Способ геоэлектроразведки методом блуждающих токов

 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в геоэлектроразведке методом блуждающих токов (БТ). Целью изобретения является повышение точности исследований и производительности полевых р1абот методом БТ. Это достигается тем, что производят одновременное измерение напряженности поля с помощью двух пар взархмно перпендикулярных базисных установок и ориентированных по профилю наблюдений полевых установок, вносят поправочный коэффициент положения источника поля и приемных установок, 3 ил. С Ф W со 00 о ел (Х

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (ц) 4 С 01 V 3/02 госуди ственный номитет сссР по делАм изОБРетений и отнРытий (2i) 3938988/31-25 (22) 07 ° 08.85 (46) 15.08.87. Бюл. № 30 (71) Институт геофизики и инженерной сейсмологии AH АрмССР (72) В.Б. Гамоян (53) 550.8(088.8) (56) Каменецкая P.M., Якубовский Ю.В.

Опыт применения метода блуждающих токов для разведки полиметаллического месторождения. — Сб.: Разведка и охрана недр, 1957, ¹ 33, с. 45--48,.

Иоффе Л.M., Комаров В.А., Семенова M.В. Об использовании помех промьппленных переменных токов для поисковых целей, — Сб ° : Вопросы рудной геофизики, вып. 1. M.: Госгеотехиздат, 1957, с. 128/ 130..З0 » 13 0597 (54) СПОСОБ ГЕОЭЛ1 КТРОРАЗВЕДКИ МЕТОДОМ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ (57) Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в геоэлектроразведке методом блуждающих токов (БТ).

Целью изобретения является повышение точности исследований и производительности полевых работ методом БТ.

Это достигается тем, что производят одновременное измерение напряженносI ти поля с помощью двух пар взаиМно перпендикулярных базисных установок и ориентированных по профилю наблюдений полевых установок, вносят поправочный коэффициент положения источника поля и приемных установок.

3 ил.

Изобретение отн "cHTcB к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразвецке методом блуждающих токов (БТ).

Цель изобретения — повышение точности исследонаний и производи-. тельности полевых работ методом БТ, На фиг. 1 представлена схема определения общих векторов; на фиг. 2 — схема определения поправочных коэффициентов для паленых и базисных установок, на фиг. 3 — результаты лабораторных работ и теоретических расчетов по внесению поправки в параметр о на влияние взаимнога положения источника поля и пунктон наблюдений.

На фиг. 1-3 обозначено: 1 — источник поля., 2 — профиль наблюдений, 3 — проекция хорошо проводящей неоднородности на поверхности воды в баке.

Способ реализуется следующим образом.

Однавремено измеряют напряженности поля БТ с помощью двух пар.взаимно перпендикулярных базисных и ориен тиронанпых па профилю наблюдений, полевых установок, определяют местоположение полюса источника и вычис-ляют паправочный коэффициент (К ), учитывающий взаимное положение источника и приемных установок. Пары взаимно перпендикулярных базисных установок располагают в центральной части площади съемки на расстоянии

ppyr от друга более полудлины линейно-двухполюсного источника, вдоль его и оставляют неподвижно до конца съемки. Полевые установки располагают в начале первого профиля с интервалом, равным шагу наблюдения, при этом передняя приемная линия каждой установки служит задней линией для следующей установки. Производят одновременное измерение напряженнссти поля на всех приемных установках. Затем полевые установки перемещают на второй интервал данного профиля. После завершения съемки первого профиля переходят на второй и т.д.

Для моментов наблюдений при кажaîé стоянке приемных установок строят систему векторов напряженности на базисных установках Е„р, E„ð

Е, и Е ц относительно средней

J < " „а

30597 2 точки С между базисными пунктами.

Общий вектор (Е„,ц ) направлен в нулевую точку линейно-двухполюсного источника БТ, где отсутствует токообмен между рельсами и окружающей средой..

Зная место контакта отрицательного полюса тяговой сети с рельсами и нулевую точку„ определяют местоположение положительного полюса в момент измерения.

Для вычисления К линейно-двухР палюсный источник разбивают на ь1 элементарные отрезки и рассматривают его системой точечных источников, Сопротивление 61 отрезка источника (рельсового пути) обозначено через R, контактное сопротивление—

20 через R . Общее сопротивление участка пути согласно законам Кирхгофа определяется формулой

К„(а;„+Б. )

R ++0., ++Rð

25 к Rg

R,+К

З0 где п — количество,61 элементарных отрезков участка.

Ток, протекающий в землю от i-ro отрезка источника, 1

+ .(-i У

iN (3) 50 где выражение под знаком суммы К, r r и г 1 — расстояния, iM 1и м и приемных электродов от i-õ отрезков участков пути с положительным и отрицательным токами, Π— удельное

55 электрическое сопротивление среды.

Из формулы (3) определяют коэффициент К при любом положении приР емной установки относительно линейно-двухполюсного источника.

1,Ai (2R )

35 о к (2)

1

Д (й +zg„) (сС где I — ток тяговой сети.

Разность потенциалов между элек4О тродами М и И приемной установки при расположении полюсов в концах источника определяется формулой

Р "- 111. 1

2 11, r (+) r (Ф)

45 =1 м м

30597 4

10 и/ 6 и/ 8< ) 3 3

dU„/du>,= К„/К„

Р 3 (4) 15

Ф

«- dv1 Ф АЧг

dQ

° 2

С целью обоснования преимущества данного способа проведены специальные лабораторно-модельные исследования в электролитическом баке. Мо-: делью источника БТ служила спираль стальной проволоки, намотанной на винипластовую трубу. Длина и диаметр проволоки выбирают так, чтобы обеспечить подобие с рельсами длиной

2-3 км. Модель источника располагается в баке горизонтально на глубине 5 см. Отрицательный контакт универсального источника питания (УИП) присоединяется к одному концу модели рельсового пути, положительный полюс — к точкам Z-ZV (фиг. 1). Для определения общих векторов на двух базисных пунктах измеряют Е„

Е р, E„g и Е„р при четырех положенйях контакта йоложительного полюса.

По отношению к средней точке С отрезка, соединяющего базисные пункты, строят четыре общих вектора Е

Е „ . Последние, как показано ,1 oeö на фйг. i направлены к нулевым точкам источника.

3 13

Обозначим рассмотренный коэффициент для ориентированной по профилю наблюдений приемной установки первой базисной пары К, второй базисной

В

Я пары К, полевой установки К„и г заметим, что в однородной среде

Параметром изучения геоэлектрического строения служит отношение напряженности полевого пункта к напряженности базисного пункта (bq). Следовательно, для внесения рассмотренной поправки в параметр dg =.dU„/вар следует его перемножить с К /K.„

gй

d

На основе вышеизложенного предлагается усредненный параметр изучения поля БТ:

Кривые d у характеризуются широким асимметрическим максимумом против линейно-двухполюсного источника и локальным минимумом над хорошо проводящей неоднородностью. Асимметрия максимумов обусловлена расположением профиля наблюдений под углом относительно линейно-двухцолюсного источника. По расхождению кривых 4, и d g, снятых при двух базисных пунктах, можно судить, что интенсивность аномалии указанного параметра зависит также от положения базисной установки.

После внесения поправки на влияние взаимного положения источника поля и пунктов наблюдений кривая ь за пределами неоднородности полностью нивелируется. Аномалия над неоднородностью становится симметричной и характеризует вертикальное падение хорошо проводящего объекта.

Формула изобретения

Способ геоэлектроразведки методом блуждающих токов (БТ), при котором одновременно измеряют напряженность поля БТ с помощью двух приемных установок, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения точности исследований и производительности полевых работ, производят одновременное измерение напряженности поля

БТ в двух базисных и полевой точках, причем в базисных точках напряженность измеряют в перпендикулярных направлениях, а в полевой точке по направлению профиля наблюдений по величинам напряженностей поля БТ базисных точек в перпендикулярных направ- лениях определяют местоположение положительного полюса источника, вычисляют поправочный коэффициент взаимного положения положительного полюса источника и точки наблюдения и затем о величине произведения отношения напряженностей поля БТ в направлении профиля наблюдений в полевой и одной из базисных точек и отношения поправочных коэффициентов той же базисной и полевой точек судят о геологическом строении среды.

3! 330591

Составитель А.Мягков

Техред М.Ходанич

Корректор А.Тяско

Редактор М.Дылын

Заказ 3580/ч9

Тираж 730 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. :-/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4