工程物探技術在礦山地質勘查中的應用

封 偉

（中陜核工業集團地質調查院有限公司，陜西 西安 710100）

隨著科學技術的日新月異與社會經濟的迅速發展，我國礦產勘探行業發展態勢十分迅猛，而礦山地質勘查是礦產勘探行業的核心工作之一[1]。礦山地質勘查是為了確保礦區工程順利開展施工建設而進行的地質勘查實地考察工作，主要是為了及時規避各類地質安全隱患，并為礦區工程的施工設計提供地質方面的參考。礦山地質勘查工作可以看做是礦區工程建設的準備工作，對礦山工程的質量與經濟效益起著決定性的作用。而工程物探技術的應用也為礦山地質勘查工作的開展提供了技術性的支持。工程物探技術是一種較為常見的礦區地質施工技術，該技術主要應用于對礦區工程建設施工現場的環境與地質條件進行勘查。通過工程物探技術的應用，能夠實現礦山地質勘查水平的提升從而達到提升礦山工程建設質量的目的。

1 在地下地質條件勘探中的應用

表1 當今礦山地質勘查工作中常用的工程物探技術

工程物探技術又被稱為地球物理勘探技術，該技術現已被應用于礦山地質勘探工作中。當今礦山地質勘查工作中常用的工程物探技術參見表1。

在地下地質條件勘探中，主要會應用到工程物探技術中的高密度電阻率法來進行地下地質數據的采集工作。高密度電阻率法主要是應用環境地質調查、工程、水文的實際需求而研制的，是一種通過不同地層之間的電阻率存在差異的原理來對該地區地質的電場變化規律以及分布特點進行研究與觀測，并在進行研究與觀測的基礎上對該地區的地下地質構造進行深入勘查的物理勘探技術。在應用高密度電阻率法進行地下地質條件勘探時，可以發現該方法的觀測精度很高，相比其他物探方法需要更大的數據量采集，并且該方法在電性不均勻性探測中表現出眾。在該工程物探技術中，隨著探測深度的增加，供電電極距也會隨之增加。把隔離系數用X來表示，電極距用Y來表示，那么X的數值不斷增大會使Y的數值也隨之得到一定程度的增加。隨著X與Y數值上的不斷增加，地下深度介質的反映能力也會不斷提升。但是由于電阻測線的測點總數無法改變，使得電極距的數值增大之后，該技術所能夠勘探的深度會出現測點數量減少的現象，因此在應用高密度電阻率法進行礦區物理條件勘探時，必須將密度較高的電阻率法測量結果在該地區觀測電極的重點進行直接記錄，使整體的礦區物理條件勘探結果以一種倒三角梯形的工作剖面以及電性分布表現出來。將電極的排列間距用Z來表示，那么電極距Y的計算公式就是Y=X×Z。進行地下地質條件勘探時還需要設置探線來進行數據的采集與檢測，其探線的放置如圖1。應用高密度電阻率法可以對礦區地下地質條件進行準確迅速的探測。

圖1 高密度電阻率法探線放置圖

2 在淺層地震勘探中的應用

在礦山淺層地震勘探中通常是應用工程地震縱波反射法來實現礦山淺層的物探工作。該工程物探技術的工作原理是利用地震縱波的反射原理，即朝著地下深處進行地震縱波的傳播，當地震縱波遇到彈性的反界面會立刻發生反射，通過對反射回來的地震縱波進行接收，然后對這些反射回來的地震縱波的振幅特征以及時頻特征進行分析，就可以對該礦區的淺層地質信息有深入的了解，并對該礦區是否存在發生淺層地震的可能性進行準確的判斷。例如在某礦區的淺層地震勘探中使用了工程地震縱波反射法對地表以下300米的淺層地表進行了勘探，發現該礦區的淺層地表存在發生淺層地震的可能性，由此判斷該地區不適合進行礦區工程的建設。在勘探試驗中對該礦區的干擾波進行速度以及頻率的數據分析之后，在這些數據的基礎上開展該礦區的淺層地震勘探并合理選擇工作參數，然后利用模擬濾波全通過的方法記錄勘探數據與進行淺層地表地質分析，在記錄淺層地表勘探數據時記錄長度至少要維持在200米左右。

3 結語

在礦山地質勘查中，工程物探技術起到很大的作用，是一項非常重要的內容，并且在勘查中需要對物探技術進行針對性的選擇與應用才能獲得更好的勘查效果。在對工程物探技術的現有技術做好研究并進行應用的同時，也要對工程物探技術進行進一步的研究，只有不斷提升工程物探技術的技術水平，才能不斷提升礦山地質勘查效果。