物探方法在礦山地質災害勘查中的應用探討

劉紅舟

（中國有色桂林礦產地質研究院有限公司，廣西 桂林 541004）

我國快速發展的同時，對礦產資源的消耗也在與日俱增。礦產資源是工業發展的血液，因此應科學合理利用礦產資源，同時也需要不斷提高對礦山的勘查工作水平。

1 礦山地質災害的主要表現形式

我國的發展過于依靠礦山開采活動，因此不可避免就會出現一些地質災害的事情發生，進而給礦山開采工作帶來嚴重的壓力。其中主要的災害類型有：泥石流、地面沉陷、滑坡等，這些都會對影響礦山開采活動，同時還會對周邊居民的生活造成影響。礦山地質災害主要表現在以下兩個方面：①一些煤礦的采空區的上方容易出現地面塌陷，進而對地表建筑帶來危害，如公路斷裂、房屋坍塌等，不利于土地資源的再生利用，同時還會產生嚴重的生命財產損失。②一些礦山地層被破壞后，會導致大量的水流入到其中，而許多礦山開采中會產生大量的巖粉，進而對地下水造成嚴重的污染，這會直接影響周圍居民的用水安全。

2 物探方法在礦山地質災害勘查中的應用意義

安全生產是人們始終追求的內容，同時是人們生產生活的基本保障。人們若想安全生產，就必須克服種種不利的因素及險境，為自己爭取安全生產的條件。礦山地質災害防治工作可以通過人們有效的手段，來改變礦山地質災害的產生過程，進而最大限度的減輕與防治災害的發生。礦山企業在生產經營過程中，“安全”始終放在首位，因此需要積極建立良好的安全形勢，這也是我國的一項基本國策，是保護勞動者生命健康的重要內容。安全生產是礦山企業工作的生命線，若沒有安全作為保障，則談不上生產，更談不上效益，同時也無法實現礦山的穩定發展與職工的家庭幸福。因此，只有科學合理運用好物探的方法，進行礦山地質災害勘查工作，全面提高礦山企業安全生產管理水平，才可以確保企業能夠安全生產經營，才可以為企業提供最大化的利益，才可以確保企業能夠在激烈的競爭中保持競爭力。

3 物探技術在礦山地質災害勘查中的應用

（1）物探數據采集工作。①高密度電阻率法的數據收集工作。此方法主要是通過水文、工程及環境地質勘查過程中的實際需求所研發出來的一種高密度電阻率法，它通過對不同地層之間的電阻率差異，分析該地質的電場分布特點及變化規律來進行勘查，進而來研究各種難以勘查的地質構造。運用此方法進行礦山地質災害勘查會涉及到大量的數據，同時具備較強的測量精度，若在電性不均勻分布的地層中使用此方法能夠獲得很好的地質測量結果。②淺層地震勘查的數據收集工作。淺層地震勘查主要是通過地震縱波反射來進行物探，原理是地震波在礦山深處傳播的過程中，一旦遇到具有彈性的反射面就會產生波反射現象，之后再通過接受波反射，對接受數據的特征進行分析，這樣就可以對礦山地質有著較為清楚的了解，進而取得相應的勘查結果。在進行野外數據收集工作時，還需要抵抗與識別一定的干擾，在進行數據分析時將其記錄下來，這樣是運用工程地震反射是否成功的關鍵所在。數據收集過程是非常重要的，其好壞會直接影響到勘查結果的精準度。因此在實際的勘查過程中，還需要根據當地的情況，結合野外觀測系統及儀器參數，選擇具有代表性的區域進行勘查實驗。

（2）勘查數據分析與處理工作。①高密度電阻率法的數據分析與處理工作。在對高密度電阻率法所得數據分析與處理時，首先需要將所獲得的視電阻率進行格式上的轉換及數據預處理，之后再通過地形校正等方式進行計算，來獲得最后的視電阻率。然后在核對的基礎之上，得到該區域視電阻率成像圖，這樣就可以初步對勘查區域的地址情況具有初步的解釋。經過數據預處理模式后，需要對轉換格式后的視電阻率進行壞點的消除，同時還需要注意要保存一些數據較為相同的數據點。在通過對現場的試驗及與其它材料分析處理后，可以得到正演及反演計算參數。預處理后的數據必須要進行修正，然后在數據所呈現的成像圖下進行合理的繪制。其反演計算主要是根據測量所得的高密度電阻率原始數據成像圖，來進行科學合理的計算，同時確定地下的真電阻率分布情況。②淺層地震的數據分析與處理工作。首先要確保地震原始數據記錄較好，其中所遇到的干擾波主要有面波與聲波兩種。進行全頻道記錄的頻譜分析后來進行記錄頻譜的直觀反映。在選擇記錄頻譜時，應詳細分析整個過程，同時分別可以采用三種模式來進行數字濾波處理，即低通、高通及寬帶通。當經過多次試驗后，再進行一維濾波及FK二維扇形濾波的合理記錄，最后再通過想干加強的方式對其中所存在的干擾波進行消除處理。其中關于疊后的時間剖面進行濾波處理及中間值的處理，可以確保最終輸出的信噪效果，進而提高勘查效果的準確性。

（3）物探勘查效果的評價分析。①高密度電阻率法的勘查效果分析。若在一些礦山旱季與雨季較為分明的地區，可以將此方法的數據采集分為兩次進行，主要是在雨季的前后。在旱季時期，區域氣候會較為干燥，礦山下部深入所蘊含的水分及潛水都會讓地表淺層處于高阻狀態。②淺層地震反射波的勘查效果分析。礦山地質災害勘查為了能夠與高密度電阻率法勘查結果相對比，還需要通過淺層地震反射博的方法來進行勘查工作，即采用一E測線的勘查方式，同時需要將時間剖面轉化為深度剖面。通過這兩種物探方式所收集到的豐富數據進行對比分析，來相互進行推理與驗證，這樣會避免單一勘查結果失準現象，進而大大提高礦山地質災害勘查效果。

4 礦山地質災害防治策略

大部分的礦山地質災害是較為常見的，因此在對其進行勘查的過程中會采用物探的方式來進行。可以使用高密度電阻率法，這種方式就是對巖土之間所存在不同的導電性的特點加以利用，進而分析所得數據來進行勘查，此方法常用于較淺的采空區地下水系之中。若區域較為復雜，應當加強地面觀察站的建立與觀測，同時對地表建筑物所受到的開采損害情況進行分析與調查，對塌陷問題進行測量。最后獲得所有數據后，要仔細做好參數分析，確保最終地下繪制結果的精準性。

5 結語

綜上所述，隨著現代科學技術的進步，物探方法在礦山地質災害勘查工作中的應用越來越廣泛。相關工作人員應當進一步加強物探方法的應用研究，建立完善的物探體系，最大限度的保障礦山生產經營的安全，進而為構建和諧社會做出應有的貢獻。