综合物探技术在矿山地质勘探中的应用

李跃民

【摘 要】进入21世纪以来，随着全球经济的迅速发展，矿产资源供应越来越紧张，这在不断促进矿山产业高速发展的同时，对安全的标准也越来越高。尤其是随着不断加大矿山开采深度，井下地质条件越来越繁琐，各种矿山事故屡次发生，使企业造成巨大的经济损失。在此基础上，对综合物探技术进行深入研究，进而对井下生产水害进行科学治理。因此，本篇文章针对在矿山地质勘探中合理运用综合物探技术进行讨论。

【关键词】综合物探技术；矿山地质；勘探；应用

随着我国工业化的发展，国内矿产资源需求越来越大，综合地球物理勘探方法作为有效的矿山地质勘查方法得到了广泛重视。根据我国矿山地质勘探现状来看，重力、地面磁法、电法、电磁法等均为常用的勘探方法，但是其各有优缺点，且地球物理异常具有多解性，合理选择几种物探方法配合应用，可在矿山勘探中取得更加可靠的结果。

1 矿山地质勘探概述

基于我国现代矿业发展背景下，精确、科学的进行矿山地质勘查，是提高矿产资源开采效率、增加矿产资源开采量、实现安全开采的重要基础。地球物理勘探是以物理学为理论基础，以各种岩、矿石的物性差异为物质基础，利用地球物理学的方法和仪器设备进行勘探的方法，目前矿山地质物探技术方法较多，但是由于地球物理异常的多解性，若是采用单一的物探方法进行探测，其结果存在一定的风险，而通过多种物探方法的配合应用，可得到不同物性参数，实现相互印证。本文主要围绕综合物探技术在矿山地质勘探中的应用展开具体分析。

2 综合物探的基本原理及应用范围

综合物探技术是将各类物探技术的根本进行有效融合，运用先进的电子技术对其进行不断创新，其主要依据不同的岩石物理性质对其构造进行勘测。运用电子信息设备采集反馈数据，再对地质构造以及不同岩矿石空间分布状况等进行研究及评价。

（1）水文地质探测。这一范围运用综合物探技术最为广泛，以地下水及岩石的电磁特征为主要依据。水文地质综合物探技术对于许多矿山行业来讲都非常关键，可以有效防止事故频繁发生。

（2）考古行业探测。综合物探的原理对于考古来讲非常适用，因为都是通过研究探测位置的物理性质对物体内部情况及构造进行明确，在一定范围内对考古人员提供帮助，使其在不损坏物体表面的状况下，对文物所在具体位置进行探测。

（3）矿山地质灾害勘察。自然灾害具备突发及损坏性特点，为了对这种突发状况进行有效控制，就要对频繁发生自然灾害突发状况的区域进行勘测，从而对灾害进行有效预防。

3 不同类型的物探技术分析

（1）瞬变电磁法分析。瞬变电磁法是综合物探技术的主要构成部分，合理利用瞬变电磁法，可以在实际勘探过程中对矿井采空区积水位置进行合理研究。瞬间电磁法又叫做TEM，属于电磁勘探法的一种。在实际勘探过程中运用瞬变电磁法，主要是根据地下矿体导电功能、磁功能的差异，运用电磁感应理论原理对被测范围内的电磁场变化状况进行综合研究，从而在整个勘探过程中及时找出可能发生灾害的各类地质状况，并运用合理办法对其进行科学处理。在对矿井不水文地质进行分析过程中，运用瞬变电磁法可以对地下水问题的处理效果大幅提升，不断增加综合物探技术的实际运用面积，方便建设人员在这一前提下对瞬变电磁法的烟圈效应进行全面掌握，运用瞬变电磁法有效获取矿井水文地质有关数据，从而制定有效的水文地质灾害解决办法。

（2）探地雷達法。GPR又叫做探地雷达法，探地雷达法在整个运用过程中非常灵活，可以针对不同的地质状况及条件对其进行有效研究，进而确保在实际工作中合理运用综合物探技术。探地雷达法主要具有以下几个特点，首先勘探操作工序简便、连续检测效果好。第二，在整个运用过程中勘测效率高、速度快，可以满足各种地质条件检查标准。最后，探地雷达法采样率高，进而为取得良好的运用效果奠定基础。

（3）矿井直流电法。由于矿产地质条件越来越复杂，现在矿产地下水预测及治理也非常关键，矿井直流电法是全空间电法勘探的一种，主要对矿产岩石的电性区别进行研究，通过组建电场运用全空间电场理论对矿井水文地质状况进行分析及解决，主要对井下巷道顶底板结构及井下巷道迎头结构的富水性超前探测中进行运用。

4 综合物探布置原则

综合物探布置原则与传统的地质勘探多种办法及观念有效融合，通过相互融合构成新的综合勘探方法，从而在地质勘探过程中使勘探进程及质量不断提升，突破过去单一物探办法的局限性，在实际勘探过程中要严格按照先地面后地下的工作顺序，对勘探工作进行有效分配，从而使勘探工作的顺利进行得到保障，使矿山灾害事故发生率大幅下降。在进行地面勘探过程中要按照先物探后钻探的顺序进行，在物探初步推断的异常部位布置验证钻孔，利用钻探成果对物探异常进行验证，从而对所利用的物性资料、物探数据处理及推断解释方法等进行修正，然后本着从已知到未知的原则进一步对物探成果进行综合分析和修改、完善，从到达最好的勘探效果。

5 综合物探技术在矿山地质勘探中的应用

（1）测线布置。现场数据采集是综合物探的主要工作环节及着重点。对测线进行合理布置主要是为了在综合物探过程中，对目标地质体进行有效探测。确保测点对目标地质体的有效控制和物探异常的可靠性是整个工作的重点，这是综合物探方法运用是否能取得良好地质效果的关键所在。

（2）参数设计。参数设计对物探效果及成功率产生严重影响，每个参数的正确设置都对保证综合物探取得良好地质效果的都至关重要。因此，对其中的每个参数都要进行严格分析确定。在进行参数选取过程中，要对探测对象、地形地貌及围岩物性条件等状况综合分析，对其进行整体研究再对数据进行科学分配。例如在地震勘探中就需要：选取采集道数、选取激震方式、选取道间距离、偏移距等。确定采集道数和道间距既要保证空间分辨率、又要考野外施工条件、施工效率、现有仪器设备等多个因素，在许多方面标准都非常高。选取激震方式至少要考虑勘探深度、施工安全、施工效率以及当地行政部门相关规定等；激震方式通常有锤击、落重和炸药三种，锤击震源施工方便但勘探深度小；落重震源在一定范围内可增大勘探深度但设备笨重、施工效率低；炸药震源在石油物探中勘探深度可达几千米，但涉及施工安全以及地方公安部门对爆炸物管制问题。即使有先进的仪器设备和较高的技术水平，但不注意细节上的缺陷，不结合实际条件和勘探目的进行科学的参数设置，结果就会产生极大误差，从而严重影响最终勘探效果。

6 结语

结合以上所述，在矿山地质勘探中只有科学运用综合物探技术，才能使最终结果的精确度不断提升，进而提高物探勘查的成功率。现在我国成熟的物探技术非常广泛，为了使技术运用效果更好，一定要与实际情况相结合，对物探技术方法及参数等进行科学的综合选择，通过多种物探结果进行综合分析推断，保证物探异常解释的可靠性和精确度，以达到良好的地质效果。

参考文献：

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（作者单位：河北省地矿局第四水文工程地质大队）