童沌洲 華中師范大學第一附屬中學

地球物理勘查技術與應用研究

童沌洲 華中師范大學第一附屬中學

為適應當前快速發(fā)展的經(jīng)濟社會，人們對礦產(chǎn)資源不斷增長的需求，礦產(chǎn)企業(yè)應研發(fā)出新型的勘查技術以提高開采礦產(chǎn)資源時的精確性、有效性。隨著科學技術的快速發(fā)展，地球物理勘查技術的出現(xiàn)在很大程度上滿足了礦產(chǎn)開采在技術、精度、效率上的要求，但是地球物理勘查技術也存在其弊端，其探測結果往往難以尋找一個正確有效的解釋。因此，為有效發(fā)揮探測技術的作用，應尋求最佳的應用方式。高中階段已初步涉獵相關地球物理勘查技術，以下是結合本人在高中所學內(nèi)容對其進行的應用研究。

礦產(chǎn)資源 勘查技術 應用

我國占地面積廣，擁有豐富的地下礦產(chǎn)資源，如何采用最優(yōu)方法將地下礦產(chǎn)開采出而使用，是當前礦產(chǎn)工業(yè)提高企業(yè)經(jīng)濟效益和科技人員的首要任務。礦產(chǎn)資源在經(jīng)過數(shù)萬年的形成之后深埋地下，如無法掌握其具體位置，也就無法成功開采為我們所使用。而地球物理勘查技術不僅僅停留在探測出礦產(chǎn)的功能上，還能夠區(qū)分探測到的是不同種礦產(chǎn)，有效解決了開采時無法確定礦產(chǎn)具體位置的問題，在一定程度上避免了濫采現(xiàn)象的發(fā)生，也促進了礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

1 勘查技術中的要點

1.1 物理地球測井

物理地球測井是以極高的分辨率定量技術來探測井周邊礦產(chǎn)資源的位置以及分布。地球物理測井是當前唯一能夠探測到巖石縱向連續(xù)特征的技術，對地質學家們研究地質歷史演變以及現(xiàn)象有著重要意義，也為開采過程中出現(xiàn)的各類地質工程等問題提供了解決途徑。

1.2 遙感技術

遙感技術是地球物理研究學中新研發(fā)出來的技術，能夠解決解決與各類物體電磁能量輻射有關的方式。

1.3 地震勘查技術

地震勘查技術是研究由人工制出的彈性波的傳播規(guī)律、速度、衰減程度以及形狀，以此來探測地層埋深、構造形狀等。人工激發(fā)的震波可分為炸藥震源和機械震源兩大類。地震勘查技術適用范圍大，首先表現(xiàn)在油氣勘查在地震勘查技術的介入下得到了較快的發(fā)展，效果也最顯著。其次是在水資源、煤田等勘查技術也取得了一定的突破。

1.4 磁力勘查技術

磁力勘查技術是通過觀測礦石間存在的磁性差異來辨析出磁場的變化、分布特征。其主要適用于地質填土、預測成礦遠景區(qū)和直接尋找具有磁性的礦體方面。

2 在煤炭勘查上的具體應用

2.1 礦井地震勘查

2．1．1 井巷二維地震勘查

在井巷二維地震勘查中，要以頂聲板波屬性的計算為基礎，接下來選定檢波距與偏移距，對炮點與檢波點的放置要有序，才能實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的有效采集。因其井巷二維測線主要深埋于巷道的地板以及兩側，因此與地面二維地震勘查技術相似，應注意區(qū)分。

2．1．2 震波超前探測

繁盛地震法是目前在全球范圍內(nèi)所適用的地震超前預報技術，且能夠應用到隧道工程中。震波超前探測技術是以地震波運動以及動力學方面的原理為基礎，探測各類地質分布結構及運動規(guī)律，再進行地質預報。但從高中教材中的注意點我們可知，由于煤炭勘查中的地理、空間條件的限制，震波超前探測為適應井下多變的復雜環(huán)境，在激發(fā)和接收點的數(shù)量上要加以控制，才能夠獲得全面有效的數(shù)據(jù)信息。

2．1．3 瑞利波勘查

瑞利波勘查技術是指對所發(fā)出的瑞利波信號以及反饋回力的信號進行收集處理，以離散分布曲線為基礎分析巖層土質，計算出巖層土質及相關數(shù)據(jù)結果。在當前的煤炭勘查技術中采用的激發(fā)采集方式主要是瞬態(tài)瑞雷波法，能夠深入地下三十米，一定程度上解決了反射波勘查技術的分辨不到位問題。

2．1．4 槽波勘查

槽波勘查技術是為實現(xiàn)對煤層聯(lián)系性關系的探測，其有強大的技術支持，精確度高且測距大，在抗電干擾方面效果顯著。

2.2 礦井瞬變電磁技術

礦井瞬變電磁技術是指通過不同順序的電磁波探測來提高信號強度，增強電磁波發(fā)射功率，在勘測深度方面也得到加強。但由于全空間磁場效應以及巷道空間的限制，瞬變電磁技術只有進過數(shù)值模擬技術才能將地質探測結果準確呈現(xiàn)出來，限制了礦產(chǎn)的開采。

2.3 無線電波透視技術

無線電波透視技術也就是我們常說的坑透法，其技術的適用過程是通過向地下地質發(fā)射無線電波來探測地質異常體的位置以及形態(tài)。其實施地點主要選擇在運輸巷和回風巷之間，利用巷道中的接受體接受地面的電磁波信號，因此如果電磁波在穿透時遇到了地質當中的水構造，接受到的電磁波信號就相對較弱。就從我們高中生的角度而言，為了避免此類問題的發(fā)生，應在實施地點內(nèi)盡量多放置發(fā)射點和接收點，保證接收到的電磁波信號較強，才能更有效地獲悉地下地質異常體的位置及形態(tài)。

3 結束語

根據(jù)高中所學內(nèi)容，我們初步得知地球物理勘測技術的研發(fā)，不僅節(jié)省了礦工企業(yè)大量的人力物力，而且對于勘查的方式、資源的節(jié)約也起到了重要作用。但受到高中教材專業(yè)性限制，內(nèi)容深度有待探索。

[1]李添.地球物理勘查技術與應用研究[J],建筑工程與設計,2015,10(03):232.

[2]李明波.煤田的地球物理勘查技術應用和實踐[J].煤炭技術,2015(28):295-196.