Пробоотборник для отбора газовых и грунтовых проб

40 13340Изобретение относится к техникепроходки мелких скважин в мягких породах с целью отбора проб грунта ипочвенного воздуха и может быть ис 5пользовано при поисках месторожденийполезных ископаемых,Цель изобретения - повышение производительности при отборе почвенныхгазов и достоверности их анализа 10С одновременным отбором грунта и снижением усилий при извлечении пробоотборника из скважины,На фиг,1 изображен пробоогборникдля отбора газовых и грунтовых проб,Общий вид; на фиг,2 - то же, продольный разрез.Пробоотборник для отбора газовыхои грунтовых проб содержит вибромеханизм 1, головку 2, фланец 3, газопровод 4, отсасывающий штуцер 5, приемник 6 грунта, коронку 7, фильтр 8 и возбудитель упругихколебаний, включающийоснование 9 и один или более (например, три) стержней 10,25Выход газопровода 4 подсоединенк отсасывающему штуцеру 5; Вибромеханизм 1 соединен с головкой 2, Фланец3 соединен с верхней частью газопровода 4, нижняя часть которого прикреплена к коронке,Головка 2 установлена на фланце 3и соединена с приемником 6 грунта,например, с помощью байонентного соединения (не показано), так что может передавать механические колебанияот вибромеханизма 1 приемнику 6 грунта. Например, нижняя часть головки 2контактирует с верхней частью приемника 6 грунта. Коронка 7 выполненав виде полого цилиндра, в верхнейчасти наружной поверхности котороговыполнен буртик 11, а нижняя частьизготовлена в виде режущей кромки 12.На наружной поверхности коронки 7 45имеется кольцевая проточка 13, в которую помещен фильтр 8, В коронке 7выполнены сквозные каналы 14 осикоторых расположены в плоскостях,проходящих через ось коронки 7. Каналы 14 соединены с кольцевой проточкой 13 с одной стороны (так, что.сообщаются с газовой средой черезфильтр 8) и с входом газопровода 4с другой стороны е НижнЯЯ час гь Вну 1 55ренней поверхности коронки 7 выполнена в виде усеченного конуса 15,Нижняя часть коронки 7 может быть изготовлена отделяющейся от верхней 57 2части для облегчения смены или чистки фильтра 8 и. газопровода, а такжезаточки режущей кромки 12, котораяможет быть . изготовлена из твердосплавного материала, Приемник 6 грунта выполнен в виде продольно разрезанного на две или более части цилиндра, верхняя часть которого установлена внутри фланца 3, а нижняя - внутрикоронки 7 с возможностью осево о перемещения вдоль фланца 3. Возбудитель упругих колебаний, выполненныйсъемным, может перемещаться вдольоси пробоотборника от нижней частикоронки 7 до фланца 3, который прирасположении возбудителя в крайнемверхнем положении механически контактирует с основанием 9, которое имеетосевое отверстие и ручку 16. Газопровод 4 может быть изготовлен из трубок, которые жестко связывают коронкус фланцем 3. Полости трубок в коронке 7 соединены через каналы 14и фильтр 8 с газовой средой (отбира-;-емой газовой пробой), а в верхнейчасти соединен между собой и с отсасывающим штуцером 5, выход которогосоединен с анализатором (не показан) .Газопровод 4 может быть изготовлентакже из двух аксиально расположенныхполых цилиндров, в полость внутреннего при этом вставлен приемник 6 грунта, Стержни 10 возбудителя упругихколебаний могут быть изготовлены ввиде конусов, а также в виде однойтрубы, внутренний диаметр которойбольше диаметра буртика 11 коронки 7,или нескольких труб,Пробоотборник для отбора газовыхи грунтовых проб работает следующимобразом.В пункте отбора устанавливаютвозбудитель упругих колебаний стерж-.нями 1 О вниз и вдавливают их в почву так, чтобы они прошли верхний растительный слой, В осевое отверстие восновании 9 помещают нижнюю частьпробоотборника, устанавливая его режущей кромкой 12 коронки 7 на грунт.Включают вибромеханизм 1, которыйсоздает механические колебания, Последние через головку 2, фланец 3,газопровод 4 и приемник 6 грунта передаются на коронку 7, и она погружается в грунт, При этом грунт, который остается снаружи коронки 7 отрежущей кромки 12 до буртика 11,практически не уплотняется. Сохраня 13ется естественная проницаемость для почвенного газа. Часль грунта, которая срезается режущей кромкой 12 и попадает внутрь коронки 7, уплотняется по мере погружения пробоотбор.ника усеченным конусом 15 и выдавливается вновь поступающими в коронку 7 порциями грунта в приемник 6 грунта. Когда буртик 11 коронки 7 проникает в грунт, то он уплотняет его, предотвращая поступление атмосферного воздуха в кольцевую проточку 13, Фланец 3, опускаясь, достигает основания 9 и передает ему механические колебания о 1 вибромеханизма 1, Стержни 10 под влиянием механических колебаний такжепогружаются в грунт, передавая внего этиколебания, Далее пробоотборник погружаетсяв грунтвместе с воэбудителемупругих колебаний, Возбуждаемые последним в грунте упругие колебания способствуют десорбции ком. понентов из.грунта в газовую пробу.Отбор газовой пробы можно производить во время погружения пробоотборника в грунт, при завершении процесса погружения пробоотборника в грунт, а также с момента погружения буртика 11 в грунт до завершения отбора пробы 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, очищается фильтром 8 от крупных частиц пыли, проходит через каналы 14 в газопровод 4 и далее через отсасывающий штуцер 5 в гаэоанализатор, где определяют содержаниекомпонентов, После завершения отбора газовой пробы выключают вакуумный насос и пробоотборник извлекают из изготовленного им шпура. Для этого его вытягивают вверх эа 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 грунта Последний отсоединяют от головки 2, разбирают, разъединяя его части, и извлекают грунтовую пробу в виде керна, Собирают приемник 6 грун 340574та, сбединяю". его с головкой 2 и уста.ф.навливают их в пробоотборник. Легкимпостукиванием по коронке 7 освобождают ее и фильтр 8 от налипшего грунта. Пробоотборник готов к работе наследующем пункте.Предлагаемый пробоотборник исключает уплотнение грунта в зоне отборагазовой пробы, при этом сохраняотсяестественные параметры грунта (например, проницаемость) н обеспечивается более полный отбор газовой пробы.Пробоотборник имеет более простуюконструкцию, Кроме того, он обеспечивает десорбцию измеряемых компонентов с большего объема грунта с помощью возбудителя упругих колебаний, а также отбор грунтовой пробы,Извлечение пробоотборника из грунтаобеспечивается за счет небольшой поверхности трения - только поверхности буртика 11, Установка фильтра 8в зоне отбора газовой пробы позволя ет осуществлять предварительную очистку газовой пробы от крупных частицгрунта. Формула изобретения ЗО 1. Пробоотборник для отбора газовых и грунтовых проб, содержащий головку, отсасывающий штуцер и газопровод, причем выход газопровода подсоединен к отсасывающему штуцеру, 35о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производитель-ности при отборе почвенных газов и достоверности их анализа содновременным отбором грунта и сни жением усилий при извлечении пробоотборника из скважин, он снабженфланцем, приемником грунта, коронкой и фильтром, причем фланец черезгазопровод прикреплен к коронке,выполненной в виде полого цилиндра суплотнительным буртиком в верхнейи режущей кромкой в нижней ее частях,с кольцевой проточкой на наружнойповерхности и со сквозными каналами,оси которых расположены в плоскостяхпроходящих через оси коронки, соединенные с кольцевой проточкой с одной стороны и с входом газопровода сдругой стороны, нижняя часть внутренней поверхности коронки выполнена в виде усеченного конуса, приемник грунта выполнен в виде продольноразрезанного цилиндра и установленнижней частью внутри коронки, а верхИ 7 ЛУ БП Составитель Л.ГоряйноваТехред М.Ходанич Корректор А.Обруча ктор А.Ог аказ 3957/41 7 Тираж Подпискомитета СССРи открытийая наб., д.4/5 е ВНИИПИ Госуд енногопо делам етений 13035, Москва, Раушс арств изобр Ж,Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна 51334057вней -, внутри фланца с возможностью возбудителем упругих колебаний, выосевого перемещения, головка уста- .полненным в виде основания и одного новлена на фланце, а фильтр установ или нескольких стержней и установленлен в кольцевой проточке коронки. ным с возможностью взаимодействия с52Пробоотборник по п.1, о т л и- фпанцем и перемещения вдоль газопро ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен вода и приемника грунта.