Способ геоэлектроразведки методом блуждающих токов Советский патент 1987 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразведке методом блуждающих токов (БТ).

U, изобретения повьшение точности исследований и производительности полевых работ методом БТ.

На фиг. 1 представлена схема определения общих векторов, на фиг, 2 - схема определения поправочных коэффициентов для полевых и базисных установок; на фиг. 3 -.результаты лабораторньпс работ и теорети- 4ecKttx расчетов по внесению поправки в параметр uQ; на влияние взаимного положения источника поля и пунктов наблюдений.

На фиг. 1-3 обозначено; 1 - источник- поля, 2 - профиль наблюдений, 3 - проекция хорошо проводящей неод- нороднойти на поверхности воды в баке.

Способ реализуется следующим образом.

Одновремено измеряют напряженности поля БТ с помощью двух пар,взаимно перпендикулярных базисных и ориентированных по профилю наблюдений, полевых установок, определяют местоположение полюса источника и вычисляют поправочный коэффициент (К ), учитывающий взаимное положение источника и приемных установок. Пары взаимно перпендикулярных базисных уста- ковок располагают в центральной части площади съемки на расстоянии друг 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 слулшт задней линией для .следующей установки. Производят одновременное измерение напря- женнссти ноля на всех приемных установках. Затем полевые установк:и перемещают на второй интервал данного профиля. После завершения съемки пер-, вого профиля переходят на второй и т.д.

Для моментов наблюдений при каждои стоянке приемных установок строят систем у векторов напряженн ти

Ш1 базисньк установках , , Е i.jj и.Ец относительно средней

точки С между базисными пунктами. Общий вектор (ЕОРЦ) направлен в нулевую точку линейно-двухполюсного источника БТ, где отсутствует токо- обмен между решьсами 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-двухполюсный источник разбивают на л1

элементарные отрезки и рассматривают его системой точечных источников. Сопротивление ul отрезка источника (рельсового пути) обозначено через RP , контактное сопротивление через R. Общее сопротивление участка пути согласно законам Кирхгофа определяется формулой

о - SjiiQiulSul- (1 R.. + 0, +К„ У

Q;,,+R

,

О .

3Q где п - количество ,Л1 элементарных

отрезков участк а. Ток, протекающий в землю от i-ro

отрезку источника.

35

l .r. (2)n(, + 2R,)

Qci

где I - ток тяговой сети.

Разность потенциалов между электродами М и N приемной установки при расположении полюсов в концах источника определяется формулой

тт Р 1 -1

IE iA М

1

(3)

iN

0

где выражение под знаком суммы ,W t+1

VN

j-H

iH

к«.

расстояния .

приемньцх электродов от 1-х отрезков участков пути с положительным и отрицательным токами, р - удельное 5 электрическое сопротивлешие среды.

Из формулы (3) опред(гляют коэффициент К° при любом положении приемной установки относительно линейно-двухполюсного источника.

Обозначим рассмотренный коэффициент для ориентированной по профилю наблюдений приемной установки первой базисной napbi.Kg, , второй базисной пары Kg , полевой установки К и

заметим, что в однородной среде

, Kn/4, 5

uUn/i USx

(4) (5).

Параметром изучения геоэлектрического строения служит отношение напряженности полевого пункта к напряженности ба:зисного пункта (йср) . Следо- вательно, для внесения рассмотренной поправки в параметр t(f . следует его.,, перемножить с ,, йф йЦ ,- 4, /К ; йф .

На основе вышеизложенного предла- гается усредненный параметр ; ния поля ВТ:

vt

ф1

с целью обоснования преимущества данного способа проведены специальные лабораторно-модельные исследования в электролитическом баке. Мо- делью источника ВТ 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. Отри11ательный контакт универсального источника питания (УИП) присоединяется к одному концу модели рельсового пути, положительный полюс - к точкам I-IV (фиг. 1). Для определения общих BeKTopoB jia двух базисншс пункт;ах измеряют Е , Е yj , Р четьфех положениях контакта положительного полюса. По отношению к средней точке С отрезка, соединяющего базисные пункты, строят четыре общих вектора

Е

IV 06Ц

Последние, как показано

на фиг. 1, направлены к нулевым точ- кам источника.

O

5

0

5

0

5

5

0

0

Кривые U ()/ 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-двухполюсного источника. По расхождению кривых u(j, и u(j , 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 л V за пределами неоднородности полностью нивелируется. Аномалия над неоднородностью становится симметричной и характеризует вертикальное падение хорошо проводящего объекта. Формула изобретен и я

Способ геоэлектроразведки методом блуждающих токов (БТ), при котором одновременно измеряют напряженность поля БТ с помощью двух приемных установок, отлича.ющийся тем, что, с целью повьшгения 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 по 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.

О-4-е-

t.j,..(у

I п

X

-еА„

о-

-ЛН -0.75

|Д5

/

Т

-о

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

Редактор М.Дьшьш

Составитель А.Мягков Техред М.Ходанич

Заказ 3580/49Тираж 730Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Раушская наб.., д. 4/5

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

фиаЗ

Корректор А.Тяско