способ разведки полезных ископаемых

Формула изобретения

Способ разведки полезных ископаемых, основанный на направлении электромагнитного излучения от источника под фиксированным углом к поверхности земли в области возможного залегания полезных ископаемых, количественной фиксации электромагнитного излучения приемником и использовании при вынесении суждения о параметрах залежи полезных ископаемых угла направления к поверхности земли электромагнитного излучения и координат источника и приемника электромагнитного излучения, отличающийся тем, что местоположение источника и приемника электромагнитного излучения совмещают, частоту электромагнитного излучения устанавливают равной резонансной частоте, характерной для искомых полезных ископаемых, источник и приемник перемещают вдоль прямой над областью возможного залегания полезных ископаемых, по расстоянию между точками начала и окончания количественной фиксации электромагнитного излучения при прямом угле его направления к поверхности земли судят о ширине залежи вдоль прямой перемещения, по расстоянию от точки начала количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под острым углом к поверхности земли до точки начала количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под прямым углом к поверхности земли судят о глубине нижней границы залежи, а по расстоянию от точки окончания количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под тупым углом к поверхности земли до точки начала количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под прямым углом к поверхности земли судят о глубине верхней границы залежи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области разведки и обнаружения полезных ископаемых с использованием электромагнитных волн и может быть использовано, в частности, для поиска горизонтов, объемов, контуров и других параметров пластов залегания полезных ископаемых, в частности месторождений подземных вод и углеводородов (нефти, газа и газового конденсата).

Известен способ, основанный на формировании переменного по частоте радиополя в диапазоне 0,5...20 мГц в районе возможного залегания полезных ископаемых, измерении напряженности магнитного поля и фиксации частот радиополя, соответствующих минимумам и максимумам напряженности магнитного поля, по которым определяют глубины залегания отражающих контактов, соответствующих глубинам возможного залегания полезных ископаемых [В.К.Хмелевской. Геофизические методы исследования земной коры. - Международный университет природы, общества и человека "Дубна", 1997, Часть 1, раздел 8.2.7.].

Недостатком способа является относительно узкая область применения, ограниченная возможностью исследования горизонтальных слоистых разрезов на глубине до 50 м.

Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому является способ, основанный на использовании направленного сигнала от антенны, подключенной к источнику СВЧ-поля микроволнового диапазона, в землю под фиксированным углом к ее поверхности с последующей количественной фиксацией прибором-приемником отраженного от воды сигнала и математическим вычислением параметров источника воды по углу установки антенны и расстоянию от антенны до места выхода отраженного сигнала [UA, 13408, A, G 01 V 9/02, 1997].

Недостатком известного способа является относительно узкая область применения, обусловленная его использованием только для поиска подземных источников воды, а также относительно низкая точность и оперативность определения параметров подземных источников, обусловленная необходимостью определения и использования не только координат источника излучения, но и координат места выхода отраженного сигнала.

Требуемый результат заключается в расширении области применения и повышении точности и оперативности.

Требуемый результат достигается тем, что в способе, основанном на направлении электромагнитного излучения от источника под фиксированным углом к поверхности земли в области возможного залегания полезных ископаемых, количественной фиксации электромагнитного излучения приемником и использовании при вынесении суждения о параметрах залежи полезных ископаемых угла направления к поверхности земли электромагнитного излучения, а также координат источника и приемника электромагнитного излучения, местоположение источника и приемника электромагнитного излучения совмещают, частоту электромагнитного излучения устанавливают равной резонансной частоте, характерной для искомых полезных ископаемых, источник и приемник перемещают вдоль прямой над областью возможного залегания полезных ископаемых, по расстоянию между точками начала и окончания количественной фиксации электромагнитного излучения при прямом угле его направления к поверхности земли судят о ширине залежи вдоль прямой перемещения, по расстоянию от точки начала количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под острым углом к поверхности земли до точки начала количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под прямым углом к поверхности земли судят о глубине нижней границы залежи, а по расстоянию от точки прекращения количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под тупым углом к поверхности земли до точки начала количественной фиксации электромагнитного излучения при направлении излучения под прямым углом к поверхности земли судят о глубине верхней границы залежи.

На чертеже представлена схема реализации способа разведки полезных ископаемых.

На чертеже обозначены: 1, 2, 3, 4, 5, 6 - точки местоположения приемопередатчика электромагнитного излучения вдоль прямой 7 на поверхности земли 8 в области возможного залегания полезных ископаемых, в глубине которой располагается залежь 9.

Операции способа разведки полезных ископаемых реализуются следующим образом.

Вначале приемопередатчик устанавливают в точке 1 на прямой 7 и направляют электромагнитное излучение под острым углом d ₁ к поверхности земли 8 в области возможного залегания полезных ископаемых. Из положения 1 приемопередатчик перемещают по прямой 7 и в точке 2 наблюдается начало фиксации электромагнитного излучения. Затем угол направления электромагнитного излучения меняют на прямой и, продолжая перемещение приемопередатчика, фиксируют точки начала (точка 3) и окончания (точка 4) количественной фиксации электромагнитного излучения. По величине расстояния L₂ между точками 3 и 4 судят о ширине залежи вдоль прямой 7. По величине расстояния L₁ и углу d₁ судят о глубине нижней границы залежи H₁=L ₂tgd₁. Далее меняют направление электромагнитного излучения на тупой угол d₂ и, осуществляя перемещение приемопередатчика из точки 6 к точке 5, фиксируют на прямой 7 точку окончания (точка 5) количественной фиксации электромагнитного излучения. По величине расстояния L₃ между точками 5 и 3 и углу d₂ судят о глубине верхней границы залежи Н₂=L₃tgd₂.

Частоту электромагнитного излучения выбирают равной ларморовской частоте, что позволяет использовать при поиске полезных ископаемых явление ядерного магнитного резонанса. Известно, что если вещество поместить в постоянное магнитное поле, например магнитное поле Земли, и наложить переменное магнитное поле, то при частоте переменного, соответствующего ларморовской частоте для соответствующего вещества можно наблюдать явления резонансного поглощения и рассеивания энергии вещества.

Таким образом, благодаря введению дополнительных операций существенно расширяется область применения способа, что позволяет осуществлять определение параметров залежей различных полезных ископаемых. Кроме того, условие совмещения местоположения источника и приемника электромагнитного излучения позволяет повысить точность определения параметров залежей.