Методика виконання польових робіт
Природні електричні поля досліджують шляхом вимірювання їхніх потенціалів чи градієнтів потенціалів на денній поверхні, у свердловинах і гірничих виробках. Методика проведення цих робіт передбачає вибір відповідної апаратури та обладнання, визначення системи та способу спостережень і, нарешті, оцінювання якості виконаних досліджень (точності спостережень).
Під час вимірювання природних електричних полів використовують приймальну установку, яка складається із вимірювального приладу, двох заземлень і дроту, що з’єднує прилад із заземленнями. Відомо, що сталу напругу під час виконання польових геофізичних досліджень можна ви-мірювати за допомогою електророзвідувального потенціометра марки ЕП-1, автокомпенсатора АЕ-72 або електророзвідувальної апаратури ЕРА-625 (ERA-MAX), про які мова йшла вище, а тому відразу перейдемо до розгляду наступних положень
Дроти, які застосовують у лінії під час проведення робіт, повинні бути порівняно легкими, гнучкими та міцними, з невеликим питомим опором та доброю ізоляцією. Цим умовам відповідають дроти марки ПТФ-7 тощо.
Приймальні електроди, які використовують для вимірювань, відрізняються від інших електродів мінімальною поляризаційністю, що значно збільшує точність досліджень. Головна його особливість – метал, з якого вони виготовлені, контактує із землею не безпосередньо, а через розчин власної солі.
Під час проведення робіт за методом природного електричного поля, спостереження виконують по площі.або вздовж окремих профілів на яких вимірюють значення ΔU.
Під час проведення розшукових робіт відстань між профілями вибирають такою, щоб не пропустити рудних (металевих) тіл мінімальних розмірів, які можуть цікавити геологів (екологів) на цій конкретній території. Зазвичай, цю вимогу конкретизують умовою фіксації об”екту одним-двома профілями і декількома (2–3) пунктами на профілі. Під час розвідування і деталізації аномалій мережу спостережень вибирають такою, щоб одержати повне уявлення про досліджуваний об'єкт. Проте вона не повинна бути щільнішою від деякої граничної, подальше згущення якої не дає суттєво нових відомостей.
Найраціональнішою і найпоширенішою є прямокутна мережа з орієнту-ванням профілів навхрест простягання об”ектів (рудних тіл,структур, металевих об”ектів тощо). Квадратну чи будь-яку іншу форму мережі можна застосовувати тільки в окремих випадках, коли для цього є відповідні підстави. Зумовлено це тим, що густа мережа пунктів спостережень по профілю дає змогу надійніше розділити за економічними показниками об'єкти, які залягають на різних глибинах, і точніше оцінити їхні елементи залягання.
Під час розшукових робіт головним є мірило 1:10 000 (мережа спостере-жень 100х20-10 м). Масштаби 1:5000 (50х20-10 м) і 1:2000 (20х10-5 - 2м,) застосовують під час деталізаційних і розвідувальних робіт і для розшуків невеликих об'єктів або таких, що залягають неглибоко.
Роботи за методом природного електричного поля у перелічених мірилах виконують по заздалегідь прокладеній мережі спостережень., прив'язаної до мапи. У випадку спостережень вздовж окремих маршрутів розташування пунктів спостереження визначають за позначками на дроті з прив'язуванням їх до місцевих орієнтирів.
У випадку знімання мірила 1:10 000 довжина профілів рідко перевищує 0,5–1,0 км в обидва боки від магістралі і суттєво залежить від наявності телуричних та промислових струмів. Розбивку мережі переважно виконують інструментально.
Залежно від вимірюваних параметрів природного електричного поля роз-різняють два способи спостережень – спосіб потенціалів і спосіб градієнтів потенціалів.
Сутність методу потенціалів полягає у тому, що потенціал усіх пунктів досліджуваного профілю (ділянки) визначають стосовно одного пункту, який уважають базисним (рис. 5), величину якого умовно приймають за нуль У цьому випадку спостерігач з приладом і котушкою розташовані біля нерухомого
|
електрода N, розміщеного за півметра від нульового пункту профілю (перетину профілю з магістраллю). а рухомий електрод приєднують до зовнішнього кінця дроту котушки, внутрішній кінець якого з'єднують з клемою М приладу.
Вимірювання починають з визначення поляризації електродів, для чого рухомий електрод встановлюють поруч із нерухомим. Після цього рухомий електрод послідовно переміщують на нульовий і наступні пункти профілю та вимірюють різницю потенціалів ΔU.
Рис. 2.29. Схема ув’язування профілів за декількома пунктами:
1, 2 – пункти стояння рухомого і нерухомого електродів
Після проходження профілю в одному напрямі дріт змотують на котушку і після повернення робітника на центр повторно вимірюють значення ΔU на нульовому пункті і поляризаційність електрода. Далі так само виконують вимірювання на іншому напрямі профілю.
Після закінчення робіт на одному профілі бригада переходить на інший, попередньо виконавши ув'язувальні спостереження. Для цього виконують два вимірювання: перше – коли рухомий електрод розміщений на нульовому пункті, де тільки-но виконували спостереження, друге – переставивши електрод на нульовий пункт наступного профілю. Кожне вимірювання виконують два-три рази. Різницю між середніми значеннями другого і першого вимірювань ува-жають різницею потенціалів між нульовими пунктами цих профілів.
У випадку деталізаційних робіт на невеликих планшетах доцільно вико-нувати спостереження з одного пункту розташування нерухомого електрода N. Тоді результати спостережень відразу будуть ув'язані..
Рис. 2.30. Система робіт за способом градієнтів з переставлянням електродів через пункт.
Під час робіт за методом градієнтів різницю потенціалів вимірюють між сусідніми пунктами профілю з одночасним паралельним переміщенням електродів і всієї установки (пристосування) вздовж профілю (рис. 2.30). Роботи доці-льно виконувати так, щоб кожний із електродів почергово був то переднім, то заднім (після вимірювання різниці потенціалів на пункті передній електрод залишають на місці, а задній переносять на два інтервали вперед, що дещо ком-пенсує виникнення помилки внаслідок неоднакової поляризації електродів і неідентичності умов заземлення).
Спостереження виконують по замкнутій системі профілів (рис.2.31), що дає змогу оцінити і врахувати під час опрацювання матеріалів похибки спостережень. Замкнуті ходи зручно формувати з двох сусідніх профілів або їхніх половин. У зв”язку з цим доцільно всі спостереження по замкнутому ходу виконувати протягом одного робочого дня.
Рис. 2.31. Порядок обходу полігонів під час робіт за способом градієнтів.
Для визначення поляризації електродів на кожному п'ятому чи десятому пункті профілю двічі вимірюють різницю потенціалів, помінявши місцями електроди між вимірюваннями. Отримані різниці потенціалів U1 та U2, відповідно, такі:
ΔU1=ΔUMN+e1-e2; ΔU2=ΔUMN+e2-e1, (2.23),
де ΔUMN – різниця потенціалів природного електричного поля між пунктами М та N; е1 та е2 – електродні потенціали першого і другого електродів.
Звідси вже легко обчислити і справжні значення природного електричного поля та сумарну поляризацію електродів:
ΔUMN= 
; e1-e2= 
. (2.24)
У випадку високоточного знімання вимірювання з перестановкою елект-родів можна виконувати на всіх пунктах профілю.
Аномалії, виділені під час робіт за методом градієнтів, доцільно деталізувати способом потенціалу з малими лініями. В цьому випадку нерухомий електрод встановлюють неподалік зафіксованої аномалії, а рухомий переставляють по профілю через аномальну зону з інтервалом 2–5 м.
Під час польових досліджень методом природного електричного поля (незалежно від схеми спостережень), окрім запису результатів вимірювання, обов'язково будують відповідні криві різниці потенціалів, на яких виділяють аномальні зони і виконують попередню інтерпретацію (передусім визначають природу аномалії).
Із двох наведених способів знімання природного електричного поля метод потенціалу економніший і точніший, тому в звичайних умовах перевагу завжди надають йому.
У районах з високим рівнем телуричних та промислових перешкод схема потенціалів з використанням довгих приймальних ліній може виявитися непри-датною, тому в цьому випадку незаперечну перевагу має метод градієнта по-тенціалу.
Контролюютьі оцінюють якість спостережень за результатами повторних та контрольних вимірювань. Повторні вимірювання виконують паралельно з вимірюваннями для попередженняможливих випадкових помилок оператора чи незадовільної роботи апаратури через кожні п'ять-десять пунктів без будь-яких змін у схемі чи перестановок електродів, а також у випадку стрімкої зміни форми кривої ΔV або наявності аномалій, виділених тільки в одному пункті.
Вимірювання виконують під час зворотного ходу за методом потенціалу і у випадку повторного заземлення під час робіт за методом градієнтів.
Головні контрольні спостереження (зовнішній контроль) виконують шля-хом повного повторення вимірювань вздовж профілів або окремих їхніх частин. Відповідно до чинної інструкції, ці вимірювання повинен провадити в інші дні інший оператор з використанням іншої апаратури. Якщо неможливо виконати останні дві умови, то контрольні вимірювання може робити той самий оператор на тій же апаратурі, що й рядові, проте результати обов'язково повинні бути записані в інший журнал.
Загальну кількість повторних і контрольних спостережень зазначають в проекті і може коливатися у межах 10–30% від загальної кількості спостережень.
Оцінюють точність спостережень під час робіт методом потенціалу за значенням середньої абсолютної похибки, яку обчислюють за формулою:
, (2.25)
де 
і 
– значення потенціалів, одержаних під час рядових і контрольних (повторних) вимірювань; п – кількість вимірювань.
Відповідно до нормативних матеріалів, значення цієї похибки не повинно перевищувати 5 мВ, а окремих вимірювань – ±15 мВ.
Критеріїв оцінювання якості і точності спостережень у випадку відпра-цювання ділянки за методом градієнта потенціалу практично не дотримуються, оскільки зазначені в інструкції межі можливих нев'язок полігонів (5% для аномальних і 10% для нормальних полів), зазвичай, є недосяжними, тому за критерій якості матеріалу в цьому випадку беруть ступінь відтворення кривих градієнта.
Дата добавления: 2014-12-26; просмотров: 1059;