способ взятия проб конкреций с морского шельфа и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ взятия проб конкреций с морского шельфа, включающий опускание с плавсредства на дно акватории сосуда, захват со дна акватории пробы, ее фиксацию в сосуде и подъем сосуда на плавсредство, отличающийся тем, что взятие пробы одновременно производят несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами, объединенными в один блок, а после их подъема пробы выгружают из них в маркированные в соответствии с взаимным расположением сосудов контейнеры, анализируют содержимое по количеству, качеству и распределению конкреций на площади акватории, определяемой количеством сосудов в блоке.

2. Устройство для взятия проб конкреций с морского шельфа, содержащее сосуд с заборным и запорным приспособлениями, отличающееся тем, что оно снабжено несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой раме прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб, которые в своей нижней части снабжены шарнирно закрепленными на внутренней поверхности труб и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы и поворота вниз, а верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками с патрубками, соединенными гибкими шлангами с управляемым запорным клапаном, при этом поперечное сечение каждой трубы принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций максимального размера, а в центральной части рамы размещен закрепленный на ней вибратор.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что трубы выполнены круглой формы.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что трубы выполнены квадратной формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам и устройствам для взятия проб конкреций с морского шельфа и может быть использовано, например, для оценки продуктивности залежей железомарганцевых конкреций в акватории Балтийского моря.

Известно устройство для отбора проб конкреций с морского дна, включающее установленный на центральной штанге поплавок, рабочий орган балластный груз со съемной платформой (SU № 924547, кл. G01N 1/20, опубл. 30.04.1982 г.).

Недостатком известного устройства является невозможность количественной оценки интенсивности и качества распределения конкреций, отнесенных к единице площади продуктивного участка дна акватории.

Известен способ и реализующее его устройство для взятия проб конкреций с морского дна (прототип), включающее опускаемые с плавсредства с помощью грузоподъемного средства на дно акватории драгу-волокушу, поплавок, балластный груз и разобщитель (SU № 976334, кл. G01N 1/20, опубл. 23.11.1983 г.).

Однако недостатком известного способа и реализующего его устройства является невозможность количественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности количественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади.

Технический результат достигается тем, что в способе взятия проб конкреций с морского шельфа, включающем опускание с плавсредства на дно акватории сосуда, захват со дна акватории пробы, ее фиксацию в сосуде и подъем сосуда на плавсредство, согласно изобретению взятие пробы одновременно производят несколькими равноудаленными друг от друга сосудами, объединенными в один блок, а после их подъема пробы выгружают из них в маркированные в соответствии с взаимным расположением сосудов контейнеры, анализируют содержимое по количеству, качеству и распределению конкреций на площади акватории, определяемой количеством сосудов в блоке.

Устройство для взятия проб конкреций с морского шельфа, содержащее сосуд с заборным и запорным приспособлениями, согласно изобретению, снабжено несколькими равноудаленными в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой раме прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб, которые в своей нижней части снабжены шарнирно закрепленными на внутренней поверхности труб и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы и поворота вниз, а верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками с патрубками, соединенными гибкими шлангами с управляемым запорным клапаном, при этом поперечное сечение каждой трубы принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций максимального размера, а в центральной части рамы размещен закрепленный на ней вибратор. Трубы могут быть круглой или квадратной формы.

Устройство, реализующее способ, представлено на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - вертикальный разрез по трубе, на фиг.4 - поперечный разрез по трубе круглого поперечного сечения, на фиг.5 - то же, по трубе квадратного поперечного сечения.

Реализующее способ устройство для взятия проб конкреций с морского шельфа снабжено несколькими равноудаленными на расстояние l в горизонтальной плоскости друг от друга сосудами в виде закрепленных на жесткой плоской решетчатой раме 1 прямоугольной формы вертикально ориентированных отрезков труб 2, которые в своей нижней части снабжены шарнирно (3) закрепленными на внутренней поверхности труб 2 и примыкающими друг к другу откидными вверх заслонками 4 треугольной формы с возможностью их упора и фиксации в горизонтальном положении с перекрытием площади поперечного сечения трубы 2 и поворота вниз. Верхние отверстия труб перекрыты герметичными крышками 5 с патрубками 6, соединенными гибкими шлангами 7 с управляемым запорным клапаном 8. При этом поперечное сечение каждой трубы 2 принято с возможностью размещения в плане не менее двух конкреций 9 максимального размера. В центральной части рамы 1 размещен закрепленный на ней вибратор 10. Трубы 2 могут быть круглой (фиг.4) или квадратной (фиг.5) формы. 11 - упор, 12 - плавсредство, 13 - грузоподъемное приспособление, 14 - дно акватории 15. В₁, В₂ - размеры рамы 1 в плане.

Способ взятия проб конкреций с морского шельфа заключается в следующем. В исходном положении перед опусканием устройства на дно 14 акватории 15 запорный клапан 8 закрыт. После опускания устройства с помощью размещенного на плавсредстве 12 грузоподъемного приспособления 13 на дно 14 акватории 15 включают вибратор 10. За счет вынужденных колебаний рамы 1 отрезки труб 2 внедряются в донный грунт. При этом заслонки 4 откидываются вверх, поворачиваясь в вертикальной плоскости относительно шарниров 3, а находящиеся на дне 14 конкреции 9 попадают во внутреннюю полость труб 2. После этого открывают запорный клапан 8, в результате чего за счет образовавшегося во внутренних полостях труб 2 разряжения (после удаления из верхних частей труб 2 сжатого под воздействием напора воды снизу воздуха) обеспечивается дополнительный подсос воды и захват донного грунта с конкрециями 9. Далее раму 1 с помощью грузоподъемного приспособления 13 поднимают на плавсредство 12. При этом при подъеме рамы 1 под действием веса конкреций 9 и донного грунта в трубах 2 заслонки 4 проворачиваются относительно своих шарниров 3 до упора 11 и перекрывают нижние отверстия труб 2, предотвращая выпадение из них взятых проб.

После подъема рамы 1 с находящимися в трубах 2 пробами упоры 11 заслонок 4 смещают, благодаря чему заслонки 4 поворачиваются вниз относительно своих шарниров 3, а находящиеся в трубах 2 пробы выгружаются из них в контейнеры (не показаны), маркированные в соответствии с расположением труб 2 на раме 1. Извлеченные из труб 2 пробы, содержащие конкреции и донный грунт, анализируют и делают соответствующие выводы. За один цикл взятия проб получают информацию о количестве, качестве и распределении конкреций на площади акватории, равной В₁ В₂. Количество циклов взятия проб и величину обследуемой площади месторождения определяют, исходя из поставленных задач по исследованию данного месторождения конкреций.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают возможность количественной и качественной оценки продуктивности залежи конкреций, отнесенной к единице площади донной поверхности и возможность оценки распределения гранулометрического состава конкреций по этой площади.