Способ горной разведки

Способ горной разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 17521

Класс 21g, 30

ОПИСАНИЕ способа и устройства для горной разведки.

К патенту Д. Л. Гандлврв, заявленному 2 февраля 1929 года (заяв. свид. ¹ 39997).

О выдаче патента опубликовано 30 сентября 1930 года. Действие патента ргспространяется íà 15 лет от 30 сентября 1930 года.

Предлагаемое изобретение касается способа и устройства для горной разведки и ..состоит в том, что по амплитуде электромагнитной волны, отраженной от поверхности раздела каждых двух соприкасающихся не электропроводных слоев, судят о скорости распространения электромагнитных волн в более глубоком из указанных слоев, что позволяет судить о физических и химических свойствах пород более глубокого слоя. Для осуществления указанных целей предлагается устройство, в котором применен передатчик со складной рамочной антенной, йзменением площади которой производится настройка..Для предотвращения излучения в направлении, противоположном изысканию, рамка снабжена металлическим экраном.

На чертеже фиг. 1 изображает схему преломления и отражения электромагнитных волн в разных слоях земли; фиг. 2— перспективный вид раскрытой складной рамки; фиг. 3 — вид этой рамки сбоку; фиг. 4 — перспективный вид ее в закрытом состоянии; фиг. 5 — вид сбоку в одном из видоизмененных положений при настройке.

Исходя из нижеследующих известных положений, определяют скорость электромагнитной волны и на основании этого судят о характере и составе полезных ископаемых.

1. Электромагнитная волна при переходе из одной среды в другую, во-первых, частично преломляется, и, Bо-вторых, изменяет свою скорость. Если а †уг падения волны, Π— угол преломления, Vq— скорость распространения волны в первой среде и 1 я — во второй, то воз а V1

sin 6 V2

2. При переходе электромагнитной волны из одной среды в другую часть волны сражается и угол падения равняется углу отражения 1 а= с.

V1 = V2

3. Аг — А, где А — амплитуда отраженной волны, а А1 — амплитуда падающей волны, Vi и V — скорости волны в соответствующих средах.

Ф

2 V2

4. 1З вЂ” — А1, где з — амплитуда преломленной волны, остальные обозначения прежние.

Пусть какой-либо источник электрома1 гнитных волн А (фиг. 1), помещающийся на земле, будет излучать энергию в опредеПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ ленном направлении, например, под 25 по направлению к перпендикуляру земной поверхности.

Электромагнитная волна с амплитудой колебаний А, при переходе в землю в точке К частью преломится под некоторым углом 6 и пойдет по другому направлению alii, а частью отразится от земной поверхности и пойдет по направлению ЬВ под углом, равным углу падения.

Измерив амплитуду 4 отраженной волны, а также первоначальную амплитуду Л1 волны, определяет амплитуду колебания Лз волны, которая пошла в земную почву 3 - -1 A2 °

По известной формуле определяют скорость распространения электромагнитной волны в данной почве, а именно:

Л;, V = "; V> скорость электрома2А — - з гнитной волны в воздухе = 300.000 км и секунду.

ыга V

По формуле 1 . = — вычисляется

sin Ь угол Ь, т.-е. угол преломления волны, и таким образом определяется направление волны в земле (Л.К1).

Направление преломленной волны А.„в точке преломления 1 .» определяется из чертежа, и угол преломления при выходе волны из земной среды будет равен первоначальному углу падения при входе волны в землю, т.-е. будет равен 25 в данном примере.

Точка Хз находится в одной плоскости с перпендикуляром 0„1<и Очевидно, :что для нахождения точки Ь.> по направлению, показанному стрелкой, надо передвигать приемную рамку и, найдя точку Е, измерить амплитуду колебаний А

Зная амплитуду А и измерив амплитуду -4;, можно вычислить амплитуду А и по уже известной формуле определить скорость распостранения электромагнитной волны в неизвестной среде с хорошо проводящей способностью. По ско:рости Р» находим из соответствующих таблиц характер и состав руды. Перпендикуляр Oi, К1 определяет глубину залежи руды и легко определяется из прямоугольного треугольника.

Если дальше на пути следования волны (напр. падающая волна в точке Е ) встретится плохо проводящий слой, тогда в точке Л.1 волна преломится: направление волны, преломленной с аплитудой А7, и волны, отраженной с амплитудой А», определяется способом, указанным ранее.

Процесс определения месторождений полезных ископаемых сводится:

1) К измерению и вычислению амплитуд колебаний основной отраженной, преломленной и падающей электромагнитной волны в точках 1 ., Л., Л. и т. д.

2) К измерению на поверхности земли расстояния между точками К, К1, Х1 и т. д.

3) К определению углов преломления.

4) К вычислению скорости распространения электромагнитной волны в разных средах.

5) На основании скоростей определяется состав и содержание по линии ископаемых при помощи заранее составленных таблиц (зависимость скоростей распространения электромагнитных волн от постоянных среды).

В качестве антенны передатчика в устройстве для горной разведки применена складная рамка, изменением площади которой производится настройка, а для предотвращения излучения в одном из направлений применен скрепленный с рамкой металлический экран.

Для приема отраженных сигналов передатчика может быть применена катушка волномера.

В устройстве, предназначенном для осуществления предлагаемого способа применена складная рамочная антенна, имеющая опору в виде шестиугольника (фиг. 2), выполненного из деревянных планок, имеющих шарнирное соединение между собой в местах а, а, 6, б, с, с1, А @, е, е, г, в . Рамка поддерживается спицами на оси 2, снабженной на одном конце ручкой 3, а в средней своей части — деревянным маховичком 4, на который при вращении ручки наматывается антенный канатик 5, связанный с отдельными планками. При вращении оси складную рамку можно открывать прямо из первоначального положения (фиг. 4), 1 она принимает форму шестиугольника, что дает возможность производить настройку, так как соответственно положе,нию шестиугольной опоры изменяется

; площадь рамки, на которую натянут антенный канатик. На основной пластинке 10 рамки, обычно устанавливаемой на складной подставке 13, устроен переключатель 11 на несколько групп витков; включением одной или нескольких групп этих витков можно менять диапазон волн.

Рамка имеет подставку 13 и может в ней поворачиваться на 360 для ориентирования излучаемых электромагнитных волн.

После настройки антенны для закрепления шарнирного шестиугольника в определенном положении применен храповичок с собачкой 3, расположенной под ручкой на оси 2.

Катушки волномера, применяемые для приема, должны быть устроены так, чтобы для приема электромагнитных волн, они могли бы принять любое положение как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Предмет патента.

1. Способ горной разведки при- помощи ориентированных электромагнитных волн, отличающийся тем, что по амплитуде электромагнитной волны, отраженной от поверхности раздела каждых двух соприкасающихся не электропроводных слоев, судят о скорости распространения электромагнитных волн в более глубоком из указанных слоев, с целью определения по этой скорости физических и химических свойств пород более глубокого слоя.

2. Для осуществления охарактеризованного в п. 1 способа устройство для горной разведки при помощи ориентированных электромагнитных волн, отличаю цееся применением в качестве антенны передатчика складной рамки, имеющей опору в виде шарнирного шестиугольника, укрепленного при помощи спиц на оси, снабженной маховичком 4, позволяющим производить настройку изменением площади рамки складыванием шестиугольной опоры, каковая рамка скреплена с металлическим экраном, предотвращающим излучение в одном из направлений, и укреплена на складной подставке 13, при чем с рамкой скреплен переключатель 11 для включения разного числа витков.

3. При охарактеризованном в п. 2 устройстве применение в качестве приемной рамки катушки волномера.