DE2360778C3

DE2360778C3 - Method for locating material discontinuities in deposits and radio transmitters for this

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Publication number: DE2360778C3
Application number: DE19732360778
Authority: DE
Inventors: Rudolph Dipl.-Ing. 3003 Ronnenberg; Mayrhofer Heimo Dipl.-Berg-Ing. Dr. 3500 Kassel Thierbach
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K+S AG
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1976-12-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Orten von stofflichen Diskontinuitäten gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for locating material discontinuities according to the preamble of claim 1.

Die Notwendigkeit einer bergtechnisch optimalen Planung für den Abbau einer untertägigen Lagerstätte und lebenswichtige sicherheitliche Vorsorgen erfordern bei zunehmender Abbaugeschwindigkeit eine immer mehr ins Detail gehende Kenntnis des geologisch-tektonischen Bauplans der Lagerstätte selbst sowie die präzise Kenntnis der Lagerstättengrenzen zum benachbarten Gebirge.The need for optimal planning in terms of mining technology for the dismantling of an underground deposit and vital safety precautions always require one as the rate of degradation increases more detailed knowledge of the geological-tectonic Construction plan of the deposit itself as well as precise knowledge of the deposit's boundaries to the neighboring one Mountain range.

Die geologische Kartierung bringt stoffliche und tektonische Auskünfte im Bereich des bergmännisch aufgeschlossenen Feldes. Es handelt sich nun im entscheidenden Maße darum, die aus dem aufgeschlossenen Bereich erhaltenen Auskünfte in die unaufgeschlossenen Teile der Lagerstätte auszudehnen. Das Erfordernis besteht darin, geophysikalische Methoden für den Einsatz unter Tage zu entwickeln mit Hilfe derer man das oben umrissene Ziel erreichen kann.The geological mapping provides material and tectonic information in the field of mining open-minded field. The decisive factor is now that of the open-minded Area to extend the information received into the undeveloped parts of the deposit. The There is a need to develop geophysical methods for use underground with the help of them one can achieve the goal outlined above.

Es ist seit langem bekannt, daß mit Hilfe elastischer Wellen, die durch Explosionen oder Hammerschläge oder Vibrationen ausgelöst werden, stoffliche Diskontinuitäten in größeren tektonischen Einheiten dann erfaßt werden können, wenn die elastischen Parameter ihrer Bauelemente ausreichende Unterschiede aufweisen.It has long been known that with the help of elastic waves caused by explosions or hammer blows or vibrations are triggered, material discontinuities in larger tectonic units are then recorded if the elastic parameters of their components show sufficient differences.

Man hat diese seismischen Methoden versuchsweise auch unter Tage angewendet, ohne daß dieselbe Anwendungsbreite gefunden werden konnte wie im explorativen Übertagebereich, weil Vorbereitungüarbeiten, Meß- und Auswertungsaufwand viel zu hoch sind.These seismic methods have also been used on a trial basis underground, without the same A breadth of application could be found as in the exploratory surface area, because preparatory work, Measurement and evaluation effort is much too high.

Es ist weiter bekannt, daß die verschiedenen petrologisch definierten Gesteine unterschiedliche elektrische Parameter haben, was zur Entwicklung einer Reihe eeoelektrischer Untersuchungsmethoden führte.It is further known that the various petrologically defined rocks have different electrical Have parameters, which led to the development of a number of eeoelectric investigation methods.

Die Veröffentlichung in den Funktechnischen Monauheften (»FTM«), Heft 5, 1938, S. 134 b.s 138, macht mh der historischen Entwicklung der Anwendung von Hochfrequenzverfahren zur Lösung geologischer Fra-Bestellungen bekannt. Es werden die verschiedensten Verfahren, die auf Durchstrahlung, auf Ausnutzung von Interferenzerscheinungen, auf Effekte der Resonanzverstimmung und auf Reflexion emgestrahl er elektromagnetischer Weilen beruhen, abgehandelt. Das er-•o wähnte 1904 von Trust ed t vorgeschlagene Spiege-Tngsverfahren (also Reflexionsverfahren) besteht dann, daß von der Erdoberfläche her elektromagnetische Wellen in den Untergrund eingestrahlt werden wobei die Einfallswinkel der räumlich getrennten Sende- und „ Empfangsantenne so lange variiert werden, bis be. der Empfangseinrichtung ein Reflex registriert w.rdder auf Gmnd der bekannten Distanz zwischen Sende- und Fmnfangsantenne und den beiden W.nkeln zu e.ner SnbfsUmmung dienen soll. Als Energie schlug ?rüstedt einen Hertzschen Oszillator vor - den ίο ^l.^ru.^b' verfügbaren Hochfrequenzgenerator.The publication in the Funkechnische Monauheften ("FTM"), Heft 5, 1938, pp. 134 to 138, makes known the historical development of the use of high-frequency methods to solve geological fractions. The most varied of methods are dealt with, which are based on radiation, on the exploitation of interference phenomena, on the effects of resonance detuning and on the reflection of emitted electromagnetic waves. The mirroring method (i.e. reflection method) proposed by Trust ed t in 1904 is that electromagnetic waves are radiated into the subsurface from the earth's surface, with the angle of incidence of the spatially separated transmitting and receiving antenna being varied as long as until be. The receiving device registers a reflex which is intended to be used to enclose the signal based on the known distance between the transmitting and receiving antenna and the two branches. As energy,? Rüstedt suggested a Hertzian oscillator - the ίο ^l . ^ru . ^b 'available high frequency generator.

SSKnÄlÄl dieses Generators, „äm.ich die Erzeugung impulsförmiger Wellengruppen, w.rd me-ThOdIsCh nicht genutzt, da es sich, wie gesagt, um em „ Venahren nand^gelt, das lediglich 2 drehbare Antennen gle chsam als Spiegelungsinstrumente benutzt, wöbe, Sne äußerst präzise Strahlenbündelung VoraussetzungSSKnÄlÄl this generator, "not used äm.ich generating pulsed wave groups w.rd me-methodically, as it is, as I said to em" nand Venahren ^g orld, the only two rotating antennas gle chsam as a reflection instruments used wöbe, Sne extremely precise bundling of rays is a prerequisite

^Dieser ältere Vorschlag berührt das Verfahren der _TO Erfindung deshalb nicht, weil kein Reflexionsverfahren^ This older proposal does not affect the method of the _TO invention because it is not a reflection method

mit Laufzeitmessung beschrieben wird also ein anderer m,n«wee vorliegt und weil sich d.e Aufgabenstellung iSTHS^SS die von der Erdoberfläche geltet ^Wvtⁿf^SfSichung in der Zeitschrift »Glückauf« Jg. 1943 Heft 27/28. S. 336 bis 340. In dieser Druckschrift wird'auf die prinzipiellen Möglichkeiten, elektromagne-U ehe Wellen zur Ortung von Diskontinuitäten zu verwenden, eingegangen. Es wird zw.schen einema different m, n «wee is described with time of flight measurement and because the task iSTHS ^ SS is valid from the earth's surface ^W vt ⁿ f ^S fSichung in the magazine» Glückauf «from 1943 issue 27/28. P. 336 to 340. In this publication, the basic possibilities of using electromagnetic waves to locate discontinuities are discussed. It will be between one

allgemeinen Reflexionsverfahren bei dem in emetngeneral reflection method for the in emetn

Stimmten Winkel - und daher grundsätzlich getrennter Sende- und Empfangsanlage -elektromagnetische Wellen in den Untergrund zu senden sind, und finem Echoverfahren, bei dem mittels eines lmpulssen-Correct angle - and therefore fundamentally separate transmitting and receiving systems - electromagnetic waves are to be sent underground, and finem echo method, in which by means of a pulse

4« ders durch Laufzeitmessungen reflektierter elektromagnetischer Wellen eine Distanzbestimmung zur D.skonfinuität ermöglicht werden soll, unterschieden D.e Grundprinzipien des Funkmeßverfahrens (Radar) waren zur Zeit dieser Publikation bereits bekannt, wonach es prinzipiell möglich ist. daß ungenchtete oder gerichtete elektromagnetische Wellen von einem Körner mit bestimmten elektrischen Eigenschaften zurückgeworfen werden, wobei Laufzeitmessungen zur Distanzbestimmung führen.4 «more electromagnetic reflected by time-of-flight measurements Waves should be able to determine the distance to the continuity of D.e The basic principles of the radio measurement method (radar) were already known at the time of this publication, according to which it is possible in principle. that undesired or directed electromagnetic waves from one Grains with certain electrical properties are thrown back, with transit time measurements for Guide distance determination.

Das Verfahren der Erfindung wird durch diese Veröffentlichung nicht berührt, weil technisch-apparative Lösungswege nicht offenbart werden.The process of the invention is not affected by this publication because it is technical and apparatus-related Solutions are not disclosed.

Weiter geht aus dieser Veröffentlichung die Notwendigkeit der Anpassung der elektromagnetischen Weite lenimpulse des Funkensenders an das Objekt zur Erzielung des erforderlichen Auflösungsvermögens nicht hervor. Man hat andere technische Wege vorgeschlagen, die - wie d.e danach veröffentlichten Verfahren zeigen - zur Entwicklung aufwendiger 65 Apparaturen für tektonische Sonderfälle führten d.e der Aufgabenstellung der Erfindung nicht entsprechen.The need goes further from this publication the adaptation of the electromagnetic Weite lenimpulse of the spark transmitter to the object Achievement of the required resolution does not emerge. There are other technical ways suggested that - as d.e published afterwards Process show - the development of complex 65 devices for special tectonic cases led d.e do not correspond to the object of the invention.

Die Patentschrift DL-PS Nr. 16 780 beschreibt im Unterschied zu einem elektromagnetischen ein elektri-The patent specification DL-PS No. 16 780 describes, in contrast to an electromagnetic one, an electrical

sches Gleichstromverfahren. Diese Druckschrift geht davon aus, daß die Verwendung elektromagnetischer Wellen mit kurzen Wellenlängen für die Untersuchung von Bodeneigenschaften ungeeignet ist Mit Hilfe des beschriebenen Schaltungsvorschlags sollen die Eigenschaften des Bodens, also die oberste Verwitterungsschicht, erfaßt werden. Es ist rieht offenbart, welche speziellen Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahren eröffnen soll, da nicht klargestellt ist, nach welchem Prinzip dieses Verfahren arbeitet und welche physikalischen Eigenschaften des Bodens untersucht werden sollen. Dieses Verfahren berührt das Verfahren der Erfindung nicht.direct current method. This document assumes that the use of electromagnetic Waves with short wavelengths for the study of soil properties is unsuitable with the help of The circuit proposal described is intended to record the properties of the soil, i.e. the topmost weathering layer. It is revealed which This method is intended to open up special application possibilities, since it is not clear after which Principle of this procedure works and which physical properties of the soil are examined should. This method does not affect the method of the invention.

In der DT-AS 1102 306 wird auf der gleichen physikalischen Basis wie in der Offenlegungsschrift DT-OS 15 48 161 ein an der Erdoberfläche einzusetzendes Verfahren zur Untersuchung der obersten Erdschichten vorgeschlagen. Es wird ein Radarverfahren beschrieben, das, ohne auf apparative Einzelheiten einzugehen, im Prinzip schon lange bekannt war. So werden bekannte Techniken, wie Puls- oder Frequenzmodulation, der Frequenzbereich 10 bis 30 Megahertz sowie gemeinsame Richtantenne für Sendung und Empfang angeführt, von denen keine in einer Anordnung definiert ist, die das Verfahren der Erfindung nahelegt.In the DT-AS 1102 306 is on the same physical basis as in the Offenlegungsschrift DT-OS 15 48 161 a to be used on the earth's surface Proposed method for examining the uppermost layers of the earth. It becomes a radar process which, in principle, had been known for a long time without going into details of the apparatus. So known techniques, such as pulse or frequency modulation, the frequency range 10 to 30 megahertz as well as a common directional antenna for transmission and reception, none of which are in one arrangement which suggests the method of the invention.

Nach dem Verfahren der Erfindung wird dagegen ein bestimmter Funkensender als Emissionsquelle in einer klar umrissenen Funktionseinheit verwendet, die eine andere Aufgabenstellung hatAccording to the method of the invention, however, a certain spark transmitter is used as an emission source in a clearly defined functional unit used, which has a different task

Die US-PS 33 29 906 ist dadurch charakterisiert, daß zunächst ein magnetisches Wechselfeld durch eine Spule aufgebaut wird, wobei eine Veränderung der Schwingungsamplitude konstatierbar ist, wenn ein »metallischer Körper in magnetischen Erzen« in dieses Feld gerät. Es handelt sich um kein Wellenausbreitungsverfahren, so daß Laufzeitmessungen reflektierter elektromagnetischer Wellen ausgeschlossen sind. Die Aufgabenstellung ist eine grundsätzlich andere. Es sind keine Merkmale offenbart, die den Gegenstand der Erfindung berühren.The US-PS 33 29 906 is characterized in that initially an alternating magnetic field through a Coil is built up, a change in the oscillation amplitude can be detected when a "Metallic body in magnetic ores" gets into this field. It is not a wave propagation method, so that time of flight measurements of reflected electromagnetic waves are excluded. the The task is fundamentally different. There are no features disclosed which fall within the scope of the Touch invention.

Die US-PS 33 50 634 ist dadurch charakterisiert, daß Antennen in zwei tiefe Bohrlöcher eingebracht werden, die in zwei scheinbar gesonderte oder tatsächlich getrennte Salzdome gestoßen werden, um auf dem Wege elektromagnetischer Durchstrahlung das Vorhandensein einer tiefgelegenen salinaren Verbindung zwischen den beiden Salinarstrukturen nachzuweisen oder zu negieren. Dieses Verfahren stellt eine Durchstrahlungsmethode dar, wobei Feldstärkemessungen in der Empfangsantenne vorgenommen werden. Diese Bohrlochmethode ist kein Reflexionsverfahren mit Laufzeitmessungen und dementsprechend möglicher Grenzflächenbestimmungen. Dieser Vorschlag berührt das Verfahren der Erfindung nicht.The US-PS 33 50 634 is characterized in that antennas are inserted into two deep boreholes, which are pushed into two apparently separate or actually separate salt domes in order to get on the Paths of electromagnetic radiation, the existence of a deep saline connection to prove or negate between the two saline structures. This procedure represents a Transmission method, whereby field strength measurements are made in the receiving antenna. This borehole method is not a reflection method with transit time measurements and is therefore more possible Interface determinations. This suggestion does not affect the method of the invention.

Die US-PS 33 51 936 betrifft ein Radar-Verfahren, Die Funktionselemente der beschriebenen Apparatur sind in einem Fahrzeug untergebracht. Es wird während der Fortbewegung dieses Fahrzeugs gemessen. Dieses Verfahren ist als Radarverfahren im engeren Sinne anzusprechen, weil die hierfür erforderlichen und bekannten apparativen Komponenten ausdrücklich beschrieben sind. Es werden cm-Wellen verwendet; im einzelnen: K-Band, P-Band, S-Band und die entsprechenden Parabolantennen mit quasioptischer Bündelung. Es werden also physikalische Prinzipien und Bauelemente benutzt, die sonst zur Ortung bewegter Flugkörper in der Atmosphäre dienen. Nach diesem Vorschlag wird ein gängiges Radarverfahren einfach nach unten umgedreht, um an Stelle des atmosphärischen Halbraums die oberen Bereiche des lithosphärischen Halbraums zu erfassen. Die Tiefenwirkung ist sehr gering. Es soll damit die Verwitterungsschicht nach bodenkundlichen Kategorien untergliedert (»Pedologie«) und/oder das anstehende Gestein profilmäßig kartiert werden. Das Verfahren dieser Druckschrift ist auf die profilmäßige Geländekartierung mit geringen ίο Eindringtiefen begrenzt Es kann die in der Einleitung genannten bergbaulichen Forderungen unter Tage nicht erfüllen, wobei auch die notwendige Eindringtiefe im Vollraum nicht erzielt wird. Der beim Verfahren der Erfindung verwendete Funkensender als Emissionselement mit dem darauf zurückzuführenden entscheidenden Effekt wird nicht benutzt Dieses US-Patent berührt das Verfahren der Erfindung ebenfalls nichtThe US-PS 33 51 936 relates to a radar method, the functional elements of the apparatus described are housed in a vehicle. It is measured while this vehicle is moving. This Procedure is to be addressed as a radar procedure in the narrower sense, because the necessary and known apparatus components are expressly described. Cm waves are used; in the individual: K-band, P-band, S-band and the corresponding parabolic antennas with quasi-optical bundling. So physical principles and components are used that would otherwise be used to locate moving objects Missiles are used in the atmosphere. According to this proposal, a common radar method becomes easy turned downwards to replace the atmospheric half-space with the upper areas of the lithospheric To capture half space. The depth effect is very little. It should so that the weathering layer after subdivided into pedological categories ("pedology") and / or the rock in question by profile be mapped. The method of this document is based on the profiled terrain mapping with low ίο Depth of penetration limited It can be included in the introduction do not meet the mining requirements mentioned underground, whereby the necessary penetration depth in the Full space is not achieved. The spark transmitter used in the method of the invention as an emission element with the decisive effect attributable to it is not used. This US patent is affected neither does the method of the invention

Die französische Patentschrift FR-PS 15 37 660 beschränkt sich darauf, in einer konkordanten, flözartigen Lagerstätte, die selbst einen hohen Widerstand besitzt, aber oben und unten von Schichten geringeren Widerstands begrenzt wird, oder in einem Doppelflöz ebenfalls parallel gelagert das selbst einen geringen Widerstand hat, aber von einer Zwischenschicht hohen Widerstands getrennt ist, vertikale Störungen oder Störkörper im Niveau des Flözes zu orten. Zu diesem Zweck werden elektromagnetische Impulse mit einer im Langwellenbereich liegenden Trägerfrequenz über im Hängenden und Liegenden in Bohrlöchern verankerte Elektroden, die zusammen mit dem umgebenden Gestein (in das sie hineinragen müssen) als Dipolantennen wirken, ausgesendet und deren von den beschriebenen Störstellen herrührende Reflexionen mittels einer Rahmenantenne empfangen.The French patent FR-PS 15 37 660 is limited to a concordant, seam-like Deposit which itself has a high resistance, but lower layers above and below Resistance is limited, or in a double seam also stored in parallel, even a small one Has resistance but is separated by an intermediate layer of high resistance, vertical interference or To locate disruptive bodies at the level of the seam. For this purpose, electromagnetic pulses with an im Carrier frequency lying in the long wave range anchored in the hanging and lying in boreholes Electrodes that work together with the surrounding rock (into which they have to protrude) as dipole antennas act, emitted and their reflections originating from the defects described by means of a Loop antenna received.

Dieses Verfahren berührt das Verfahren der Erfindung nicht, weil es auf den tektonischen Sonderfall einer quasi planparallelen Lagerstätte zugeschnitten ist, deren umgebendes Gestein besondere Widerstandsunterschiede aufweisen muß. Durch die Anordnung, gekennzeichnet durch die Verwendung sendeantennenbildender Elektroden, die über Bohrlöcher in die oben und unten angrenzenden Schichten zu versenken sind, wobei eine gesonderte Empfangsantenne erforderlich ist, wird ein anderer Lösungsweg vorgeschlagen. Mit dieser Vorrichtung ist die Aufgabenstellung, Diskontinuitäten im unterirdischen, gesteinserfüllten Vollraum in beliebiger Raumlage zu orten, ausgeschlossen.This method does not affect the method of the invention because it is based on the special tectonic case of a quasi plane-parallel deposit is cut, the surrounding rock special resistance differences must have. By the arrangement, characterized by the use of transmitting antenna forming Electrodes that are to be sunk into the adjoining layers above and below via boreholes, whereby a separate receiving antenna is required, another approach is proposed. With this Device is the task, discontinuities in the underground, rock-filled full space in any Locating spatial position is impossible.

Die US-PS 33 98 356 macht ein Verfahren bekannt, bei dem mit Hilfe von zwei Antennen oberhalb des Bohrlochmundes und im Bohrloch selbst elektrische Parameter des auf diese Weise elektromagnetisch durchstrahlten Gebirges untersucht werden.The US-PS 33 98 356 makes known a method in which with the help of two antennas above the Borehole mouth and in the borehole itself electrical parameters of the electromagnetic in this way irradiated mountains can be examined.

Dieses Verfahren berührt den Gegenstand der Erfindung nicht, weil keine Laufzeiten reflektierter elektromagnetischer Wellen gemessen werden und somit auch keine Grenzflächenbestimmung möglich ist. Außerdem handelt es sich um ein Bohrlochverfahren und somit um eine andere Aufgabenstellung.This method does not affect the subject matter of the invention because it does not reflect transit times electromagnetic waves are measured and therefore no boundary surface determination is possible. It is also a borehole method and therefore a different task.

Das Verfahren der DT-OS 15 48 161 benutzt die Veränderung der Feldstärke induzierter elektromagnetischer Felder durch Störkörper, die zwischen Sende- und Empfangseinrichtung liegen müssen. Es ist daher erforderlich, daß ein vermuteter Störkörper durch bergmännische Strecken oder Bohrlöcher in einer Ebene allseitig umfahren sein muß, um geortet werden zu können. Es handelt sich demnach um keine Reflexionsmethode, die eine Grenzflächenbestimmung ermöglicht.The method of DT-OS 15 48 161 uses the change in the field strength of induced electromagnetic Fields caused by disruptive bodies that must lie between the transmitting and receiving devices. It is therefore required that a suspected disruptive body through mining routes or boreholes in a Level must be bypassed on all sides in order to be able to be located. It is therefore not a question Reflection method that enables boundary surface determination.

Dieser Vorschlag betrifft grundsätzlich und aus der Sicht der Anwendungsmöglichkeiten das Verfahren der Erfindung nicht.This proposal concerns fundamentally and from the point of view of the application possibilities the procedure of the Invention not.

Nach dem Verfahren der DT-OS 15 48 156 und der US-PS 32 86 163 werden elektromagnetische Laufzeitmessungen vorgeschlagen. Dieses Verfahren stellt eine geophysikalische Bohrlochmethode dar und beschränkt sich darauf, die mehr oder weniger steile Randkonfiguration des Salzkörpers als Ganzes zu bestimmen, um auf diesem Weg mittelbar salzperiphere Erdölfallen (»Taschen«) zu muten. Es ist auf die amerikanischen Salzstöcke in der Golf-Region als Sonderfall zugeschnitten, die aus reinem Steinsalz bestehen und im Gegensatz zu den Salzstöcken des deutschen Zecksteins keine endogenen strukturbildenden Elemente aufweisen. Daß es sich um eine reine Bohrlochmethode handelt, zeigen die A b b. 3 bis 6. In diesen Abbildungen ist ein Sondengerät in einer Anordnung dargestellt, die erkennen läßt, daß Sender und Empfänger in einem Tiefbohrloch zu versenken sind, während sich die Registrier- und Steuereinheit auf der Erdoberfläche befindet. Der Gegenstand dieser Druckschriften kann sich nur auf diese bohrlochorientierte Anordnung beziehen, da die auch in den Unteransprüchen aufgezählten Prinzipien, wie Impuls- und Dauerstrichradar, azimutale Verstellung der Antenne, Frequenzwahl und alle anderen Parameter seit Jahrzehnten bekannt sind. Es werden aus der Hochfrequenztechnik und der Bohrlochgeophysik allgemein bekannte elektrische Elemente und mechanische Funktionsteile verwendet, die einen im Vergleich zum Verfahren der Erfindung eingeengten Anwendungsbereich erzwingen. So wird durch eine bestimmte apparative Anordnung die niederfrequente Signalübertragung erforderlich, was einen bewußten Verzicht auf höhere Signalauflösung bedeutet. Die Druckschriften gehen auf keine Besonderheiten der einzelnen Funktionselemente ein, woraus sich ergibt daß es sich um bekannte Geräte handelt. Demgemäß wird auch ein normaler Radarsender verwendet Das Verfahren der obengenannten Druckschriften gestattet als Bohrlochverfahren keinen mit dem Verfahren der Erfindung vergleichbaren Einsatz unter Tage und berührt daher das Verfahren der gegenständlichen Erfindung nicht.According to the method of DT-OS 15 48 156 and US-PS 32 86 163 electromagnetic transit time measurements are proposed. This method is a geophysical borehole method and is limited to determining the more or less steep edge configuration of the salt body as a whole, in order to indirectly detect mineral oil traps ("pockets") on the periphery of the salt. It is tailored to the American salt domes in the Gulf region as a special case, which consist of pure rock salt and, in contrast to the salt domes of the German Zeckstein, have no endogenous structure-forming elements. A b b show that this is a pure borehole method. 3 to 6. In these figures, a probe device is shown in an arrangement that shows that the transmitter and receiver are to be sunk in a deep borehole while the registration and control unit is on the surface. The subject matter of these documents can only relate to this borehole-oriented arrangement, since the principles listed in the subclaims, such as pulse and continuous wave radar, azimuthal adjustment of the antenna, frequency selection and all other parameters have been known for decades. Electrical elements and mechanical functional parts that are generally known from high-frequency technology and borehole geophysics are used, which enforce a restricted area of application in comparison to the method of the invention. For example, a certain arrangement of equipment makes the low-frequency signal transmission necessary, which means a conscious abandonment of higher signal resolution. The publications do not deal with any special features of the individual functional elements, which means that they are known devices. Accordingly, a normal radar transmitter is also used. The method of the above-mentioned documents does not permit any underground use as a borehole method that is comparable to the method of the invention and therefore does not affect the method of the present invention.

Im Gegensatz dazu verwendet das Verfahren der Erfindung als Emissionsquelle einen Funkensender bestimmter Funktionsweise innerhalb einer transportablen Einheit unter Tage, der variable Frequenzbereiche umfaßt sowie jede der installierten Energie adäquate Eindringtiefe bzw. Auflösung gestattet, wodurch die Aufgabe der Erfindung gelöst wird In contrast, the method of the invention uses as the emission source a spark transmitter of a certain mode of operation within a transportable unit underground, which comprises variable frequency ranges and allows each of the installed energy adequate penetration depth or resolution, whereby the object of the invention is achieved

Das Verfahren der DT-OS 22 07 919 beschreibt keine geoelektrische Reflexionsmethode, sondern eine nur leitende Körper erfassende niederfrequente Induktionsmethode. Dieses Verfahren betrifft eine andere Aufgabenstellung und geht einen anderen Lösungsweg als das Verfahren der Erfindung.The method of DT-OS 22 07 919 does not describe a geoelectric reflection method, but only one Low frequency induction method that engages conductive bodies. This procedure concerns a different one Task and takes a different approach than the method of the invention.

Das Verfahrtn gemäß DT-OS 2264037 verwendet einen Monoimpulsgenerator mit Sende- und Empfangsnetzwerk sowie empirisch ermittelte Breitbandantennen und einen Sampling-Signal-Empfänger für die Darstellung hoher Signalfrequenzen. Diese Einrichtung ist auf den erdoberflächennahen Tiefenabschnitt und auf die dort normalerweise zu erwartenden Lockersedimente bei prinzipiell erforderlicher Parallelschichtung zugeschnitten. Der apparative Aufwand, insbesondere der eines Mono-Impuls-Generators, ist groß; die konstruktiv komplizierten und großflächigen Antennen können nur an der Erdoberfläche ohne räumliche Einschränkung verwendet werden. Der Monoimpulsgenerator mit seinen extrem kurzen Impulsen soll zusammen mit einem breiten Frequenzband ein hohes Auflösungsvermögen bei bewußt geringen Eindringtiefen gewährleisten. The procedure according to DT-OS 2264037 uses a mono pulse generator with a transmitting and receiving network as well as empirically determined broadband antennas and a sampling signal receiver for the display of high signal frequencies. This device is tailored to the deep section close to the surface of the earth and to the loose sediments normally to be expected there if parallel stratification is required in principle. The outlay on equipment, in particular that of a monopulse generator, is great; the structurally complex and large-area antennas can only be used on the surface of the earth without spatial restrictions. The monopulse generator with its extremely short pulses, together with a wide frequency band, should ensure a high resolution with deliberately low penetration depths.

Dieses Verfahren unterscheidet sich vom Verfahren der Erfindung durch die auf die Erdoberfläche beschränkte Einsatzmöglichkeit und die spezielle Ausrichtung auf flachgründige Strukturerfassung. Aus diesem Grund wird ein im technischen Effekt andersartiger Pulssender verwendet. Das Verfahren der Erfindung wird durch diesen Vorschlag nicht berührt.
Die Patentschrift 9 08 645 macht einen Vorschlag zur Auffindung erdöl- und gasführender Schichten bekannt, welcher eine andere Aufgabenstellung betrifft.This method differs from the method of the invention in that it can be used, which is limited to the surface of the earth, and the special focus on shallow structure detection. For this reason, a pulse transmitter with a different technical effect is used. The method of the invention is not affected by this proposal.
The patent specification 9 08 645 makes a proposal for the discovery of oil and gas-bearing layers known, which relates to a different task.

Es werden elektrische Ladungsimpulse dem Boden aperiodisch aufgeprägt die nach nicht näher erläuterten physikalischen Gesetzen dem tieferen Untergrund zustreben, nach Reflexion an den gesuchten, elektrisch nichtleitenden Erdölhorizontalen zur Oberfläche zurückkehren und den zeitlichen Ablauf der Strom- bzw. Potentialkurve an der Emissionssonde beeinflussen. Nach oszillographischer Registrierung dieser Kurve sollen Rückschlüsse auf die Teufe der gesuchten Schichten möglich sein. Der zur Anwendung kommende Marconi-Sender mit Funkenstrecken verschiedener Bauart und Antennen bzw. Kondensatoren stellt einen Stoßgenerator zur Erzeugung elektrischer Ladungsimpulse dar und betrifft somit einen anderen Lösungsweg. Dieses Verfahren setzt bis zur gesuchten nichtleitenden Schicht von der Oberfläche ausgehend einen elektrisch leitenden Ausbreitungsraum voraus. Es wird auch erwähnt, daß unter den dort gegebenen Voraussetzungen elektromagnetische Wellen gar nicht anwendbar sind.Electric charge impulses are aperiodically impressed on the floor, which are not explained in more detail after physical laws to strive for the deeper underground, after reflection on the sought, electrical non-conductive oil horizons return to the surface and the timing of the electricity resp. Influence the potential curve on the emission probe. After recording this curve on an oscillograph it should be possible to draw conclusions about the depth of the strata sought. The one to use Marconi transmitters with different types of spark gaps and antennas or capacitors provide one Impulse generator for generating electrical charge impulses and thus concerns a different approach. This method sets an electrical starting from the surface up to the sought-after non-conductive layer leading expansion space ahead. It is also mentioned that under the conditions given there electromagnetic waves are not applicable at all.

Das Verfahren der Erfindung setzt dagegen ein nichtleitendes Medium voraus, weil sonst Totaldämpfung der elektromagnetischen Wellen eintritt.The method of the invention, on the other hand, requires a non-conductive medium, because otherwise total attenuation of electromagnetic waves occurs.

Alle gemäß dem Stand der Technik vorbekannten Verfahren sind über das Versuchsstadium nicht hinausgelingt und haben in der Praxis zu keiner gewerblich anwendbaren Lösung geführt. Fs handelt sich entweder um reine Bohrlochmethoden auf elektromagnetischer Basis von über Tage aus, die eine einzige Diskontinuität — nämlich die Lagerstättengrenze — ermitteln sollen oder um Vorschläge, nach denen ir flözartigen Lagerstätten mit Hilfe von Kurzbohrlöchem als Antennenträger niveaugebundene, Undefinierte Störkörper erfaßt werden sollen oder um Aufgabenstel Jungen und entsprechende Lösungsvorschläge, die vor der Erdoberfläche her — ohne Bohrlöcher — flachgründige Strukturaufklärung bezwecken. None of the methods previously known according to the prior art did not go beyond the experimental stage and in practice did not lead to any commercially applicable solution. This concerns either pure borehole methods on an electromagnetic basis from above ground, which should determine a single discontinuity - namely the deposit limit - or suggestions according to which level-bound, undefined disruptive bodies should be detected in seam-like deposits with the help of short boreholes as antenna carriers Tasks for boys and corresponding proposals for solutions that aim to provide a shallow structure elucidation in front of the surface of the earth - without drilling holes.

Die Entwicklung nach dem Stand der Technik gingThe development according to the state of the art went

demnach in Richtungen, die nur die Lösung tektonischei Sonderfälle oder bestimmter Einzelfragen ermöglicher sollaccordingly, in directions which only tectonic the solution To enable special cases or certain individual questions

Es kann festgestellt werden, daß die Verfahren nad dem Stand der Technik in Salzlagerstätten unter Tagt nicht einsetzbar sind, entweder weil die Lösungswegi nur die eine oder andere Einzelfrage beantwortei können und/oder weil schwerbewegliche, umfangreich! Vorrichtungen erforderlich sind, die allein aus Raum gründen einen Einsatz an jeder beliebigen Meßstelli ⁶S ausschließen. Die vorbekannten Verfahren haben aucl aus wirtschaftlichen Gründen keine praktische Anwen dung gefunden, weil sie entweder sehr aufwendig! Vorbereinmgs- und Hilfsarbeiten. wie TiefbohrungeiIt can be stated that the methods according to the state of the art cannot be used in salt deposits under Tagt, either because the solutions can only answer one or the other individual question and / or because they are difficult to move, extensive! Devices are required that exclude use at any measuring point ⁶ S solely for reasons of space. The previously known methods have not found any practical application for economic reasons, because they are either very expensive! Preparatory work and auxiliary work. like deep drilling egg

oder Bohrungen im Lagerstättenkörper notwendig machen und einen hohen Zeit- und Personalaufwand für Messung und Auswertung erfordern. Bohrlochverfahren können außerdem in Salzlagerstätten nur beschränkt verwendet werden, da sie in wasser- und/oder gasgefährdeten Lagerstättenbereichen aus sicherheitlichen Gründen unterbleiben müssen.or make drilling in the reservoir body necessary and a high expenditure of time and personnel for Require measurement and evaluation. In addition, borehole procedures can only be limited in salt deposits are used because they are safe in water and / or gas endangered storage areas Reasons must be omitted.

Durch das Verfahren der Erfindung werden die Nachteile nach dem Stand der Technik vermieden.The method of the invention avoids the disadvantages of the prior art.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Orten stofflicher Diskontinuitäten in Lagerstätten, insbesondere in Salzlagerstätten, zu entwickeln, welches gestattet, bestimmte elektromagnetische Wellenimpulse in das Gebirge zu strahlen und von jedem Meßpunkt aus eine Vielzahl von Grenzflächen strukturbildender stofflicher Einheiten im gesteinserfüllten Vollraum mit hoher Reichweite und variabler Auflösung sowie kürzester MeB- und Auswertezeit mittels leicht transportablen Gleichstromfunkensenders bestimmter Funktionsweise als Emissionsquelle in einem begehbaren Grubengebäude zu erfassen.The invention is based on the object of providing a method for locating material discontinuities in To develop deposits, especially in salt deposits, which allows certain electromagnetic To radiate wave impulses into the mountains and a multitude of interfaces from each measuring point Structure-forming material units in the rock-filled full space with a long range and variable Resolution as well as the shortest measurement and evaluation time by means of an easily transportable direct current spark transmitter certain functionality as an emission source in an accessible mine building.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, wie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben, gelöst.This object is according to the invention, as stated in the characterizing part of claim 1, solved.

Ein Funkensender zur Durchführung des Verfahrens ist mit Patentanspruch 2 gekennzeichnet.A spark transmitter for carrying out the method is characterized by claim 2.

Das Verfahren der Erfindung gestattet, daß zwei oder mehrere eben- oder krummflächig begrenzte, stoffliche Inhomogenitäten im Gebirge geortet werden und daß die Grenzflächen zwischen Steinsalz und Carnallit oder/und Anhydrit oder/und Salztonen oder/und klastischem Grenzgebirge eines Salzlagerstättenkörpers geortet werden und daß zwischen trockenen und wasser- oder laugeführenden Gesteinspartien liegende Grenzflächen gleicher oder unterschiedlicher mineralischer Zusammensetzung geortet werden.The method of the invention allows two or several even or curved surface bounded, material inhomogeneities in the mountains are located and that the interfaces between rock salt and carnallite and / or anhydrite and / or salt clays and / or clastic border mountains of a salt deposit body are located and that between dry and Boundaries of the same or different mineral parts lying on water or caustic rock sections Composition can be located.

Für den Empfang wurde ein einem Tornisterfunkgerät vergleichbarer, elektromagnetischer Reflexionsdetektor entwickelt, der auch in beengtesten Räumen unter Tage von einem Mann transportiert und bedient werden kann und unabhängig von fremden Energiequellen ist. Er gestattet von jedem Meßpunkt aus die Erfassung einer Vielzahl von Grenzflächen strukturbildender stofflicher Einheiten im gesteinserfüllten Voiiraum sowohl im Nahbereich ab etwa 10 m bis zu Entfernungen von etwa 1000 m — natürlich mit einem mit zunehmender Entfernung erwünschten geringeren Auflösungsvermögen. Damit ist die für einen routinemäßigen, wirtschaftlichen Einsatz erforderliche große Zahl von Messungen mit minimalem Personal- und Zeitaufwand möglich.An electromagnetic reflection detector comparable to a backpack radio was used for reception developed that can be transported and operated by one man underground even in the tightest of spaces and is independent of external energy sources. From every measuring point it allows the Detection of a multitude of interfaces of structure-forming material units in the rock-filled space both at close range from around 10 m up to distances of around 1000 m - of course with one with increasing distance, the desired lower resolving power. So that for a routine, economical use required large number of measurements with minimal expenditure of personnel and time possible.

Auf Grund des vorgeschlagenen Lösungsweges beruht das sichere Meßergebnis auf der primär optimalen Anpassung an das zu untersuchende Objekt bezüglich Eindringtiefe und der erforderlichen Auflösung durch bedienungsseitig jederzeit veränderbare Parameter, nämlich Sendeleistung, Frequenzwellenlänge und Antennencharakteristik.Due to the proposed solution, the reliable measurement result is based on the primary optimal adaptation to the object to be examined in terms of penetration depth and the required resolution thanks to parameters that can be changed at any time by the operator, namely transmission power, frequency wavelength and antenna characteristics.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben: Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus dem Funkensender als Baueinheit, der Empfangsvorrichtung, bestehend aus Antenne mit Stativ, Verstärker und Oszillograph sowie einer Registrierkamera.An exemplary embodiment of the invention is described below: The implementation device of the method consists of the spark transmitter as a structural unit, the receiving device consisting of Antenna with tripod, amplifier and oscillograph as well as a registration camera.

Der Sender enthält einen gasdichten Akkumulator. einen mit Halbleiterbauelementen bestückten Hochspannungsgenerator für 20 Kilovolt (kV) Ausgangsspannung und 0,1 Milliampere (mA) Stromstärke, einen Widerstandsspannungsteiler, zwei hochohmige Widerstände in der Zuleitung zur Funkenstrecke, einen zylindrischen Isolierkörper als Träger der Dipol-Antenne und der Funkenstrecke, die Funkenstrecke mit einstellbarer Schlagweite und die Antennenteile. Der Funkensender unterscheidet sich somit von einem Hertzschen Oszillator durch die Art der Antennenspeisung. Während beim Hertzschen Oszillator die Antennenspeisung induktiv erfolgt, wird die Antenne beim Funkensender nach dem Verfahren der Erfindung durch Gleichspannung gespeist Dadurch wird auf einfachste Weise nicht nur die Pulsfolgefrequenz, sondern vor allem die Pulsleistung steuerbar.The transmitter contains a gas-tight accumulator. a high-voltage generator equipped with semiconductor components for 20 kilovolt (kV) output voltage and 0.1 milliampere (mA) current, one Resistance voltage divider, two high-value resistors in the supply line to the spark gap, one cylindrical insulating body as the carrier of the dipole antenna and the spark gap, with the spark gap adjustable throw and the antenna parts. The spark transmitter is thus different from one Hertzian oscillator due to the type of antenna feed. While with the Hertzian oscillator the antenna feed takes place inductively, the antenna in the spark transmitter is carried out according to the method of the invention Direct voltage fed This means that not only the pulse repetition rate, but also before especially the pulse power controllable.

Das Gehäuse des Senders besteht aus isolierendem Kunststoff. Beidseitig verlängerte Seitenwände des Gehäuses dienen als Halterung der Antennenkonstruktion und als Stativ der kompletten tragbaren Einheit. Das Gewicht des Senders beträgt je nach Antennenlänge weniger als 6 kg.The housing of the transmitter is made of insulating plastic. Sidewalls of the Housings serve as a support for the antenna structure and as a tripod for the complete portable unit. The weight of the transmitter is less than 6 kg, depending on the antenna length.

Die Empfangsantenne ist ebenfalls als Rohr-Dipol oder Draht-Dipol auf Kunststoff trägem ausgeführt. Als Halterung dient ein nichtmetallisches Stativ. Der Anschluß der Antenne an das koaxiale Zuführungskabel erfolgt über einen Symmetriertransformator. Der nachfolgende Verstärker hat bei einer Verstärkung von 40 Dezibel (db) eine Bandbreite von 10 bis 100 MHz. Er ist mit Transistoren bestückt und batteriegespeist.The receiving antenna is also a tube dipole or wire dipole running on plastic sluggish. When The holder is a non-metallic tripod. The connection of the antenna to the coaxial feed cable takes place via a balancing transformer. The following amplifier has a gain of 40 decibels (db) a bandwidth of 10 to 100 MHz. It is equipped with transistors and battery-powered.

Das Ausgangssignal des Verstärkers wird dem batteriebetriebenen, tragbaren Oszillographen (Type 1707 A der Firma Hewlett-Packard, USA) zugeführt.The output signal of the amplifier is fed to the battery-operated, portable oscilloscope (type 1707 A from Hewlett-Packard, USA).

Die auf dem Bildschirm dargestellten Signale werden mit einer Polaroid-Kamera mit Tubus photographiert.The signals displayed on the screen are photographed with a Polaroid camera with a tube.

Bei der Vorrichtung handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform unter besonderer Berücksichtigung bergmännisch-grubentechnischer Bedingungen hinsichtlich Einfachheit, Robustheit und wirtschaftlicher Einsatzmöglichkeit; sie kann den jeweiligen Erfordernissen entsprechend verändert werden: Es können andere Antennentypen und -konstruktionen wie Wendelantennen, Yagiantennen, logarithmisch-periodische Antennen, Antennengruppen und Reflektorwände zur Verbesserung der Richtstrahlcharakteristik oder auch Peilantennenanordnungen mit hoher Nullstellendämpfung verwendet werden. Weiter können Antennen verwendet werden, die vom Sender bzw. von der Empfangsvorrichtung abgesetzt und somit noch leichter zu handhaben oder in vorhandenen Bohrlöchern unterzubringen sind Zur externen Triggerung der Empfangsvorrichtung kann eine Signalleitung zum Sender geschaltet werden, wodurch eine bestimmbare vom Kabel abhängige Zeitverzögerung erzielt wird Aul der Empfangsseite kann eine Signal-Abtasteinrichtung — z.B. in Form eines Sampling-Oszillographen — verwendet werden, wodurch die Registrierung hohei Signalfrequenzen ermöglicht bzw. verbessert wird.The device is a preferred embodiment with special consideration mining and mining conditions in terms of simplicity, robustness and economic Possible use; it can be changed according to the respective requirements: Es other antenna types and constructions such as helical antennas, Yagi antennas, logarithmic-periodic antennas can be used Antennas, antenna groups and reflector walls to improve the directional beam characteristics or DF antenna arrangements with high zero point attenuation can also be used. Antennas can also be used are used, which are separated from the transmitter or from the receiving device and thus even easier to be handled or to be accommodated in existing boreholes For external triggering of the Receiving device, a signal line can be switched to the transmitter, whereby a determinable time delay dependent on the cable is achieved. A signal sampling device can be used on the receiving end - e.g. in the form of a sampling oscilloscope - can be used, whereby the registration is high Signal frequencies is enabled or improved.

Im folgenden wird ein Meßbeispiel dargestellt: Ii einer Salzlagerstätte bestehend aus Steinsalz mi Anhydrit, Salztonen und dem klastischen Grenzgebirgi wird innerhalb des begehbaren Grubengebäudes ii einer Strecke die Ortung von einer oder mehrerei Grenzflächen zu den genannten Gesteinskomplexei durchgeführt Hierzu wird die oben beschrieben Apparatur, und zwar einmal der Sender mit möglich: geringem Abstand der Dipol-Antenne vom Stoß, ζ. Ι von 3 cm, aufgestellt; es wird eine Antennenlänge vo 1 m gewählt; die Schlagweite der Funkenstreck beträgt 03 mm: die Speisespannung 1OkV. Zui anderen wird in einiger Entfernung vom FunkensendeA measurement example is shown below: Ii a salt deposit consisting of rock salt with anhydrite, salt clays and the clastic border mountains the location of one or more i Boundaries to the rock complexes mentioned are carried out. For this purpose, the above is described Apparatus, namely once the transmitter with possible: a small distance between the dipole antenna and the joint, ζ. Ι of 3 cm, set up; it becomes an antenna length of 1 m chosen; the distance of the spark gap is 03 mm: the supply voltage is 1OkV. Zui others will be some distance from the spark transmitter

ISIS

;>5 m) in annähernd gleicher Entfernung vom Stoß die Empfangsantenne angeordnet und samt der Empfangsvorrichtung in Betrieb gesetzt. ;> 5 m) the receiving antenna is arranged at approximately the same distance from the joint and put into operation together with the receiving device.

Beim Einschalten des Funkensenders werden Wellenimpulse mit einer Zeitdauer von 0,2 μβεΰ und einer Impulsfolgefrequenz von etwa 100 Hertz ausgesendet und in das Gebirge gestrahlt.When the spark transmitter is switched on, wave pulses with a duration of 0.2 μβεΰ and one Pulse repetition frequency of about 100 Hertz emitted and radiated into the mountains.

Die empfangenen Impulse, und zwar die vom Funkensender direkt zugestrahlten wie auch die aus dem Gebirge reflektierten, werden auf der Bildröhre des Oszillographen in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge in Form eines stehenden Schwingungsbildes sichtbar, in halben Skaleneinheiten, also in 1/100 /tsec, gemessen und photographisch registriert.
InAbb.l bedeutet:The received impulses, namely those directly radiated from the spark transmitter as well as those reflected from the mountains, are visible on the picture tube of the oscilloscope in their temporal sequence in the form of a stationary vibration image, measured and measured in half scale units, i.e. in 1/100 / tsec photographically registered.
In Fig. 1 means:

Zeitmarkierung : 1 Skalenteil = 0,01 jusecTime marking: 1 scale division = 0.01 jusec

A Abriß A demolition

R Reflexionseinsatz
In Abb. 2 bedeutet: R reflection insert
In Fig. 2:

Zeitmarkierung : 1 Skalenteil = 0,02 /tsec ™ Time marking: 1 division = 0.02 / tsec ™

A Abriß A demolition

R 1 Einsatz des 1. Reflektors R 1 Use of the 1st reflector

R 2 Einsatz des 2. Reflektors·) R 2 use of the 2nd reflector)

R 3 Einsatz des 3. Reflektors R 3 Use of the 3rd reflector

2525th

*) stoffbedingt schwache elektromagnetische Differenzierung zu Steinsalz*) Weak electromagnetic differentiation to rock salt due to the substance

Die A b b. 1 und 2 zeigen die Registrierung von 2 Messungen, wobei der Primärimpuls sowie die Reflexionseinsätze mit den Indizes A und R bzw. A, Ri und R 2 kenntlich gemacht sind. Die Skala ermöglicht eine Ablesegenauigkeit von einem halben Skalenteil.The A b b. 1 and 2 show the registration of 2 measurements, the primary pulse and the reflection inserts being identified with the indices A and R or A, Ri and R 2. The scale enables a reading accuracy of half a division.

Aus den abgelesenen Laufzeiten zwischen A und R läßt sich in Abhängigkeit von der Fortpflanzungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen und der Distanz zwischen Sender und Empfänger die Entfernung zur reflektierenden Grenzfläche ermitteln.From the read times between A and R , the distance to the reflective interface can be determined as a function of the propagation speed of electromagnetic waves and the distance between transmitter and receiver.

v·. Bei diesem Beispiel ist die notwendige Sendeleistung, die erforderliche Schlagweite der Funkenstrecke sowie die erforderliche Antennenlänge zur Erzielung eines optimalen Reflexionsbildes (Oszillograph) bereits eingestellt. v ·. In this example, the required transmit power, the required range of the spark gap as well the antenna length required to achieve an optimal reflection image (oscilloscope) has already been set.

Die Lagebestimmung der reflektierenden Grenzschicht im Vollraum erfolgt bei diesem BeispielIn this example, the position of the reflective boundary layer in the full space is determined

a) durch fortgesetzte Messungen bei verändertem Standort der Empfängerantenne,a) through continued measurements with a changed location of the receiver antenna,

b) durch Minimum-Maximum-Peilung mittels des hier verwendeten Empfangs-Dipols, wobei die Abstrahlung der Sendeimpulse nacheinander in zwei orthogonalen Polarisationsebenen erfolgt. Dies geschieht durch Drehung der Senderantenne.b) by minimum-maximum bearing by means of the receiving dipole used here, with the emission the transmission pulses take place one after the other in two orthogonal polarization planes. this happens by rotating the transmitter antenna.

Das Beispiel 2 zeigt unter den gleichen Voraussetzungen bezüglich der Aufstellung des Funkensenders und des Empfängers an anderer Stelle zwei Reflexionen (R 1, R 2). Die ermittelte Raumlage der reflektierenden Grenzflächen wurde durch Bohrungen bestätigt. Es ist je Messung an einem Aufstellungsort ein Zeitaufwand von maximal 5 Minuten erforderlich. Example 2 shows two reflections (R 1, R 2) elsewhere under the same conditions with regard to the installation of the spark transmitter and the receiver. The determined spatial position of the reflective interfaces was confirmed by drilling. A maximum of 5 minutes is required for each measurement at an installation site.

Das Verfahren der Erfindung bietet gegenüber dem Stand der Technik folgende technische und wirtschaftliche Vorteile: Es gestattet erstmalig die Ortung jeder elektrisch ausreichend differenziercen Diskontinuität im gesteinserfüllten Vollraum ohne Einschränkung in bezug auf die Raumlage der zu ortenden tektonischen Elemente und ohne Einschränkung in bezug auf Eindringtiefe innerhalb einer Spanne von etwa 10 m bis 1000 m. Es gestattet durch wesentliche Vereinfachungen der Sende- und Empfangsseite eine Arbeitsweise, die in kürzester Zeit zu einem verwertbaren Ergebnis führt. Das Verfahren der Erfindung ist in einem bisher nicht erreichbaren Maße wirtschaftlich, weil die Messungen keinerlei Vorbereitungen und Hilfsarbeiten erforderlich machen und von einer Person durchgeführt werden können.The method of the invention offers the following technical and economic aspects compared to the prior art Advantages: For the first time, it allows any electrically sufficiently differentiating discontinuity in the rock-filled full space without restriction with regard to the spatial position of the tectonic to be located Elements and without limitation in terms of depth of penetration within a range of about 10 m to 1000 m. It is made possible by substantial simplifications the sending and receiving side a way of working that leads to a usable result in the shortest possible time. The method of the invention is economical to a previously unattainable degree because the measurements do not require any preparation or auxiliary work and are carried out by one person be able.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for locating material discontinuities in deposits, in particular in salt deposits and of interfaces between dry and water-bearing mountains, by measuring the transit time reflected electromagnetic waves using a pulse transmitter and a receiving device with transmitting or receiving antenna, each with an adapted directional characteristic in one Accessible pit building, characterized in that in a walk-in pit building from a jeep transportable Spark transmitter generated electromagnetic wave pulses in the frequency range 1 to 500 Mhz with a Pulse duration from 0.1 to 1 μδ and a pulse repetition frequency between 10 and 1000 Hz can be sprayed into the mountains.

2. Spark transmitter for performing the method according to claim i, characterized in that a) the power is supplied from a battery via a high-voltage direct current generator, b) the The amount of direct voltage, the distance of the spark gap and the geometric dimensions of the Transmission antenna are variable, whereby the emitted pulse power, the frequencies of the pulses and the pulse repetition frequency can be set.