УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПО СКВАЖИНАМ И ШПУРАМ

200313Q874
УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД по СКВАЖИНАМ
Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для использования при исследовании строения горных пород по скважинам малого диаметра и шпурам, в том числе обводненным.
Эксплуатация скважин и шпуров при геологоразведочных работах в современных условиях включает в себя контроль различных параметров скважины и геологических характеристик пород в массиве.
Из уровня техники известны технические решения, которые осуществляют исследования различных характеристик горных пород в скважине. Указанные исследования осуществляются различными способами оценки, включающими термометрию, метод радиоактивных изотопов, метод рассеянного гамма-излучения (Справочник под ред. А.А. Молчанова, B.C. Лаптева, В.Н. Моисеева, Р.С. Челнокьяна. М., Недра, 1987, стр. 128-139).
Известно устройство для исследования данных о пласте (патент РФ 2209965 от 10.03.2003г., МПК Е21В 49/00), в котором в эксплуатационную колонну скважины, заполненной жидкостью, на канате спускают многосекционное пробоотборное устройство, при помощи которого на каждой заданной глубине осуществляют секционный отбор образцов твердых отложений. Затем на поверхности осуществляют физико-химический анализ указанных
- ,, 2420-300398RU/072
И ШПУРАМ
ОПИСАНИЕ
образцов.
Из уровня техники известны также устройства, воспроизводящие состояния горных пород в скважинах и шпурах. Известно устройство оптического контроля напряжений в скважинных фотоупругих датчиках, включающее шахтный полярископ V-образного типа, содержащий поляризатор и анализатор, а также регистратор оптической картины, выполненный в виде видео- или кинокамеры, установленной в скважине (свидетельство на полезную модель 20383 от 27.10.2001т., МПК G 01 J 4/00).
Известен телевизионный комплекс для глубинной видеосъемки, например для осуществления визуального контроля и автоматизированной дефектоскопии состояния буровых скважин (Патент РФ 2177676 от 27.12.2001г., МПК Н 04 N7/18).
Однако указанные известные устройства не предназначены для осуществления детального контроля и исследования горных пород по шпурам диаметром около 52 мм и скважинам диаметром около 100-110 мм.
Задачей устройства дистанционного исследования горных пород по скважинам и шпурам в соответствии с настоящей полезной моделью является обеспечение качественного изображения строения горных пород в массиве, а также бесконтактного регулирования резкости изображения с использованием щпуров диаметра примерно около 52 мм,  и скважин диаметра около 100-110 мм.
Указанная задача достигается тем, что устройство дистанционного исследования горных пород по скважинам и шпурам содержит видеокамеру бокового обзора, зеркало, установленное перед объективом указанной видеокамеры и видеокамеру
фронтального обзора, установленные в корпусе устройства с возможностью формирования изображения стенок шпура или скважины, причем указанные видеокамеры размещены по продольной оси корпуса устройства, при этом видеокамера бокового обзора обеспечивается фигурной шайбой, жестко закрепленной на ее объективе, и магнитным средством регулирования для обеспечения бесконтактного регулирования резкости изображения видеокамеры бокового обзора путем действия магнитного поля, при этом указанное магнитное средство регулирования выполнено из двух магнитопроводов, магнита и немагнитных вставок, сконфигурированных с возможностью формирования отверстия, совпадающего с внешней поверхностью корпуса устройства.
При этом указанная фигурная шайба выполнена из материала с высокой магнитной проницаемостью, например стали 80НХС с накладками из фрикционного материала, например фетра.
Кроме того, указанная фигурная шайба размещена в зоне действия магнитного поля, сформированного магнитным средством регулирования.
Причем фигурная шайба размещена в области центральной части магнитопроводов магнитного средства регулирования.
Далее устройство для дистанционного исследования горных пород по щпурам и скважинам согласно настоящей полезной модели поясняется с помощью следующих фигур. Одинаковые элементы устройства, представленные на фигурах, имеют одни и те же ссылочные позиции.
3 W3 /3
На фиг.2 представлен вид фигурной шайбы, размещаемой на объективе видеокамеры бокового обзора.
На фиг.З изображена схема магнитного средства регулирования.
На фиг.4 представлена картина действия магнитного поля при осуществлении регулирования резкости изображения.
Устройство для дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам согласно фиг.1 содержит видеокамеру бокового обзора поз.1 и видеокамеру фронтального обзора поз.2 для обеспечения детального изображения стенок шпуров и скважин, при этом видеокамера фронтального обзора формирует общее изображение исследуемого объекта, а видеокамера бокового обзора формирует изображение объекта перпендикулярного стенке шпура или скважины и позволяет детально исследовать трещины на исследуемом объекте, в данном случае горной породе массива. При этом указанные видеокамеры поз. 1, 2 установлены в корпусе поз.З. При этом видеокамера бокового обзора размещена вдоль продольной оси корпуса устройства и для формирования бокового изображения в корпусе устройства перед объективом поз.4 видеокамеры бокового обзора 1 предусмотрено зеркало поз.5, установленное под углом 45 градусов к оптической оси видеокамеры поз.1. На объективе поз. 4 видеокамеры бокового обзора поз.1 прикреплена фигурная шайба поз.б, выполненная из материала с высокой магнитной проницаемостью, например, стали 80НХС с накладками из фрикционного материала, например фетра. На фиг.2 представлен вид указанной фигурной шайбы, причем диаметр DI соответствует диаметру объектива поз.4 видеокамеры бокового обзора поз.1, а диаметр D2 соответствует внутреннему диаметру корпуса поз.3.
4
На фиг.З изображена схема магнитного средства регулирования, выполненного из магнита с большой коэрцитивной силой, двух магнитопроводов и двух немагнитных вставок. При этом диаметр отверстия указанного средства соответствует внешнему диаметру корпуса устройства и обозначен D. Указанное магнитное средство регулирования устанавливается вне корпуса поз.З устройства, при этом фигурная шайба поз.6 размещена в зоне действия магнитного поля, сформированного магнитным средством регулирования. На фиг. 4 изображена картина действия магнитного поля, формируемого магнитным средством регулирования на фигурную шайбу поз.6.
Устройство дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам работает следующим образом. При исследовании горных пород в щпуре и/или скважине малого диаметра осуществляется предварительный просмотр изображения, формируемого видеокамерой бокового обзора поз.1. В соответствии с полученным изображением, оператор инициирует функционирование магнитного средства регулирования, под действием которого формируется магнитное поле заданной напряженности, обеспечивающее поворот фигурной шайбы поз.б и, соответственно, объектива поз.4 видеокамеры бокового обзора поз.1 до достижения требуемой резкости изображения. При этом корпус устройства поз.З, выполненный из немагнитной нержавеющей стали и сама видеокамера бокового обзора остаются неподвижными. Таким образом, осуществляется бесконтактная настройка видеокамеры бокового обзора на резкость для любого диаметра шпуров около 52 мм и скважин около 100-110 мм. Данное магнитное средство регулирование позволяет расширить применение устройства
5
дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам, т.к. использование стандартных видеокамер не позволяет осуществлять исследование горных пород по шпурам и скважинам малого диаметра, без предварительной настройки на резкость, которую невозможно осуществить в силу требований герметичности, предъявляемым к устройствам находящимся внутри шпура или скважины. Таким образом, обеспечение вспомогательных средств: фигурной щайбы, закрепленной на объективе видеокамеры бокового обзора, а также магнитного средства регулирования позволяет осуществлять дистанционное регулирование настройки видеокамеры на резкость при изменении диаметра исследуемых скважин и скважин.
При установлении требуемой резкости изображения, формируемой видеокамерой бокового обзора поз.1, устройство дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам осуществляет исследование в штатном режиме, а именно, сигналы с видеокамер бокового обзора и переднего обзора поз. 1, 2 обрабатываются и поступают на пульт управления, монитор и видеомагнитофон соответственно, которые не показаны на прилагаемых фигурах.
Заявленное устройство дистанционного исследования горных пород по шпурам и скважинам может быть использовано при геологоразведочных и горных работах для проведения эксплуатационной разведки на месторождениях и карьерах, а именно, при исследовании горных пород в шпурах диаметром примерно 52 мм и скважинах диаметром примерно от 100-110 мм.
6