Способ определения минерального состава рудных тел в массиве горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 801275 4 С 01 Ч 11/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТ К АВТОРСКОМУ Сви кажд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦ 21) 3406349/18-25(56) 1Авторское свидетельство СССРУ 168812, кл. 6 01 Ч 11/00, 1963.2Авторское свидетельство СССРВ 3304 11, кл. С 01 Ч 11/00, 1970.3Рысс Ю.С. Поиски и разведкарудных тел контактным способом поляризационных кривых. Л.: Недра, 1973,с. 167.4Авторское свидетельство СССРУ 972453, кл, С 01 Ч 11/00, 1981.(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА РУДНЫХ ТЕЛ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, в котором возбуждают в горных породах упругие волны звукового диапазона и регистрируют параметры импульсного радиоволнового излучения горных пород, возникающего под действиея упругих волн, сравнива-, ют параметры радиоволнового излучения с параметрами радиоволнового излучения от рудных тел известного минерального состава и по сравнению этих величин определяют минеральный состав исследуемого рудного тела, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения производительности труда, Е измеряют время возникновения высокочастотных и низкочастотных колебаний в каждом импульсе и интервалы основ- С ных энергонесущих частот в спектреого импульса, по которым судят о минеральном составе рудных тел.где АчИзобретение относится к физике Земли и может быть использовано, например, в разведочной геофизике.Известен способ поиска кварцсодержащих руд, заключающийся в регистрации в пунктах наблюдения сейсмических волн взрыва или удара и электромагнитных сигналов, генерйруемых рудными телами при воздействии на них сейсмической волны и позволяющих проводить поиск кварцсодержащих жил и определять местоположение любого рудного тела - пьезоэлектрика по одному взрыву и его текстуру вестественном залегании. 1, 15Данный способ решает задачи, свя-занные с поиском и анализом только тел, обладающих пьезоэлектрическим . эффектом, однако не позволяет обнаружить и найти тела, не обладающие пье зоэлектрическим эффектом, и не испо.льзует при регистрации сигналов амплитудно-частотный анализ,Известен способ 21 геофизической 25 разведки гнезд пьезооптического кварца, заключающийся в регистрации в пунктах наблюдений сейсмических волн и электромагнитных сигналов, генерируемых рудными телами при воздейст- ЗО вии на эти тела сейсмической волны, отличающийся тем, что, с целью обнаружения и поиска рудных тел - пьезоэлектриков, по двум измерительным трактам: низкочастотному, пьезоэлект- рическому до 30 кГц и высокочастотному, механеэлектрическому до 3 Игц измеряют времена вступления сигналов на каждом тракте, сравнивают эти .времена и определяют наличие рудного тела - непьезоэлектрика либо по присутствию сигнала в высокочастотном тракте при одновременном отсутствии в низкочастотном, либо по одновременному наличию сигналов В Обоих трак 45 тах при выполнении условия амплитуда сигнала на входе низкочастотного, пьезоэлект-б рического тракта;амплитуда сигнала на входе высокочастотного, механоэлектрического тракта; расстояние от рудного тела до пункта приема;глубина проникновения электромагнитного излучения на 2основных частотах в спектресигнала;10 - коэффициент пропорциональности,Этот способ позволяет обнаруживатьрудные тела, не обладающие пьезоэлекрическим эффектом, но не позволяетотличить один импульс от другого,т,е. не может разделить рудные телана промышленные и неперспективные,Известен контактный способ поляризационных кривых (КСПК), сущностькоторого состоит в том, что черезскважину или горные выработки в какой-либо точке вскрытого орудненияподключают один полюс от внешнегоисточника тока, второй полюс - квспомогательному питающему электроду,расположенному во вмещающей среде.Изменением силы пропускаемого черезрудное тело тока осуществляют последовательное возбуждение одной электрохимической реакции за другой наразных минералах. По потенциалам,реакций, сравниваемым с известнымиэталонными значениями для различныхминералов, полученных предварительнов лаборатории, устанавливают минеральный состав исследуемого объекта,а по предельной силе тока судят околичествах минералов и ориентировочных масштабах рудной залежи на этапе 1оценки найденных рудопроявлений 3 .Способ отличается большими техническими трудностями: сложный выборнадежного контакта с оруднением, большие значения тока (и 10 - и 100 А)и при этом длительность измерений(получения одной поляризационной кривой) составляет от десятков минут донескольких суток, а при одном заземлении в рудное тело затрачиваетсянесколько рабочих дней, Все это оченьусложняет работы этим методом в условиях шахт. Способ не позволяет исследовать рудное тело без подсечения его скважиной и горной выработкой, ибо необходим контакт с оруднением, он не позволяет изучать одновременно несколько рудных тел, особенно расположеннык вблизи друг от друга.Наиболее близким к изобретению является способ определения минерального состава рудных тел в массиве горных пород, в котором возбуждают в горных породах упругие волны звукового диапазона и регистрируют пара 1275345метры импульсного радиоволнового излучения горных пород, возникающего под действием упругих волн, сравнивают параметры радиоволнового излучения с параметрами радиоволнового излучения от рудных тел известного минерального состава и по сравнению этих величин определяют минеральный состав исследуемого рудного тела.На основе амплитудно-частотного 1 О анализа электромагнитного тела пьезо-. электрической природы по присутствию в сравнительном спектре, полученном делением спектра пъезоэлектрического сигнала на спектр сейсмического сиг нала, высоких частот (до 30 кГц) устанавливается наличие кристаллов пьезооптического кварца, находящихся в гнездах Я .Известный способ распространяется 20 только на кварцсодержащие горные породы, но не позволяет обнаруживать тела, не имеющие пьезоэлектрического эффекта, и тем более разделять по степени их продуктивности, и всегда 25 связан с частотами упругих волн, вызывающих пьезоэлектрические сигналы кристаллов кварца, которые на расстояниях уже 20-30 м от источника не содержат частот более 20-30 кГц. Для 30 разделения горныхпород по их минеральному составу необходимы дополнительные исследования.Целью изобретения является повышение производительности труда. 35Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения минерального состава рудных тел в массиве горных пород, в котором возбуждают в горных породах упругие. волны звукового диапазона и регистрируют параметры импульсного радиоволнового излучения горных пород, возникающего под действием упругих волн, сравнивают параметры радиоволнового 45 излучения с параметрами радиоволно вого излучения от рудных тел известного минерального состава и по сравнению этих величин определяют минеральный состав исследуемого рудного тела, определяют время возникновения высокочастотных и низкочастотных колебаний в каждом импульсе и интервалы основных энергонесущих частот в спектре каждого импульса, по котором су дят о минеральном составе рудных тел. Таким образом возможно определеНйе минерального состава рудных тел в естественном залегании, вдали от горных выработок, до вскрытия их горными выработками.Способ определения минерального состава рудных тел в массиве горныхпород был опробован на полиметаллических и кварцкасситеритовых месторождениях.П р и м е р. На одном месторождении были исследованы известные рудные тела следующего состава: сфалерит-галенитовые, пиритовые с небольшим количеством сфалерита ,5 Ц . Рудные тела этого состава генерировали электромагнитное излучение при взрыве зарядов весом 2-6 кг на расстояниях до 120 м от них при наблюдении сигналов на расстоянии до 160 м. В результате исследований были измерены сигналы от этих рудных тел; время возникновения низкочастотных импульсов в сигналах от сфалерит-галенитовых руд равно с =0,0-0,2 мкс, высокочастотных С =2-5 мкс, в пиритовых рудах высокочастотных сз=0,0-0,3 мкс, в низкочастотных С =2-4 мкс. Интервалы основных энергонесущих частот для сфалерит-галенитовых руд составили: высокочастотные Кз=1,8-1,9 и 2,4" 25 мГц низкочастотные Гн =350360 кГц. Интервалы основных энергонесущих частот для пиритовых руд с небольшим содержанием сфалерита составили: низкочастотные 1 =80-150 кГц, высокочастотные Г =1,25-1,4 и 2,1- ,2,3 МГц.На участках производственных работ было выделено девять аномалий на трех участках, которые были объединены в две группы. В первую группу попала одна аномалия Вс параметрами сигналов;=2,5 мкс, й=0,2 мкс, Е =354 кГц, Гз=1,8 и 2,4 МГц. Во вторую группу попали все остальные восемь аномалий с параметрами сигналов:=0,1- 0,3 мкс,=2,1-3,6 мкс, К =1,24 и 2,2 - 2,3 МГц, Г=90-150 кГц. Таким образом удалось разделить геофизические аномалии на промышленные и неперспективные и съэкономить большой объем горных работ и рабочего времени.