Устройство для отбора проб породы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ПОРОДЫ, содержащее подъемный трос, связанный с тяговым шкивом,-штангу с грунтоносом и упорным шкивОм, анкер с распорами и шкивами на подвижном относительно штанги кольце, блокирующее анкер разъемное соединение, а также механизм перемещения грунтоноса и анкера в виде трособлочной системы с замкнутой петлей , огибающ,ей внутренней стороной шкнвы кольца и тяговый шкив, а наружной - упорный шкив штанги, отличающееся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости отбора проб из скважины и шурфов, блокирующее анкер разъемное соединение выполнено в виде автостропа со связанной с тяговым шкивом грузозахватной вилки и со связанной с упорным шкивом штанги грузеподъемной стойкой, при этом трособлочная система выполнена с дополнительной замкнутой петлей и сдополнительной группой шкивов, симметрично размеш.енных по обе стороны автостропа. Q5 1 N) О 00

„„SU„„1067208

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

У51) Е 21 В 49/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 иа t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ-И ОТНРЬП ИЙ (2 Г) 3479413/22-03 (22) 30.07. 82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) В. Л. Гой и Ф. И. Аксенова (71) Всесоюзный ордена Ленина проектноизыскательский и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. Жука (53) 622.243.64 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 332351, кл. Е 21 В 49/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3312079/22-03, кл. Е 21 В 49/02, 1981 (прототип). . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА

ПРОБ ПОРОДЫ, содержащее подъемный трос, связанный с тяговым шкивом,-штангу с грунтоносом и упорным шкивОм, анкер с распорами и шкивами на подвижном отноI сительно штанги кольце, блокирующее анкер разъемное соединение, а также меха- низм перемещения грунтоноса и анкера в виде трособлочной системы с замкнутой петлей, огибающей внутренней стороной шкивы кольца и тяговый шкив, а наружной—

- упорный шкив штанги, отличающееся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости отбора проб иэ скважины и шурфов, блокирующее а нкер разъем ное соеди нен не вы полнено в виде автостропа со связанной с тяговым шкивом грузоэахватной вилки и со связанной с упорным шкивом штанги грузоподъемной стойкой, при этом трособлочная система выполнена с дополнительной замкнутой петлей и с. дополнительной группой шкивов, симметрично размещенных по обе стороны автостропа.

1067208

10

4С

5) 1

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для отбора образцов породы из буровых скважин.

Известно устройство для отбора образцов породы, содержащее перемещения анкера и грунтоноса в зиде гидроцилиндров )1).

Недостатком устройства является необходимость применения гидравлического три вода для эадавливания грунтоноса и закрепления корпуса в скважине, что снижает надежность и усложняет конструкцию устройства, а попадание масла из гидроцилиндров на забой скважины искажает достоверность физико-химических свойств отобранных проб. Известно устройство с механическими системами эадавливания и закрепления в скважине, содержащее подъемный трос, связанный с тяговым шкивом, штангу с грунтоносом и упорным шкивом, анкер с рычажными распорами и шкивами на подвижном относительно штанги кольце, бло- . кирующее анкер разъемное соединение, а также механизм перемещения грунтоноса и анкер в виде трособлочной системы с замкнутой петлей, огибающей внутренней стороной шкивы кольца и тяговый шкив, а наружной — упорный шкив штанги )2).

Недостаток известного устройства — трудоемкость его установки в глубоких скважинах н шурфах, так как его анкер должен быть размещен для возможности переоснастки тяговой замкнутой петли в устьевой части скважины, а штанга ""рунтоноса, длина которой должна быть равной глубине скважины, выполняется сборной на резьбовых соединениях, что приводит к длительным и трудоемким операциям.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости отбора проб из скважин и шурфов.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для отбора проб породы, содержащем подъемный трос, связанный с тяговым шкивам, штангу с грунтоносом и с упорным шкивом, анкер с распорами и шкивами на подвижном относительно

t:òàHãè кольце, блокирующее анкер разъемное соединение, а также механизм перемещения грунтоноса и анкера в виде трособлочной системы с замкнутой петлей, огибающей внутренней стороной шкивы кольца и тяговый шкив, а наружной — упорный шкив штанги, блокирующее анкер разъемное соединение выполнена в виде автостропа со связанной с тяговым шкивом грузозахватной вилкой и со связанной с упорным шкивом штанги грузоподъемной стойкой, при этом трособлочная система выполнена с дополнительной замкнутой петлей и с дополнительной группой шкивов, симметрично размещенных по обе стороны автостропа.

На фиг. l изображено предложенное устройство, общий вид, на правой части проекции -- анкерный механизм устройства в заякоренном положении; на фиг. 2 — — разьемное соединение в виде автостропа; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг, 2; на фиг. 4— разрез Б — Б на фиг, 2; на фиг. 5 — разрез

 — В на фиг. 1.

Устройство для отбора проб породы содержит грунтонос 1, жестко закрепленный на штанге 2, которая в своей верхней части имеет также жестко закрепленный упорный шкив 3 на оси 4. Устройство подвешено на подъемном тросе 5 посредством оси 6 и снабжено тяговым шкивом 7 на оси 8. Г!одъемный трос 5 и штанга 2 взаимодействуют друг с другом через разъемное соединение автостроп 9, блокирующий анкер устройства. Анкер устройства содержит ряд подвижных колец 10, 11 и 12, при этом каждые два соседних кольца снабжены распорами-рычагами 13 и 14, шарнирно соединенными между собой и соседними кольцами. На нижнем кольце 12 на кронштейнах 15 установлены шкивы 16. Шкивы 3, 7 и 16 расположены попарно и симметрично по обе стороны автостропа и их огибают две тяговые замкнутые петли 17, состоящие каждая из наружной ветви 18 и внутренней ветви 19.

Ниже анкерного механизма на штанге 2 жестко закреплен от осевого перемещения защитный диск 20, а в средней части штан ги 2 имеется бурт 21, взаимодействующий при осевом перемещении штанги с верхним утяжеленным кольцом 10.

Автостроп 9 в свою очередь состои- из двух щек 22, скрепленных между собой и с тяговым шкивом 7 осями 6, 8 и 23, при этом на оси 23, установленной в нижней части щек 22, размещена грузозахватная вилка 24 с симметричными между собой верхней и нижней частью. Посадка вилки 24 на ось 23 выполняется с натягом таким образом, чтобы вращение вилки 24 происходило только с приложением усилия, равным

2 — 10 кг. Штанга 2 и шкив 3 на оси 4 скреплены с грузоподъемной стойкой 25, верхняя часть которой выполнена коробчатой (фиг. 3 и служит направляющей для щек 22. В стойке 25 имеются оси 26, 27 и упор 28.

Устройство для отбора проб породы из скважины работает следующим образом.

Устройство опускают в исследуемую скважину на тросе 5, при этом штанга 2 подвешена к тросу 5 при помощи вилки 24, которая находится в положении 29 и своей верхней частью захватывает ось 26. Тяговая петля 17 ослаблена.

Грунтонос устанавливают на забой скважины и ослабляют подъемный трос 5.

При этом щеки 22 с подсоединенными жестко к ним деталями опускаются под действием собственного веса, вилка 24 осью 27 и упором 28 переводится в горизонтальное положение. При последующем натяжении троса 5 щеки 22 перемешаются вверх, и вилка

24 при помощи оси 26 переводится в вертикальное положение, а щеки 22 получают воз1067208

М гг

Фиг 2

3 можность лальнейшего движения вверх ло натяжения тяговой петли 17. В первоначальный момент натяжения петли 17 штанга 2 с грунтоносом 1 и верхнее утяжеленное кольцо 10 остаются на месте, а кольца 11 и 12 начинают двигаться вверх, складывая рычаги между кольцами, тем самым производя распор анкера в скважине (положение анкера на правой части проекции фиг. 1). При дальнейшем натяжении троса 5 шкивы !6 анкера остаются на месте (анкер заякорен в стенки скважины), а усилие натяжения троса 5 передается на шкив 3 и производится задавливание грунтоноса I в забой скважины, при этом рычаги 13 и 14, внелренные в стенки скважины, воспринимают на себя реактивное усилие от задавливания грунтоноса в исследуемый пласт породы.

После внедрения грунтоноса 1 в забой скважины натяжение троса 5 ослабляют, подвижная часть автостропа (щеки 22 с закрепленными на них. деталями) под действием собственного веса опускается опять в крайнее нижнее положение, при этом вилка 24 переводится в положение 30. Затем тросу 5 опять сообщают натяжение, вилка

24 перемещается вверх и захватывает за ось стойку 25 с закрепленной на ней штангой 2 и грунтоносом I. Прн холе штанги 2 вверх она своим буртом 21 полнимает в первую очередь кольцо 10. извлекая из стенок скважины самый верхний рял рычагов, затем усилие передается ниже расположенному кольцу 1! и происхолит извлечение следующего ряла рычагов и т. л., пока все рычаги не будут извлечены из стенок скважины. Устройство поди им а ют на поверхность, 5 из грунтоноса I извлекают пробу исследуемого пласта, после чего устройство готово к слелующему циклу работы в очередной скважине.

Защитный диск 20, жестко закрепленIII ный на штанге 2 в осевом отношении, предохраняет кольца анкера (12, !1 и т. д.) от самопроизвольного складывания и анкеровки в скважине рычагов при спуске устройства от соприкосновения дисков со случайными выступами на стенках скважины (вывалами, выпорами, взлутием стенок).

Технико-экономический эффект предложенного устройства заключается в уменьшении трудоемкости отбора пробы независимо от глубины скважины или шурфа за счет спуска устройства на забой ири помощи гибкого каната лебедки без наращивания штанг.

Анкер устройства в виде сложенных иод острым углом рычагов (в виде «ежа, работает надежно в самых различных по плот25 ности грунтах, причем количество спаренных рычагов в одном рялу выбирают равным б — 8, а количество рядов (т. е. количество лисков) — ио необходимости в за- . висимости от грунта.

l067208

В-В РиЕ5

Составитель В. Акслер

Редактор А. Огар Техред, И. Верес Корректор А. Эямокосов

3 аква М9Ц8/37 Тираж 569 Подписное

ВН 4ИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

I i 3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г.. Ужгород, ул. Проектная, 4