综合物探技术新进展

■李兴江

（安徽省勘查技术院　安徽　合肥　230031）

综合物探技术新进展

■李兴江

（安徽省勘查技术院安徽合肥230031）

综合物探技术常用于工程地质的勘探过程，随着其技术的不断更新，逐渐形成三维电磁技术、瞬变电磁探测技术等，其较高的测量准确性和操作便捷性，提高了地质勘探的成功率。本文通过阐述综合物探技术的发展方向，举例说明其技术在实际勘探中的应用，为有关人士做更进一步的研究提供参考价值。

综合物探技术进展

现代工业发展对矿物质的需求日益增多，但多数勘探地形复杂，增加开采难度，提高地质监测技术，增强对矿物质开采能力是勘探地质的关键[1]。目前，单一的勘探技术无法更好地满足需求，务必要综合运用不同勘探技术进行探测数据的收集与整理工作，同时将其技术加以提炼、融合，形成综合物探技术，以提高勘探效率。

1　综合物探技术的发展

地质开采的工作量随着勘测地表深度的不断深入而增大，专业人士须要用更加精密的仪器对地表复杂的结构进行分析与测算，以加强对开采人员和器械的安全保障，提高开采的成功率。笔者认为，综合物探技术精确性高、应用性强，通过不断地变化、衍生，逐渐形成矿井瞬变电磁技术、井下弹性波探测技术、三维地震勘探技术等主导的勘探方法，介绍如下：

1.1瞬变电磁探测技术

该技术采用了迎头超前的探测方案。当利用该技术对局部的巷道侧邦和底板探测时，其原理为采用偶极装置方案，对地表物质的构造进行富水性探测研究；另外，在探测过程中，主要采用围绕中心点进行辐射状、多方向水平探测，形成扇形区域以扩大勘测面积，提高探测的准确性。

1.2井下弹性波探测方法技术

弹性波探测技术来源于弹性波理论，针对矿井的地质构造进行超前探测，其特点是针对性强和探测精度高。该探测方法主要有瑞利波与巷道地震超前预测技术（TSP）等，是进行地质勘探时所用次数较多的方法。

瑞利波探测技术主要用于识别分层界面和断层位置，其原理是运用煤矿井下煤层与围岩的波阻抗差异特点进行识别；在开采过程中，是利用巷道掘进工作方法，对前方80m范围内的小构造岩层进行超前探测，尤其是在断层、裂隙带、变薄的煤层等地利用瑞利波探测，效果会非常显著[2]。

另外，弹性波探测的TSP探测技术利用反射地震勘探原理，通过分析井巷波长，对作业前方断层的位置进行探测，之后用一维波动理论进行解释。但该方法受地形因素影响较大，比如煤层顶、底板的异常，都会对现场勘测带来较大的困难，所以很少用于地质勘探。

1.3三维地震勘探技术

三维地震勘探技术是将以重磁电为原理的各种物探方法进行参数的整合而发展形成的。经过长时间的勘探实践，科学家逐渐认识到若要提高综合物探技术水平，必须要将三维技术应用于现代物探原理中，进行联合反演综合研究。当人们利用三维地震勘探技术进行开采作业时，又逐渐创新出如约束外摊法、异常剥离法、顺序修正法和同意修正法等推演方法，能够更精准测算地质参数；同时，将该方法用于探测具有低信噪比地震资料的地形，如盐下构造带，深层岩体等，会产生积极作用[3]。如今，科学家利用以三维技术为基础的物探方法探测复杂区域的油气和油田开发，这将是今后综合物探技术发展的重要方向。

2　综合物探技术新的应用方向

当前，开采行业对综合物探技术的实际运用高度重视，已经将其技术应用于勘探的多个领域。经研究，笔者认为综合物探技术不仅要研究矿产岩层的分布，需多用于预防开采安全事故和监测地质灾害。

2.1矿产储层分布研究

综合物探技术可以探究地表矿产储层的电阻率以及含有的流体性质。在具体应用中，其技术可以测算出油藏上方和下方流过的两次电流差，通过不同频率的电流构造出反映矿产储层的电阻率变化，进而探测出地表岩面的流体性质以判断储层的含油性[4]。将来，综合物探技术将越来越多地用于油田钻井试验，如采用约束外推法测算储层内部电性，确定储层内部的多套油水层以及层级间的电阻率变化，之后利用三维地震资料计算两套储层的电流速度，若测算出某一区域电阻率高、电流速度低，那么将会认定其为含油有利区，以此圈定物质分布的有利区域。但是，运用综合物探技术研究储层需要进一步细分储层内部的层段，这是勘探工作者未来利用其技术进行探测时需要提高的方面。

2.2用于预防采矿风险

在矿物质开采过程中，我们不能忽视如断层、陷落、含水层岩体的坍塌等地质灾害，它们不仅影响机械化开采效率，破坏连续的岩层，甚至引发瓦斯突出、透水等事故，对煤矿的安全生产带来严重影响。

利用三维地震勘探和瞬变电磁勘探等技术对开采过程进行有效的指导。一方面，三维地震勘探可清晰呈现矿层内构造变化，同时利用瞬变电磁法查探断层、矿层顶底板、灰岩层等区域的富水性。各物探技术通过融合、补充以更加完善地质资料，帮助开采人员综合分析地表状况，有助于建立相对完整的地质灾害预警系统，可促进矿产开采的科学、安全。

当前，科研人员发现地裂缝灾害对区域内的山体、公路和居住人员安全的危害较大。那么通过运用瞬变电磁探测对区域进行辐射搜索，确定地缝位置，利用探地雷达反射波穿过地缝，映射出地下形态和深度变化；同样利用三维地震勘探技术接收电波数据，对地裂缝的图像进行模拟测绘，清晰反映出目前断裂状态，可及时通知相关部门做好灾害应急预案，减少人身、财产的损失。

3　总结

综上，综合物探技术的发展迅速，已经逐步衍生出更多的勘探方法。但对于综合物探技术的创新应用，必将基于三维技术的高精度和电磁波的高分辨为基础，以提高准确率、安全生产技术为目的。未来，人们利用综合物探技术进行地质勘探时，既能准确地探测储备丰富的矿藏岩层，又能及时预防地质灾害风险，使开采工程的成效更加显著，为经济发展会创造更多的效益。

[1]何展翔,王永涛,刘云祥,孙卫斌.综合物探技术新进展及应用 [J].石油地球物理勘探,2005,01:108-112+20-21+126.

[2]李文杰,李军峰,刘世凯,周乃恩.自主技术无人机航空物探 (磁/放)综合站研发进展[J].地球学报,2014,04:399-403.

[3]程建远,石显新.中国煤炭物探技术的现状与发展 [J].地球物理学进展,2013,04: 2024-2032.

[4]王德琪.物探技术应用的新进展--环水工地球物理 [J].石油物探译丛,1999,05:85-94.

P624[文献码]B

1000-405X（2016）-9-121-1