探礦工程中地球物理勘探技術的應用研究

杜現福

（山東省地質礦產勘查開發局第七地質大隊，山東 臨沂 276000）

1 地球物理勘探概述分析

從概念層面來看，地球物理勘查技術屬于地質技術范疇。該技術以地球物理學為基礎，通過技術融合的方式對物理場的信息進行收集，通過物理場的變化情況，實現有效的地質探索，對地質環境進行判斷，發現各種地質變化規律，通過此種方式，找出各種礦產資源，而且在地球物理勘查技術的作用下，還能對地質環境進行監測，及時的發現各種自然災害。隨著時代的發展，地球物理勘查技術功能越發完善，應用領域也越發廣泛，除了在工程建設以及礦產領域中應用之外，在災害預測方面，地球物理勘查技術也起到了非常關鍵的作用，成為了一種關鍵的災害預測手段，有力的促進工程建設安全性。地球物理勘探的有效開展具有非常重要的意義。從工程建設角度上來看，由于當前的工程項目數量持續增加，工程的品質和安全性受到了各界的高度關注，在工程設計和基礎建設環節，需要對地質環境和水文地質信息進行勘察，水文地質會對工程基礎的穩定性產生主導作用，如果在工程建設過程中缺乏有效的地球物理勘探，就會增加工程隱患，尤其是在大型項目建設中，這種地質風險會大幅度增加，在地球物理勘探工作的作用下，能為工程基礎規劃提供有力依據，實現對各種風險因素的事前控制。由此可見，地球物理勘探工作的有效開展具有非常重要的現實意義，相關部門必須要采取各種措施，促進地質工作質量的強化，為環境工程和建設工程領域的發展做出積極的貢獻。地質勘探方法中主要應用地球物理方法，其中地質雷達法、瞬變電磁法、直流電測探法應用最多。除了這3種外，其他地球物理方法還有大地磁電阻率法、高密度電率法等也用得較多。然而因任何一種方法都有其局限性，若單獨使用，也只能獲得所需范圍內的某一或幾個方面的地質信息，而不能得到整個范圍內的全部詳細勘探信息。因此，為更好了解其地質信息，降低將來工作中可能存在的隱患，減少災害，應盡量聯合利用多種探測方法，即綜合地質勘探方法。為了保證地球物理勘探的有效性，在此項工作的開展過程中，相關部門必要加強過程管理，注重勘探技術的合理應用，正確的選擇勘探方法，高效的獲取精準的地質信息，唯有如此，才能真正的發揮出地球物理勘探的重要作用，達到預期的勘察目標。

2 地球物理勘測法的應用過程

2.1 數據收集

數據收集是地球物理勘測的基礎性工作，也是其中的關鍵工作。探礦數據的收集工作難度很大，需要借助專業的技術和特定的設備，比如爆破技術等，通過爆破產生的振動，獲取相應的地質信息，然后對這些信息進行監測和分析，重點分析信息的諧波情況，以便于及時的發現異常問題，對礦山地質進行有效預測。在數據獲取過程中，需要保證信息數據的精準性，如果數據準確度不足，容易對地球物理勘測產生誤導，嚴重的削弱地地球物理測法的作用。為了保證技術應用效果，可以選擇一個獨立的數據點進行分析，并且把這些信息繪制在同一個平面內，采用動態模式，對加地質變化情況進行觀察，掌握不同情況的立體成像特點，通過高效的數據收集，為的地球物理勘探法的有效應用奠定一個良好的基礎，保證各項技術要點的有效落實。

2.2 數據處理

在數據收集完成以后，需要對這些信息數據進行處理，才能得到具體的勘察結果，這也是地震勘測法的重點應用環節之一。

在地球物理勘測法的應用過程中，前期收集到的各種數據信息，需要使用相應的技術手段進行，通過計算機軟件的處理，把這些信息數據進行具體化呈現，形成立體圖像，然后對模型進行觀察分析，確定最終的地形特征，達到預期的地球物理勘測效果。在這個過程中，需要借助測繪技術和信息處理技術，對區域信息進行全面的收集，保證數據模型的精準性，在對探礦數據分析的作用下，能消除各種外界因素對地球物理勘測法產生的影響，信息數據的準確性可以得到保證，這也是地球物理勘測過程中的腰帶內容，需要引起相應人員的高度重視。

3 地球物理勘測技術的應用原理

3.1 磁電式探礦檢波器

這種檢波器技術本身較為成熟，在使用中可以將檢波器的芯體和通過鋼圈等進行運作，線圈本身可以使用銅線，這樣地面出現震動可以及時反饋到儀器中，實現儀器和設備的共振，然后磁鋼線圈可以使設備內部的通量發生變化，產生感應電動勢，這樣就可以通過裝置進行諧波的輸出，并對諧波進行記錄，實現數據的采集和繪制，從而對地形狀況的監控。磁電檢波器的應用，使用中線圈和磁鐵，和地殼實現共振，一旦出現地殼運動，磁鐵與彈簧片在之間實現共通，并將震動數據傳輸到外殼，進行數據的記錄，實現整個監測過程。

圖1 渦流檢波器

3.2 渦流檢波器

渦流檢波器是一種常見的地地球物理測設備，在地球物理勘測技術的應用過程中起到了非常關鍵的作用，通過這種設備的應用，能有效促進探礦檢測效率的提高，實現地質災害的高效預測。在渦流檢波器中，存在一個圓柱形的永久磁體，將磁靴和檢波器之間形成一個密封的過程，然后在地殼運動時通過磁體的慣性，使得檢波器進行軸向的運動，并輸出運動軌跡，實現對地球檢測諧波的監測。如圖一所示為渦流檢波器，在進行工作的過程中，首先固定線圈和磁鐵之間相互關聯，地殼出現震動的時候磁鐵會出現位移，造成銅套變化，然后將變化傳遞到彈簧中，實現彈簧和磁鐵之間的聯系。通過該設備的應用，能對地質進行有效監控，同時，根據勘察需求，對監控所得的數據信息進行記錄存儲，為后續的工作提供依據。

4 地球檢測波勘測方法

4.1 發射法

關于地球檢測波勘測，現存多種方法，其中發射發的應用頻率較高，屬于一種典型的地球波勘測方法。在發射法的應用過程中，主要是模擬地震環境，發射地球檢測波，在地球檢測波的反射作用下，對這些地球檢測波的變化情況進行分析，從而實現有效的地球監測。

發射法的應用優勢顯著，不僅能獲取精準的地球檢測波信息，而且操作難度較低，有助于提升地球檢測波勘測效率，在該技術的應用過程中，為了保證數據的準確性，需要積極的引入各種高新技術手段，加強技術融合，應用先進監測技術，提高發射法的實際應用效果，在各種復雜的地形環境中也能靈活的應用地震波勘測技術進行災害預測，達到預期的技術應用效果。

4.2 折射法

折射法也是一種常見的地球檢測波勘測手段，該方法主要應用于地形爆破中，其中應用折射法，能把爆破中出現的折線進行投射，通過這些折線的傳播特點分析，繪制相應的圖形，把折線的傳播特點進行更加直觀的呈現，通過這種方式，能對地質環境進行有效的監控，實現地質災害的精準預測，及時的發現異常地質變化，從而達到了高效的地球檢測波勘測效果。

折射法屬于當前地震波勘測中的重要方法，應用頻率較高，而且在長期的實踐過程中證明，該方法的準確度較高，監測結果值得信賴，需要持續的完善技術體系，進一步的優化折射法的實際應用效果。

5 地球物理勘探技術發展趨勢

5.1 數字化勘察技術

在信息背景下，各領域都在向著信息化和數字化的方向發展，地質勘察領域同樣也在努力轉型，結合當前的社會形勢，不斷的完善和革新勘察技術。現階段，在巖土工程勘察中，數字化勘察技術得到了廣泛應用，而且已經逐漸的成為了行業主流，取代了原有的技術應用模式。在該技術的應用過程中，利用信息手段，構建工程模型，模型具有立體化的特點，通過地質信息的填充，可以反映出整體的地質情況，清晰的進行地質表達，給工作人員帶來更加直觀的視覺感受。在數字化勘察技術的應用過程中，對于各種地質信息的收集工作，一定要嚴格的按照行業規范進行，不能出現數據失誤，保證地質信息收集的準確性和全面性，進一步的發揮出數字化勘察技術的優勢作用，推動探礦勘察的數字化建設。

5.2 提高地球物理勘探準確度

地球物理勘探對準確度有非常嚴格的要求，尤其是在當前時代背景下，由于城市人口數量的增加，人員密度更大，如果不能實現有效的地質災害預測，產生的后果是不可預估的，所以，在地震勘探技術的發展方面，技術會向著高精度的方向前行，這也是地震勘探技術的主要發展方向，唯有實現高精度的地震勘探，才能滿足社會穩定發展的需求。隨著地球物理勘探領域的不斷發展，地震勘探技術體系也越發完善，人們對地質結構以及地質環境了解不斷增加，在這個基礎上，應用更加先進的勘察手段，全面的收集地震信息，同時，利用計算機處理技術，把這些抽象的數據信息進行具體化呈現，在高新技術的作用下，信息收集效率更高，有助于實現更加精準的地震預測，對于社會的穩定發展具有非常重要的意義，需要引起相關領域的高度重視。

5.3 提升人員素養

隨著地球物理勘探研發的不斷深入，可以發現地質環境類型越發多樣，而且對地球物理勘探質量也提出了更高要求，地球物理勘探難度大幅度增加，在這種形勢下，為了保證勘察質量，就必須要采取有效措施，消除人員因素對勘察工作產生的干擾，這也是勘察單位需要重點完成的任務。就目前來看，在地震勘探領域中，許多的設計人員都存在能力上的缺失，工作狀態隨意，工作能力不足，專業素養缺失，這些地球物理勘探質量缺陷的主要成因，為此，在地球物理勘探中，勘察單位要對人員能力進行重點考核，確定他們的專業素養與具體的地球物理勘探要求相吻合，同時，要階段性的進行人員培訓，重點的強化人員的職業道德品質，消除消極的工作狀態，在地球物理勘探過程中，可以積極的參考巖土工程勘察現狀，科學合理的進行勘察技術選型，利用自己的專業能力，促進地球物理勘探效果的提升，達到預期的地球物理勘探目標。

5.4 加強地球物理勘探過程控制

地球物理勘探是一項難度很大的工作，由于涉及到了許多的專業性技術要點，所以，為了保證勘察質量，這些技術必須要得到有效落實。對于勘察單位來說，在地球物理勘探技術的應用過程中，需要持續的強化過程控制，保證地球物理勘探技術應用的規范性，這也是勘察單位需要重點完成的任務。在人員專業能力得到保證的基礎上，明確管理條例，對地球物理勘探技術中涉及到的各種要點內容進行闡述，保證工作人員可以全面掌握這些要點內容，在地震勘探技術應用環節，采用責任制的方式，對整個作業過程進行監管，以事前制訂的規范條例為依據，及時的發現各種違規操作問題，并且對相應的人員進行問責，通過此種方式，全面促進地球物理勘探技術應用效果的提升，消除人員因素對地球物理勘探產生的干擾，保證地震勘探質量，實現高效精準的探礦預測。

5.5 加強儀器設備管理

針對地質勘察工作中地球物理勘察所存在的測試儀器和設備管理方面的問題，相應的地質單位以及地質工作人員需要立足于地球物理勘察的實際情況，對相關儀器以及設備的運行情況進行全方面分析，其作為整個地球物理勘察工作中不可缺少的一部分，對地球物理勘察工作水平的提升有著重要的作用。對此，地質工作人員要樹立地球物理勘察儀器和設備管理的意識，在工作開展前期要對實驗儀器以及設備的性能進行檢查，定期對其所有的參數進行矯正，以此來確保其后續可以正常投入使用。在這個過程中，如果發現地球物理勘察儀器以及設備出現性能等方面的問題，地質工作人員要及時進行記錄，后續采取合理化措施來加以維修，從而確保實驗所獲得數據的精確性，提高地球物理勘察工作的質量。

6 結語

綜上所述，地球物理勘探是一項難度很大的工作，需要利用一定的技術手段來實現，現階段，在地球物理勘探過程中，存在多種技術應用類型，包括電法勘探、磁法勘探等，其中地震勘探由于操作便利，應用優勢顯著，得到了業內的廣泛應用，并且在地球物理勘探中起到了非常關鍵的作用。為了保證勘探數據的真實性，在地球物理勘探過程中，技術應用人員需要注重技術應用細節，落實技術要點，真正的發揮出地震勘探方法的重要作用，對地質變化情況進行精準預測，實現自然災害的提前預防，保證人們的生命財產安全。