151284. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék bányavíz vagy karsztvíz veszélyes bányatér-részek észlelésére
131284 térben levő kőzetek soros elektromos ellenállásával arányos potenciálkülönbséget mérünk. A találmány szerinti mérési eljárást és a mérőkészüléket az ábrák segítségével részletesen ismertetjük. Az 1. ábra a készülék elektródarendszerét ábrázolja. A0 a mérőáram bevezető elektróda, mely körül körszimmetrikusan helyezkednek el az At —A 4 irányítóáram-bevezető elektródák. Mi a fő-mérőelektróda, M2 , Mi', M 2 a mérőelektródák. A mérőáram szabályozására az Rm , az irányító áramok beállítására az Rx —R 4 ellenállások szolgálnak. Az elektródarendszer egyes elektródái előre megadott elrendezés szerint a vizsgálandó kőzetbe fúrt néhány cm mély lyukba illesztett, jó kontaktust biztosító fémelektródák lehetnek. Természetszerűen az elektródarendszernek elvében hasonló, de az 1. ábra szerinti elrendezéstől eltérő számos kiviteli alakja lehetséges, az elektródák számának vagy elhelyezésének változtatásával. A 2. ábra a találmány szerinti mérőkészülék íömbvázlatát szemlélteti. A 10 áramgenerátor két független, az Im mérőáram és az I s irányító áramok keltésére szolgáló generátort tartalmaz, melyeknek kimenő áramerőssége szabályozható és melyek alkalmasan megválasztott ellenálláson át csatlakoznak a mérő- és irányító árambevezető elektródákhoz. A 11 mérőerősítő két — célszerűen szelektív kialakítású — erősítőt tartalmaz, a fő-mérőelektróda és a végtelen távolinak tekinthető földelés között fellépő UM i potenciálkülönbség, illetve a fő-mérőelektróda és a mérőelektródák között fellépő XJd potenciálkülönbségek mérésére. A két, független erősítő helyett egyetlen, átkapcsolható bemenetű és szabályozható erősítésű mérőerősítő is alkalmazható. A generátorok áramvisszavezető földelései az adott elektródarendszer méretei mellett végtelen távolinak tekinthető pontban elhelyezett közös vagy független elektródákkal valósíthatók meg. A készülék telepről működtetett, tranzisztorokkal felépített és így kis súlyú és méretű áramgenerátorral és mérőerősítővel valósítható meg. A mérőkészülék elektromosan homogén kőzetben kialakított áramteret az elektródákon átmenő függőleges metszetben a 3. ábra szemlélteti. A vizsgálandó kőzettérben a fedőkőzet R], az elektródarendszertől D, távolságban levő réteg pedig R2 ellenállású. A 12 mérőfelületen elhelyezett elektródarendszer mérőárambevezető A<, elektródájából kilépő Im mérőáram kontúrgörbéje a gi jelű görbe lesz olyan beállítás mellett, amikor az Ax elektródán át betáplált irányító áramkomponens előírt ci_ arányban áll az Im mérőáram intenzitásával, a többi irányító áramkomponens — lásd az 1. ábra A2 , A 3 , A 4 tápelektródáin át beküldött áramkomponenseket — pedig úgy van beállítva,, hogy az Mj', M2 , M 2 ' mérőpontok — lásd az 1. ábrát — potenciáljai előírt arányokat képezzenek az Mx főmérőpont abszolút potenciáljával. Az A;,, A3 ,. A4 tápelektródák irányító áramkomponenseinek fent leírt beállítása sorozatos közelítés módszerével, 2—3 lépésben történik. A beállítás foganatosításakor az Mi főmérőelektródán U.MII abszolút potenciál jele-5 nik meg. Ezt követően az A4 elektródán át betáplált irányító áramkomponens intenzitását lecsökkentjük úgy, hogy az most c2 < Cj arányban álljon az Im mérőáram intenzitásával, a többi irányító áramkomponens intenzitását pe-10 dig ismét úgy állítjuk be, ahogy az le volt írva az első lépésben. Ekkor az Im mérőáram kontúrgörbéje a g2 jelű görbe lesz és mérjük az Mi főmérőelektróda U M i 2 abszolút potenciálját, amely különbözni fog az első lépés 15 alkalmával mért MM I értéktől. Végül az Ai elektróda irányító áramkomponensét ismét lecsökkentjük úgy, hogy az most c3 < c 2 < c. arányban álljon a mérőáram I,„ intenzitásával, a többi irányító áramkomponens intenzitását 20 pedig ismét az előzőek szerint állítiuk be; ekkor az Im mérőáram kontúrgörbéje g 3 lesz és mérjük az Mx főmérőelektródán fellépő (UM 1)3 (UM 1)2 (UM 1)1 abszolút potenciált. Ezután képezzük 25 (U M 1)2 , (U M ,.)3 az —-——- = Pl es az ——^— = p.. (U M 1)1 (UM )I kiértékelési paramétereket, amikből meghatározható az R2 /Ri ellenálláskontraszt és a kontraszt 13 határfelületének (lásd a 3. ábrát) az 30 elektródarendszer 12 térítési felületétől mért Di távolsága. A fedőréteg Rí ellenállásának ismeretében az R2 rétegellenállás megadható. A fentiek alapján bányavíz, karsztvíztartalmú üreg, vagy vetődés helye — minthogy annak 35 ellenállása a vizet nem. tartalmazó kőzetétől jelentősen eltér — az elektródarendszer méreteitől függő távolságból meghatározható. 40 Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás bányákban vagy valamely térrészben levő rétegek struktúrájának, továbbá bányavíz, karsztvíz-veszélyes térrészek kimutatására, azzal jellemezve, hogy a vizsgált tér-45 részben legalább egy pontban (A0 ) a kőzetbe áramot, úgynevezett mérőáramot vezetünk, valamint kettőnél több pontban (Aj., A2 , A3, A4 ) korlátozó ellenállásokon (R 1; R 2 , R 3 , R4) át a kőzetbe további, úgynevezett irányító ára-50 mokat vezetünk, míg a mérő- és irányító áramok visszavezetési pontjait gyakorlatilag végtelen távol helyezzük el, és irányító áramok alkalmazásával a mérőáramot valamely korlátozott térrészre irányítjuk, s ezen áramtéren 55 belül egy fő-mérőpontnak (Mx ) a gyakorlatilag végtelen távoli ponthoz; (N) képest fellépő potenciálját, az ún. abszolút potenciált, (U2 ) továbbá legalább egy másik mérőpont (M2 ) és a fő-mérőpont között fellépő potenciálkülönbsé-60 get (Una) mérjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az irányítóáram-bevezető pontokat (A]—A4) körszimmetrikusan rendezzük el a mérőáram bevezetési 65 pont (A0 ) körül. 2
