地質雷達在礦區探測中的有效應用

季偉林

（華東冶金地質勘查局物探隊，安徽 蕪湖 241000）

隨著我國經濟發展速度的不斷加快，相應的礦區勘探技術水平也逐漸得到提升。在礦產開采行業的發展過程中，以往傳統的探測技術以及質量檢測方法顯現出一定的不足之處，不但會降低探測的工作效率，還會產生一定的破壞。目前的礦區探測工作對先進的探測技術提出了迫切需求，而地質雷達技術的先進發展使其在礦區探測中得到了廣泛利用。就我國目前的探測技術的發展來看，地質雷達技術在操作性和工作效率以及對工程的影響上要優于其他先進探測技術，所以很有必要對地質雷達技術的工作原理以及在礦區探測中的應用進行詳細分析，從而使地質雷達技術能夠更好的為礦區探測工作服務。

1 地質雷達簡述及其工作原理

1.1 地質雷達簡述

地質雷達技術是一種發展較快的勘探技術，地質雷達技術能夠通過連續透視掃描以及二維彩色圖像等對工程探測目標進行實施顯示并對其進行快速探測，隨著信息網絡技術以及高頻電子技術的不斷發展，地質雷達探測技術也得到了良好發展，雷達探測技術在探測設備上的高度集中使得此項技術的水水平得到很大提升，而且該技術的應用范圍也更加廣闊。地質雷達技術與其他雷達技術都是通過高頻電磁脈沖波的反射來對探測目標進行探測，地質雷達技術是通過從地面向地下發射高頻電磁脈沖波來對地質情況進行探測。此項技術應用了高采樣率以及寬頻短脈沖來探測目標探物，在分辨率上要遠遠優于其他物理性質的探測技術，而且能夠對目標的信噪比以及圖像等進行顯示。

1.2 地質雷達工作原理

地質雷達技術是一種新型物理探測技術，主要利用超高頻脈沖偶極子來對地下介質進行探測。地質雷達設備中的專用天線能夠最大限度地將高頻電磁脈沖能量發射到地下介質中，倘若地下介質由于巖層發生物理或者化學變化而致使相應的電差發生改變，那么變化的這一部分電磁脈沖能量就能夠被反射出來并通過天線記錄下來。如果地下介質的介電常數以及傳播速度已知，就可以遵循有關反射波雙程履行條件來對地下巖性界面的深度以及地質信息等進行計算，從而使探測的預期目的得以有效實現。

2 地質雷達在礦區探測中的有效應用

2.1 在礦山邊坡加固工程中的應用

一些礦山邊坡工程由于受地表水或者地下水的浸泡，局部可能會有孔隙或是空洞等問題的出現，導致礦山邊坡安全性受到影響。地質雷達技術能夠在不破壞礦山邊坡的前提下來對出現的空洞或者孔隙帶進行探測，進而為灌漿以及加固等工程措施提供明確的方向。地質雷達發射出來的電磁波在受到空氣和水的作用后能夠對蟻穴和涌通道以及水壩出現的裂縫等工程隱患進行探測。通過地質雷達技術的應用能夠明顯體現出橋體結構中介質的變化，從而可以通過反射信號的振幅以及頻率變化等對橋體的結構進行檢測。

2.2 在礦區地下管線探測中的應用

礦區地下管線是基礎設施中的重要組成部分，礦區地下管線大多為信息傳輸管線和能源供輸管線，這些管線能夠保證各項資源的正常使用。然而，由于礦區地下管線等資料沒有足夠完善，所以在一些新建工程項目施工過程中，常常由于施工人員的失誤操作導致地下管線遭到破壞，影響相關設備以及資源的正常使用。

由于地下管線與周圍物質的介質各不相同，所以地質雷達能夠通過反射的電磁波脈沖來對地下管線的布設位置以及埋深等情況進行詳細探測。地質雷達技術的應用能夠有效避免地下管線被破壞情況的發生，從而使有關施工單位在充分掌握地下管線的布設和走向以及埋深等信息的前提下來順利開展施工作業。

2.3 在礦山地質勘查中的應用

2.3.1 軟土地基的探測

在礦山地質勘過程中，軟土地基具有含水量大和承載力差以及壓縮性大等特點。軟土地基很容易受到應力的作用而發生變形，由于受到成巖的作用，所以軟土地基中沖積黏土的承載力會存在一定的強度。而地質雷達技術在軟土地基探測中的應用能夠對軟土的厚度進行探測。地質雷達在探測軟土厚度時會有間斷的反射波產生，因為淤泥中具有較高的含水量，所以地質雷達的反射視周期會得到有效降低，從而使地質雷達探測技術能夠更好的發揮探測功能。

2.3.2 基巖面的探測

在礦山地質勘中，如果施工現場的土質為軟土，為了使地基具有強大的承載力，工程設計以及施工過程中常常會利用基巖樁進行地基施工。對基巖面起伏較大的區域來說，對基巖面的起伏情況進行準確描述非常重要，而地質雷達技術的應用能夠對基巖面的起伏情況進行有效探測，從而使施工人員對基巖面的起伏狀況有足夠的了解。此外，地質雷達技術在地基回填材料厚度的探測中也到了有效應用。

3 結語

綜上所述，隨著我國科學技術的不斷進步，地質雷達技術的水平不斷提升，在礦區探測中的應用也更加廣泛。在實際應用地質雷達的過程中，有關探測人員應熟練掌握地質雷達的特點以及工作原理，同時將此項技術有效應用到礦區探測工作中，從而使礦區地質情況得到明確檢測和判斷。