地質(zhì)勘探的理論基礎(chǔ)及地質(zhì)勘探技術(shù)分析

潘偉　李萬增　蘇明偉

摘 要：文章首先簡述了地質(zhì)勘探的理論基礎(chǔ)，然后分析了地質(zhì)勘探遵循的原則，最后重點(diǎn)探討了地質(zhì)勘探技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：綜合地質(zhì)勘探；方法；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，勘查工程取得了很好的發(fā)展，地質(zhì)勘探是對人類生產(chǎn)和社會生活環(huán)境的調(diào)查，是對地形地貌和地下固有的礦物或特定區(qū)域的礦產(chǎn)需求的開探和研究工作，因此綜合地質(zhì)勘探被廣泛的應(yīng)用，本文就綜合地質(zhì)勘探方法在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的探討。

一、地質(zhì)勘探的理論基礎(chǔ)

（一）地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展

勘探技術(shù)的發(fā)展為地質(zhì)業(yè)的進(jìn)步發(fā)展提供了便利，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷普及，我國煤礦的地質(zhì)勘探技術(shù)也在不斷發(fā)展。新中國成立之初，我國煤礦中大約只有20人是技術(shù)人員和500來名鉆探工作者。隨著人們對技術(shù)和科學(xué)理解的不斷加深，煤礦業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在已有大約12萬人從事地質(zhì)勘探工作，為煤礦業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。煤礦業(yè)的勘探技術(shù)不僅涉及鉆探、物探、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、航空測量還涉及煤質(zhì)化驗(yàn)和古生物的鑒定等。

（二）地質(zhì)勘察技術(shù)在煤礦中的重要作用

首先，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一詞是煤礦事故中出現(xiàn)頻率最高的一詞，很多事故的發(fā)生都與它有直接或間接關(guān)系，所以它號稱是煤礦的第一號殺手。瓦斯與上下頂?shù)装鍘r層的巖性、含水性、周圍斷層等都有很大的關(guān)系。只有探明井下的地質(zhì)構(gòu)造，提前采取預(yù)防措施，才能減少煤礦事故的發(fā)生。

其次，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)在水害防治方面的作用。采用煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)可以對煤田地下文層的奧灰含水層的富水性和水壓進(jìn)行正確的探測，進(jìn)而可以避免由于煤層底板隔水層太薄在受到內(nèi)張力的情況下會斷裂的損失，經(jīng)過勘測在地質(zhì)構(gòu)造比較的危險(xiǎn)的地方提前采取預(yù)防措施，就可以在很大程度上避免礦井突水事故的發(fā)生。

再次，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)在頂?shù)装迨┕し乐畏矫娴淖饔?。煤礦開采過程頂板事故也是其中一個(gè)常見的事故。造成這項(xiàng)事故的原因是：地質(zhì)構(gòu)造的影響、工藝落后、生產(chǎn)工序不符合實(shí)際、工人素質(zhì)差等，但是最主要的原因是與地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)。

二、綜合地質(zhì)勘探方法

（一）地球物理方法

1.地質(zhì)雷達(dá)法。是近年來發(fā)展起來的新興地學(xué)技術(shù)，不論是在環(huán)境、工程還是煤礦地質(zhì)等的探測中，都有廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)的原理是：首先發(fā)射高頻電磁波，并用一定的接收裝置接收返回的電磁波，然后通過分析接收到的反射波的時(shí)間與位置等參數(shù)來研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)。近年來微電子工藝迅速發(fā)展，相比其他物探方法，地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)具有快速、無損、探測精度高等優(yōu)點(diǎn)。

2.三維地震勘探技術(shù)。三維地震勘探技術(shù)是一項(xiàng)集物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)為一體的綜合性應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用目的是為了使地下目標(biāo)的構(gòu)造圖像更加清晰、位置預(yù)測更加可靠。三維地震勘探信息豐富，得到的資料中包含振幅、相位、頻率等信息，利用這些信息可提取地下巖層的厚度、巖性、結(jié)構(gòu)等信息，可幫助地質(zhì)人員準(zhǔn)確的認(rèn)識地下地層，提高巖體結(jié)構(gòu)分析精度。

3.高密度電法。高密度電法是尋找構(gòu)造破碎帶、斷層及劃分電性差異較大介質(zhì)界面最直觀而有效的物探方法之一.實(shí)際上它是多種排列的常規(guī)電阻率法與資料自動反演處理相結(jié)合的綜合方法，它仍然是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的電法勘探，基本原理與常規(guī)電阻率法相同。其優(yōu)點(diǎn)是：通過電阻率變化情況，能較準(zhǔn)確進(jìn)行地層的劃分，計(jì)算深度和厚度；查明地下是否存在不良地質(zhì)現(xiàn)象。缺點(diǎn)在于：不能對資料進(jìn)行準(zhǔn)確的定量解釋，巖性分層需要參考相關(guān)資料；受地形起伏影響較大；一般受儀器和地形制約，勘探深度有一定限制。

（二）傳統(tǒng)勘察技術(shù)

鉆探，當(dāng)勘探的目的層上部有較厚的蓋層時(shí)。槽探，在地表處常用的一種勘探方法。巷探，利用礦業(yè)巷道進(jìn)行勘探。

三、地質(zhì)勘探技術(shù)分析

（一）地震勘探技術(shù)

地震勘探技術(shù)主要是應(yīng)用地震波在向下傳播時(shí)，遇到介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面，地震波發(fā)生反射，地面根據(jù)反射回來的信號來確定震源特性、檢波點(diǎn)的位置，進(jìn)而根據(jù)這些記錄來推斷巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。地震勘探技術(shù)在煤田和工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)研究方面有著廣泛的應(yīng)用。在煤田淺部，一般是不超過800m的范圍，地震勘探技術(shù)可以被直接采用，在煤田深部，就必須采用礦井地震勘探技術(shù)。

（二）地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)就是基于低下介質(zhì)的電阻率、介電常數(shù)等參數(shù)的差異，利用高頻電磁脈沖波的發(fā)射，來探測目標(biāo)地質(zhì)情況的一種物理方法。這種方法采用了先進(jìn)色雷達(dá)技術(shù)可以清楚地探測到一定范圍內(nèi)巖石、空洞、水體等的分布和巖性變化情況，從而精確地確定井區(qū)的水、巖分布情況，為煤礦的開采提供很重要的資料。

（三）高密度電阻率法

高密度電阻率法是以巖土介質(zhì)的導(dǎo)電性為基礎(chǔ)，通過觀測和研究人工建立的地中穩(wěn)定電流場的分布規(guī)律來達(dá)到找礦或解決地質(zhì)問題的目的。高密度電阻率法有很多工作方法，它是最新發(fā)展并推廣的新技術(shù)。較之常規(guī)電阻率法它有很多優(yōu)點(diǎn)主要是：測點(diǎn)密度大、多極距和多裝置形式，并且可以通過求取不同比值參數(shù)從而突出異常信息的特點(diǎn)。

（四）礦井瞬變電磁技術(shù)

礦井瞬變電磁技術(shù)也被稱為礦井瞬變電磁法它是一種非接觸類的探測技術(shù)，屬于時(shí)間電磁法。這種方法在工作時(shí)，發(fā)射和接受回線邊長依據(jù)采掘空間斷面的大小選擇，能夠加大發(fā)射功率和接收回線匝數(shù)增加二次信號的強(qiáng)度，進(jìn)而可以增大瞬變電磁法的順層。這種方法也是新發(fā)展起來的勘探技術(shù)，它有廣闊的應(yīng)用空間。

（五）無線電波透視技術(shù)

無線電波透視技術(shù)又被稱為坑透法，它是通過地下質(zhì)體發(fā)射高頻無線電波，可以通過觀測電磁波在傳播過程中場強(qiáng)的衰減情況，以此來確定地質(zhì)異常體的位置和形態(tài)。這種技術(shù)是從國外的勘探技術(shù)中引進(jìn)來，在我國的發(fā)展時(shí)間還不長，一些相關(guān)技術(shù)不太成熟，有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。

四、結(jié)語

總之，地質(zhì)勘探在找礦中具有重要意義，它是關(guān)系到采礦業(yè)發(fā)展的重要條件，因此，我們應(yīng)高度重視起地質(zhì)勘探工作，利用新技術(shù)、新方法，結(jié)合多種勘查手段，不斷提高地質(zhì)勘探的技術(shù)，這樣才能不斷促進(jìn)能源的發(fā)展，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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