综合物探技术在水文地质中的应用探讨

韩建博

（河北省地矿局第六地质大队，河北 石家庄 050085）

综合物探技术，包括了多种地质水文勘探技术，全面利用综合物探技术，能够有效的降低在矿物资源的开采和生产过程中的安全隐患，从而保证开采和生产人员的安全，并且提高开采与生产的效率。

综合物探技术具有着众多的优点和长处，因此当前已经被广泛的应用在矿物资源开采的水文地质勘探之中，并且取得了良好的效果，这就要求我国的水文与地质勘探企业，要不断加强对综合物探技术的掌握，从而更好的进行勘探工作，为矿物资源的开采和生产保驾护航。

1 综合物探方法与原理分析

1.1 瞬变电磁法

瞬变电磁法，是综合物探技术之中的重要技术和方法之一，它具体的工作原理是，将没有与地线形成连接的通电回路以及导线作为探测场源，然后通过刺激探测对象的方式，来形成二次电流，从而根据不同电磁程度的变化，来判断地质水文情况的一种物探技术。之所以被称之为瞬变电磁法，正是由于所产生的二次电流保持时间非常短暂，因此被称之为瞬变电磁法。

应用瞬变电磁法的理论基础就是电磁感应原理，通过电磁程度的变化来感知矿山内部的地质水文情况，就必须要利用电磁场的变化，从而得到相应的反馈。

瞬变电磁法相比较于其他物探方法而言，应用程度更加便捷，并且所获得的物探结果和信息更加准备，非常使用被应用在当前的地质水文探测之中。它之所以能够获得更加准确的物探信息，正是由于电磁波具有极强的穿透能力，从而能够对矿山内部的情况进行准备的探查。当前在矿物开采和生产之中，很多矿山内部情况非常复杂，采用传统的物探技术和方法往往无法获得准确的信息，从而导致开采工作无法进行，而瞬变电磁法，则能够有效的应对这种情况，为矿物资源的开采提供更加精准的信息支持。

1.2 探地雷达法分析

探地雷达法是除去瞬变电磁法之外的另一个重要物探技术，它也被简称为GPR技术。应用探底雷达法能够非常准确的获得矿山内部的地质水文信息，并且它还能够扩大探索的范围，从而将矿山周边的情况进行全面掌握。具体而言，探地雷达法具有以下特点和优势。

（1）应用探地雷达法，其中的操作流程非常简单并且便捷，降低了物探人员学习探底雷达法的成本，保证了它的实用性。

（2）获得探测结果的速度非常快，因此能够提高物探效率，并且对不同的地质水文情况，能够获得很好的效果。

（3）因为主要利用的雷达探测的技术，因此能够实现对矿山的无损探测，最大程度上保护矿山资源的完整性。

在应用探地雷达法的过程中，为了保证所获得信息的准确性，必须要全面掌握麦克斯韦方程组，从而才能够全面掌握住磁场变化的理论，对矿产资源开发和生产中的地质水文问题进行全面的分析，降低在开发和生产过程中，可能发生的各种安全隐患和问题。具体而言，探地雷达法的探测原理是，利用不同介质之中的介电常数以及电阻率，作为计算和分析的主要参照。将高频无线电磁波对介质内部的情况进行探测和处理。探地雷达法实际上是也是利用电磁波作为探测的主要技术。

在矿山之中，不同的介质会吸收不同量的电磁波，根据这些介质对电磁波的吸收情况，进行判断出矿山内部的地质水文具体情况。

2 综合物探技术在矿山水文地质探测中的应用

2.1 瞬变电磁法的应用

想要更好的利用综合物探技术，从而对矿山的地质以及水文情况进行全面的探测和了解，就必须要牢牢掌握住瞬变电磁法的应用。在瞬变电磁法的应用之中，必须要对瞬变电磁仪进行足够的了解和研究。在使用瞬变电磁仪时，首先要选择位置适合，并且相对稳定的巷道，利用各种物探技术，对矿山内部存在的积水区以及采空区进行探明。为了保证矿物资源的顺利开采和生产，必须要避开矿山内部的采空区与积水区，从而保证开采人员的安全。其次，要将放射线圈以及接收线圈放置在相同的位置上，并且保证两者之间的距离要达到10M左右，而线圈所面对的方向，则是需要探测的矿山内部方向。通常情况下，会将瞬变电磁仪的频率调整在25Hz左右，并且将发射电流控制在17A左右，从而保证设备的正常运行。

2.2 探地雷达法的应用

将反射剖面法作为探地雷达法的主要操作方法，选用SIR-3000地质雷达仪，并将频率设置在一定的范围内，对矿井测量区域进行数据采集。实际操作中发现：当探地雷达法的探测深度保持在1.5m左右时，将会出现较为明显的反射同相轴;处于1.5 m以下的范围内，不会出现矿层分层的现象;当探测深度保持在6 m左右时，将会出现较为复杂的反射同相轴。因此，结合相关的参考资料，可知较为稳定的矿层保持在零米到六米的范围内。而小于6 m范围内的矿层由于反射同相轴较为复杂，必然存在着采空区，容易产生矿层坍塌问题。

3 结语

采用综合物探技术对矿山内部进行水文和地质情况的勘探，能够大大提高勘探的效率和水平，有利于保证后续的矿物资源开采和生产的正常进行。不同的综合物探技术，往往具有着不同的特点和适用方向，这就要求勘探人员在应用综合物探技术之前，必须要对各种物探技术进行综合掌握，并合理分析矿山情况，选择正确并且适合的物探技术，以此来提高综合物探技术的应用水平。对于矿山之中的采空区和积水区的勘探是整个矿山水文地质信息勘探工作中的重中之重，勘探人员要在这方面工作中，正确应用综合物探技术，从而保证后续矿山资源的开发和生产。