Способ геоэлектрохимической разведки

 

ОПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалнстинческнх

Республик

«i@80() 37

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДДТИЛЬСЮУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 29.06. 81(2т) 3309998/18-25 с присоединением заявки М)$g) М К 3

6 01 У 3/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (33) УД 550. 83 (088.8) Опубликовано 07.1232- бюллетень H® 45

Дата опубликования описания 0 71282

1, С.Г.Алексеев, В.П.Коростин, О.Ф.Путиков и Ю:C.Рысс

I (72) Авторы изобретения!

Йаучно-производственное объединение "РудгеофизйкЪ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЯ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к поискам и разведке месторождений полезных ископаемых с помощью электрического тока.

Известен способ геоэлектрохимической разведки, в котором через поверхность рудного тела электрический ток пропускают циклами и по результатам измерений потенциалов по отдельным циклам строят суммарную поляризационную кривую, после обрабоТки которой определяют минеральный состав руд и масштабы, оруднения (1 ).

Недостатком данного способа является длительное время съемки поляризационной кривой. После каждого цикла увеличения тока необходимо производить уменьшение тока с последую щим его увеличением. Такой режим пропускания тока через рудный объект удлиняет время исследований, так как на протекание определенной электрохимической реакции необходимо затра:тить определенное количество электричества.

Наиболее близким по технической сущности является способ геоэлектрохимической разведки, в котором через поверхность рудного тела пропускают постоянный электрический ток „измеряют потенциалы электрохими-. ческих реакций, возбуждаемых на поверхности рудного тела, и определяют минеральный состав рудных объектов путем сравнения нзмеряевых значений потенциалов с потенциалами электрохимических реакций известных минера лов f 2 j.

Однако при обследовании объектов, имеющих особенно большие размеры по простиранию и падению, этого тока может быть недостаточно для возбуядения необходимых для определения площади поверхности рудных объектов электрохимических реакций. Одним из

° . путей снижения необходимых токов является уменьшение скорости увеличения тока во времени, так как для одного и того же объекта при уменьшении скорости развертки тока снижаются значения предельных сил токов электрохимических реакций. Уменьшение скорости развертки тока приводит к увеличению времени проведения исследований и не во всех случаях позволяет достичь предельных токов, величина которых при обследовании объектов, имеющих размеры по простиранию и падению несколько километров, З0 достигает тысяч ампер.

980037

Цель изобретения - сокращение времени проведения исСледований и сниже ние мощности источников тока.

Для достижения указанной цели в способе геоэлектрохимической развед ки, в котором через поверхность руд- 5 ного тела пропускают .постоянный электрический ток, измеряют потенциалы (электрохимических реакций, возбуждаемых на поверхности рудного тела и определяют минеральный состав рудных объектов путем сравнения измеряемых значений потенциалов с потенциалами электрохимических реакций известных минералов, регистрацию потенциалов электрохимических реакций производят Ig в зависимости от времени протекания тока„ максимально возможного для применяемого источника, и по значениям то <а и времени его пропускания .опре- деляют площадь поверхности рудного тела и запасы полезного ископаемого.

На фиг. 1 и 2 приведены,поляриза- цнонные кривые.

Для.осуществления способа необходимы следующие операции.

Ток через рудный объект увеличива- 2 ют от нулевого до фиксированного значения максимально возможного для применяемого источника.

С целью сокращения времени иссле-: дований этб увеличение следует произ-,зО водить с максимально возможной скоростью. однако следует учитывать,что при обследОванин небольших объектов. электрохимические реакции могут воз буждаться именно во время этого уве- 35 личения тока. Следовательно это время должно быть таким, чтобы была..воз- можность точно подобрать сопротивление компенсации и .зарегистрировать потенциалы возбуждаемых реакций. Уве- щ личение тока можно производить и до не максимально возможного значения, но в этом случае время наблюдений увеличивается, через поверхность руд. ного объекта продолжают пропускать . ток фиксированного значения. В это время с подобранным на первом этапе сопротивлением компенсации фиксируют зависимость потенциалов электрохимических реакций от времени пропускаиия тока. Минеральный состав рудных тел определяют путем сравнения регистрируемых значений потенциалов электрохимических реакций с потенциалами реакций известных минералов. Площадь поверхности рудного тела и запасы no- леэного ископаемого определяют по величине пропускаемого тока и предельному времени, затрачиваемому на соответствующую реакцию. Предельное время определяют по переходу величины по- 60 тенциала предыдущей электрохимической реакции к потенциалу последукицей.

Известно, что при линейном увеличении силЫ тока, пропускаемого через рудный объект, плошадь его поверхности определяется по значению предельной силы тока электрохимической реакции. Поэтому представляется целесообразным по определяемому в предлагаемом. способе критическому времени и силе пропускаемого тока расчетным путем получить значения предельных токов электрохимических реакций соответст вующих закону линейного нарастания тока, а затем по последним вычислить площадь поверхности известным путем

В ходе проведения теоретических исследований установлена и практически подтверждена следующая связь между предельной силой тока 3„ соответствующей режиму съемки с током, линейно увеличивающимся во времени,и предельным временем, соответствующим режиму линейного увеличения тока до фиксированного значения (3,) и дальнейшему пропусканию тока этой величины

2 Ф

3„=3 (т„+ т„-кт) (— ), (I) где Т„ - время увеличения тока от нулевого до фиксированного значения;

Т вЂ” предельное время электрохиЙ мической реакции, — коэффициент перехода от одного режима изменения тока во времени к другому (в рассматриваемом случае k 2,25);

d3 бт — скорость возрастания тока.

На фиг.1 приведена поляризационная кривая, снятая методом контактного спо- соба поляризационных кривых (КСПК) с линейным увеличением тока во времени, из которой следует, что величина предельного тока составляет 23 A. Время наблюдений составляет 1500 с. На фиг.2 приведена зависимость потенциалов электрохимических реакций от времени наблюдений полученная предлагаемым способом. В этом случае за 5 с увеличивался и в дальнейшем продолжал пропускаться ток величиной 23 A.

Иэ сопоставления фиг.1 и фиг.2 следует, что в обОих случаях потенциалы первого электрохимического процесса совпадают. Предельное время для фиг.2 составляет 700 с,т..е. более чем в два раза меньше времени необходимого для съемки полярнзационйой кривой

1 (фиг.1). Подставляя полученное значение предельного времени и силы пропускаемого тока в формулу, получим значение предельного тока,соответствующее результатам фиг.1,равное

23А что хорошо согласуется с экспериментальными результатами.

Применение способа геоэлектрохимической разведки позволяет примерно в два раза сократить время наблюдения поляризационных кривых по сравнению с известным способом.

9800 37

Формула изобретения

Фюг. Р

ВНИИПИ Заказ 9353/36. Тираж 717 ПодПисное

Филиал ППП "Патент", r.Óçãîðîä, ул.Проектная,4

При исследовании особо крупных объектов время наблюдения поляризационных кривых составляет около 50% от всего времени производства работ, Таким образом, для крупных объектов полное время исследований сокращается в 1,33 раза и во столько же раз увеличивается производительность и экономическая эффективность мето,ца. В настоящее время средняя фактическая экономическая.эффективность от применения метода КСПК составля1ет около 140 тыс.руб на одну станцию в год. С использованием предлагаемого ,изобретения она увеличивается на 33%, I т.е. экономический эффект от внедре,ния изобретения составит около 4б тыс.руб. на одну станцию KCIIK в год.

Способ геоэлектрохимической разведки, в котором через поверхность рудного тела пропускают постоянный электрический ток, измеряют потенци Е, алы электрохимических реакций, возбуадаемах на поверхности рудного тела, и определяют минеральный состав рудных объектов путем сравнения измеряемых значений потенциалов с потенциалами электрохимическнх реакций известных минералов, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью сокращения времени проведения исследований и снижения .мощности источников тока, регнстра1О цию потенциалов электрохимических реакций производят в зависимости от времени протекания тока, максимаЛьн0 возможного для применяемого источни.ка, и по значениям тока и времени

f5.его пропускания определяют плсщадь

:поверхности рудного тела и запасы полезного ископаемого.

Источники информации, 2О .принятые во внимание при экспертизе

1. AsTopcKoe свидетельство СССР

9 805225, кл. С 01 Ч 3/00, 1981.

2. Рысс Ю.С.Поиски и разведки руд ных тел контактным способом поляри25 эационных кривых. Л., "Недра", 1973, с 168, 103 (прототип) .

Т,c