Аппаратура и оборудование для электроразведки

В связи с существованием большого количества модификаций электроразведки, аппаратура для электроразведки не является универсальной. Существует множество типов аппаратуры, характеризующихся разнообразием схемных решений и конструкций в зависимости от решаемых задач и глубины исследований, источников электромагнитного поля, их частоты и измеряемых параметров. Поэтому здесь конкретных названий аппаратуры не приводится.

Аппаратура может быть переносной и в виде так называемых электроразведоч-ных станций. Переносная аппаратура имеет небольшие габариты и массу, ее применяют при разведке на небольшие глубины (до 0,5 км) и она часто предназначается для работы только одним методом.

В электроразведочной станции измерительная аппаратура установлена в автомашине повышенной проходимости. В комплект станции входят также источники питания, которые размещены в другой автомашине. Здесь же установлены приборы для контроля, регулировки и измерения тока в питающей цепи. Как правило, элек-троразведочные станции более универсальны и предназначены для работы разными методами (ВЭЗ, ДЭЗ, 43 и ЗС, МТЗ) и на большие глубины.

В комплект аппаратуры обычно входят источники постоянного или переменного тока. В качестве источников постоянного тока используют сухие элементы, аккумуляторы, либо специальные генераторы постоянного тока, приводящиеся в действие двигателем автомобиля или бензоэлектрическими агрегатами. В качестве источников переменного тока применяются генераторы гармонических колебаний (для 43) или прямоугольных импульсов (для ВП и ЗС) заданной полярности и длительности - одно-полярные или двухполярные прямоугольные импульсы разной длительности и скважности. Важной характеристикой аппаратуры, определяющей глубинность исследований, является максимальная величина тока, которую создает генераторное устройство. Напряжение источников тока в разных методах может изменяться от 10 до 1000 В, а ток в питающих линиях может достигать 50 А. Это позволяет увеличить глубину исследований до 5-6 км и более. Глубинные электромагнитные исследования иногда выполняют с помощью специальных мощных источников -магнитодинамических генераторов (МГД-генераторов).

Измерительная аппаратура предназначена для измерения тока в питающих линиях и для определения амплитудных и фазовых значений (абсолютных и относительных) напряженности поля.

В методах постоянного тока измеряемыми величинами являются разность по тенциалов между приемными электродами и сила тока в питающей цепи. Простейшим способом измерения разности потенциалов является компенсационный способ, сущность которого состоит в сравнении измеряемой и известной разностей потенциалов.

В методах переменного тока измеряются электрические Ех, Еу и магнитные Нх, Ну, Hz компоненты поля и их различные сочетания. Аппаратура для их измерения должна обладать большой чувствительностью (минимальный уровень измеряемого сигнала) и широким динамическим диапазоном (отношение максимального измеряемого сигнала к минимальному), что достигается только при цифровой регистрации. Так, например, сигнал становления поля за короткое время изменяется в широком диапазоне (на 5-6 порядков). На малых временах становления ЭДС в приемной петле может достигать десятков вольт, а на поздних - уменьшаться до долей микровольт. Поэтому динамический диапазон цифровой аппаратуры достигает 130 дБ.

В качестве датчиков-источников в электроразведке применяются заземленные стальные электроды АВ или незаземленные контуры - петли, служащие для индукционного возбуждения поля. В качестве датчиков-приемников - заземленные электрические диполи MN (медные или латунные электроды) для регистрации вариаций электрического поля, незаземленные контуры - петли, индукционные датчики и кварцевые магнитометры - для регистрации вариаций магнитного поля на разных частотах. В некоторых методах применяют специальные неполяризующиеся электроды.

Аппаратура магнитотеллурических методов основана на регистрации естественного электромагнитного поля и состоит из управляющего и измерительных блоков. Число измерительных блоков современной аппаратуры может быть большим, поэтому она является многоканальной. Для передачи цифровой информации применяется беспроводная связь, позволяющая избежать взаимных помех, возникающих в случае проводной связи. МТ-съемки становятся более эффективными при проведении синхронных наблюдений с помощью спутниковых систем навигации. Регистрация электрических и магнитных компонент проводится в широком диапазоне частот от 10 кГц до 0,00002 Гц.

В настоящее время имеется тенденция к более плотным системам наблюдений, что расширяет круг решаемых электроразведкой задач за счет исследования сред, значительно отличающихся от горизонтально-слоистых. Так, в рамках методов постоянного тока применяется многоканальная многоэлектродная аппаратура. Ее особенностью является многократное использование в качестве питающих и измерительных одних и тех же электродов - каждый электрод может использоваться как приемный, так и как питающий. Таким образом, например, создается комбинированная система наблюдений ВЭЗ и ЭП, позволяющая проводить томографическую обработку информации. Для достижения максимальной производительности применяется специальная многоэлектродная аппаратура, объединенная многожильным кабелем (косой), когда один раз установив и подключив электроды можно провести весь комплекс профильных измерений. Для этого используют программируемую автоматическую коммутацию электродов. Следует отметить, что подобная методика, получившая название электротомографии, пока используется только при малоглубинных исследованиях.

Среди аппаратуры для высокочастотной электроразведки наибольшее распространение получили георадары. В комплект георадара входят управляющий блок,содержащий в себе генератор импульсов и измеритель, а также набор антенн. Чем больше антенна, тем больше глубина проникновения поля, но меньше детальность. Измеряемый сигнал записывается в память, а также в реальном времени отображается в виде радарограммы на экране внешнего компьютера.

Контрольные вопросы

  • 1. Применение электроразведки при поисках полезных ископаемых
  • 2. Типы кривых ВЭЗ
  • 3. Классификация методов электроразведки
  • 4. Принципы интерпретации в электроразведке.
  • 5. Методы электроразведки
  • 6. Качественная интерпретация ВЭЗ
  • 7. Кажущее сопротивление - основной параметр в электроразведке
  • 8. Принципы интерпретация в электроразведке
  • 9. Применение электроразведки для решения региональных, поисковых, и

разведочных задач.

Ю.Применение электроразведки при поисках полезных ископаемых.

  • 11. Аппаратура в электроразведке.
  • 12.Основы электроразведки.
  • 13. Методы постоянного тока.
  • 14. Методы переменного тока.
  • 15. Сущность метода сопротивлений.
  • 16. Палеточная интерпретация 2-х и 3-х слойной среды.
  • 17. Понятие геоэлектрического разреза.
  • 18. Понятие об интерпретации методов ВЭЗ, 43, МТЗ, МТТ, ЗСТ.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >