Визначення границь рудних пластів і вмісту u за даними гамма-каротажних діаграм

 

Існують наступні основні визначення границь рудних тіл за гамма-каротажними діаграмами [Овчинников, Іващенко, 1957]:

1) ; 2) ; 3) ; 4) заданої інтенсивності; 5) пред-ставлення в одиницях . Розглянемо спосіб , який застосовується за умови, що г/см². Визначення границі пласта (товщина пласта) за способом зводиться до знаходження точок з інтенсивністю (рис. 5.5 – 5.6).

Вміст U визначається:

1 – за площею каротажної діаграми S;

2 – за максимальною інтенсивністю .

У першому випадку вміст U (радіоактивного елемента) розраховується за формулою

 

% U, (5.16)

 

де - вміст урану в руді, %;

- коефіцієнт пропорційності, який називається перерахунковим коефіцієнтом, чисельно рівний інтенсивності гамма-випромінювання всередині пласта безкінечної товщини у випадку вмісту U в ньому 0,01 %, мкР/год на 0,01 % рівноважного U;

– площа кривої, (мкР/год)∙см, або (пА/кг)∙см.

Значення на загал визначається з виразу

 

, (5.17)

 

Рисунок 5.6 – Знаходження Рисунок 5.5 - Знаходження границі і товщини пласта границь і товщини пласта складної форми оруденіння простої форми аномалії

 

де - площа, окреслена каротажною кривою на папері, см² (рис. 5.5 – 5.6 заштрихована площа); - масштаб по осі глибин, найчастіше 1:50; - масштаб по осі інтенсивності (мкР/год в 1 см; пА/кг в 1 см).

Якщо каротаж проводився в обсаженій свердловині заповненій водою або глинистим розчином, а руда нерівноважна, то вираз (5.16) запишемо

 

, % U, (5.18)

 

де і - коефіцієнти, які враховують відповідно поглинання g-променів обсадними трубами і водою або глинистим розчином;

- коефіцієнт рівноваги U і Ra;

- ефективний коефіцієнт еманування руди у природних умовах;

- поправка на еманування по g -випромінюванню.

 

Завдання для самостійної та індивідуальної роботи

 

Завдання 5.4.1 Використовуючи формулу 5.3 і дані таблиці 5.1 вивести формулу розрахунку гамма-інтенсивності:

5.4.1.1 – над пластом з параметрами , , для висоти виміру .

5.4.1.2 – над центром диска безкінечної товщини радіусом на висоті .

5.4.1.3 – над об’єктом безкінечної товщини кільцевої форми, внутрішній радіус якого дорівнює , а зовнішній - , точка виміру на висоті над центром об’єкта.

5.4.1.4 – над центром пласта безмежного простягання, але кінцевої товщини, тобто , , .

5.4.1.5 – над пластом з параметрами , , , перекритим наносами товщиною і .

 

Завдання 5.4.2 Розрахуйте інтенсивність гамма-випромінювання в пА/кг на поверхні радіоактивного шару при умові , , якщо середня концентрація рівноважного урану в руді дорівнює 0,2 %, а 0,032 см²/г.

 

Завдання 5.4.3 Розрахуйте еквівалентну концентрацію U²³⁸ в шарі нескінченної товщини і простягання, який виходить на поверхню і характеризується гамма-випромінюванням інтенсивністю 13,4 пА/кг, ( 0,034 см²/г).

 

Завдання 5.4.4 Розрахуйте інтенсивність g-випромінюванням на поверхні землі, якщо радіоактивний шар (, ) покритий наносами товщиною 0,2 м. Середній вміст рівноважного урану 0,03 %; = 2,0 г/см³; 0,06 см^-1; 3,0 г/см³; 0,09 см^-1.

 

Завдання 5.4.5 Оцініть глибинність польового гамма-знімання. Густина наносів =2,0 г/см³; 0,06 см^-1; густина радіоактивного шару 3,0 г/см³; 0,09 см^-1. Вміст рівноважного урану 0,01 г/г. Мінімальна інтенсивність, яка впевнено реєструється на фоні, становить 0,40 пА/кг.

 

Завдання 5.4.6 Розрахуйте зміну інтенсивності гамма-випромінювання з висотою від 0 до 500 м з кроком 10 м до висоти 50 м, 25 м – до 200 м, 50 м – до 500 м над радіоактивним шаром, який виходить на поверхню землі за даними 2,5 г/см³; 0,075 см^-1; 0,1 %; 1,293·10^-3 г/см³; 3·10^-5 см^-1. Побудувати графік .

 

Завдання 5.4.7 Розрахувати гамма-інтенсивність над рудною лінзою з середнім діаметром 100 м, товщина лінзи більше 1 м, наноси відсутні. Вміст U – 4,2 %. Щільність і коефіцієнти поглинання гамма-променів взяти з задачі 5.4.6. Висота знімання гамма-інтенсивності 0, 10, 25, 50, 100 м.

 

Завдання 5.4.8 Розрахувати інтенсивність гамма-поля над рудними лінзами нескінченної товщини, якщо точка вимірювання знаходиться на висоті 50 м з проекцією в центрі лінзи, вміст рівноважного урану 0,25 %; 0,1 %; 5 %; радіуси лінз відповідно дорівнюють 5 м, 10 м, 25 м, 100 м, 500 м, 1000 м, ∞. Параметри щільності (), поглинання () аналогічні тим, які у задачі 5.4.6. Побудуйте графік .

 

Завдання 5.4.9 Рудна зона має кільцеподібну форму з внутрішнім радіусом =100 м, зовнішнім =150 м і виходить на денну поверхню. Рудна зона в глибину необмежена. Вміст рівноважного урану 0,2 %; 0,032 см²/г. Розрахувати інтенсивність гамма-поля на висоті 0, 10, 25, 50, 75, 100 м. Побудувати графік .

 

Завдання 5.4.10 Доказати, що значення на границі шару по центру свердловини дорівнює .

 

Завдання 5.4.11 Встановити співвідношення до на рівні границі шару.

 

Завдання 5.4.12 а) Розрахувати у центрі пласта по вісі свердловини за умов: 0,1 %; 0,038 см²/г; 50 см; 100 см; 200 см. б) Проаналізувати результати розрахунків.

Завдання 5.4.13 а) Побудувати криву по стовбуру свердловини в інтервалі -120 см¸+120 см для умов: 0,1 %; 0,038 см²/г; крок 20 см; пласт товщиною 20 см; 30 см; 40 см; 50 см; 60 см; 70 см; 80 см; 90 см; 100 см. б) Проаналізувати серію кривих, зробити висновок.

 

Завдання 5.4.14 а) Отримати у викладача діаграми гамма-каротажу. б) Проінтерпретувати діаграму g-каротажа, виділивши аномалії проти рудних пластів, визначити границі пласта (товщину) і вміст U в породі (руді).