ВОЗМОЖНОСТИ ДВУМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЗОЛООТВАЛОВ

Лозовой А.Л., Мендрий Я.В.

ГВУЗ «Национальный горный университет», г. Днепропетровск, Украина

В настоящее время золоотвалы рассматриваются в качестве техногенных месторождений на целый ряд химических элементов. Чаще всего зола тепловых электростанций в Украине вывозилась в балки и отработанные гранитные карьеры. В работе представлены результаты определения объема зольной массы на одном из таких карьеров в районе г. Запорожье.

Методика работ. Разбивка сети на местности производилась в условной системе координат (рис. 1). Профили прокладывались инструментально в основном азимуте 1060 с помощью буссоли БГ-1. Два профиля (-120 и -80) в северной части участка были проложены в азимуте 1130, исходя из конфигурации объекта исследований. Основное расстояние между профилями было выбрано равным 40 метров со сгущением до 20 м в центральной части участка с целью более детального его изучения.

Полевые работы выполнялись в соответствии с требованиями инструкции по электроразведке [1] методом сопротивлений равнодипольной осевой установкой по схеме зондирований (ДОЗ). В качестве источника тока использовался генератор ГЭР-1/300; величина тока в питающем диполе АВ на всех пикетах сети была равной 0.2 А. Приемником электромагнитного поля на частоте 1.22 Гц в служил измеритель из комплекта аппаратуры ЭИН-204. Размеры приемного и питающего диполей составляли 20 м. Минимальный разнос установки ДОЗ был выбран равным 40 м; максимальный разнос составлял 180 м. Это позволило выполнять зондирования до глубины 50 м.

Результаты работ. Решение обратной задачи электроразведки осуществлялось программой res2Dinv [2]. Процедура инверсии, используемая программой, основана на методе наименьших квадратов с ограничениями гладкости. Использована новая реализация метода наименьших квадратов, основанная на квази-Ньютоновском методе оптимизации. Метод оптимизации обычно пытается уменьшить различие значений кажущегося сопротивления рассчитанного и измеренного путем вариации сопротивлений блоков модели. Мерой этого различия является среднеквадратическая ошибка (RMS). Однако модель с наименьшей возможной ошибкой RMS иногда может давать большие и нереальные изменения сопротивлений модели и не всегда может оказаться «наилучшей» моделью в геологическом отношении. Поэтому выбиралась модель для той итерации, после которой ошибка RMS уже не изменялась значительно.

В качестве примера, результаты 2D моделирования вдоль профилей наблюдений показаны на рис. 2-3 соответственно.

Заключение. В трехмерном варианте результаты интерпретации электроразведочных данных показаны на рис. 4, а-в и сводятся к следующему.

1.Поверхность кристаллических пород имеет форму эллипса и вытянута

преимущественно в направлении запад-восток. Ее глубина варьирует от 20-25 м в центре участка с уменьшением до 5-10 м к его периферийным частям.

2. Сложная структура поверхности кристаллических пород обусловлена влиянием целого ряда техногенных и естественных причин, основными из которых являются:

-выгоревшие участки, имеющие более высокое электрическое сопротивление, относительно целинных участков;

-трещиноватые обводненные зоны в кристаллических породах, приводящие к снижению электрического сопротивления на таких участках;

-неоднородность верхней части разреза в виде бетонных и металлических обломков различных размеров;

-пересеченный рельеф дневной поверхности с резкими перепадами высот до 3-4 м.

3. Для уточнения поведения поверхности кристаллических пород на участке необходимо бурение 2-3 параметрических скважин вдоль профиля, проходящего в центральной части участка.

4. Объем золы между поверхностью кристаллических пород и плоскостью, проходящей ниже дневной поверхности на 3 м, составляет 1566346 куб.м.

Список литературы

1.Инструкция по электроразведке/ М-во геологии СССР. – Л.: Недра, 1984. – 352 с.

112

Материалы X-го международного геофизического научно-практического семинара

2. Loke M.H. Time-lapse resistivity imaging inversion. 5th Meeting of the Environmental and Engineering Geophysical Society European Section Proceedings. Em1. – 1999.

Рис. 1. Схема сети наблюдений

113