Выбор рациональной методики для ЭП .

Рациональная методика должна быть эффективной в геологическом и экономическом отношении.

При ее выборе учитывается:

1) Густота сети наблюдения (чтобы не пропустить искомую анамалию и чтобы не было лишних точек).

2) Геологические помехи наименьшими, то есть исключить влияние поверхности и влияния коренных пород.

3) Типы установок должны быть такими, чтобы анамалия от изучаемая обьектом была максимальной.

4) Стоимость. Следует использовать аппаратуру необходимой чувствительности и мощности.

5) Стоимость и время проведения работ должно быть минимальное.

 

сиськи

Вид графика электропрофилирования над вертикальным контактом двух сред.

На контакте двух сред, если среды отличаются по сопротивлению, возникает скачок в графике сопротивления:

Ну тут типо ясно.

Если сопротивление вмещающих пород больше, то скачок вверх. Если меньше, то вниз. Если есть наклон у тела, то один из перегибов графика более пологий.

В случае просто контакта:

Тупо вот такой скачок. Контакт прям по середине перегиба.

ДЫБОВ

26.Задачи, решаемые электрическим зондированием.

Электрическое зондирование (ЭЗ) является методом сопротивлений на постоянном или низкочастотном токе.

Применяется при исследовании горизонтально- или пологопадающих неоднородных сред (до 60⁰)

ЭЗ можно решить 2 задачи: прямую и обратную.

Решение прямой задачи – это переход от разреза представленного (аппроксимированного) некоторой моделью к кривой зондирования. Выполняется с помощью специальных компьютерных программ и производится быстро и точно. С математической точки зрения, выполняемые расчеты не представляют особой сложности. Время расчет одной кривой на современном компьютере - значительно менее секунды. Прямая задача решена для некоторых простых моделей сред: 1. Однородное изотропное пространство (пр) или полупространство (по/пр) с одинаковыми электромагнитными (э/м) свойствами; 2. Анизотропное пр или по/пр с э/м свойствами отличающимися вдоль и вкрест слоистости пород

Решение обратной задачи – обратная процедура, т.е. переход от кривой зондирования к соответствующей ей модели разреза. Решение обратной задачи значительно труднее прямой задачи. С математической точки зрения говорят о неустойчивости и неоднозначности обратной задачи, что и определяет возникающие сложности при выполнении расчетов. Существует много способов решения обратных задач. Один из них – метод подбора:

Метод подбора – способ поиска модели строения разреза, подходящей для имеющейся кривой зондирования, когда выбор модели осуществляют путем подбора нужного варианта. (*выполняли на одной из лаб) можно сделать в IPI2WIN.

 

 

27.Метод заряженного тела (МЗТ), рудный и гидрогеологический варианты, их сущность, методика проведения полевых работ, интерпретация материалов и область применения.

МЗТ принадлежит к методу сопротивлений. Эта модификация основана на том, что интенсивность аномалий поля точечного источника, возникающих в электрически неоднородных средах, возрастает с приближением источника к поверхностям раздела. Источники поля здесь помещаются в буровые скважины или горные выработки, максимально приближенные к объекту исследования, размеры которого и положение в пространстве необходимо определить. Предполагается, что проводимость горных пород или руд, слагающих этот объект, существенно больше проводимости вмещающей среды.

Вследствие высокой электропроводности падение потенциала внутри тела оказывается пренебрежимо мало по сравнению с вмещающей его средой, т.е. в первом приближении можно считать одинаковыми потенциалы всех точек заряженного тела, в том числе и его поверхности. Форма эквипотенциальных поверхностей в непосредственной близости от заряженного тела близка к форме тела.

сверху разрез, снизу план. В скважине электрод А, слева электрод B удаленный на бесконечность.

Максимум кривулек потенциала будет над центром тела. Размеры и положение геологического объекта определяют масштаб, в котором выполняются полевые работы.

Методика полевых работ.

Существует 3 способа полевых работ МЗТ:

1)Прослеживание эквипотенциальных линий над заряженным телом.

Установка состоит из питающей линии AB ∞ с источником тока и заземлениями, а также искательной цепи, включающей в себя щупы и индикаторы нуля ИН.

Заземление в бесконечности (B) относят на расстояние, в 10-15раз превышающее линейные размеры площади, в пределах которой исследуют эл поле заряда.

 

Задний щуп N устанавливают в начальной точке изолинии, а передний M выносят вперед на длину искательной цепи в предполагаемом направлении изолинии. Меняя положение переднего, находят точку расположенную на одной изолинии с N. Признак этого – отсутствие отклонения стрелки гальванометра в течении токового импульса или минимальное показание стрелочного прибора в измерителе АНЧ-3 или ИКС при достаточно большом коэффициенте усиления. Точку закрепляют пикетом, на ее место переносят щуп N и повторяют процедуру.

Начальные точки изолиний располагают вдоль профиля проходящего над точкой зарядки. Расстояние между ними берут либо одинаковое, либо такое, чтобы ΔU между изолиниями выдерживалось.

2)Измерение потенциала и градиента потенциала над заряженным телом (МЗЭП)

Линия на которой M и N – это профиль

Схема установки. Включает в себя питающую линию АВ с источником тока, измерительную линию MN, а также прибор для измерения тока в пит линии и ΔU в приемной. В качестве измерителя м.б. применен автокомпенсатор АЭ-72. Если высокий уровень промышленных помех, то лучше АНЧ-3 или ИКС.

Над ЗТ поп предполагаемому простиранию разбивают базисный профиль, а перпендикулярно ему систему рядовых профилей. Расстояние между нимм берут такое, чтоб на картах все было хорошо =).

При измерении потенциала одно из измерительных заземлений оставляют неподвижным на начальной или базисной точке профиля, а другое последовательно помещают во все точки профиля. Т.е. измеряют потенциал во всех точках относительно одной.

При измерении градиента – перемещаются оба измерительных электрода и определяют ΔU между соседними точками.

Помимо ΔU измеряют ток зарядки. В связи с тем, что обычно в прослеживаемом теле заземляется положительный полюс источника тока, измеренному значению тока приписывают положительный знак.

По измеренным ΔU и току вычисляют значение потенциала всех точек съемочной сети или профиля, отнесенное к току в питающей цепи U/I, или среднее значение градиента потенциала на каждом интервале между соседними точками профиля ΔU/(Ir_MN).

Результаты изображаются в виде карт графиков потенциала или градиента потенциала.

3)Измерения элементов магнитного поля над заряженным телом (МЗМП)

 

Схема установки. Для облегчения измерения магнитного поля (м/п) зарядку осуществляют переменным током низкой частоты, чтобы в пределах исследуемой площади переменно э/м/п практически совпадало по мгновенным значениям с постоянным полем. Если сопротивление пород высокое, то можно поднимать частоту до сотен герц.

Кароч, токи которые мы посылаем создают м/п, она нам не нужно, не несет оно геологической информации, поэтому эти данные надо исключить. С этой точки зрения выгодно разместить пит электроды в одной и той же вертикальной скважине в рудном подсечении (электрод А) и у устья скважины или на ее забое (В). При таком расположении нормальное поле на поверхности земли равно нулю, а в случе наклонной скважины значительно ослаблено. Если В на поверхности и на бесконечности, провода пит линии следует устанавливать прямолинейно под углом 30-50⁰ к предполагаемому простиранию тела. Это обеспечивает спокойный фон и большую точность исключения первичного поля.

На каждой точке измеряют амплитуды трех ортогональных компонент м/п. (горизонтальная вдоль профиля, вкрест профиля и вертикальная).

По результатам строят графики измеряемых компонент поля и карты изолиний амплитуд этих компонент.

Интерпретация

Заключение о форме и положении делается на основании анализа карт, графиков и карт графиков. Иногда исключают нормальное поле и анализируют аномальную компоненту поля.

В большинстве случаев интерпрет. носит качественный или оценочный характер.

При детальных работах над отдельными рудными залежами последние могут быть аппроксимированы идеально провододящими телами простой формы. Тогда можно использовать простейшие приемы:

1.Сферический проводник.

U=ρI/(2π )

Ex=-dU/dx=ρIx/[2π (x²+h²)^3/2], глубину h можно оценить примерно по графику: Отрезаем пик графика, который выше величины U=0.71U_max. Ширина этого отрезанного пика =2h

График простой как волна.

Найти h можно и из выражения

h 2.6m, m=(dU/dx)_max/α, α=-ρI/(2πh³)

2.Горизонтальный проводник

Эквипотенциальные линии на поверхности земли близки к эллипсам с большой осью совпадающей с осью y. Чем больше глубина, тем больше они похожи на круги.

H 2.25m m и α такие же как выше.

3. вертикальная пластина

Эквипотенциальные линии на поверхности – семейство замкнутых кривых, близких по форме к софокусным эллипсам, фокусы которых располагаются близко к концам заряженного тела. При h примерно равной длине залежи по простиранию – круглые эквипотенциальные линии.

Гидрогелогический вариант (выше был рудный) На лабе делали

МЗТ можно применять для определения направления и скорости движения подземных вод. Надо несколько скважин. Одна для запуска индикаторов (соли), другие для улавливания. Соли сносятся по течению и там проводимость лучше, таким образом можно определить ореол куда снесло соли. Для этого 1 электрод питающей цепи опускают в скважину а другой уносят в бесконечность. Перед тем как опустить соли изучают хотя бы 1 эквипотенциальную линию, чтоб сравнить. Через некоторое время после зарядки солью форма эквипот линий измениться – они вытянуться вдоль направления течения. Скорость подземных вод V_п=2V_cм, где 2V_cм – скорость смещения точек, где произошло самое большое смещение относительно начального положения.