李躍民

【摘 要】進入21世紀以來，隨著全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源礦產(chǎn)資源供應(yīng)越來越緊張，這在不斷促進礦山產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時，對安全的標準也越來越高。尤其是隨著不斷加大礦山開采深度，井下地質(zhì)條件越來越繁瑣，各種透水礦山事故屢次發(fā)生，進而使企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。在此基礎(chǔ)上，對綜合物探技術(shù)進行深入研究，進而對井下生產(chǎn)水害進行科學治理。因此，本篇文章針對在礦山地質(zhì)勘探中合理運用綜合物探技術(shù)進行討論。

【關(guān)鍵詞】綜合物探技術(shù)；礦山地質(zhì)；勘探；應(yīng)用

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，國內(nèi)礦產(chǎn)資源需求越來越大，綜合地球物理勘探方法作為有效的礦山地質(zhì)勘查方法得到了廣泛重視。根據(jù)我國礦山地質(zhì)勘探現(xiàn)狀來看，重力、地面磁法、電法、電磁法等均為常用的勘探方法，但是其各有優(yōu)缺點，且地球物理異常具有多解性，合理選擇幾種物探方法配合應(yīng)用，可在礦山勘探中取得更加可靠的結(jié)果。

1 礦山地質(zhì)勘探概述

基于我國現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展背景下，精確、科學的進行礦山地質(zhì)勘察查，是提高礦產(chǎn)資源開采效率、增加礦產(chǎn)資源開采量、實現(xiàn)安全開采的重要基礎(chǔ)。地球物理方法勘探是以物理學為理論基礎(chǔ)，以各種巖、礦石的物性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，利用地球物理學的方法和儀器設(shè)備進行勘探的方法，目前礦山地質(zhì)物探技術(shù)方法較多，但是由于地球物理異常的多解性，若是采用單一的物探方法進行探測，其結(jié)果存在一定的風險，而通過多種物探方法的配合應(yīng)用，可得到不同物性參數(shù)，實現(xiàn)交相互印證。本文主要圍繞綜合物探技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用展開具體分析。

2 綜合物探的基本原理及應(yīng)用范圍

綜合物探技術(shù)是將各類物探技術(shù)的根本進行有效融合，運用先進的電子技術(shù)對其進行不斷創(chuàng)新，其主要依據(jù)不同的巖石物理性質(zhì)對其構(gòu)造進行勘測。運用電子信息設(shè)備采集反饋數(shù)據(jù)，再對地質(zhì)構(gòu)造以及不同巖礦石空間分布狀況等、密度及巖石輻射進行研究及評價。

（1）水文地質(zhì)探測。這一范圍運用綜合物探技術(shù)最為廣泛，以地下水質(zhì)的導電性及巖石的電磁場特征為主要依據(jù)。水文地質(zhì)綜合物探技術(shù)對于許多礦山行業(yè)來講都非常關(guān)鍵，可以有效防止事故頻繁發(fā)生。

（2）考古行業(yè)探測。綜合物探的原理對于考古來講非常適用，因為都是通過研究探測位置的物理性質(zhì)對物體內(nèi)部情況及構(gòu)造進行明確，在一定范圍內(nèi)對考古人員提供幫助，使其在不損壞物體表面的狀況下，對文物所在具體位置進行探測。

（3）地質(zhì)探測礦山地質(zhì)災(zāi)害勘察。自然災(zāi)害具備突發(fā)及損壞性特點，為了對這種突發(fā)狀況進行有效控制，就要對頻繁發(fā)生自然災(zāi)害突發(fā)狀況的區(qū)域進行勘測，從而對災(zāi)害進行有效預(yù)防。

3 不同類型的物探技術(shù)分析

（1）瞬變電磁法分析。瞬變電磁法是綜合物探技術(shù)的主要構(gòu)成部分，合理利用瞬變電磁法，可以在實際勘探過程中對礦井采空區(qū)積水位置進行合理研究。瞬間電磁法又叫做TEM，屬于電磁勘探法的一種。在實際勘探過程中運用瞬變電磁法，主要是根據(jù)地下礦體導電功能、磁功能的差異，運用電磁感應(yīng)理論的有關(guān)內(nèi)容原理對被測范圍內(nèi)的電磁場變化狀況進行合理綜合研究，從而在整個勘探過程中及時找出可能發(fā)生災(zāi)害的各類地質(zhì)狀況，并運用合理辦法對其進行科學處理。在對礦井不水文地質(zhì)進行分析過程中，運用瞬變電磁法可以對地下水問題的處理效果大幅提升，不斷增加綜合物探技術(shù)的實際運用面積，方便建設(shè)人員在這一前提下對瞬變電磁法的煙圈效應(yīng)進行全面掌握，運用瞬變電磁法有效獲取礦井水文地質(zhì)有關(guān)數(shù)據(jù)，從而制定有效的水文地質(zhì)災(zāi)害解決辦法。

（2）探地雷達法。GPR又叫做探地雷達法，探地雷達法在整個運用過程中非常靈活，可以針對不同的地質(zhì)狀況及條件對其進行有效研究，進而確保在實際工作中合理運用綜合物探技術(shù)。探地雷達法主要具有以下幾個特點，首先勘控探操作工序簡便、連續(xù)檢測效果高好。第二，在整個運用過程中勘測效率高、速度快，可以滿足各種地質(zhì)條件檢查標準。最后，探地雷達法在整個采樣過程中效率高，進而為取得良好無損檢測技術(shù)的運用效果奠定基礎(chǔ)。

（3）礦井直流電法。由于礦產(chǎn)地質(zhì)條件越來越繁瑣復雜，現(xiàn)在礦產(chǎn)地下水預(yù)測及治理也非常關(guān)鍵，礦井直流電法是全空間電法勘探的一種，主要對礦產(chǎn)巖石的電性區(qū)別進行研究，通過組建電場運用全空間電場理論對礦井水文地質(zhì)狀況進行分析及解決，主要在對井下巷道頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)及富水生探測，井下巷道迎頭結(jié)構(gòu)及的富水性先進超前探測中進行運用。

4 綜合地質(zhì)勘探物探布置原則

綜合地質(zhì)勘探物探布置原則與過去傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探多種辦法及觀念有效融合，其測繪及鉆探辦法非常普遍，通過相互融合構(gòu)造成新的綜合物探辦勘探方法，從而在現(xiàn)在的礦產(chǎn)地質(zhì)勘探過程中使勘控探進程及質(zhì)量不斷提升，突破過去單一物探辦法的限制局限性，在實際勘探過程中要嚴格按照先地面后地下的工作順序，對勘探工作進行有效分配，從而使勘探工作的順利進行得到保障，使傷災(zāi)害事故發(fā)生率大幅下降。在進行地面勘探過程中要按照先鉆探后物探先物探后鉆探的順利序進行，在勘探前期運用鉆探對數(shù)據(jù)進行有效采集，開展抽樣調(diào)查，對數(shù)據(jù)進行整合，從而使勘探效果不斷提升。

綜合物探布置原則與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探多種辦法及觀念有效融合，通過相互融合構(gòu)成新的綜合勘探方法，從而在地質(zhì)勘探過程中使勘探進程及質(zhì)量不斷提升，突破過去單一物探辦法的局限性，在實際勘探過程中要嚴格按照先地面后地下的工作順序，對勘探工作進行有效分配，從而使勘探工作的順利進行得到保障，使礦山災(zāi)害事故發(fā)生率大幅下降。在進行地面勘探過程中要按照先物探后鉆探的順序進行，在物探初步推斷的異常部位布置驗證鉆孔，利用鉆探成果對物探異常進行驗證，從而對所利用的物性資料、物探數(shù)據(jù)處理及推斷解釋方法等進行修正，然后本著從已知到未知的原則進一步對物探成果進行綜合分析和修改、完善，從到達最好的勘探效果。

5 綜合物探技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

（1）測線布置。收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集是綜合物探的主要工作環(huán)節(jié)及著重點。對測線進行合理分配布置主要是為了在綜合物探過程中，對測試土層的厚度目標地質(zhì)體進行合理有效探測。確保測點對目標地質(zhì)體的有效控制和物探異常的可靠性，兩個檢測位置相互對應(yīng)是整個工作的重點，這是綜合物探方法運用是否能取得良好地質(zhì)效果的關(guān)鍵是在在一定程度上為綜合性收集及運用信號信息提供幫助。

（2）參數(shù)設(shè)計。參數(shù)設(shè)計對物探效果及成功率產(chǎn)生嚴重影響，每個參數(shù)的正確設(shè)置都對保證綜合物探取得良好地質(zhì)效果的都至關(guān)重要。每一個明確的精確數(shù)據(jù)都保證了綜合物探工程質(zhì)量。因此，對其中的每個細小殘水參數(shù)都要進行嚴格分配分析確定。在進行數(shù)據(jù)參數(shù)選取過程中其面積不宜過大，要對探測對象、地形地貌及圍巖物性條件等測試范圍的特殊狀況綜合分析，對其進行整體研究再對數(shù)據(jù)進行科學分配。例如在地震勘探中就需要：選取采集道數(shù)、選取激震方式、選取道間距離、偏移距等。確定采集道數(shù)和道間距既要保證空間分辨率、又要考野外施工條件、施工效率、現(xiàn)有儀器設(shè)備等多個因素，在許多方面標準都非常高。選取激震方式至少要考慮勘探深度、施工安全、施工效率以及當?shù)匦姓块T相關(guān)規(guī)定等；激震方式通常有錘擊、落重和炸藥三種，錘擊震源施工方便但勘探深度?。宦渲卣鹪丛谝欢ǚ秶鷥?nèi)可增大勘探深度但設(shè)備笨重、施工效率低；炸藥震源在石油物探中勘探深度可達幾千米，但涉及施工安全以及地方公安部門對爆炸物管制問題。即使有先進的儀器設(shè)備和較高的技術(shù)水平，但不注意細節(jié)上的缺陷，不結(jié)合實際條件和勘探目的進行科學的參數(shù)設(shè)置，結(jié)果就會產(chǎn)生極大誤差，從而嚴重影響最終勘探效果。①選取收集道數(shù)。收集道數(shù)具有難度低、精細度高的特點，在許多方面標準都非常高，例如：測震儀通常分為12通道、24通道，為了使空間分辨率得到保障，一般都選用24通道。②選取激震形式。激震方式通常分為：錘擊、炸藥及落重震源三種。這三種形式的最大勘探深度都不一樣，依次為20-30m、50m～150m、30m～50m。其中炸藥震源的勘探深度最長。③選取道間距離。雖然綜合勘探技術(shù)水平很高，可是在一些細節(jié)上還有許多缺陷，如果沒有科學選取道間距的參數(shù)，就會產(chǎn)生極大誤差，從而嚴重影響最終勘探效果。對道間距進行詳細研究，可以防止誤差產(chǎn)生，從而使整個勘探工程數(shù)據(jù)精確度不斷提升。通過整理數(shù)據(jù)，可以及時將隱藏的安全隱患及時找出，并找出導致問題發(fā)生的因素制定有效的處理辦法。

6 結(jié)語

結(jié)合以上所述，在礦山地質(zhì)勘探中只有科學運用綜合物探技術(shù)，才能使最終結(jié)果的精確度不斷提升，進而提高物探勘查的成功率。現(xiàn)在我國通夠運用的物探技術(shù)非常廣泛，為了使技術(shù)運用效果更好，一定要與礦山狀況實際情況相結(jié)合，對物探技術(shù)方法及參數(shù)等辦法進行科學的綜合選擇，通過多種物探結(jié)果進行綜合分析推斷，保證物探異常解釋的可靠性和精確度，以達到良好的地質(zhì)效果。

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（作者單位：河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊）