综合物探技术在矿山地质勘探中的应用分析

李博

摘 要：对于勘探技术来说，也就是通过对矿山地质环境、水温情况的分析，并对其高效实用，从而改善矿山地质勘探质量。所以，把综合物探技术运用到矿山地质勘探活动中，可以让地质勘探更具现代化和专业化。

关键词：综合物探技术;矿山地质勘探;应用

综合物探技术就是将集中物探技术进行有机整合，并借助现代电子信息技术加以创新，实现远程数据反馈，能够对更深的矿山地质进行更加精确的评价。在我国采矿深度越来越深的背景下，综合物探技术因此勘探精度高、适合深矿井等优势，近几年在采矿行业发挥了重要的作用，有着良好的应用前景。

1 综合物探技术在矿山地质勘探中的应用意义

随着我国社会经济快速发展，综合物探技术被广泛运用在矿山地质勘查活动中，但是从整体角度来说，物探技术发展并不完善，相关技术有待优化创新。在矿山地质勘查过程中，为了保证勘察结果真实有效，需要明确工作要点，结合矿山现场实际情况，采取不同的物探技术。并且通过引进各种现代化技术，对矿区不同物理场分布和变化特点进行分析，整合各项数据，制定专业的地质勘查方案，保证矿山地质勘查工作顺利进行，获取理想的工作效果[1]。

2 综合物探中的几种常用技术

2.1 瞬变电磁法这种技术

在综合物探中十分常见，这种技术也被简称为TEM，是利用电磁的物探法。在实际应用中，TEM技术利用地内矿体的导电和磁功能存在的差异性，以电磁感应为理论依据，掌握勘探范围中的电磁变化，从而在勘探时及时判断可能存在的地质情况，为之后的采矿方案的制定，以及可能出现的问题制定应对措施。比如通过瞬变电池技术，能够在勘探中有效探明矿井采空区域的积水所在位置，对于之后采矿方案的设计具有重要参考，是目前矿山水文地质勘探工作中的一种常用技术。在综合物探中加入TEM， 能够利用其技术优势，扩大勘探面积，利用瞬变电磁所具有的烟圈效应， 实现对测区情况进行较大面积的掌握[2]。

2.2 矿井直流电法

因为矿山地质环境十分复杂，对于矿山地下水文的检测十分关键。通过矿山直流电法能够进行井下大空间的勘探。借助矿产岩石的不同电性进行勘探，以全空间电场理论为核心，对矿井下的水文地质进行综合分析。比如在矿井巷道底板的结构勘探以及富水层的勘探，巷道迎头部分的结构以及富水性探测都可以运用此种技术[3]。

2.3 探地雷达法

探地雷达又称GPR，这种技术在实际运用过程中十分灵活，能够多种地质条件实现有效的探测，提高综合物探的适用范围。这种技术在应用时因其操作工序简单，并能够进行短时间的多次检测，得到了勘探工作者的重视，并常见将其纳入到综合物探的工作中。此外，勘探的速度快，非常高效，并能够满足多种常见地质的检查标准，并且能够实现无损檢测，使这种技术得到了广泛青睐[4]。

3 综合物探技术在矿山地质勘探中的具体运用

3.1 地震勘探技术

3.1.1 技术应用原理

在应用地震勘探技术的时候，技术人员要去野外搜集采集各项资料， 然后处理解释资料的工作可以在室内环境中进行。野外数据采集的过程中， 技术人员要借助人工因素激发地震波，在地震波往下传播的时候，一旦接触到了波阻抗有差异的区域或地层，就会发生折射和反射状况。技术人员利用检波器对折射或者反射的地震波进行接收，并对检波器的实际方位、震源特性、接收结果等信息进行综合研究，从而准确地了解到矿山地质信息[1]。

3.1.2 技术资料

解释开采矿体与周围的岩层的波阻抗具有显著的差异，具体表现为反射波强度与顶底板岩层相比较强，并且可以达到2T的反射波强度。结合此种特点，勘测人员可以应用地震勘探技术追踪波的同相轴并进行后续的对比，从反射波的强度、连续性、相位等方面对其具有的特征进行详细的分析。此外还可以在时间剖面的上了解地层的产状，进一步分析出地质构造的具体特征[2]。

3.1.3 具体的使用方法

在施工过程中需要考虑矿区的实际地质条件，主测线沿倾向布置、联络测线为垂直布置，并保持每条测线之间的间距。在检波器的选用上需要选择规格相同的检波器，其应用方式为两串两并。并且结合不同的勘测区域选择不同的激发方式，一般情况下主要应用炸药震源激发以及可控震源激发[3]。

3.2 综合物探分析

在分析视电阻率剖面图中，可知煤层内若没有产生采空区或其他结构，则剖面图上视电阻率较为稳定，等值线分布变化更加完整平缓，相反，当煤层内产生采空区及其他结构后，等值线在剖面图中呈现为畸变弯曲形状。未填充采空区时，其呈现高阻体，地下水充满采空区后，则呈现低阻体，工作人员可利用彩色剖面图将低阻体及高阻体形式完全表现出来。地层矿区从上至下，逐步展现出高阻、低阻、高阻表现趋势，根据上述分析可知，矿区内若没有其他地质结构或采空区，则视电阻率会更加平缓，展现出分层性特点，但实际矿区视电阻率却未能展现该特征，且在+356m和+431m之间体现出局部与低阻异常显著差异，可判断该区域为采空区，其中填充了一定的积水。瞬变电磁法在应用过程中，由于技术存在盲区，该区域信息缺失则导致人员难以详细了解煤层采空积水区的情况， 因此需与探地雷达法相结合进一步勘探矿区哪些区域含水。此时人员对雷达波反射同相轴进行研究，即可弥补盲区之中的采空积水区数据。该矿区内经分析，表明测线下0～6m处具有稳定连续反射，明确煤层厚度2m， 6～10m区域则反射形态不稳定，较为混乱，判断该区域为采空区，且存在坍塌情况，对比实际现场资料，情况相符[4]。

3.3 铁矿勘探技术应用

铁矿勘探技术可以有效处理铁矿石技术应用问题，尤其是能够收集砂页岩、灰岩等磁场阐述信息。所以，在使用铁矿勘探技术过程中，应该做好矿山现场地质调查工作，确保各项参数控制在8m左右，从而将各种接触参数进行高效使用。首先，在铁矿勘探过程中，应该采用电阻率、激发极化法等方法进行操作，确保各项数据采集和基础操作的合理性，可以满足不同坡面结构操作要求。其次，通过采取瞬变电磁法对检测位置地质情况、水文特点等进行检测，最后判断其深度参数是否满足基本参数设计要求[1]。

3.4 矿产隧道勘探技术应用

矿产隧道勘探技术比较适用于各矿山山脉地质勘探活动中。其中，矿产隧道勘探技术在实际使用过程中，应该注意检测内容，结合矿山基本框架和技术开采要求进行比较分析，从而在实际操作中实现各个区域分段操作。在实际矿产隧道勘探技术时，一般需要利用红外探水法或者总悬浮微粒进行勘探，让该技术可以在勘探中实现操作拓展，结合地质勘探结果进行科学规划，实现不同矿山区域地质勘探，达到高效运行的效果[2]。

4 结束语

综上，将综合物探技术应用到到矿山的地质勘探工作中，能够有效提升矿山勘探的效果，并和现有地质资料相结合，可进一步探明矿区的地质情况和水层分布。为矿井的正常运作，提供了高效的勘探结果。

参考文献

[1] 郭二军.改进型CS图像算法在现代矿山物联网中的应用—— 评《矿山物联网安全感知与预警技术》[J].矿业研究与开发，2020，40（9）：184-185.

[2] 彭同强，綦祖兴，孙林.在矿山水文地质勘查中综合物探技术的应用探析[J].中国金属通报，2020，（17）：105-106.

[3] 耿祥峰.综合物探技术在矿山地质勘探中的应用[J].世界有色金属， 2019，（01）：134.

[4] 周海龙.可持续发展理念下矿山水文地质勘查技术的实施方案[J].世界有色金属，2019，（19）：145.