Способ геоэлектрохимической разведки

ОПИСАНИЕ Союз СоветскнкСоциалнстинческнхРеспублик щ 980037 ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДДТИЛЬСЮУ(61) Дополнительное к авт. свнд-ву - (22) Заявлено 29.06.81(21 ззоэвя 8 дас присоединением заявки Кйф 11 М К 3 а 01 Ч З/00 ГосударствеяныА комятет СССР ао делам язобретеняА я открытяА(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЯ РАЗВЕДКИ Изобретение относится к поискам и разведке месторождений полезных ископаемых с помощью электрического тока.Известен способ геоэлектрохимической разведки, в котором через поверхность рудного тела электрический ток пропускают циклами и по результатам измерений потенциалов по отдельным циклам строят суммарную поляризационную кривую, после обрабоТки которой определяют минеральный состав руд и масштабы, оруднения (1 3Недостатком данного способа является длительное время съемки поляризационной кривой. После каждого цикла увеличения тока необходимо производить уменьшение тока с последую щим его увеличением. Такой режим пропускания тока через рудный объект удлиняет время исследований, так как на протекание определенной электро- химической реакции необходимо затра:тить определенное количество электричества. Наиболее близким по технической сущности является способ геоэлектрохимической разведки, в котором через поверхность рудного тела пропускают постоянный электрический ток измеряют потенциалы электрохими-.ческих реакций, возбуждаемых на поверхности рудного тела, и определяютминеральный состав рудных объектовпутем сравнения измеряемых зн )ченийпотенциалов с потенциалами электрохимическнх реакций известных минералов 23.Однако при обследовании объектов,имеющих особенно большие размеры попростиранию и падению, этого токаможет быть недостаточно для возбуядения необходимых для определения площади поверхности рудных объектовэлектрохимических реакций. Одним изФпутей снижения необходимых токовявляется уменьшение скор сти увеличения тока во времени,так как дляодного и того же объекта при уменьшении скорости развертки тока снижаются значения предельных сил токовэлектрохимических реакций. Уменьшение скорости развертки тока привоЬтк увеличению времени проведения ис следований н не во всех случаях позволяет достичь предельных токов, величина которыхпри обследовании объектов, имеющих размеры по простиранию и падению несколько километров 30 достигает тысяч ампер.Цель изобретения - сокращение времени проведения исСледований и снижение мощности источников тока,Для достижения указанной цели вспособе геоэлектрохимической развед.;ки, в котором через поверхность рудного тела пропускают .постоянный электрический ток, измеряют потенциалы(электрохимических реакций, возбуждаемых на поверхности рудного телаиопределяют минеральный состав рудных 10объектов путем сравнения измеряемыхзначений потенциалов с потенциаламиэлектрохимических реакций известныхминералов, регистрацию потенциаловэлектрохимических реакций производят 5в зависимости от времени протеканиятока максимально возможного для применяемого источника, и по значениямтока и времени егопропускания .опре-деляют площадь поверхности рудноготела и запасы полезного ископаемого.На фиг. 1 и 2 приведены поляриза-цнонные кривые.Для.осуществления способа необходимы следующие операции.Ток через рудный объект увеличивают от нулевого до фиксированного значения максимально возможного для применяемого источника.С целью сокращения времени иссле":дозаний этб увеличение следует произ-,ЗОводить с максимально возможной скоростью, однако следует учитывать,чтопри обследОваниИ небольших объектов .электрохимические реакции могут возбуждаться именно во время этого увеличения тока. Следовательноэто время должно быть таким, чтобы былавоз-можность точно подобрать сопротивление компенсации и .зарегистрироватьпотенциалы возбуждаеьых реакций. Уве- щличение тока можно производить и донв максимально возможного значения,но в этом случае время наблюденийувеличивается, через поверхность рудного объекта продолжают пропускать. ток фиксированного значения. В этовремя с подобранным на первом этапесопротивлением компенсации фиксируютзависимость потенциалов электрохимических реакций от времени пропускаиия тока. Минеральный состав рудныхтел определяют путем сравнения регистрируемых значений потенциалов электрохимических реакций с потенциаламиреакций известных минералов. Площадьповерхности рудного тела и запасы полеэного ископаемого определяют по величине пропускаемого тока и предельному времени, затрачиваемому на соответствующую реакцию. Предельное времяопределяют по переходу величины потенциала предыдущей электрохимическойреакции к потенциалу последукицей.Известно, что при линейном увеличении силЬ тока, пропускаемого через рудный объект, плошадь его поверхности определяется по значению предельной силы тока электрохимической реакции. Поэтому представляется целесообразным по определяемому в предлагаемом.способе критическому времени и силе пропускаемого тока расчетным путем получить значения предельных токов электрохимических реакций соответствующих закону линейного нарастания тока, а затем по последним вычислить площадь повеохности известным путем.В ходе проведения теоретических исследований установлена и практически подтверждена следующая связь между предельной силой тока 3 соответствующей режиму съемки с током, линейно увеличивающимся во времени,и предельным временем, соответствующим режиму линейного увеличения тока до фиксированного значения (3,) и дальнейшему пропусканию тока этой величины3 =з (т+кт-т) ( - )з,где Т - время увеличения тока от нулевого до фиксированного значения;Т - предельное время электрохиЙРмической реакции,- коэффициент перехода от одного режима изменения токаво времени к другому (в рассматриваемом случае Ь 2,25);б 3бт- скорость возрастания тока.На фиг.1 приведена поляризационная кривая, снятая методом контактного спо. соба поляризационных кривых (КСПК) с линейным увеличением тока во времени,из которой следует, что величина предельного тока составляет 23 А. Времянаблюдений составляет 1500 с. На фиг.2 приведена зависимость потенциалов электрохимических реакций от времени наблюденийполученная предлагаемым способом, В этом случае за 5 с увеличивался и в дальнейшем продол-. жал пропускаться ток величиной 23 А. Иэ сопоставления фиг,1 и фиг.2 следует, что в обОих случаях потенциалы первого электрохимического процесса совпадают. Предельное время для фиг.2 составляет 700 с,т.е. более чем в два раза меньше временинеобходимого для съемки полярнзационйой кривой (фиг.1). Подставляя полученное значение предельного времени и силы пропускаемого тока в формулу, получим значение предельного тока,соответствующее результатам фиг.1 ,равное 23 А что хорошо согласуется с экспериментальными результатами.Применение способа геоэлектрохимической разведки позволяет примерно в два раза сократить время наблюдения поляризационных кривых по сравнению с известным способом,9800 37 формула изобретения г. ИПИ Заказ 9353/36. Тиразг 717 писное роектная,4 филиал ППП "Пате Уз город 4При исследовании особо крупныхобъектов время наблюдения поляризационных кривых составляет около 50от всего времени производства работ,Таким образом, для крупных объек"тов полное время исследований сокращается в 1,33 раза и во столько жераз увеличивается производительностьи экономическая эффективность мето,ца, В настоящее время средняя фактическая экономическая. эффективностьот применения метоДа КСПК составля 1 ет около 140 тыс.руб на одну станциюв год. С использованием предлагаемого,иэо 5 ретения она увеличивается на 33,1т,е. экономический эффект от внедрения изобретения составит около4 б тыс.руб. наодну станцию КСПК вгод,Способ геоэлектрохимической разведки, в котором через поверхность рудного тела пропускают постоянный электрический ток, измеряют потенциЕ,алы электрохимнческих реакций, возбуйдаеьих на поверхности рудного тела, и определяют минеральный состав рудных объектов путем сравнения измеряемых значений потенциалов с потенциалами электрохимическнх реакций известных минералов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени проведения исследований и снижения .мощности источников тока, регнстра О цию потенциалов электрохимическихреакций производят в зависимости от времени протекания тока, максимаЛьнб возможного для применяемого источника, и по значениям тока и времени 15 его пропускания определяют площадь.поверхности рудного тела и запасы полезного ископаемого,Источники инФормации, ;щ .принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 805225, кл. С 01 Ч 3/00, 1981.2. Рысс Ю.С.Поиски и разведки рудных тел контактным способом поляри эационных кривых. Л., "Недра", 1973, с.1 б 8, 103 (прототип).Т,с