Способ картирования горных пород

 

СПОСОБ КАРТИРОВАНИЯ ГОРНЫ ПОРОД, в которс поочередно возбуждают электрическое поле парой питающих электродов, одним из которых является поочередно каждый из электродов крестообразной установки и удаленный электрод, лежащих на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки, lio KOTopbiM определяют параметры анизотропии горных пород и направление их сланцеватости, отличающийся тем, что, с целью повьпгения производительности труда, дополнительно производят измерения разности потенциалов при питающих электродах, расположенных на линии, перпендикулярной линии профиля и проходящей через центр крестообразной установки.

ВЗАМЕН РАНЕЕ ИЗДАННОГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU... 930189 (51) 4 01 Ч 3/04 крч щ -д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И. ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьяь кт 4 ",;ь.»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ (2i ) 2999829/18-25 (22) 03.11.80 (46) 23.05 .82. Бюл . Ф 19 (71) Свердловский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. В.В. Вахрушева (72) А.А. Редозубов, С.С. Сысков, А.И. Минцев, В.В. Миронов и П.И. Коврижных (53) 550.837 (088.8) (56) Шейнман С.И. Элементы теории электроразведки анизотропных сред.

Мат.ВСЕГЕИ, сер. "Геофизика", И.-Л., Гос геолиздат, 1 941, с . 9-1 О.

Сб. "Вопросы рудной геофизики" °

Труды СГИ, вып. 105, Свердловск, 1973, с. 33. (54) (57) СПОСОБ КАРТЕРОВАНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД, в котором поочередно возбуждают электрическое поле парой питающих электродов, одним из которых является поочередно каждый иэ электродов крестообразной установки и удаленный электрод, лежащих на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки, по которым определяют параметры анизотропии горных пород и направление их сланцеватости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности труда, дополнительно производят измерения разности потенциалов при питающих электродах, расположенных на линии, перпендикулярной линии профиля и проходящей через центр крестообразной установки.

930189

Необходимость в каждой точке про- 55 изводить измерения при двух ориентировках крестообразной установки делает способ мало производительным сов V+ sin q

Изобретение относится к области электроразведки и может быть использовано при геологическом картировании зон рассланцевания и трещиноватости горных пород.

При картировании анизотропных горных пород определяется главным образом степень их неоднородности, которая характеризуется коэффициентом анизотропии, а также направление сланцеватости в плане.

Известен способ картирования горных пород, с помощью которых можно определять анизотропию электропроводимости пород путем круговых замеров кажущегося удельного сопротивления различными электроразведочными установками. По результатам этих измерений можно проводить оценку коэффициента анизотропии.

Однако в сложных геоэлектрических условиях этот способ не всегда дает положительный результат.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ картирования горных пород, в котором поочередно возбуждают электрическое поле каждым из электродов крестообразной установки и удаленным электродом, лежащими на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки, по которым определяют параметры анизотропии горных пород и направление их сланцеватости. Электроды, расположенные на линии профиля де лают попеременно питающими. Измеряют .разности потенциалов между остальными электродами данной крестообразной установки, в различных сочетаниях. Затем всю установку поворачивают относительно центрального электрода таким образом, чтобы электроды, расположенные на линии профиля, теперь находились на линии развернутой относительно линии профиля на угол 45 . Производят такие же измерения. После этого вычисляют коэффициент анизотропии и угол р >. показывающие направление сланцеватости, относительно линии профиля.

1 при проведении работ в залесенной местности и при сложном рельефе.

Цель изобретения — повышение производительности труда.

5 Указанная цель достигается тем, что в известном способе картирования горных пород, в котором поочередно возбуждают электрическое поле, каждый из электродов крестообразной установки и удаленный электродом, лежащими на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки, по которым опреде; яют параметры анизотропии горных пород и направление их сланцеватости, дополнительно производят измерения разности потенциалов при питающих электродах, расположенных на линии, перпендикулярной линии профиля и проходящей через центр крестообразной установки.

На фиг.1 приведена схема крестообразной электроразведочной установки, на фиг.2 — номограмма для определения коэффициента анизотропии и угла, показывающего направление сланцеватости.

30 Любая анизотропная среда (анизотропия в плоскости рассланцевания отсутствует) характеризуется тремя параметрами: коэффициентом анизотропии ; углом падения слоистости М.; средним квадратичным удельным сопротивлением /

Полагая угол о неизменным в пределах излучаемой площади можно ограничиться двумя параметрами A и р

4о При картировании анизотропных пород и неизвестным 1 и Р добавляется еще третье неизвестное — угол q, показывающий направлениесланцеватости.

Дпя определения неизвестных сос45 тавляется система из трех независимых уравнений.

Первое уравнение найдем, записав выражение разности потенциалов а0; между электродами установки отстоя5п щими на расстояние r от питающего центрального электрода, через который пропускают ток1

930189 l5

hU)

К=1+

6 Ра

35 з

Второе уравнение получаем, записывая выражение разности потенциалов дU, между электродами, расположен»ыми на линии профиля, когда питающими служат электроды, расположенные на линии, перпендикулярной линии профиля:

P 1

àU= ( 2Ят (cos $+ s<>+) f(cog V-si A ч 1 -h (

Р 25

Pw 4пг

+ sing:

Для определения h и у вычисляют величины параметров К и М, определяемые следующим образом из измерен- б ных разностей потенциалов.

М-/У/

ZaUp

Рассчитана номограмма, которая позволяет по значениям К и М опреде- 4р лять значения коэффициента анизотропии и угла, показывающего направление сланцеватости.

Схема крестообразной установки состоит иэ центрального электрода 1 и удаленного электрода, не покаэанного на фиг.1. На линии 2 профиля, проходящей через центральный электрод 1, на одинаковом расстоянии г от центрального электрода 1 расположены электроды 3 и-4. Через центральный электрод перпендикулярно линии профиля проходит линия 5, на которой расположены электроды 6 и

7. Электроды 6 и 7 расположены на том же расстоянии г от центрального электрода. На номограмме построены графики 8-ми значений коэффициента анизотропии и графики 9-ти значений угла направления сланцеватости.

Измерения производят при одной ориентировке установки. В поле центрального электрода 1 измеряют 4 разности потенциалов между электродами

3 и 6, 6 и 4, 4 и 7, 7 и 3. Находят среднее из четырех разностей потенциалов ьУ„ . Затем электрод 3 делают питающим и измеряют разность потенциалов между электродами 1 и 4, далее делают питающим электрод 4 и изме"

I ряют разность потенциалов между электродами 1 и 3. Определяют среднее из двух разностей потенциалов и получают дУ . После этого измегк ряют две разности потенциалов между электродами 3 и 4 в поле питающих электродов 6 и 7. Вычисляют среднее из двух разностей потенциалов и получают Ю,. Определяют значения параметров К и М, по которым построена номограмма для определения коэффициента анизотропии и угла, показывающего направление сланцеватости.

На фиг.2 значения коэффициента анизотронии на графиках обведены кружками, а значения угла направления сланцеватости — квадратами.

Использование данного способа позволит снизить время картирования, повысить производительность труда в

1,5 раза, высвободить одного рабочего и снизить стоимость работ.

930189

Редактор Л. Письман Техред Л.Олейник Корректор В. Синицкая

Заказ 3316/1

Тираж 728 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

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