綜合物探技術新進展

■李興江

（安徽省勘查技術院　安徽　合肥　230031）

綜合物探技術新進展

■李興江

（安徽省勘查技術院安徽合肥230031）

綜合物探技術常用于工程地質的勘探過程，隨著其技術的不斷更新，逐漸形成三維電磁技術、瞬變電磁探測技術等，其較高的測量準確性和操作便捷性，提高了地質勘探的成功率。本文通過闡述綜合物探技術的發展方向，舉例說明其技術在實際勘探中的應用，為有關人士做更進一步的研究提供參考價值。

綜合物探技術進展

現代工業發展對礦物質的需求日益增多，但多數勘探地形復雜，增加開采難度，提高地質監測技術，增強對礦物質開采能力是勘探地質的關鍵[1]。目前，單一的勘探技術無法更好地滿足需求，務必要綜合運用不同勘探技術進行探測數據的收集與整理工作，同時將其技術加以提煉、融合，形成綜合物探技術，以提高勘探效率。

1　綜合物探技術的發展

地質開采的工作量隨著勘測地表深度的不斷深入而增大，專業人士須要用更加精密的儀器對地表復雜的結構進行分析與測算，以加強對開采人員和器械的安全保障，提高開采的成功率。筆者認為，綜合物探技術精確性高、應用性強，通過不斷地變化、衍生，逐漸形成礦井瞬變電磁技術、井下彈性波探測技術、三維地震勘探技術等主導的勘探方法，介紹如下：

1.1瞬變電磁探測技術

該技術采用了迎頭超前的探測方案。當利用該技術對局部的巷道側邦和底板探測時，其原理為采用偶極裝置方案，對地表物質的構造進行富水性探測研究；另外，在探測過程中，主要采用圍繞中心點進行輻射狀、多方向水平探測，形成扇形區域以擴大勘測面積，提高探測的準確性。

1.2井下彈性波探測方法技術

彈性波探測技術來源于彈性波理論，針對礦井的地質構造進行超前探測，其特點是針對性強和探測精度高。該探測方法主要有瑞利波與巷道地震超前預測技術（TSP）等，是進行地質勘探時所用次數較多的方法。

瑞利波探測技術主要用于識別分層界面和斷層位置，其原理是運用煤礦井下煤層與圍巖的波阻抗差異特點進行識別；在開采過程中，是利用巷道掘進工作方法，對前方80m范圍內的小構造巖層進行超前探測，尤其是在斷層、裂隙帶、變薄的煤層等地利用瑞利波探測，效果會非常顯著[2]。

另外，彈性波探測的TSP探測技術利用反射地震勘探原理，通過分析井巷波長，對作業前方斷層的位置進行探測，之后用一維波動理論進行解釋。但該方法受地形因素影響較大，比如煤層頂、底板的異常，都會對現場勘測帶來較大的困難，所以很少用于地質勘探。

1.3三維地震勘探技術

三維地震勘探技術是將以重磁電為原理的各種物探方法進行參數的整合而發展形成的。經過長時間的勘探實踐，科學家逐漸認識到若要提高綜合物探技術水平，必須要將三維技術應用于現代物探原理中，進行聯合反演綜合研究。當人們利用三維地震勘探技術進行開采作業時，又逐漸創新出如約束外攤法、異常剝離法、順序修正法和同意修正法等推演方法，能夠更精準測算地質參數；同時，將該方法用于探測具有低信噪比地震資料的地形，如鹽下構造帶，深層巖體等，會產生積極作用[3]。如今，科學家利用以三維技術為基礎的物探方法探測復雜區域的油氣和油田開發，這將是今后綜合物探技術發展的重要方向。

2　綜合物探技術新的應用方向

當前，開采行業對綜合物探技術的實際運用高度重視，已經將其技術應用于勘探的多個領域。經研究，筆者認為綜合物探技術不僅要研究礦產巖層的分布，需多用于預防開采安全事故和監測地質災害。

2.1礦產儲層分布研究

綜合物探技術可以探究地表礦產儲層的電阻率以及含有的流體性質。在具體應用中，其技術可以測算出油藏上方和下方流過的兩次電流差，通過不同頻率的電流構造出反映礦產儲層的電阻率變化，進而探測出地表巖面的流體性質以判斷儲層的含油性[4]。將來，綜合物探技術將越來越多地用于油田鉆井試驗，如采用約束外推法測算儲層內部電性，確定儲層內部的多套油水層以及層級間的電阻率變化，之后利用三維地震資料計算兩套儲層的電流速度，若測算出某一區域電阻率高、電流速度低，那么將會認定其為含油有利區，以此圈定物質分布的有利區域。但是，運用綜合物探技術研究儲層需要進一步細分儲層內部的層段，這是勘探工作者未來利用其技術進行探測時需要提高的方面。

2.2用于預防采礦風險

在礦物質開采過程中，我們不能忽視如斷層、陷落、含水層巖體的坍塌等地質災害，它們不僅影響機械化開采效率，破壞連續的巖層，甚至引發瓦斯突出、透水等事故，對煤礦的安全生產帶來嚴重影響。

利用三維地震勘探和瞬變電磁勘探等技術對開采過程進行有效的指導。一方面，三維地震勘探可清晰呈現礦層內構造變化，同時利用瞬變電磁法查探斷層、礦層頂底板、灰巖層等區域的富水性。各物探技術通過融合、補充以更加完善地質資料，幫助開采人員綜合分析地表狀況，有助于建立相對完整的地質災害預警系統，可促進礦產開采的科學、安全。

當前，科研人員發現地裂縫災害對區域內的山體、公路和居住人員安全的危害較大。那么通過運用瞬變電磁探測對區域進行輻射搜索，確定地縫位置，利用探地雷達反射波穿過地縫，映射出地下形態和深度變化；同樣利用三維地震勘探技術接收電波數據，對地裂縫的圖像進行模擬測繪，清晰反映出目前斷裂狀態，可及時通知相關部門做好災害應急預案，減少人身、財產的損失。

3　總結

綜上，綜合物探技術的發展迅速，已經逐步衍生出更多的勘探方法。但對于綜合物探技術的創新應用，必將基于三維技術的高精度和電磁波的高分辨為基礎，以提高準確率、安全生產技術為目的。未來，人們利用綜合物探技術進行地質勘探時，既能準確地探測儲備豐富的礦藏巖層，又能及時預防地質災害風險，使開采工程的成效更加顯著，為經濟發展會創造更多的效益。

[1]何展翔,王永濤,劉云祥,孫衛斌.綜合物探技術新進展及應用 [J].石油地球物理勘探,2005,01:108-112+20-21+126.

[2]李文杰,李軍峰,劉世凱,周乃恩.自主技術無人機航空物探 (磁/放)綜合站研發進展[J].地球學報,2014,04:399-403.

[3]程建遠,石顯新.中國煤炭物探技術的現狀與發展 [J].地球物理學進展,2013,04: 2024-2032.

[4]王德琪.物探技術應用的新進展--環水工地球物理 [J].石油物探譯叢,1999,05:85-94.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-121-1