Способ возбуждения сейсмических колебаний

 

Изобретение относится к сейсмической технике и предназначено для возбуждения сейсмических колебаний в скальных грунтах при разведке полезных ископаемых и изучении внутреннего строения Земли. Цель изобретения - повышение эффективности сейсмических колебаний в скальных породах путем увеличения мощности излучения за счет резонансного усиления колебаний. Устройство для реализации способа содержит возбудитель 1 колебаний,укрепленный на опорной плите 2 с армирующей решеткой 4. Плита 2 устанавливается на искусственной грунтовой насыпи 5, сооруженной на скальной породе . Высота и угол откоса а искусственной грунтовой насыпи 5 плотностью р определяются из условий I Е°/ 2 r0 f2 (1 - v2 ); z arctg(2l/3r0), где Е - модуль нормальной упругости; V- коэффициент поперечной упругой деформации грунта; f - частота резонансных колебаний; г0(Е/л:)05, - приведенный радиус опорной плиты; F - площадь опорной плиты . Это позволяет повысить излучаемую энергию за счет подстройки резонансной частоты. 1 ил. (Л

сбюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 V 1/047

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ь:, 61ИЗН

)Л 0: .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721128/25 .(22) 05.06.89 (46) 30.06.91, Бюл. ЛЬ 24 (71) Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики СО АН СССР (72) Н.П.Ряшенцев и В.Ф.Юшкин (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь6 1130813, кл. G 01 V 1/047, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1341602, кл, 6 01 V 1/143, 1985. (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к сейсмической технике и предназначено для возбуждения сейсмических колебаний в скальных грунтах при разведке полезных ископаемых и изучении внутреннего строения Земли, Цель изобретения — повышение эффективности сейсмических колебаний в скальных поро„„5U„„1659938 A l дах путем увеличения мощности излучения за счет резонансного усиления колебаний.

Устройство для реализации способа содержит возбудитель 1 колебаний, укрепленный на опорной плите 2 с армирующей решеткой 4. Плита 2 устанавливается на искусственной- грунтовой насыпи 5, сооруженной на скальной породе. Высота I и угол откоса а искусственной грунтовой насыпи 5 плотностью р определяются из условий

I = Еб(2 dp r<> f (1 — т )); cwarctg(2I/Зг ), где Š— модуль нормальной упругости; vкоэффициент поперечной упругой деформации грунта; f — частота резонансных колебаний; г0=(Р/л) 5, — приведенный радиус

0,5 опорной плиты; F — площадь опорной плиты. Это позволяет повысить излучаемую энергию за счет подстройки резонансной частоты, 1 ил.

1659938

Составитель Н.Чихладзе

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор А.Лежнина

Заказ 1843 Тираж 347 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к сейсмической технике и предназначено для возбу>кдения сейсмических колебаний в скальных грунтах при разведке полезных ископаемых и изучении внутреннего строения Земли.

Цель изобретения — повышение эффективности колебаний в скальных породах путем увеличения мощности излучения зэ счет резонансного усиления колебаний.

Нэ чертеже приведена схема возбужде>1ия сейсмических колебаний.

Сейсмоисточник для реализации пред !агаемого способа содер>кит возбудитель 1 колебаний дебалансного типа направленного действия, укрепленный на опорной плите 2, и электропривод 3, Плита 2 обору, дована вертикальными зацепами в виде армирующей решетки 4, выполненной из вертикальных продольных и поперечных пластин, жестко соединенных между собой по торцам и заглубленных в тело искусственной грунтовой насыпи 5, возведенной на скальных породах 6 высокой жесткости, Параметры грунтовой насыпи 5 выбираются из условия обеспечения резонансного усиления излучаемых колебаний на заданной частоте и определяются с помощью следующих зависимостей; ! —

Е

2,тг- р г f (1 - Р ) а а агс(с!. ——

2! го ,где — высота искусственной грунтовой насыпи; а — угол откоса;

Š— модуль нормальной упругости грунта в насыпи;

v — коэффициент поперечной упругой деформации грунта в насыпи; р- плотность грунта, f — частота резонансных колебаний;

ro=(F/ л ) о5 — приведенный радиус опорной плиты;

F — площадь опорной плиты, Способ реализуется следующим образом.

При работе дебалансных возбудителей

1 колебаний, вращение которых по заданной программе осуществляется от электродвигателей 3, возбуждаются колебания опорной плиты 2. Эти колебания через армирующую решетку 4 прикладываются к искусственной грунтовой насыпи 5, вызывают

5 в ней резонансные колебания с собственной частотой насыпи, благодаря резонансу усиливаются и возбуждают в монолитных коренных породах 6 сейсмическую волну. В процессе колебаний энергия сейсмоисточ10 ника преобразуется в потенциальную энер- гию упругого взаимодействия грунтовой насыпи с коренными породами.

Использование предлагаемого способа за счет подстройки резонансной частоты

15 обеспечивает усиление излучаемых колебаний и увеличение полезной энергии, передаваемой в скальные (коренные) породы высокой жесткости в виде сейсмических волн.

20 Формула изобретения

Способ возбуждения сейсмических колебаний, включающий установку сейсмо- источника опорной плитой с вертикальными зацепами, жестко связанной с возбудите25 лем колебаний, на основание с известными скоростями поперечных Й продольных волн и передачу колебаний от возбудителя колебаний к горной породе, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сей30 смических колебаний в скальных породах путем увеличения мощности излучения за счет резонансного усиления колебаний, в качестве основания используют сооружаемую на скальной породе искусственную грунтовую

35 насыпь, высота и угол откоса а которой выбраны из следующих условий;!

Е

2 nÐ р г,> f (1 — Р ) а агсЩ!-З вЂ” ), (2j где Š— модуль нормальной упругости; 1> — коэффициент поперечной упругой деформации грунта в насыпи;

p — плотность грунта в насыпи;

f — частота оезонансных колебаний; го= (F/ z) 5 — приведенный радиус опорной плиты;

F — площадь опорной плиты,