Способ геофизической разведки тел-пъезоэлектриков Советский патент 1981 года по МПК G01V11/00 

(54) СПОСОБ ГЕО ШЗИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ТЕЛ-ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ Изобретение относится к разведочной геофизике и. может быть использовано для повышения эффективности разведки рудных месторождений полезных ископаемых. Известен способ, позволяющий определить наличие хрустального гнезда в кварцевой жиле, основанный на снятии в пункте наблюдения осциллограмм упругих колебаний и вызванной ими электромагннтной волны, и определение местоположения кварцесодержашего тела на основе известной скорости упругой волны и времени прихода электромагнитной волны, от считываемого от момента взрыва Г Однако этот способ не позволяет ог ределить местоположение и текстуру рудного тела. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ геофизической разведки тел-пьезоэлектриков, основанный на использовании пьезоэлект- :рического эффекта кварцесодержащих горных пород и позволяющий устанавливать путем производства ряда взрывов только наличие и ориентировочное положение . кварцевого тела посредством определения расстояния до него умножением скорости упругой волны на время запаздывания пьезоэлектрического импульса относительно момента взрыва 2. Однако этот способ также не позволяет определить местоположение тела по одному взрыву и установить направление его пьезоэлектрической полимеризации. Целью изобретения $шляется повышение эффективности и производительности гес физическ1« работ, а таюке сокращение объема горных выработок. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу геофизической раэведки тел-пьезоэлектриков, заключающемуся в возбуждении в исследуемых горных породах упругих колебаний, регист рации на пунктах наблюдения упругих колебаний и-вызываемых ими электромагнитных волн, дополнительно возбуждают низкочастотное поле, в не менее чем двух пунктах наблюдения регистрируют

величину полного вектора магнитной составляющей возбуждаемого электромагнигНого поля и измеряют угловые поправки полного вектора магнитной составляющей созданного электромагнитного поля относительно ожидаемого для однородной среды, затем в месте установки источника электромагнитного поля осуществляют одиночный взрыв, вторично измеряют величину полного вектора магнитной составляющей, по результатам измерений определяют поляризацию рудного тела с учетом измеренной угловой поправки, а по направлению поляризации определяют местоположение искового рудного тела и направление электрической оси текстуры.

Способ заключается в последовательном проведении ряда операций. Изучаемый блок пород просвечивается генератором магнитного поля низкой частоты, близкой к частоте упругой волны в данной горной породе, расположенным в горной выработке. В соседних горных выработках располагают в двух пунктах наблюдения блоки, состоящие из трех взаимно перпендикулярно расположенных магнитных антенн.

С помощью магнитных антенн измеряется напряженность магнитного поля для различных положений антенны магнитного поля генератора, затем строятся проекции полного вектора магнитного поля на координатные плоскости в этих двух точках и определяется угол между измеренным вектором и теоретическим, который является поправочным для производственных измерений. Затем в точке установки генератора производится взрыв и в тех же пунктах наблюдения рещстрируется магнитная составляющая электромагнитного поля искомого рудного тела. Направление вектора магнитного поля исправляется на величину поправочного угла.

Для каждого зарегистрированного импульса пьезоэлектрического поля рудных тел определяется радиус сферы с центром в пункте взрыва, равный произведению средней скорости упругой волны в массиве на время ее распрострайения,определяемое по осциллограмме и отсчитываемое от момента взрыва. Искомое тал расположено внутри этой сферы.

По исправленным значениям магнитного поля, зарегистрированного каждой антенной, определяется полный вектор магнитного поля в пунктах наблюдений для каждого импульса. По этим данным находятся положение магнитной и электрической осей диполя рудного тела и проекц

его на координатные плоскости, которые определяют направление электрической поляризации тела. Затем определяются меот тоположения рудного тела по пересечению

электрической оси диполя.

П р и м е р. В рудном теле с помошью генератора магнитного поля низкой частоты и его возбуждающей антенны возбуждается низкочастотное электромагнитное поле. В пунктах наблюдения осуществляют прием возбужденных электромагнитных волн и определяют угловые поправки для вектора магнитного поля, В каждом пункте наблюдения устанавливается блок

5 магнитных антенн, каждый из которых содержит по три взаимно перпендикулярных антенны. Установлено, что в первом и втором пунктах наблюдения угловые погфав ки составляют соответственно +18° и -21 относительно ожидаемого для однородной среды. Затем в месте установки генератора осуществляется взрыв заряда взрывчатого вещества весом 4 кг и снова в пунктах наблюдения регистрируют величину полного вектора магнитной составляющей электромагнитного поля, при этом учитываются вышеприведенные угловые поправки. По пересечению век- тора магнитной составляющей со сферой, центр которой совпадает с местом взрыва, а радиус определяется произведением средней скорости упругих вол :в горной породе на время прихода электромагнитного импульса к точке наблюдения, о1ьределяется местоположение ископаемого рудного тела, а по положению оси поляризации диполя затем определяется электрическая ось текстуры. Потом бурят контрольные скважины, которые подтверждают наличие рудных тел.

Таким образом, предложенный способ позволяет осуществить поиск тел-пьезоэлектриков йо одному взрыву и определить направление электрической оси текстуры, при этом повышается производительность геофизических работ при сокращении объема горных выработок.

Формула изобретения

Способ геофизической разведки телпьезоэлектриков, заключающийся в воэбуждении в исследуемых горных породах упругих колебаний, регистрации на пунктах наблюдения упругих колебаний и вызываемых ими электромаг 1итных волн, отличающийся тем, что, с непью повышения эффективности и производительности геофизических работ, а также соквашения объема горных выработок, в горных породах дополнительно возбуждают низкочастотное электромагнитное поле, в не менее чем двух пунктах наблюдения . регистрируют величину полного вектора Магнитной составляющей возбуждаемого электромагнитного поля и i измеряют угловые поправки полного вектора магнитной составляющей созданного электромагнитного поля относительно ожидаемого для однородной среды, затем в месте установки источника электромагнитного поля осуществляют одиночный взрыв, вторично иэмеряют величину полного вектора маг- нитной составляющей, по результатам измерений определяют поляризацию рудного тела с учетом измеренной угловой поправки, а по направлению поляризации определяют местоположение искомого рудного тела и направление электрической оси

текстуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР MO 330411, кл. Q OlV 11/00. 197Q

2.Авторское свидетельство СССР 168812, кл. Q 01V 3/08, 1961 (Прототип).