综合物探技术在地质勘探中的应用分析

2019-01-03姚鹏飞

中国金属通报 2019年6期

罗顺，姚鹏飞

（核工业二七〇研究所，江西南昌 330200）

随着我国经济的快速发展，我国工程物探行业在这些年取得很大的发展，各种工程物探新技术被广泛应用于各个行业，比如遥感技术、物探勘测技术和矿产信息管理就技术被应用矿产管理和地质勘探的过程中，极大提高了矿产的利用率，为缓解我国用地紧张做出了很大的贡献。

1 传统勘探技术的局限性

我国幅员辽阔，地质结构复杂，这些问题的存在就给地质勘探带来了很大的困难。另外随着矿产不断开采，矿产资源勘测和开采的难度越来越大。这些技术的难题给结构和勘测专业带来了新的挑战，传统的勘探技术已经很难满足地质勘探的需要了，如何将综合物探技术和传统勘探技术有机结合起来成为了新时期勘探发展面临地新的挑战。在新时期传统勘测技术主要存在着以下几个方面的问题[1，2]。

第一是如何科学合理对界面进行有效地划分。这里划分问题主要指的是岩土体和岩石的界面划分问题,以及如何区分地质构造、软弱结构面，以及不良地质体的地质界面的区别等等。

第二是有效解决地质形态存在的问题,在地下进行勘探过程中，地下可能存在不明物体，地下结构以及分布未知的现象，以及如何使用技术手段来提高埋藏位置和埋藏深度的测定。

第三是如何设置岩土参数，使其达到最优。在进行岩石样本测试时很多样品难以进行取样或者进行相应的试验测试。常见的物质如粗颗粒土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。可以根据图1给的数据来设置相应的参数。

2 综合工程物探新技术

（1）瞬变电磁法分析。瞬变电磁法是综合物探技术主要的技术手段，这种技术主要是通过利用瞬变电磁技术来对于勘测地区的地质进行分析研究，重点对矿井采空区积水位置进行准备的勘测和分析。瞬间电磁法的技术又被称为TEM，被广泛应用地质勘测过程中。瞬变电磁法工作原理主要是利用不同物质对于电磁的不同特性来开展工作的，这种技术能够通过分析地下矿体导电功能、磁功能之间的差异，从而获得电磁之间的分布，然后利用相关的电磁理论来对勘测地区物质分布做出科学合理的规划。这种技术能够对矿井不水文地质进行详细的分析和处理，能够大幅度提高水问题的处理效率。这种技术方法能够有效搜集矿井水文的相关数据，从而对数据进行充分分析，从未制定有效地水文灾害解决方案。

（2）探地雷达法。探地雷达法又被称为GPR方法，探地雷达法和其他综合工程物探技术相比，它最大的特点在于这种技术具有很强的灵活性和可扩展性，可以根据不同的地质构造和地质结构制定不同的技术解决方案，从而保障综合物探技术的科学性和合理性。探地雷达法在实际应用到物质勘探过程中主要表现出以下几个特点。第一：在利用探地雷达法进行勘测过程中，工序简便且及操作，能够长时间连续采集数据。第二，这种技术勘测地质效率高、数据采集快，能够根据不同的地质情形制定不同的勘测方案。第三，这种技术是一种无损检测技术，和其他技术相比在效率和速度具有很强的优势。

（3）矿井直流电法。矿井直流电法主要适用于地质结构复杂的地区。随着我国矿产不断开发，矿产开发的地质条件变得越来越复杂，传统的物探技术很难开展地质勘查，但是矿井直流法有效解决了这个问题，这种技术是属于全空间电法勘探的一种，主要是通过对于矿产岩石的电性物理特性进行研究，通过分析不同岩石的电性差异，从而利用电场的相关理论来对于矿井水文地质状况进行详细的研究分析，从而制定合理的解决方案。

3 工程物探新技术在地质勘探中的作用

3.1 工程物探新技术优点

第一个优点，很多工程物探新技术可以实施多地点数据采集和监控，不需要各个监测点进行信息交互，这样就促进物探勘测开展工作的方便性和快捷行，提高了检测效率，同时减少了企业的运营成本。同时物探勘测技术不受复杂环境的影响，在很多条件下都能有效地开展工作，这样工程物探人员就能全天候执行观测任务，从而提高了工作效率。

第二个优点，矿产信息管理信息越来越朝着智能化、自动化的方向发展。现在很多工作都是自助完成的，并不需要人的参与。比如可以利用物探勘测接收机，能够自动完成数据的采集，同时依托于自动控制系统，自主完成信息的采集、传输数据处理，同时可以设置异常报警等功能，这样就可以最大程度提高工作效率，同时减少企业的运营成本。

第三，物探勘测技术处理矿产信息数据拥有着很高的精度以及很高的速度，能够最大程度减小系统带来的误差，从而保障了采集数据的可靠性。这是由于遥感技术精度高、速度快的优点得到矿产行业的广泛认可，迅速在检测行业得到了广泛的应用。

3.2 工程物探新技术存在的缺点

虽然工程物探新技术存在着很多技术优势，但是不可否认在具体工作是还是存在着很多问题，这些问题的解决有利于工程物探新技术进一步发展，具体问题主要有以下几点。

第一个缺点就是点位选择的自由度较低。在实际开展测量工作的过程中，如果通过物探勘测技术进行矿产信息采集时,为了确保得到数据的科学性和准确性,技术人员必须要遵守一定的操作规范,在很多环境下不能有障碍物的干扰。同时在测量点选择上，也要确保这个位置没有强电磁波的区域。因此，在利用物探勘测技术进行地质勘探信息数据的收集过程中，需要技术人员有一定的工作经验，在选择测量点上要做到科学合理，这样就使测量点的选择自由度降低，这样就降低了工作效率

第二个缺点就是测量条件差。实际利用遥感技术开展地质勘探的过程中，很多时候观测的视野十分狭窄，这样就很容易导致多径误差的出现，这样就严重影响了数据的可靠性。例如，在利用遥感技术开展大坝等各种大型项目的监测过程，由于大坝旁边一般是山脉或者是山地，其自身的自然地理环境及植被的差异性会导致对流层延迟改正精度受到不同程度的影响。

4 综合物探技术与传统勘探技术的具体应用

（1）矿产管理方面。地质勘探和勘探主要是对矿产质量、矿产配置、矿产数量做科学合理的规划和利用。我国虽然幅员辽阔，但是可用的矿产面积十分有限，因此必须对于我国的矿产做出科学合理的规范，才能最大程度提高我国的地质勘探利用效率。在工程物探新技术被应用于矿产管理的过程中，要求工程物探人员必须掌握常用软件的使用以及如何进行数据的相关处理，通过利用工程物探软件来分析相关的信息资源,同时结合未来的发展合理的使用和利用现有的地质勘探，同时在规划时一定要把可持续发展的理念植入其中。

另外随着新综合物探技术的不断在地质勘探和勘探中得以应用，使得地质勘探和勘探信息采集的真实性和准确性有了很大的提高。利用遥感技术和地理信息系统来收集地质勘探的信息数据，其形成的统一数据库可以最大程度确保信息的准确度以及为矿产后续规划和使用做了技术保障和提供了相应的技术支持。

（2）地质勘探方面。矿产勘查工作是地质勘探和勘探工作开展的基础。只有对地质勘探进行充分的的界定和研究，才能保证相关部门对地质勘探的审批和管理做到有章可循。新综合物探技术在地质勘探和勘探中的推广应用，可以提高矿产勘查工作的科学性和合理性，同时可以提高勘查工作的效率，使用物探勘测技术可以为地质勘探和勘探的发展提供了全面的技术支持。通过利用物探勘测技术和遥感技术来收集矿产信息数据，然后通过专业的软件进行分析，最终的数据模式不仅为矿产基础信息的形成提供了数据支持，还为实现地质勘探动态管理目标奠定了坚实的基础。