劉紅達(dá)
(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,濟(jì)南 250102)
物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中被廣泛應(yīng)用,提高礦產(chǎn)資源信息的準(zhǔn)確性,保障資源開發(fā)和勘探效果。因此,應(yīng)在地質(zhì)找礦工作中,大力應(yīng)用此技術(shù),強(qiáng)化工作人員的工作能力,利用所探測(cè)到的資源、能源情況、環(huán)境情況以及地質(zhì)空間內(nèi)部介質(zhì)的構(gòu)成和物質(zhì)形成等特點(diǎn),有效應(yīng)用技術(shù),保障采礦工作順利開展。此外,勘測(cè)人員在工作期間,可以利用三維掃描勘測(cè)技術(shù)、野外數(shù)字化勘測(cè)技術(shù)以及無(wú)人機(jī)勘測(cè)技術(shù),以此勘測(cè)出精準(zhǔn)的地形信息,獲得直觀的勘測(cè)環(huán)境分布情況,強(qiáng)化地質(zhì)體的繪制效果,帶動(dòng)我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪工程的發(fā)展。
物探技術(shù)也被稱為地球物理勘探技術(shù),在地質(zhì)勘探期間,把礦石和圍巖各個(gè)特性作為基礎(chǔ),如包括的特性有放射性質(zhì)、導(dǎo)電性質(zhì)、物理性質(zhì)等。物探技術(shù)是地質(zhì)學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ),也是地球物理學(xué)的應(yīng)用原理和基本方法,可有效觀測(cè)出各個(gè)物理場(chǎng)的分布和變化情況。
此外,物探技術(shù)也能夠有效地勘測(cè)出地球本體和近地空間各個(gè)物質(zhì)的構(gòu)成、各個(gè)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)形成和演變,利于更好地探索各個(gè)自然現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律以及變化。為能源的尋找、資源的探索以及環(huán)境的檢測(cè)提供有效方法、強(qiáng)有力的理論支持和技術(shù)支撐,利于更好地探索出地球的內(nèi)部構(gòu)造以及結(jié)構(gòu),為災(zāi)害的預(yù)測(cè)奠定理論基礎(chǔ)[1]。
總的來(lái)說(shuō),物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中應(yīng)用,需要依據(jù)以下原則:第一,綜合性的勘探原則;第二,科學(xué)性的推測(cè)原則;第三,擇優(yōu)性原則。
綜合性勘測(cè)原則與擇優(yōu)原則,就是在地質(zhì)找礦期間,結(jié)合各個(gè)物探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足,把各個(gè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)劣勢(shì)互補(bǔ)結(jié)合應(yīng)用。如,物探技術(shù)具有自身的優(yōu)勢(shì)和缺陷,其在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用注重的勘測(cè)點(diǎn)不同。所以,在實(shí)際找礦工作中,必須立足于實(shí)際,結(jié)合實(shí)際情況,依據(jù)擇優(yōu)原則,來(lái)選擇滿足實(shí)際需求的勘測(cè)技術(shù),整合技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)各類復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行高效預(yù)測(cè)。
科學(xué)性的推測(cè)原則,主要是針對(duì)地質(zhì)勘查中大量數(shù)據(jù)以及圖像和報(bào)表的處理工作來(lái)說(shuō)。物探技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的信息以及數(shù)據(jù)、工作人員應(yīng)在實(shí)際工作期間,依據(jù)科學(xué)性推測(cè)的原則,擇優(yōu)性落實(shí)開展綜合性的勘探。結(jié)合數(shù)據(jù)信息、結(jié)合圖像報(bào)告,做出全面詳細(xì)的總結(jié)和分析,科學(xué)性的推測(cè),利于判斷出各個(gè)材料的性質(zhì),發(fā)揮物探技術(shù)的最大作用[2]。
物探是地質(zhì)找礦工作中必要的手段、主要工序和關(guān)鍵程序,其具有經(jīng)濟(jì)性、快速性以及無(wú)損性特點(diǎn),探測(cè)具有深度且不可替代。當(dāng)下物探技術(shù)在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域,均取得較大成果,并在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮更為重要的作用(如在隱伏深礦的勘察工作中、地質(zhì)災(zāi)害的防治中、煤礦水災(zāi)害的防治中)。因此,在未來(lái)必須注重物探技術(shù)的突破,與時(shí)俱進(jìn),創(chuàng)新發(fā)展,利于獲得更好的成果,謀求新的突破。
探測(cè)煤礦地質(zhì)期間,物探技術(shù)的應(yīng)用能夠有效探測(cè)出各個(gè)數(shù)據(jù)信息,為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和處理,給予數(shù)據(jù)信息的支持。從煤礦生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)環(huán)境角度分析,煤礦頂板透水事故,將對(duì)礦井的生產(chǎn)安全性具有較大的影響,阻礙工作進(jìn)度以及質(zhì)量,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)安全事故,造成人員的傷亡。所以,為了避免此類問(wèn)題的出現(xiàn),在煤礦生產(chǎn)期間,可以選擇三維地震物探技術(shù)以及大地電磁方法進(jìn)行地質(zhì)勘查工作。
在地質(zhì)勘查工作開始之前,優(yōu)先檢測(cè)礦井中斷層區(qū)域構(gòu)成、陷落莊主的構(gòu)造以及范圍層的構(gòu)造進(jìn)行勘查。此勘查技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以降低工作人員的工作難度,也可以確??辈榈娜嫘裕@得礦井中地質(zhì)數(shù)據(jù)以及圖像信息,掌握水文和地質(zhì)情況。工作人員可以結(jié)合數(shù)據(jù)信息、圖像信息,制定滿足需求的煤礦開采策略以及方案,確保煤礦開采工作的順利開展[3]。
煤礦開采工作之前,應(yīng)選擇適合的物探技術(shù)探測(cè)水文地質(zhì),做好礦井生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作,確保礦井生產(chǎn)的安全性以及穩(wěn)定性,有效地治理并預(yù)防水災(zāi)害,落實(shí)好煤礦生產(chǎn)工作,降低安全事故的發(fā)生率,實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)下,煤礦水災(zāi)害的預(yù)防和治理工作期間,物探技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮以下幾個(gè)方面作用:首先,物探技術(shù)可以通過(guò)瞬變電磁的超前系統(tǒng),及時(shí)探測(cè)出開采區(qū)域以及相關(guān)區(qū)域內(nèi)含水的構(gòu)造,精確地進(jìn)行預(yù)測(cè),為后續(xù)的勘察開采工作奠定理論基礎(chǔ),提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。此外,物探技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并找到問(wèn)題出現(xiàn)的原因,如開采區(qū)域出現(xiàn)積水問(wèn)題等,應(yīng)查明積水問(wèn)題出現(xiàn)原因[4]。
未來(lái),物探技術(shù)理論將不斷完善,從以往的數(shù)學(xué)推導(dǎo),朝著人工推導(dǎo)以及計(jì)算機(jī)推導(dǎo)方向發(fā)展,并把計(jì)算機(jī)和人工推導(dǎo)建立聯(lián)系,進(jìn)行聯(lián)合的推導(dǎo)。此外,維數(shù)出現(xiàn)全新的發(fā)展形勢(shì),從一維朝向二維并逐漸過(guò)渡到三維的發(fā)展方向。
物探技術(shù)軟件不斷創(chuàng)新和完善,從計(jì)算朝向解釋以及生圖方向不斷發(fā)展,勘察更加迅速,在現(xiàn)場(chǎng)就可以獲得成果[5]。此外,物探技術(shù)的方法也在不斷創(chuàng)新,出現(xiàn)小波分析方法、積分方程的分析方法、邊界方法以及有限和無(wú)限遠(yuǎn)分析方法。
物探技術(shù)的探測(cè)精度得到顯著提高,雷達(dá)監(jiān)測(cè)的精度可以達(dá)到厘米級(jí)別。EH-4探測(cè)精度,約在1000m以上的深度時(shí),能夠達(dá)到較好的精度,是以往監(jiān)測(cè)精度的幾倍之多。找礦的深度也得到明顯的提高,如可達(dá)到1000多m。此外,未來(lái)物探技術(shù)也可判斷場(chǎng)源體的性質(zhì),有效探測(cè)碳質(zhì)層以及黃鐵礦的場(chǎng)源體的性質(zhì),使得找礦的效果更佳的顯著[6]。
綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害的防治中物探技術(shù)的應(yīng)用,在煤礦水災(zāi)害的防治中效果顯著,可以利用探測(cè)到的數(shù)據(jù)信息以及圖像,進(jìn)一步制定勘察方案,更好地開展煤礦生產(chǎn)工作。但是需要注意的是,為了落實(shí)好技術(shù)應(yīng)用工作,必須在勘察期間依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用物探技術(shù),如依據(jù)綜合性的勘探原則、科學(xué)性的推測(cè)原則、擇優(yōu)性原則,進(jìn)行煤礦生產(chǎn)工作。此外,為了強(qiáng)化地質(zhì)找礦的效果,在技術(shù)應(yīng)用期間,也要求各個(gè)工作人員具備專業(yè)素質(zhì)、專業(yè)理論知識(shí)和高超技能,這樣才能科學(xué)和深入地分析,了解材料以及各個(gè)數(shù)據(jù)的關(guān)系,全面掌握地質(zhì)中全部礦山的現(xiàn)狀,降低復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境勘察難度。