СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В МАССИВЕ Советский патент 1973 года по МПК G01V3/10 

1

Изобретение относится к способам изучения массивов горных пород с помощью геофизических методов разведки.

Известный способ обнаружения неоднородностей в массиве горных пород, основанный на возбуждении и приеме электромагнитных колебаний высокой частоты с подавлением помех от прямого излучения путем экранирования помеховой волны, характеризуется низкой точностью и разрешающей способностью, обусловленной тем, что помеховая волна экранируется только частично и поэтому выделить полезный сигнал на ее фоне затруднительно.

Цель изобретения - увеличение точности и разрещающей способности измерений.

Это достигается тем, что изменяют степень экранирования электромагнитных колебаний путем периодического изменения условий распространения помеховой волны, например, нри помощи управляемых экранирующих проводников. Изменение степени экранирования помеховой волны служит признаком, позволяющим отличить помеху от полезного сигнала, разделить их, полностью подавить помеху и тем самым повысить точность и разрешающую способность измерений.

На чертеже представлена структурная схема установки, реализующей предлагаемый способ.

Установка содержит исследуемый массив У; неоднородность 2 в этом массиве; передатчик 3; передающую антенну 4; приемную антенну 5; усилитель 6 высокой частоты; синхронный детектор 7; регулируемый фазовращатель 8; управляемый фазовращатель 9; фильтр 10; переключатель //; индикатор /2; вспомогательный генератор 13; нелинейные резисторы 14; экранирующие провода 15.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Пусть электромагнитное поле в массиве горных пород возбуждается с помощью передатчика, расположенного в горной выработке. Тогда электромагнитные колебания, принимаемые в точке приема приемником, можно представить в виде суммы двух волн: прямой, проходящей непосредственно но выработке от передатчика к приемнику, и отраженной от неоднородностей в массиве горных пород. Первая волпа является помехой,

причем величина ее оказывается значительно большей, чем полезный отраженный сигнал. Поэтому для уменьЩения интенсивности прямой волны на пути ее распространения устанавливают экраны, выполненные, например,

в виде заземленных проводников. Однако

при этом только ослабляется, но полностью не подавляется сигнал прямой волны.

По предлагаемому способу модулируют сигнал прямой волны путем периодического изменения степени экранирования прямой волны, что может быть достигнуто применением управляемых экранирующих проводников. Принимаемый в этом случае приемником сигнал прямой волны оказывается промодулированным как по амплитуде, так и по фазе.

Электромагнитные колебания, излучаемые передающей антенной 4 передатчика 3, проходят через исследуемый массив / и горную выработку, принимаются приемной антенной 5, усиливаются усилителем 6 высокой частоты и поступают на синхронный детектор 7. Опорный сигнал от передатчика 3 через регулируемый фазовращатель 8 и управляемый фазовращатель 9 также поступает па синхронный детектор 7. Между передающей 4 и приемной 5 антеннами в выработке располагаются экранирующие провода 15, в которые включены нелинейные резисторы 14 (например, диоды) и вспомогательный генератор 13 пизкой частоты. Изменение параметров нелинейных резисторов 14 под действием вспомогательного генератора 13 приводит к тому, что периодически меняется экранирующее действие проводов 15 по отношению к прямой волне, и ее ноле в месте расположения приемной антенны 5 оказывается промодулированным частотой вспомогательного генератора 13. На вход индикатора 12 с помощью переключателя // включается фильтр 10, настроенный на частоту вспомогательного генератора 13. Положение регулируемого фазовращателя 8 перед началом измерения устанавливается по минимуму напряжения частоты модуляпии на выходе приемника, что соответствует наи-больщему подавлению помехи от прямого излучения передатчика 3.

Периодическое изменение условий распространения мешающих волн может сопровождаться :не только модуляцией амплитуды, но и фазы помехи. Для эффективного подавления помехи предлагается модулировать фазу опорного напряжения с частотой вспомогательного генератора 13 и с индексом модуляции, равлым индексу фазовой модуляции мешающего сигнала. Для этого служит управляемый фазовращатель 9, к которому подводится управляющее напряжение от генератор а 13.

Предмет изобретения

Способ обнаружения неодпородиостей в массиве Горных пород, основанный на возбуждении и приеме электромагнитных колебаний высокой частоты с подавлением помех от прямого излучения путем экранирования помеховой волны, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и разрешающей

способности измерений, изменяют степень экранирования электромагнитных колебаний путем периодического изменения условий распространения помеховой волны, например, при помощи управляемых экранирующих

проводников.