Устройство для определения границы рудного тела при бурении взрывных скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B49/00 

(Риг 2

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при исследованиях скважин в процессе бурения.

Цель изобретения - повышения точности установления границы бортового содержания руды.

На фиг.1 приведена схема размеще-- ния электродов в разбуриваемом масси- ве; на фиг.2 - принципиальная электрическая измерительная схема устройства.

Устройство для определения границы рудного тела при бурении взрывных скважин содержит последовательно соединенные пары электродов 1 и 2, источник 3 питания и регулирующий резистор , подсоединенные к измерительному прибору 5. Устройство снаб- жено дополнительным электродом 6, об- образующим дополнительную пару с одним электродом 1 первой пары и двумя выходными резисторами 7 и 8. При этом одним из электродов дополни- тельной пары является буровая штанга 2, а второй электрод 6 этой пары выполнен из стеклоуглерода и размещен в месте выхода из скважины бурового шлама, причем последовательно соеди- ненные буровая штанга 2, контактирующая с рудным телом, выполненный из стеклоуглерода электрод 6 и один выходной резистор 7 образуют одну электС помощью резистора 4 стрелку измерительного прибора 5 устанавливают в центре шкалы. При продвижении забо скважины в процессе бурения в однородном по содержанию рудном массиве стрелка измерительного прибора практически не отклоняется. Когда скважина достигает изменяющихся кондиций руды в сторону ее уменьшения, по сравнению с бортовым содержанием, в результате совместного эффекта - изменения электрического сопротивления между электродами 1 и 2, а также изменения химического содержания шлама стрелка прибора 5 перемещается относительно центра заранее отградуированной шкалы.

Прибор 5 градуируется для условий разрабатываемого месторождения с помощью химического анализа бурового шлама и электрического сопротивления. Причем отклонение стрелки от центрального положения может быть как влево, так и вправо, в зависимости от соотношения электрических сопротивлений руды и вмещающих пород и химической активности шлама.

Например, если в пустой породе электрическое сопротивление меньше, чем сопротивление рудного массива, а химическая активность шлама пустой породы повышается, то при достижении буровой коронкой породного массива

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение точности установления границы бортового содержания руды. Это достигается в результате применения устройства, содержащего последовательно соединенные пару электродов (Э) 1, 2, источник питания 3, регулирующий резистор 4, подсоединенные к измерительному прибору 5. Оно снабжено дополнительным Э 6, образующим дополнительную пару с одним Э 1 первой пары и выходными резисторами 7, 8. Одним из Э дополнительной пары является буровая штанга 2. Второй Э этой пары выполнен из стеклоуглерода и размещен в месте выхода из скважины бурового шлама. Штанга 2, контактирующая с рудным телом, Э 6 и резистор 7 образуют первую электрическую цепь. Штанга 2, Э1 и источник 5 питания образуют вторую электрическую цепь. Последовательно соединенные резисторы 7, 8 и прибор 5 образуют третью электрическую цепь. Источник 9 тока представляет искусственно образующуюся электрохимическую ячейку. Генерируемый ею ток зависит от электрохимической активности разбуриваемых минералов. При работе стрелку прибора 5 устанавливают в центре шпалы. При бурении в результате совместного эффекта - изменения электрического сопротивления между Э 1, 2, а также изменения химического содержания шлама, стрелка измерительного прибора 5 перемещается относительно центра заранее отградуированной шкалы. Положительный эффект создается в результате исключения вскрыти

рическую цепь, буровая штанга 2, кон-.,, показания прибора резко увеличиваюттактирующая с рудным телом и вмещающей породой, размещенный в ней другой электрод 1 первой пары и источник 3 питания образуют вторую электрическую цепь, а последовательно соединенные 4Q выходные резисторы 7, 8 и измерительный прибор 5 - третью цепь.

Показанный на фиг.2 источник 9 тока представляет собой искусственную электрическую ячейку, которая образу- 45 ется в результате последовательно соединенных элементов 2, 6, 7, образующих первую электрическую цепь.

Устройство работает следующим образом.

В первую очередь в веере пробуривается скважина в породу, в которой устанавливается электрод 1, контактный провод (не показан) подсоединяют к измерительной схеме (фиг.2). Затем при бурении следующей скважины в потоке шлама устанавливают электрод 6 из стеклоуглерода и окончательно собирают измерительную схему (фиг.2).

50

ся. При обратном соотношении показания прибора уменьшаются.

В качестве электрода 6 используют стеклоуглерод по следующим причинам.

Бурение скважины производят с использованием промывочной воды, в процессе измельчения частиц руды или породы буровым инструментом возникае гальванический элемент - буровая штанга 2, водный раствор минералов, электрод 6, размещенный в потоке выходящего шлама.

Величина тока, генерируемого искусственно образующимся электрохимическим преобразователем 9, зависит от электрохимической активности разбуриваемых минералов. При этом стеклоуглерод обладает таким преимуществом, как практическое отсутствие пор, малая износостойкость, стабильные электрохимические свойства, спо- собность интенсивно выделять активны ионы из раствора. При этом относи- тельно второго электрода 2, использу

Q

5

0

ся. При обратном соотношении показания прибора уменьшаются.

В качестве электрода 6 используют стеклоуглерод по следующим причинам.

Бурение скважины производят с использованием промывочной воды, в процессе измельчения частиц руды или породы буровым инструментом возникает гальванический элемент - буровая штанга 2, водный раствор минералов, электрод 6, размещенный в потоке выходящего шлама.

Величина тока, генерируемого искусственно образующимся электрохимическим преобразователем 9, зависит от электрохимической активности разбуриваемых минералов. При этом стеклоуглерод обладает таким преимуществом, как практическое отсутствие пор, малая износостойкость, стабильные электрохимические свойства, спо- . собность интенсивно выделять активные ионы из раствора. При этом относи- тельно второго электрода 2, используемого в виде штанги бурового станка, имеющего значительную поверхность, стеклоуглерод имеет потенциал около 1 В.

Предлагаемое устройство позволяет исключить перебуривание взрывных скважин, снизить разубоживание руды за счет повышения точности установления границы бортового содержания ру- ды. Использование устройства позволяет также осуществить комплексный метод измерения минералогического состава горной массы, что обеспечивает повышение точности определения грани- цы рудного тела как минимум в два раза.

Формула изобретения

Устройство для определения грани- цы рудного тела при бурении взрывных скважин, содержащее последовательно соединенные пару электродов, источник питания и регулирующий резистор, подсоединенные к измерительному при-

бору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установления границы бортового содержания руды, оно снабжено дополнительным электродом, образующим дополнительную пару с одним электродом первой пары и двумя выходными резисторами, при этом одним из электродов дополнительной пары является буровая штанга, а другой электрод этой пары выполнен из стеклоуглерода и размещен в месте выхода из скважины бурового шлама, причем последовательно соединенные буровая штанга, контактирующая с руа ным телом, выполненный из стеклоуглерода электрод и один выходной резистор образуют одну электрическую цепь, буровая штанга, контактирующая с рудным телом и вмещающей породой, размещенный в ней другой электрод первой пары и источник питания образуют вторую электрическую цепь, а последовательно соединенные выходные резисторы и измерительный прибор - третью цепь.