地球物理測井技術在礦山水工環(huán)地質勘測工作中的應用研究

礦產資源的開發(fā)近些年來得到了快速發(fā)展，在資源需求不斷增加的環(huán)境下，礦產的勘探逐漸成為人們關注的熱點，但值得注意的是，僅將目光放在礦產資源上是遠遠不夠的，對于已經發(fā)展的礦產資源

，對其周圍的地質環(huán)境以及使用條件做出客觀評價也是極為重要的，其不僅關系到后期開采施工能否順利開展，也是決定施工方式的重要因素，對于保證施工安全具有重要意義。

地球物理測井技術作為一種深層地質環(huán)境采集的重要手段，不僅可以對地下水源分布，地質組成、環(huán)境構造作出準確計算，得到的數(shù)據結果在地質特征分析方面也發(fā)揮著重要作用

。其通過定點取樣的方式統(tǒng)計目標范圍內地質數(shù)據變化情況，以此為基礎判斷出其水工環(huán)地質。由此可以看出，在礦山水工環(huán)地質勘測工作中融入地球物理測井技術的價值空間是巨大的

，開展地球物理測井技術在礦山水工環(huán)地質勘測工作中的應用研究也將為地質勘測工作帶來新的創(chuàng)新突破點。但是考慮到礦山地質環(huán)境本身的屬性特征，在進行參數(shù)特征進行分析時要充分結合實際情況，無論是從勘測效果的角度出發(fā)還是從勘測工作對地質環(huán)境造成影響的角度，都要求在應用地球物理測井技術時避免盲目注重結果，忽視實際勘測工作實施現(xiàn)狀的問題出現(xiàn)。為此，深入研究如何提高地球物理測井技術在礦山水工環(huán)地質勘測工作中的應用效果承諾為了極具價值的課題。

為此，本文提出地球物理測井技術在礦山水工環(huán)地質勘測工作中的應用研究，分別利用電阻測井、電磁測井以及電場測井對礦山地質的巖石狀態(tài)、地質構造以及水文條件進行勘測，通過這樣的方式，實現(xiàn)對礦山地質環(huán)境的全面了解。在本文的研究下，希望為地質勘測工作的開展提供有價值的參考。

1 基于地球物理測井技術的礦山水工環(huán)地質勘測

對礦山環(huán)境的地質勘查主要從三個方面進行，分別是地質組成、地質構造以及水文條件，因此，本文將不同的地球物理測井主要應用于這三項數(shù)據勘測中。

研究的具體實施由小組成員自行決定，研究方法、課題匯報形式、內容以及小組成員分工由成員討論決定，注意團隊協(xié)作，充分發(fā)揮每個人的優(yōu)勢，使課題能夠快速、高效、合理地展開。教師起指導作用。

1.1 巖石的孔隙度測定

按照表1的關系結構，通過對不同位置的電阻測井的電阻率數(shù)值進行計算，匹配對應的位置信息，就可以得到巖體整體的空隙大小以及分布情況。

這樣就可以得到該電阻測井位置的巖體裂縫狀態(tài)。為了對地球物理測井技術采集到的數(shù)據與實際地質情況之間的關系建立更好的聯(lián)系，建立電阻率測試結果與巖體裂縫之間的數(shù)值關系如表1所示。

其中，d表示巖體裂縫的寬度，λ表示裂縫內填充物的導電系數(shù)，r表示裂縫內填充物的電阻率。

但是在實際的礦山水工環(huán)地質環(huán)境中，單純的地質構成存在較少，大多數(shù)情況下都是與水源分布相伴而生的，這時就需要在對含有水源的情況進行特殊分析。當該電阻測井的位置有水源分布時，此時縫隙內勢必會有水體存在，此時的裂縫寬度可以表示為

然而，實際上并不測量所有的VOCs，而僅僅是它們的一個子集。每個方法測量它自己的VOCs的特定子集，子集可以有很大的變化。因此，不同的TVOC測量可以產生實質上不同的TVOC濃度，這取決于VOCs在其子集中的含量。

地質組成中大多是巖石和砂土，除了需要對二者組成比例進行研究外，更主要的是對構成礦山主要結構的巖石進行狀態(tài)分析。為此，可以利用不同狀態(tài)巖石在電阻率方面的差異，利用電阻測井實現(xiàn)對巖體空隙的分析。一般狀態(tài)下，當巖體出現(xiàn)裂縫時，縫隙內會填充周圍分布密度較高的高流態(tài)物質，主要以水以及粒度較小的砂石顆粒為主。而隨著其在巖體縫隙中的時間推移，其中礦物的含量、顆粒的布局結構以及中間的空隙度都會出現(xiàn)相應的變化，通過這種變化就可以判斷裂縫出現(xiàn)的時間以及裂縫的大小，而不同電阻測井反饋出的結果也顯示裂縫的延伸方向。假設在電阻測井內采集到的電阻率值為R，在相同的巖層當中，如果不含水，限制電阻力數(shù)值的主要因素為裂縫的寬度，此時則有

1.2 地質構造測定

替米沙坦聯(lián)合非那雄胺對非杓型高血壓合并前列腺增生患者血壓節(jié)律性的影響 ………………………… 陳麗曼等（3）：393

其中，d

表示電磁反饋地質體距離地表的距離，E為電磁測井發(fā)出的電磁強度。

那么，地質體的磁場作用大小可以表示為

由于礦山一般分布范圍相對較為廣泛，因此，勘測其地質構造的變化情況是決定開采工程起始位置以及推進方向的關鍵。不同的地質構造對電磁的感應強度不同，可以利用電磁測井對其進行勘測。通過接地源或者不接地源向地下發(fā)送固定的電磁場，通過電磁接收器接收到的磁場強度以及間歇周期判斷構造的類型以及其到地表的距離，再結合二次場的衰減特征曲線，對礦山地下水的分布情況，分布規(guī)模，所處位置的深度作出判斷。除此之外借助瞬變電磁設備體積小的特點，可以探測更深位置的地質數(shù)據，減少表層巖石對其造成的干擾，使勘測結果具有更高的精準性。假設電磁接收到的電磁強度為e，周期為T，衰減系數(shù)為?，此時電磁反饋地質體距離地表的距離可以表示為

其中，e’表示地質體的磁場作用強度。一般情況下，磁場作用強度測試結果與地質構造變化系數(shù)之間的數(shù)值關系如表2所示。

按照表2，以此實現(xiàn)對地質構造深度以及走勢的準確統(tǒng)計，完成對礦山地質構造的準確勘測。

其中，w表示自然電場測井檢測到的電場值，W表示正常狀態(tài)下礦區(qū)位置的自然電場值，δ和ε分別表示水體的電場抵消系數(shù)和地質構造的電場抵消系數(shù)，L和l分別表示檢測到的水域寬度和檢測位置距離比表的距離。

（15）式表明，稅收份額越大，政府提供公共服務的能力越強，公共服務均等化提供的可能性越大，公共服務均等化指數(shù)就越小；政府提供公共服務的效率越高，公共服務均等化提供的可能性就越大，公共服務均等化指數(shù)就越小；城市化率越高，說明公共服務均等化提供的可能性越大，公共服務均等化提供指數(shù)也就越小；人均可支配收入越高，公共服務均等化提供的可能性就越大，公共服務均等化指數(shù)就越小。

1.3 水體賦存位置測定

為了測試所提方法的實際應用效果，本文在實際的礦山地質勘查中進行了應用測試。

自供能電流變彈性體減振器的二維設計和實物圖，如圖2。電流變彈性體塊夾在兩銅電極板之間，分別用銅導線通過線槽與壓電發(fā)電模塊的上下壓板相連，壓電陶瓷因形變所產生的高電壓可為智能電流變彈性材料體提供較強的電場，且電壓幅值隨激振力的大小和頻率而改變，可使減振器能很好的適應振動環(huán)境，達到減振降噪的目的。

通過這樣的方式，計算得到不同井點的數(shù)據信息，即可得到對應的水文分布結果。

2 應用測試

礦山地區(qū)水文條件的準確勘察對安全施工具有重要作用，可以利用自然電場測井對研究區(qū)域水文地質情況展開勘測。吸附在地下巖石顆粒上的水體以及滲透在地質構造中的水體會產生自然電場，借助這一特點，可以對地下水的流向、分布狀況和深度等進行詳細探測。水體對電場的抵消作用主要體現(xiàn)在深度上，電場在水域環(huán)境內經過的距離越長，則對其的衰減作用越強，當自然電場測井檢測到的電場強度出現(xiàn)波動時，則表明水文出現(xiàn)了變化，而導致這種變化的原因可以分為兩類，一個是水流寬度的變化，另一個就是水源距離地表距離的變化。電場強度的計算方式可以表示為

對客戶的責任，讓煒岡在每開發(fā)一個產品之前都會進行至少4個月的市場調研，包括客戶的接受程度、產品的智能化程度、環(huán)保性，以及其在市場的生命力，從而保證該產品可以幫助客戶有所提升。

2.1 測試環(huán)境

本文以某待施工的礦山為測試對象，其地表基本結構示意圖如圖1所示。

近年來，隨著互聯(lián)網的普及以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的廣泛開展，以新產業(yè)、新業(yè)態(tài)、新商業(yè)模式為代表的“三新”經濟蓬勃發(fā)展。要使“三新”經濟保持長久的活力，僅依靠產業(yè)、業(yè)態(tài)、模式的創(chuàng)新是遠遠不夠的，在充分發(fā)揮經驗優(yōu)勢的同時，要謹防落入“路徑依賴”的陷阱。應該充分認識到技術進步是推動“三新”經濟發(fā)展最核心的要素。要做大規(guī)模，需要更多技術創(chuàng)新和成果轉化來實現(xiàn)。對于企業(yè)來說，要加強研發(fā)投入，將科技成果與制造業(yè)、服務業(yè)、農業(yè)等更多的領域結合起來，實現(xiàn)科技進步對全產業(yè)鏈的正向溢出，通過創(chuàng)新驅動來擴大自身發(fā)展空間。

從地表觀察，礦山位于兩個斷裂中間，周圍以丘陵地勢為主，有小面積積水潭，水深為10.2m，經過地質采樣發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的主要是二迭系山西組構造，地表土層厚度為0.6m～1.2m，平均厚度為0.9m，地表巖體的變異系數(shù)在20.3%～45.0%之間，巖體類型為花崗巖，性質相對穩(wěn)定。地下2m距離內厚度為0.3m～0.6m不等的炭質泥巖，部分區(qū)域出現(xiàn)黑色泥巖與砂質泥巖混合體，厚度在1.6m～2.05m之間。礦區(qū)內有近南北的單向傾斜構造，傾斜貫穿整個礦區(qū)，傾角約為26°，并將積水潭和褶皺分布區(qū)劃分在不同的空間范圍內。除此之外，礦區(qū)另一個主要特征就是褶曲發(fā)育明顯，并且呈現(xiàn)出明顯的集中化分布趨勢。以此為基礎，采用上文提出的勘測方法，每種測井設計了6個，對該礦區(qū)的水工環(huán)地質進行勘查。

2.2 測試結果

在上述技術上，對本文方法的測試結果進行統(tǒng)計，具體的地球物理測井勘查結果如表3所示。

為了評價勘測結果的可靠性，以礦產的分布勘查結果指標，對比了前期勘查結果，圖2為最終結果。

從圖2中可以看出，本文的勘查結果與實際結果之間具有較高的擬合度，其部分分布走勢與專門的礦產勘測結果完全一致。這表明本文提出的方法可以實現(xiàn)準確的地質勘探。

3 結語

為了實現(xiàn)對礦山地質環(huán)境的準確采集和分析，充分利用現(xiàn)有的技術是十分必要的。本文提出地球物理測井技術在礦山水工環(huán)地質勘測工作中的應用研究，借助地球物理測井技術在地質數(shù)據采集上的優(yōu)勢，實現(xiàn)了對礦山水工環(huán)地質的準確勘測。通過本文的研究，以期為礦山以及不同具有應用需求的地質勘測工作提供有價值的參考，通過提高地質數(shù)據的可靠性，為后期的施工決策提供夯實基礎。

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