше диаметра буртика 11 коронки 7, или нескольких труб.

Пробоотборник дл  отбора газовых и грунтовых проб работает следующим образом.

В пункте отбора устанавливают возбудитель упругих колебаний стерж-.

45 н ми 10 вниз и вдавливают их в поч- .ву так, чтобы они прошли верхний растительный слой. В осевое отверстие в основании 9 помещают нижнюю часть пробоотборника, устанавлива  его ре5Q жущей кромкой 12 коронки 7 на грунт , Включают вибромеханизм 1, который создает механические крлебани . Последние через головку 2, фланец 3, газопровод 4 и приемник 6 грунта передаютс  на коронку 7, и она погружаетс  в грунт При этом грунт, который остаетс  снаружи коронки 7 от режущей кромки 12 до буртика 11, практически не уплотн етс . Сохран 40

55

5

бок, которые жестко св зывают коронку 7 с фланцем 3. Полости трубок в коронке 7 соединены через каналы 14

5 и фильтр 8 с газовой средой (отбира-; емой газовой пробой), а в верхней части соединен между собой и с отсасывающим штуцером 5, выход которого соединен с анализатором (не показан).

Q Газопровод 4 может быть изготовлен также из двух аксиально расположенных полых цилиндров, в полость внутренне- то при этом вставлен приемник 6 грунта . Стержни 10 возбудител  упругих колебаний могут быть изготовлены в виде конусов, а также в виде одной трубы, внутренний диаметр которой больше диаметра буртика 11 коронки 7, или нескольких труб.

Пробоотборник дл  отбора газовых и грунтовых проб работает следующим образом.

В пункте отбора устанавливают возбудитель упругих колебаний стерж-.

5 н ми 10 вниз и вдавливают их в поч- .ву так, чтобы они прошли верхний растительный слой. В осевое отверстие в основании 9 помещают нижнюю часть пробоотборника, устанавлива  его реQ жущей кромкой 12 коронки 7 на грунт , Включают вибромеханизм 1, который создает механические крлебани . Последние через головку 2, фланец 3, газопровод 4 и приемник 6 грунта передаютс  на коронку 7, и она погружаетс  в грунт При этом грунт, который остаетс  снаружи коронки 7 от режущей кромки 12 до буртика 11, практически не уплотн етс . Сохран 0

5

етс  естественна  проницаемость дл  почвенного газа. Часль грунта, котора  срезаетс  режущей кромкой 12 и попадает внутрь коронки 7, уплотн етс  по мере погружени  пробоотборника усеченным конусом 15 и выдавливаетс  вновь поступающими в коронку 7 порци ми грунта в приемник 6 грунта . Когда буртик 11 коронки 7 прони кает в грунт, то он уплотн ет его, предотвраща  поступление атмосферно воздуха в кольцевую проточку 13, Фланец 3, опуска сь, достигает основани  9 и передает ему механические колебани  вибромеханизма 1. Стерни 10 под вли нием механических колбаний также погружаютс  в грунт, передава  в него эти колебани . Далее пробоотборник погружаетс  в грунт вместе с возбудителем упругих колебаний. Возбуждаемые последним в грунте упруги колебани  способствуют десорбции компонентов из грунта в газовую пробу. Отбор газовой пробы можно произво- дить во врем  погружени  пробоотборника -в грунт, при завершении процесса погружени  пробоотборника в грун а также с момента погружени  буртика 11 в грунт до завершени  отбора про- бы при нахождении коронки 7 в крайнем нижнем положении.

В выбранном режиме отбора газовой пробы включают вакуумный насос анализатора (не показан), и газ (почвенный воздух) поступает в проточку 13 коронки 7, очищаетс  фильтром 8 от крупных частиц пыли, проходит через каналы 14 в газопровод 4 и далее через отсасывак ций штуцер 5 в газоанализатор , где определ ют содержание компонентов. После завершени  отбора газовой пробы выключают вакуумный насос и пробоотборник извлекают из изготовленного им шпура. Дл  этого его выт гивают вверх за ручку 16 Так как вибромеханизм 1 не выключен то пробоотборник без больших усилий вынимают из шпура вместе с возбудителем упругих колебаний. Вибромеханизм 1 выключают. Вибромеханизм 1 вместе с головкой 2 поднимают-относительно фланца 3 и вынимают при этом соединенный с головкой 2 приемник 6 грун- Tav Поспедиий отсоедин ют от головки 2, разбирают, разъедин   его части , и извлекают грунтовую пробу в виде керна. Собирают приемник 6 грун5

Q 0 5 о

та, сЬедин ют его с головкой 2 и уста-., навливают их в пробоотборник. Легким постукиванием по коронке 7 освобождают ее и фильтр 8 от налипшего грунта . Пробоотборник готов к работе на следующем пункте.

Предлагаемый пробоотборник исключает уплотнение грунта в зоне отбора газовой пробы, при этом сохран етс  естественные параметры грунта (например , проницаемость) и обеспечиваетс  более полный отбор газовой пробы , Пробоотборник имеет более простую конструкцию. Кроме того, он обеспечивает десорбцию измер емых компонентов с большего объема грунта с помощью возбудител  упругих колебаний , а также отбор грунтовой пробыо Извлечение пробоотборника из грунта обеспечиваетс  за счет небольшой поверхности трени  - только поверхности буртика 11. Установка фильтра 8 в зоне отбора газовой пробы позвол ет осуществл ть предварительную очистку газовой пробы от крупных частиц грунта.

IQ 20 25 зо

Ф

35

40

45

50

55

ормула изобретени  1 о Пробоотборник дл  отбора газовых и грунтовых проб, содержащий головку , отсасывающий штуцер и газопровод , причем выход газопровода подсоединен к отсасывающему штуцеру, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности при отборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважин, он снабжен фланцем, приемником грунта, коронкой и фильтром, причем фланец через газопровод прикреплен к коронке, выполненной в виде полого цилиндра с уплотнительным буртиком в верхней и режущей кромкой в нижней ее част х с кольцевой проточкой на наружной поверхности и со сквозными каналами, оси которых расположены в плоскост  проход щих через осн коронки, соединенные с кольцевой проточкой с одной стороны и с входом газопровода с другой стороны, нижн   часть внутренней поверхности коронки выполнена в виде усеченного конуса, приемник грунта выполнен в виде продольно разрезанного цилиндра и установлен нижней частью внутри коронки, а верхней г внутри фланца с возможностью осевого перемещени , головка установлена на фланце, а фильтр установлен в кольцевой проточке коронки.

2, Пробоотборник по П.1, отличающийс , тем, что он снабжен

возбудителем упругих колебаний, вы- -полненным в виде основани  и одного лли нескольких стержней и установленным с возможностью взаимодействи  с фланцем и перемещени  вдоль газопро- вода и приемника грунта.

х

Канали- затору

(Риг, г

Редактор А.Огар

Составитель Л.Гор йнова Техред М.Ходанич

3957/41

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Корректор А.рбручар

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1 о Пробоотборник для отбора газовых и грунтовых проб, содержащий головку, отсасывающий штуцер и газопровод, причем выход газопровода подсоединен к отсасывающему штуцеру, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при отборе почвенных газов и достоверности их анализа с одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважин, он снабжен фланцем, приемником грунта, коронкой и фильтром, причем фланец через газопровод прикреплен к коронке, выполненной в виде полого цилиндра с ЧЭ уплотнительным буртиком в верхней и режущей кромкой в нижней ее частях, с кольцевой проточкой на наружной поверхности и со сквозными каналами, ₅θ оси которых расположены в плоскостях? проходящих через оси коронки, соединенные с кольцевой проточкой с одной стороны и с входом газопровода с другой стороны, нижняя часть внут55 ренней поверхности коронки выполнена в виде усеченного конуса, приемник грунта выполнен в виде продольно разрезанного цилиндра и установлен нижней частью внутри коронки, а верх5 ней г* внутри фланца с возможностью осевого перемещения, головка установлена на фланце, а фильтр установлен в кольцевой проточке коронки.
2. 2. Пробоотборник по п.1, отличающийся. тем, что он снабжен возбудителем упругих колебаний, выполненным в виде основания и одного пли нескольких стержней и установленным с возможностью взаимодействия с фланцем и перемещения вдоль газопрох вода и приемника грунта.

   Фиг. 2