Файл: Рысс Ю.С. Поиски и разведка рудных тел контактным способом поляризационных кривых.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Другой вид мешающих эффектов связан с электрохимическими процессами на материале электрода-снаряда. В общем случае, по­ скольку поверхность электрода существенно меньше поверхности оруденения, эти эффекты пренебрежимо малы. Однако при опреде­ ленных условиях они могут проявляться. Это происходит, в част­ ности, если материал электрода подвержен коррозии. Для преодоле­ ния в л и я н и я рассматриваемых эффектов желательно иметь контакт стойким против коррозии и значения возможных потенциалов реак­ ций на веществе контакта по абсолютной величине (для ка­ тодных и анодных процессов) больше, чем аналогичные потенциалы на обследуемых минералах. К числу лучших материалов, отвеча­ ющих требуемым качествам, относится платина. Однако в широком диапазоне условий можно пользоваться нержавеющей сталью.

Вспомогательный питающий заземлителъ должен соответствовать двум основным требованиям. Во-первых, его сопротивление зазем­ ления целесообразно иметь меньшим, чем сопротивление остальной питающей цепи, в частности сопротивления заземления рудного тела. Во-вторых, его устройство должно быть технически удобным и не затруднительным. Условие низкого сопротивления заземления относится в равной степени и к питающим проводам, и к кабелю. Его выполнение позволяет максимально использовать энергию источ­ ника тока на электрохимические реакции, а не на бесплодное ее рас­ сеяние на ненужных нагрузках.

Другое требование об удобстве устройства заземлителя имеет тривиальный смысл: не затрачивать труда больше чем необходимо. Из теории и практики заземлителей следует, что вполне удовлетво­ рительным вспомогательным заземлителем может быть устройство, состоящее из стальных штырей длиной 0,75—0,80 м, диаметром 20— 100 мм, разнесенных друг от друга на несколько метров так, чтобы охватывалась по возможности большая площадь участка заземле­ ния. Удобно штыри расположить в виде 3—5 линий, расходящихся из центральной точки по 20—50 штырей в каждой линии. Еще более эффективен заземлитель, сделанный из буровых труб, уложенных или загнанных под углом к горизонту на болотистых участках. Ка­ чество заземлителя характеризуется сопротивлением его заземления, которое сравнивается с сопротивлением заземления рудного тела. И то и другое сопротивление определяется путем пропускания тока через заземлитель с измерением силы тока I и потенциала заземли­ теля U по отношению к удаленной точке («бесконечность») и деления второй измеренной величины на первую:

Потенциал заземлителя измеряют, присоединяя одну клемму вольтметра к самому заземлителю, а другую — к вспомогательному электроду в удаленной точке. Если до пропускания тока между за­ землителем и электродом имеется разность потенциалов,то ее компен­


сируют или учитывают вычитанием из общего измеренного значения U при протекании тока.

Для измерения сопротивления заземления могут быть исполь­ зованы и другие способы [12].

Регулируемое балластное сопротивление имеет ограниченное при­ менение при обследовании мелких рудных тел, когда вспомогатель­ ный заземлитель имеет слишком низкое сопротивление, и для полу­ чения малых токов удобнее ввести в питающую цепь дополнитель­ ное сопротивление, чем менять устройство заземлителя. Особых требований к балластному сопротивлению нет.

Соединительные провода и кабель, как уже было сказано, должны обладать минимальным сопротивлением. Приемлемым проводом на поверхности земли является провод марки ГПМП. Для небольших глубин (до 300 м) могут быть использованы кабели типа КРТП. При исследованиях на глубинах более 300—400 м требуется специа­ лизированный силовой геофизический кабель КГПВ-6, разработан­ ный для метода КСПК и других методов, использующих ток боль­ шой силы (ВП, заряд и др.)*. Кабель имеет 3 силовые и 3 вспомога­ тельные жилы. Сопротивление параллельно соединенных силовых жил около 0,8 ом/км. Усилие на разрыв 2,5 тс. Диаметр 25 мм.

Целесообразно для кабелей и проводов иметь секционные соеди­ нения, позволяющие подбирать таким образом длину питающей линии, чтобы она была всегда минимальной без лишних участков, на которых бесполезно затрачивается электрическая энергия.

Измеритель силы тока состоит из набора шунтов и собственно измерительного прибора. Пределы измерения силы тока от 0 до сотен ампер. Погрешность измерения на каждом диапазоне не пре­ вышает 3%.

Переключатель полярности тока позволяет изменять направле­ ние тока для возбуждения на поверхности тела либо катодных, либо анодных реакций. Как переключатель 6, так и выключатель 7 (рис. 3) должны обеспечивать пропускание тока большой силы.

Измеритель потенциалов включает в себя схему суммирования и имеет несколько диапазонов измерений. Удобными диапазонами являются 1,5; 3; 5; 10 и 50 в. Погрешность измерений ±3% .

Иеполяризующийся приемный измерительный электрод имеет чрезвычайно важное значение. Поскольку потенциалы реакций измеряются относительно него и по значениям потенциалов реакций определяется минеральный состав руд, постольку главное требование к электроду исключительно высокая стабильность. Приемлемым является насыщенный каломельный электрод (рис. 4). Форма фут­ ляра электрода может быть различной и приспособленной к приме­ нению в конкретных условиях.

Генератор напряжения компенсации удобен в виде эталонного сопротивления. Главным свойством этого сопротивления должна

* Кабель КГПВ-6 разработан

конструкторской группой (Г. И. Брыкин

и др.) Научно-исследовательского

института кабельной промышленности.


быть его стабильность при прохождении тока разной силы и воздей­ ствии тепловых влиянии. Кроме того, величина сопротивления ком­ пенсации не должна быть слишком большой, чтобы не быть потреби­ телем значительной доли энергии источника питания. Удобно со­

противление

компенсации делать многосекциоииым

для

подбора

в соответствующих условиях

требуемого

минимального

значения.

 

 

 

 

у 1

2

Материалом для

сопротивления компенса­

 

 

 

 

ции может служить манганиновая проволока.

 

 

 

 

 

 

Двухкоординатный самописец должен обе­

 

 

 

 

 

 

спечивать

четкую

запись поляризационных

 

 

 

 

 

 

кривых в прямоугольных координатах с

 

 

 

 

 

 

погрешностью

по оси потенциалов ±0,01 мв

 

 

 

 

 

 

и по оси

силы

тока

1 — 2%.

В

качестве

 

 

 

 

 

 

двухкоординатного

самописца

 

могут

быть

 

 

 

 

 

 

использованы

различные модели,

выпуска­

 

 

 

 

 

 

емые промышленностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все перечисленные узлы и блоки, входя­

 

 

 

 

 

 

щие в установку КСПК, а также сама уста­

 

 

 

 

 

 

новка в целом, могут быть выполнены в раз­

 

 

 

 

 

 

ных вариантах.

Существует много способов

 

 

 

 

 

 

создания каждого из блоков с требуемыми

 

 

 

 

 

 

качествами, равно как существует много

 

 

 

 

 

 

способов

компоновки

узлов

в

виде

стан­

 

 

 

 

 

 

ции КСПК. Один из таких вариантов

реали­

 

 

 

 

 

 

зован

в виде

станции

КСПК-1.

 

 

 

Рпс.

4.

Полевой

кало­

 

 

 

 

 

§

9

 

 

 

 

мельный

 

неполярпзу-

 

 

 

СТАНЦИЯ

КСПК-1

 

 

 

 

юшдйся

электрод.

 

 

 

 

 

 

 

1 — гнездо

контакта;

2

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА

СТАНЦИИ

КСПК-1

резиновая пробка; з — мед­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный проводник; 4

— плати­

Станция состоит из трех функциональных

новая проволока;

5 — ртуть;

6 — паста каломели; 7 —ват­

групп:

энергетической

I; аппаратурной II;

ные

пробки;

8

— корпус

электрода;

9 — желатина с

лебедочной I I I

(рис. 5).

 

 

 

 

КС1; ю — стеклянная тру­

Источником электрической энергии в стан­

бочка;

1 1

— крышка

кор­

 

 

пуса.

 

 

ции КСПК-1 служит

дизель-электрический

 

 

 

 

 

 

агрегат АД-30 1,

мощностью 30 квт, с трех­

фазной сетью на 220 в и частотой 400 гц. Электрическая энергия от агрегата поступает в аппаратурную группу через блок защиты (БЗ) 2, обеспечивающий отключение агрегата от нагрузки в случае нарушения соединеиий между группами.

В аппаратурной группе переменный ток преобразуется в постоян­ ный с изменением величины по любому закону с помощью преобра­ зователя переменного тока. Преобразователь состоит из силового трансформатора 9, вентильного блока 13, системы управления вен­

тилями 15, 16, 17, 18, 19,

20, коммутирующей

3 ,6 и сигнальной 4,

5, 7, 12, 14 аппаратуры. Напряжение через с

и л о в о йвыключатель 3

поступает на первичную

обмотку силового трансформатора 9. Пер­


вичная и вторичная обмотки трансформатора включены секционыо. Секции по каждой фазе с помощью переключателей 9, 10 могут вклю­ чаться последовательно или параллельно. Первичные обмотки вклю­ чены по схеме «треугольник», вторичные — по схеме «звезда». От трансформатора напряжение подается на вентильный блок 13, после которого напряжение на нагрузке может изменяться в пре­ делах 0—100, 0—200 и 0—400 в. На различных участках силовой цепи установлена световая сигнализация 4, 5 7, информирующая

Рис. 5. Электрическая функциональная схема станцпп КСПК-1.

1

— дизель-электрпческпй

агрегат

АД-30; 2 — блок

защиты;

3 ,

о ,

2 9 — выключатели;

4 ,

5 ,

7

— сигнальные

лампочки;

8,

1 0 — переключатели; 9

— трансформатор

преобра­

зователя; i l — привод переключателя; 12 — вольтметр; 13 — вентплышіі блок; 14

— ампер­

метр; 15

— фильтр; 10 — фазосмещающее устройство; .1 7 — усилитель напряжения управле­

ния;

1 8

— формирователь импульсов;

19 — импульсный усилитель; 2 0

— вспомогательный

усилитель; 21

— блок

сигнализации;

2 2 ■— пульт управления

реверсом;

23 — измеритель

тока; 2 4

— пульт управления снарядом; 25 — переключатель реверса; 26

— блок компенса­

ции; 27

— регистрирующее устройство; 2 8 — измеритель потенциалов; 3 0 — блок балластов;

3 1

— времязадающий

блок;

32 — микрофон; 33 — усилителъ

переговорного

устройства;

3 4

— блок управления

снарядом;

3 5 ,

37 — громкоговорители;

з о

— прибор

регистрации;

3 8

— силовой

коллектор;

3 9 — неполяризующийся

электрод;

4 0 ,

41

— электромагниты;

 

 

 

4 2 , 43

— диоды; 44

— блок контактов в цепи сигнализации давления.

 

о положении коммутирующей аппаратуры. На выходе вентильного блока установлены индикаторные вольтметр 12 выходного напряже­ ния и амперметр 14 тока в нагрузке. Вентильный преобразователь представляет собой трехфазный мост на управляемых диодах — тиристорах. Параллельно вентильному мосту включается обычный диод большой мощности, который обеспечивает протекание тока индуктивной нагрузки при всех закрытых тиристорах и независимую работу выпрямительных мостов при последовательном включении разных преобразователей на одну нагрузку.

С преобразователя переменного тока в нагрузку поступает изме­ няющийся по величине постоянный ток. В цепи постоянного тока последовательно включены измеритель токов 23, переключатель