Устройство для отбора проб породы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК а 51 Е 21 В 49/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬСТВУ АВТОРСКОМУ Св ектнольский Жука а пр овате о СССР 70.СССР по за В 49/02,БОРА мный тангу кер с отноподь вом, ом а ижном иа 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Лениизыскательский и научно-исслединститут Гидропроект им., (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛПРОБ ПОРОДЫ, содержащеетрос, связанный с тяговым шкис грунтоносом и упорным шкнраспорами и шкивами на пода 801067208 сительно штанги кольце, блокирующее ан. кер 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 из скважины и шурфов, блоки. рующее анкер разъемное соединение выпол. нено в виде автостропа со связанной с тяговым шкивом грузозахватной вилки и со свя. занной с упорным шкивом штанги грузо. подъемной стойкой, при этом трособлочная система выполнена с дополнительной замкнутой петлей и с дополнительной группой шкивов, симметрично размещенных по обе стороны автостропа.1067208 5 10 20 30 3 4 С 45 5 С 51 1Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для отбора образцов породы из буровых скважин.Известно устройство для отбора образ. цов породы, содержащее перемещения анкера и грунтоноса в зиде гидроцилиндров 11.Недостатком устройства является необходимость применения гидравлического Ори 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 зам. кнутой петлей, огибающей внутренней стороной шкивы кольца и тяговый шкив, а наружной - упорный шкив штанги 12.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 грунтоноса, 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 породь 1, содержащем подъемный трос, связанный с тяговым шкивам, штангу с грунтоносом и с упорнь 1 м шкивом, анкер с распорами и шкивами на подвижном относительно 1:таиги 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 выполнено в виде автостропа со связанной с тяговым шкивом грузо- захватной 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, 1 изображено предложенное уст. ройство, общий вид, на правой части проекциианкерный 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 - 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, Годъемный 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 старо. ны 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 утя желен и ы м кол ьцом 10.Автостроп 9 в свою очередь состог 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, кото. рая находится в положении 29 и своей верхней частью захватывает ось 26. Тяговая петля 17 ослаблена.Грунтоносустанавливают на забой скважины и ослабляют подъемный трос 5. При этом щеки 22 с подсоединенными жестко к ним деталями опускаются под действи. ем собственного веса, вилка 24 осью 27 и упором 28 переводится в горизонтальное положение. При последующем натяжении троса 5 щеки 22 перемещаются вверх, и вилка 24 при помощи оси 26 переводится в вертикальное положение, а щеки 22 получают воз1067208 Ю 3можность дальнейшего движения вверх до 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 ры. чаги 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 е стенки скважины), а усилие натяжения троса 5 передается на шкив 3 и производится эадавливание грунтоноса 1 в забой скважины, при этом рычаги 13 и 14, внедренные 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 1, Прн ходе штанги 2 вверх она своим буртом 21 поднимает в первую очередь кольцо 10. извлекая из стенок скважины самый верхний ряд рычагов, затем усилие передается ниже расположенному кольцу 1 и происходит извлечение сле.дующего ряда рычагов и т. л., пока все рычаги не будут извлечены из стенок скважины. Устройство поди им а ют на поверх ность,5из грунтоносаизвлекают пробу исследуемого пласта, после чего устройство готовок следующему циклу работы в очереднойскважине.Защитный диск 20, жестко закреплен.10 ный на штанге 2 в осевом отношении, предохраняет кольца анкера (2, 1 и т. д.)от самопроизвольного складывания и ан.керовки в скважине рычагов при спуске устройства от соприкосновения дисков со случайнымн выступами на стенках скважины(вывалами, выпорами, вздутием стенок).Технико-экономический эффект предложенного устройства заключается в уменьшении трудоемкости отбора пробы независимо от глубины скважины или шурфа засчет спуска устройства на забой при помощи гибкого каната лебедки без наращиванияштанг,Анкер устройства в виде сложенных подострым углом рычагов (в виде ежа, работает надежно в самых различных по плот 25 ности грунтах, причем количество спаренных рычагов в одном ряду выбирают равным б - 8, а количество рядов (т. е. количество дисков) - по необходимости в зависимости от грунта.. Эямокосо дактор А, Огарк наМ 9)8/37В30Фнлиал Составитель В. АТех ред,И. ВересТираж 56 Э4 ИПИ Государственного копо делам иэобретений и5, Москва, Ж - 35, РаушскППП Патентэ, г Ужгород,слерКорректоПодписион тета СССРоткрытийя наб., д. 4/5ул, Проектная