ШАХТНО-РУДНИЧНАЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА

Методы шахтн-рудничной электроразведки применяются для оперативного обеспечения геофизическими данными в процессе разведочных работ и подготовки блоков к отработке. Электроразведочные исследования в карьерах и горных выработках эксплуатируемых месторождений твердых полезных ископаемых имеют следующие особенности:

1) высокую дальность наблюдений, необходимую для определения контуров тел в плане и разведке (масштаб 1 : 1000 и крупнее);

2) небольшие установки (питающие и размерительные), в связи с учетом требуются очень точное соблюдение их размеров и ориентации, тщательный учет влияния рельефа поверхности по линиям наблюдений;

3) ограниченность размеров площадок для производства исследований, особенно в горных выработках, и значительные подходы к месту проведения работ;

4) высокий, как правило, уровень промышленных помех, наличие осложняющих поле факторов (трубопроводов, силовых и осветительных линий, трансформаторных будок и т.п., в штатах – троллеев, рельсов, и т.д.) и помех производству наблюдений от работающих агрегатов (экскаваторов, бульдозеров, автосамосвалов и др.);

5) плохие условия заземления питающих и приемных линий. (в условиях плохих заземлений могут применяться накладные электроды, сделанные из войлока, губки и т.д., пропитанные электропроводными растворами);

6) невозможность создания долговременной топографической сети наблюдений (см.3.2);

7) повышенные требования к соблюдению правил техники безопасности, в частности применение аппаратуры во взрывобезопасном исполнении при работе в выработках, опасных по пыли и газу;

8) наличие сухих или частично сухих скважин, и в том числе скважин, пробуренных с антивибрационной смазкой на канифольной основе, что ограничивает применение методов электроразведки с гальваническими контактами;

9) наличие скважин малой глубины (от единиц до сотен метров) и малого диаметра.

Для шахтно-рудничных наблюдений используются практически все известные методы электроразведки. Электропрофилирование применяется при установлении границ рудных тел низкого удельного сопротивления, метод заряда – для установления сплошности таких тел, метод вызванной поляризации – для фиксации вкрапленных руд, слабо отличающихся по удельному сопротивлению от вмещающих пород, а также для выделения участков наиболее обогащенных руд, дипольное электромагнитное профилирование – для выявления электропроводных рудных тел и установления технологических сортов руд. При необходимости изучения разреза на глубину применяются методы ВЭЗ и ДЭЗ. Радиоволновые методы используются для выявления и оконтуривания рудных тел в межскважинном и околовыработочном пространстве. Для уточнения границ рудных подсечений и эксперсной разбраковки отборных скважин на рудные и безрудные применяется электромагнитный каротаж.

Многие методы электроразведки применимы также для шахтно-рудничных наблюдений при разведке и добыче нерудных полезных ископаемых.

Перед началом работ на руднике проводится предварительное ознакомление с имеющимися геологическими и геофизическими материалами, горно-техническими условиями ведения работ. Основное внимание обращается на морфологию рудных тел, их минералогический состав, на сведения об электрических и магнитных свойствах горных пород и руд. К анализу привлекаются материалы по документации горных выработок, по каротажу наземных скважин, выполненному на различных стадиях поисково-разведочных работ, результаты лабораторных и параметрических измерений электромагнитных свойств.

На основании анализа выявляются физические предпосылки постановки того или иного метода каротажа.

Знакомство с системой разработки месторождения, горно-техническими условиями дает возможность оценить техническую сторону проведения скважинных исследований с соблюдением всех правил техники безопасности. Определять объем и порядок работ, наличие мешающих факторов.

3.5.1.МЕТОД ДИПОЛЬНОГО ИНДУКТИВНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ В ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КАРЬЕРАХ (прил. 122-123)

3.5.1.1. Метод дипольного индуктивного профилирования (ДИП) применяется для картирования рудной толщи и определения магнитной проницаемости руд в естественном залегании с целью оперативного получения данных о границах рудных тел и содержании магнетитового железа в рудных блоках. А также для выделения участков распространения некоторых технологических типов руд на основе изучения их текстурно-структурных особенностей и содержания магнетитового железа.

Условием применения метода ДИП для картирования рудной толщи является дифференциация пород и руд по магнитной проницаемости (μ).

Содержание магнетитового железа по данным ДИП определяется при наличии тесной и устойчивой в пределах месторождения корреляционной связи между значением μ и содержанием магнетитового железа от 0,5% и более.

3.5.1.2. Работы выполняются с аппаратурой, позволяющей проводить амплитудно-фазовые измерения, например типа АЭММ-1 с фазовой приставкой или ФАГР-10.

3.5.1.3.Для проведения работ в карьере требуются горизонтальные площадки в пределах уступов карьера, свободных от горного оборудования, силовых линий и останцов пород и руд.

3.5.1.4.Направление профилей задается примерно вкрест структуры рудного поля. Пикеты ставятся в процессе измерений и служат для быстрого отыскания характерных точек и нанесения профилей на план при маркшейдерской съемке. Профили должны находиться на расстоянии не менее (0,5÷ 1) L (L – разнос приемной и генераторной рамок) от скалы или бровки уступа, чтобы исключить их влияние на измеряемое переменное магнитное поле.

3.5.1.5. Для проведения работ рекомендованы установки ХХ и ZZ с разносом между рамками 5 – 10 м (прил. 122, б), который должен выдерживаться с погрешностью 0,2 – 0,5 % (например, путем жестокого соединения рамок в 5-метровой установке, а при больших разносах – путем соединения рамок шнуром). Шаг наблюдений должен быть не более 0,5 L, а для уточнения границ уменьшается до (0,1÷0.2) L.

3.5.1.6. Рабочая частота при изучении магнетитовых руд выбирается такой, чтобы влиянием удельного сопротивления на напряженность измеряемого поля можно было пренебречь; этого удается добиться на достаточно низких частотах (100-500 Гц). Когда отсутствует фазовая аномалия.

3.5.1.7. Для исключения влияния промышленных помех первичное поле должно быть на два порядка выше их уровня.

3.4.1.8. Для определения направления слоистости и изучения анизотропии железистых кварцитов или других слоистых образований проводятся круговые измерения. При круговых измерениях установка поворачивается по кругу относительно точки, совпадающей с центром дополнительной установки. Направление лучей намечается перед измерением на каждой точке. Лучи задаются обычно через 30°, а для уточнения максимальных и минимальных значений наблюдаемого поля лучи сгущаются до 10-15°. Точки круговых измерений намечаются с учетом ранее полученных данных дополнительного электромагнитного профилирования, а их густота определяется сложностью геологического строения.

3.5.1.9. Нормальное поле (Н_ох) дипольной установки определяется на контрольном пункте (КП), выбранном вне карьера с учетом следующих требований: а) участок должен быть сложен немагнитными породами высокого удельного сопротивления; б) размеры горизонтальной площадки должен быть больше разноса установки; в) должны отсутствовать промышленные помехи.

Измерения на КП проводятся до начала и после окончания работ, после каждой регулировки аппаратуры, а также в случае необходимости ее проверки.

3.5.1.10. Для оценки точности определения переменного магнитного поля по профилям проводятся контрольные измерения, равномерно распределяемые во времени проведения исследований на месторождении. Объем контрольных наблюдений должен составлять 5% от всего объема работ. На основании контрольных наблюдений вычисляется погрешность (см. 3.3.8.1.34). погрешность определения суммарного переменного магнитного поля не должна превышать 1% при погрешностях в отдельных точках не более 3 %. Если измерения используются для вычисления магнитной проницаемости, то погрешность измерения суммарного переменного магнитного поля в отдельной точке не должна превышать 1,5%.

Ежедневный контроль за работой аппаратуры проводится на контрольной точке (КТ), которая выбирается в карьере вблизи от исследуемого участка, обычно на немагнитными или слабомагнитными породами. Измерениями на КТ начинаются и заканчиваются наблюдения в карьере. При необходимости измерения на КТ делаются чаще. Если отсчет на КТ изменяется, то при вычислении относительного значения суммарного магнитного поля │Н _сх│/│Н_ох│ вводится поправка, учитывающая сползание нуль-пункта.

3.5.1.11. Все данные полевых измерений записываются в журнал (прил.81).

3.5.1.12. Относительное значение суммарного магнитного поля вычисляется согласно указаниям 3.3.1, В. По данным ДИП строятся графики. Горизонтальный масштаб графиков рекомендуется принимать равным масштабу геологической документации, а вертикальный – 0,1 отн. ед. в 1 см. При построении диаграмм круговых измерений откладываются относительные значения вторичного магнитного поля.

3.5.1.13. По графикам выделяются границы магнетитовых руд, для чего используются точки их перехода через значение нормального поля; границы смещены от этой точки на 0,5 L в направлении роста аномалии. При прослеживании границ рудных тел необходимо обращать внимание на коррелируемость аномалий. Определение диаграмм круговых измерений (см. 3.5.1.8, 3.5.1.14).

Для определения магнитной проницаемости горных пород и руд на графиках (см. 3.5.1.12) выделяются участки, в пределах которых относительные значения суммарного магнитного поля установки ХХ изменяются незначительно (до 0,05-0,08 отн. ед.). Для выделенных интервалов подсчитывается среднее значение │Н_сх│/│Н_ох│, которое используется для расчета относительной магнитной проницаемости по формуле (при L/h≥20)

. (118)

Если измерения выполнены при L/h<20, то при расчете μ_отн необходимо ввести поправку, которая учитывает уменьшение поля за счет немагнитного слоя мощностью d . поправка определяется по номограмме, приведенной в прил.122.

3.5.1.14. Содержание магнетитового железа определяется по значению относительной магнитной проницаемости на основе корреляционной зависимости между μ_отн и содержанием магнетитового железа. Корреляционный график строится для каждого месторождения по данным геофизического и геологического опробования (прил. 123). Для построения корреляционного графика магнитная проницаемость может быть определена по измерениям образцов руд и горных пород установкой ХХ или по измерениям изометрических образцов на астатическом магнитометре. Для измерений рекомендуется выбирать образцы с равномерным распределением магнетитового железа (например, магнитовые кварциты тонко-среднеполосчатой текстуры). После измерения образцы малых размеров передаются на фазовый анализ, а от образцов больших размеров отбирается предварительная проба массой 1-3 кг. Содержание магнетитового железа определяется фазовым физико-химическим анализом.

Вторичное магнитное поле установки ZZ зависит положения ее относительно слоистости. Максимальное значение поля наблюдается при ориентировании установки по направлению слоистости. На диаграммах круговых измерений отражаются текстурно-структурные особенности магнетитовых руд, на чем основано их разделение по диаграммам круговых измерений. Соответствие диаграмм круговых измерений определенным типам руд устанавливается в результате опытно-методических работ на каждом месторождении.

3.5.1.15. Результаты ДИП используются для построения геологических планов распространения типов руд и пород и оперативного подсчета запасов магнетитовых руд в подготавливаемых к отработке блоках, что в конечном итоге приводит к уменьшению потерь и снижению разубоживания руд.

3.5.1.16. При картировании магнетитовых руд ДИП обычно комплексируется с магниторазведкой.

3.5.2. ШАХНЫЙ ВАРИАНТ МЕТОДА ДИПОЛЬНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ

3.5.2.1.Дипольное электромагнитное профилирование (ДЭМП) в подземных горных выработках применяется с целью обнаружения в околовыработочном пространстве рудных тел, обводненных и ослабленных зон, решения геокартировочных и горно-технических задач, связанных с выделением объектов, отличающихся по электрическим свойствам и расположенным вблизи горных выработок.

3.5.2.2.Для проведения работ используется та же аппаратура, что и в наземной модификации, но с повышенной влагоизоляцией.

3.5.2.3. Наблюдения проводятся с измерением отдельных составляющих магнитного поля (см. 3.5.5.1) или с измерением его относительных характеристик – угла наклона большой оси эллипса поляризации, отношений составляющих магнитного поля. При измерениях относительных характеристик момент передающего диполя должен быть наклонен к линии, соединяющей центр диполя с точкой наблюдения, на угол γ, не кратный π/2.

3.5.2.4. При представлении материала в виде графиков эффективного удельного сопротивления ρ наиболее благоприятны для последующей обработки результатов измерения отношения составляющих │Н₀│/│Н_R│. Угол γ должен быть выбран таким, чтобы значение │Н₀│/│Н_R│ на участках, сложенных однократными породами, не отличалось от 1 более чем в 5-10 раз. Параметры установки должны удовлетворять требованию ρ/(fL²) < 10^-6 (ρ измеряется в Ом-метрах, f – в герцах, L – в метрах).

3.5.2.5. При измерениях в выборах с искусственными проводниками, рельсами, трубами, кабелями и т.д. должны быть приняты меры по снижению и стабилизации их влияния. Антенны должны быть максимально удивлены от наиболее помехонесущих проводников и ориентированы так, чтобы их моменты располагались в одной плоскости с этими проводниками; хорошо заземленные искусственные проводники (рельсы, трубы и т.п.) между генератором и приемником должны иметь соединяющие их перемычки.

3.5.2.6. Для исключения ошибок за счет шумов от шахтноруднечных электроустановок и откаточного транспорта необходимо регулярно вести наблюдения за уровнем фона магнитного поля, выключая генератор непосредственно после взятия каждого отсчета.

3.5.2.7. Форма журналов и обработка результатов в целом такие же, как в случае наземного варианта метода ( см. 3.3.8.1, В). При измерениях в оборудованных выработках необходимо составлять абрис расположения и характера заземления искусственных проводников.

3.5.3. МЕТОД ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПРИ КАРТИРОВАНИИ РУД В КАРЬЕРАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ (прил. 124)

На стадии эксплуатационной разведки в карьерах метод ВП применяется для оперативного определения границ рудных тел и обогащенных участков при технологическом картировании руд цветных металлов и прослеживаний их на глубину. Полученные данные способствуют оптимальному размещению буровзрывных скважин и сокращению процента разубоживания и потерь руд. Область наиболее эффективного применения – карьеры прожилково-вкрапленных и вкрапленных полиметаллических, медно-молибденовых, золотосульфидных месторождений с повышенной поляризуемостью руд и со слабым их отличием по удельному сопротивлению от вмещающих пород.

3.5.3.2. Для работы удобна переносная аппаратура с мощностью генератора до 50 Вт с автономным источником питания. Этим требованиям отвечает аппаратура с повышенной помехозащищенностью, в частности, аппаратура типа «Пирит», а также может быть использована аппаратура типа ВП-Ф, РС ВП, «Енисей», ВП-62, СВП-74.

3.5.3.3.Профили располагаются вкрест простирания рудных тел; расстояние между ними в зависимости от морфологии и размеров рудных тел составляет 5-10, реже 20 м и более, при детализации – 2 – 2,5 м.

Наиболее эффективными при картировании руд по полотну карьера являются короткие установки: симметричного профилирования с размерами l_АБ = 6м, l _МN= 2м и дипольного профилирования с размерами питающего и приемного диполей 2м и расстоянием между их центрами 6м. Шаг наблюдений 2м с детализацией до 1м. Для прослеживания рудных тел на глубину могут применяться установки ТЗ-ВП, СГ, ВЭЗ, ДЭЗ, многоразностного дипольного профилирования. При устройстве питающих заземлений этих установок не следует допускать их размещения в местах выхода на поверхность рудных тел, а где это невозможно – необходимо учитывать при интерпретации.

При работе на малых временах (до 0,2 – 0,5 с) допустимо применение металлических электродов (питающих и приемных), для увеличения производительности работ – войлочных электродов, пропитанных раствором соли; при измерениях производной ВП в десятки и сотни секунд необходимо применять неполяризующиеся электроды ЭН-1.

3.5.3.4. Особые технические требования предъявляются к площадкам для исследования: они должны быть ровными и очищенными от металлических предметов. Не допускается работа в местах пересечения профилем ям и навалов породы, искажающих геометрию измерительной установки, вблизи крутых откосов и обрывов, если расстояние до них не превышает размеров установки, а также в непосредственной близости от металлического оборудования буровых установок и других агрегатов.

3.5.3.5. Временной режим рядовых измерений, зависящий от текстуры и минералогического состава руд, наличия геологических помех (графитизация, тонкодисперсный материал и др.), интенсивности промышленных электрических помех, подбирается путем измерений переходных характеристик на рудных и безрудных участках и их последующего сравнения. При снятии производственной ВП временной режим может изменяться в пределах, допускаемых техническими возможностями аппаратуры, и должен составлять 3-4 порядка.

3.5.3.6.Контроль проводится в объеме не менее 5% от общего числа точек; контрольные точки должны распределяться равномерно по заснятой площади. Средняя относительная погрешность вычисляется по 3.3.5.27.

3.5.2.7. Результаты наблюдений с аппаратурой типа «Пирит» записываются в полевой журнал по форме прил. 124.

В соответствии с заданными значениями длительности импульса Т₁ (графа 3) и положением строба Т₂ (графа 4) со стрелочных приборов измерителя снимаются значения η_к в процентах (графы 5,6) и ΔU/I (графы 7,8) в Омах. Путем умножения ΔU/I на коэффициент установки получают значение ρ_к. В графе 10 записывается поляризующий ток I, значение которого определяет рабочий режим аппаратуры в данных геоэлектрических условиях. Одновременно с записью в журнале на миллиметровке строятся графики η_к и ρ_к.

3.5.3.8Обработка наблюдений заключается в вычислении η_к и ρ_к и построении графиков η_к , ρ_к и Δη, а также планов изолиний η_к и ρ_к.

При интерпретации выделяют на нормальном фоне участки аномальных значений η_к, соответствующие площадям развития сульфидной минерализации, среди которых локализуют обогащенные сульфидами участки с наиболее высокими значениями η_к. границы участков определяют по точкам начала интенсивного возрастания η_к по профилю, расположенным на расстоянии половины разносов. Измерительной установки от ложного максимума η_к, возникающего на подходе к исследуемой границе. Данные по ρ_к служит вспомогательным материалом. По осредненным значениям η_к каждого участка и Т₀, полученным при наблюдениях Δη, с учетом данных предыдущих опытных работ в пределах исследуемого карьера в сравнении с данными опробования буровзрывных скважин проводится оценка выделенных участков на содержание металла, на основании чего строился план технологического картирования.

3.5.3.9. Работы методом ВП в карьерах цветных металлов рекомендуется проводить в комплексе с методом ДЭМП, с помощью которого благодаря его высокой производительности осуществляется предварительное оконтуривание рудных тел, а использование высоких частот позволяет выделять неполяризующиеся вкрапленные руды высокого удельного сопротивления. При прослеживании рудных тел на глубину в случае хорошей проводимости руд метод ВП необходимо применять в комплексе с методом заряда.

Общие требования к выполнению работ методом ВП изложены в 3.3.5.

3.5.4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ В СКВАЖИНАХ ПОДЗЕМНОГО БУРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОИПЛЕКСНЫХ СТАНЦИЙ (прил. 125-128)

3.5.4.1. Каротаж скважин подземного бурения оказывает существенную помощь при решении таких геологических задач, как направленная проходка горных выработок, сокращение объема колонкового бурения, сокращение числа скважин при оценке рудоносности блоков, пространственная корреляция рудных подсечений, борьба с разубоживанием извлекаемой рудной массы и т.д.

С помощью аппаратуры типа «Гигант» и другой аналогичной можно выполнять исследования скважин различного направления методом скользящих контактов (МСК), методом индуктивного каротажа (ИК) и методом измерения входного сопротивления антенны (антенный каротаж – АнК, который фактически является высокочастотным электромагнитным каротажем). Эксплуатация аппаратуры осуществляется в соответствии с требованиями заводской индукции.

Метод МСК позволяет выделять в разрезе скважин участки зон низкого удельного сопротивления по изменению падения напряжения на эталонном сопротивлении, включенном в цепь заземления. Метод ИК характеризует геологический разрез по удельной электропроводности σ и магнитной восприимчивости χ, метод АнК – по удельной электропроводности σ и диэлектрической проницаемости ε. В совокупности эти методы позволяют проводить расчленение геологического разреза скважин, выделять рудные тела и уточнять их границы.

3.5.4.2. Транспортировка аппаратуры и всего вспомогательного оборудования осуществляется в грузовом вагоне подвижного состава рудника или самостоятельно на рельсовой тележке, входящей, например, в комплект станции «Галенит».

Исследование скважин после всех вспомогательных операций проводится либо прямо с рельсовой тележки, установленной напротив устья скважин, либо с перенесенной на выбранный участок аппаратной стойки с блок-балансом.

Для многократных измерений в горизонтальных и восстающих скважинах в комплекте аппаратуры предусмотрены доставочное устройство («ерш») и лебедка с капроновым фалом.

Калибровка активного и реактивного каналов скважинных приборов производится: в приборе ИК – подачей стандарт-сигнала, по амплитуде равного 0,1 эдс, наводимой первичным полем U_п, в приборе АнК – заметной антенны эквивалентом реактивного и активного сопротивления, равным 1000 Ом. Сведения записываются на диаграммных лентах. Калибровка проводится перед каждым измерением в скважине.

При движении прибора к забою скважины определяется масштаб записи сигналов активного и реактивного каналов. Выбирается такой диапазон, чтобы вся диаграмма была записана по возможности в пределах ширины диаграммной ленты. При очень резких изменениях электрических и магнитных свойств окружающей среды возможно применение двух масштабов записи. Масштаб глубин определяется геологическими задачами и мощностью подсеченных пластов. На рудных объектах общепринятым считается масштаб 1 : 200, а при детализации – 1 : 50. В целях удобства сопоставления интерпретации результатов выбранный масштаб глубин должен быть единым для все видов каротажа.

Работы по МСК проводятся в соответствии с методическими рекомендациями.

3.5.4.3. Выбор оптимальной длины зонда при ИК позволяет избавиться от влияния диаметра скважины D_скв и ограниченной мощности пласта Н_пл на измеряемые величины. В первом случае длина зонда должна превышать D_скв в 2-2,5 раза, что обеспечивает не более чем 5%-ное влияние непостоянства D_скв на обе составляющие сигнала. Во втором случае выбирается зонд по возможности меньшей длины, в пределах (0,25÷0,5) Н_пл, т.е. когда пласт можно принять за безграничный и интерпретировать полученные графики сопоставлением с теоретическими зависимостями для однородной среды.

При антенном каротаже основной считается антенна длиной 0,5 м.

3.5.4.4. Выбор оптимальной рабочей частоты при ИК связан, с одной стороны, с диапазоном изменения электрических и магнитных свойств горных порд и руд, с другой – с размерами зонда. Добиваются, чтобы произведение fσL²(f – линейная частота электромагнитных колебаний,σ – удельная электропроводность, L – длина зонда) приходилось на линейный участок зависимостей активной и реактивной составляющих эдс от σ и магнитной восприимчивости χ среды.

При исследовании среды проводящей, но немагнитной (σ≠0, χ=0), измеряется только активная U_а составляющая сигнала на одной или двух частотах, в зависимости от диапазона изменения удельной электропроводности:

кГц См/с

1 3-7000

10 0,3-700

40 0,08-200

Если среда магнитная, но неэлектропроводная (σ=0, χ≠0), то измеряется приращение реактивной составляющей (ΔU_р) на частоте 1 кГц.

Если среда электропроводная и магнитная (σ≠0, χ≠0), то обязательно измерение двух составляющих эдс на одной или двух частотах.

3.5.4.5. При проведении АнК выбор оптимальной частоты определяется соотношениями токов смещения и токов проводимости (прил. 125). Эти соотношения дают общее представление об областях чувствительности электромагнитных методов, и в частности АнК к электрическим параметрам горных пород в этом частном диапазоне. Если соотношение ωε/σ (ω – круговая частота электромагнитного поля, ε – диэлектрическая проницаемость, σ – удельная электропроводность) не превышает 0,2, то основное влияние на составляющие входного сопротивления антенн будет оказывать удельная электропроводность. При значениях ωε/σ более 0,5-0,6 заметно сказывается влияние диэлектрической проницаемости, которое возрастает с ростом частоты.

3.5.4.6. Достоверность результатов каротажа определяется по данным контрольных измерений (при разных циклах спускоподъемных операций). Как и при каротаже наземных скважин, проводится повторные измерения (при одном цикле спускоподъемных операций без извлечения снаряда из скважины, на одной диаграммной ленте) по всей скважине или части ее с записью результатов на диаграммной ленте. Контроль можно проводить непосредственно после основного измерения или спустя некоторое время. Контрольные измерения необходимо проводить равномерно в течение всего периода работ. Объем контрольных измерений составляет 5% от общего объема каротажа. Точность работ оценивается по относительной погрешности наблюдаемых значений, которая не должна превышать 7%.

3.5.4.7. Получаемый материал в виде диаграммных лент должен отвечать требованиям действующих инструкций по каротажным и прострелочным работам.

На диаграммную ленту и в журнал регистрации диаграмм ставится штамп (прил. 126).

На диаграммных лентах проверяются метки глубин и вносятся поправки, учитывающие влияние цены первой метки за вычетом r_уст(расстояние от места отбивки меток до устья скважины). Цена первой метки (ЦПМ) определяется расстоянием от первой метки на кабеле до середины зонда (антенны) при работах методами ИК и АиК.

После разбивки масштаба глубин на диаграммы наносится масштаб измеряемых величин. В ИК для этого используются калибровочные сигналы, составляющие 0,1 первичного поля. Сигналы, выраженные в единицах первичного поля, в дальнейшем по теоретическим графикам или номограммам переводятся в эффективные параметры удельной проводимости σ или магнитной восприимчивости χ окружающей среды (прил. 127). При выборе графиков (номограмм) необходимо учитывать эквивалентные размеры диполей L_экв и мощность исследуемых объектов Н_пл.

Для аппаратуры «Галенит» эквивалентная длина зонда L_экв составляет:

L, мм 200 400 600

I_экв, мм 181,7 391,5 594,5

Границы пласта определяются несколькими способами: 1)по активной составляющей – по уровню 0,5 от амплитуды U_a/U_п для мощных пластов (α = Н_пл/L≥4); 2) по реактивной составляющей – по точкам перехода графиков ΔU_р/U_п через нуль. Эти точки отстоят от контактов на расстояние половины длины зонда; 3) по активной составляющей – в точках перегиба проводятся касательные до пересечения с нулевой линией. Расстояние между точками пересечения уменьшается на двойную эквивалентную длину зонда. По определенной мощности вычисляется отношение α = Н_пл/L. Интерпретация диаграмм идет уже с учетом этого отношения.

Если среда электропроводная и магнитная, нормированные в единицах первичного поля значения сигналов активной и реактивной составляющих эдс выносятся на номограмму с определенным α = Н_пл/L. Эта точка, с одной стороны, соответствует линии с известной магнитной восприимчивостью, с другой – параметру mσ=πfL²_эквμ₀σ (по известным f, L_экв, μ₀= 4π· 10^-7 Гн/м вычисляют σ).

Если среда электропроводная и магнитная, нормированные в единицах первичного поля значения сигналов активной и реактивной составляющих эдс выносится на номограмму с определенным α = Н_пл/L. Эта точка, с одной стороны, соответствует линии с известной магнитной восприимчивостью, с другой – параметру mσ = πfL²_эквμ₀σ (по известным f, L_экв, μ₀= 4π· 10^-7 Гн/м вычисляют σ).

В АнК в качестве калибровочных используются сигналы от эталонов – активного и реактивного сопротивления. Значения, выраженные в Омах, переводятся по номограммам в эффективные параметры удельного сопротивления ρ= I/σ и диэлектрической проницаемости ε среды (прил. 137).

По известным рабочей частоте f, длине антенны l, радиусу скважины r выбирают номограмму (прил. 128). По двум снятым с диаграмм значениям R и X, вынесенным на соответствующую номограмму. Определяют ρ и ε среды. Эти данные записывают против определяемого интервала.

В результате камеральной обработки материалов по каждому участку представляются: 1) геологические колонки с уточненными по каротажу границами; 2) геологические разрезы, погоризонтные планы с результатами каротажа (графиками); 3) таблицы электрических и магнитных свойств.

3.5.5. ШАХТНО-РУДНИЧНЫЕ РАДИОВОЛНОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

3.5.5.1.круг решаемых задач при радиоволновых измерениях в горных выработках в целом тот же, что и при скважинах (см. 3.4.3). В шахтно-рудничном варианте применяются следующие модификации измерений: межвыработочная («выработка – выработка» или «скважина – выработка»), одновыработочная. Используются также скважины подземного и надземного бурения, в которых проводится межскважинные и односкважинные измерения. Выбор частного диапазона производится в соответствии с условиями, приведенными в 3.4.3.5.

В модификациях «выработка – выработка» и «скважина – выработка» наиболее эффективны установки ЕН, т.е. с электрической передающей и магнитной приемной антеннами. При отсутствии в выработках искусственных проводников электрическую антенну передатчика следует ориентировать горизонтально (Е_г) при кромках рудных тел, вытянутых в горизонтальном направлении, в вертикально (Е_в) при крутопадающих телах. В первом случае приемная рамка при измерениях располагается горизонтально (измеряется вертикальная компонента магнитного поля Н_в), во втором – вертикально (Н_г).

В одновыработочной модификации применяется установка профилирования с параллельными передающей и приемной магнитными антеннами, плоскости которых располагаются перпендикулярно оси y выработки (установка Н_y Н_y ). Кроме того, в одиночных выработках применяются установки ВПР (взаимно перпендикулярные вращающиеся рамки) и АПД (установка амплитудных полярных диаграмм).

При измерениях в модификациях «скважина-скважина» и односкважинной следует придерживаться правил для соответствующих модификаций скважинных радиоволновых измерений (см. 3.4.3.5 – 3.4.3.17).

Вспомогательные измерения для оценки геоэлектрической однородности пород, определения коэффициентов поглощения, значения «начального поля» А₀ и выявления анизотропии пород с наибольшей точностью проводятся в скважинах наземного или подземного бурения. При отсутствии скважин эти измерения можно проводить в горных выработках, свободных от искусственных проводников. Измерения коэффициентов поглощения в одиночных выработках можно проводить только на частных не выше 5 МГц. Методика вспомогательных измерений аналогична приведенной в 3.4.3.9.

При измерениях в выработках следует поддерживать постоянство тока в антенне передатчика и коэффициента усиления приемника. Приемник и передатчик на каждой точке профиля необходимо располагать одинаково по отношению к стенкам выработки.

3.5.5.2. схемы межвыработочных наблюдений аналогичны скважинным: синхронное перемещение установки целесообразно применять в параллельных выработках, верное – при сочетании непараллельных выработках и скважин (см.3.4.3.6). в одновыработочной модификации применяется профилирование, реже – зондирование. Наиболее предпочтительный шаг наблюдения 5-10 м, при детализации аномалий и на высоких частотах – до 2,5 – 1 м.

3.5.5.3. Ослабление помех, вызванных искусственными проводниками в выработках, является необходимым условием для проведения радиоволновых измерений. Наиболее эффективным способом уменьшения помех является удаление передатчика от искусственных проводников (например, помещение передатчика в скважину). Так, согласно экспериментально полученным данным, удаление передатчика от проводников типа троллея, при котором практически отсутствует искажение поля, составляет в породах с сопротивление не более 1-2 тыс. Ом· м для частот 2,5 и 0,156 – 0,625 МГц соответственно 20 и 5-10 м. в породах с сопротивлением более 2-3 тыс. Ом· м необходимое удаление передатчика от кабелей и труб для частот 5 и 10 МГц составляет соответственно 30-40 и 15 м. эти данные могут служить для ориентировочных расчетов размещения приемной и передающей частей аппаратуры.

При необходимости проведения измерений в выработках, оборудованных проводниками, передающую и приемную антенны следует устанавливать перпендикулярно проводникам на максимально возможном удалении от них. Уменьшение помех достигается также применением скважинного передатчика вместо шахтного. Скважинный снаряд с электрической антенной устанавливается в выработке (если позволяет ее размер) перпендикулярно проводникам.

В параллельных выработках для уменьшения влияния искусственных проводников радиопросвечивание должно проводиться по схеме синхронного перемещения приемной и передающей частей аппаратуры при лучах, направление которых близко перпендикулярному по отношению к осям выработок. Плоскости рамок ориентируются также перпендикулярно осям выработок.

При благоприятных условиях (обводненные выработки) для уменьшения влияния проводников можно делать заземление искусственных проводников: троллейный провод заземляется через высоковольтные конденсаторы большой емкости, трубы – с помощью перемычек из отрезков провода. Число и размещение перемычек определяются экспериментально.

Определение уровня помех и эффективности их ослабления проводится в выработке без искусственных проводников в ходе опытных работ, которые включают: 1) профилирование, 2) зондирование 3) зондирование при наличии размещенного в выработке провода, 4) зондирование при наличии провода, заземленного с помощью перемычек. Эффективность снижения уровня помех определяетс