物探方法在礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用探討

劉紅舟

（中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司，廣西 桂林 541004）

我國(guó)快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)礦產(chǎn)資源的消耗也在與日俱增。礦產(chǎn)資源是工業(yè)發(fā)展的血液，因此應(yīng)科學(xué)合理利用礦產(chǎn)資源，同時(shí)也需要不斷提高對(duì)礦山的勘查工作水平。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式

我國(guó)的發(fā)展過(guò)于依靠礦山開(kāi)采活動(dòng)，因此不可避免就會(huì)出現(xiàn)一些地質(zhì)災(zāi)害的事情發(fā)生，進(jìn)而給礦山開(kāi)采工作帶來(lái)嚴(yán)重的壓力。其中主要的災(zāi)害類(lèi)型有：泥石流、地面沉陷、滑坡等，這些都會(huì)對(duì)影響礦山開(kāi)采活動(dòng)，同時(shí)還會(huì)對(duì)周邊居民的生活造成影響。礦山地質(zhì)災(zāi)害主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①一些煤礦的采空區(qū)的上方容易出現(xiàn)地面塌陷，進(jìn)而對(duì)地表建筑帶來(lái)危害，如公路斷裂、房屋坍塌等，不利于土地資源的再生利用，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。②一些礦山地層被破壞后，會(huì)導(dǎo)致大量的水流入到其中，而許多礦山開(kāi)采中會(huì)產(chǎn)生大量的巖粉，進(jìn)而對(duì)地下水造成嚴(yán)重的污染，這會(huì)直接影響周?chē)用竦挠盟踩?/p>

2 物探方法在礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用意義

安全生產(chǎn)是人們始終追求的內(nèi)容，同時(shí)是人們生產(chǎn)生活的基本保障。人們?nèi)粝氚踩a(chǎn)，就必須克服種種不利的因素及險(xiǎn)境，為自己爭(zhēng)取安全生產(chǎn)的條件。礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作可以通過(guò)人們有效的手段，來(lái)改變礦山地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生過(guò)程，進(jìn)而最大限度的減輕與防治災(zāi)害的發(fā)生。礦山企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，“安全”始終放在首位，因此需要積極建立良好的安全形勢(shì)，這也是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，是保護(hù)勞動(dòng)者生命健康的重要內(nèi)容。安全生產(chǎn)是礦山企業(yè)工作的生命線，若沒(méi)有安全作為保障，則談不上生產(chǎn)，更談不上效益，同時(shí)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦山的穩(wěn)定發(fā)展與職工的家庭幸福。因此，只有科學(xué)合理運(yùn)用好物探的方法，進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查工作，全面提高礦山企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平，才可以確保企業(yè)能夠安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，才可以為企業(yè)提供最大化的利益，才可以確保企業(yè)能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。

3 物探技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用

（1）物探數(shù)據(jù)采集工作。①高密度電阻率法的數(shù)據(jù)收集工作。此方法主要是通過(guò)水文、工程及環(huán)境地質(zhì)勘查過(guò)程中的實(shí)際需求所研發(fā)出來(lái)的一種高密度電阻率法，它通過(guò)對(duì)不同地層之間的電阻率差異，分析該地質(zhì)的電場(chǎng)分布特點(diǎn)及變化規(guī)律來(lái)進(jìn)行勘查，進(jìn)而來(lái)研究各種難以勘查的地質(zhì)構(gòu)造。運(yùn)用此方法進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查會(huì)涉及到大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)具備較強(qiáng)的測(cè)量精度，若在電性不均勻分布的地層中使用此方法能夠獲得很好的地質(zhì)測(cè)量結(jié)果。②淺層地震勘查的數(shù)據(jù)收集工作。淺層地震勘查主要是通過(guò)地震縱波反射來(lái)進(jìn)行物探，原理是地震波在礦山深處傳播的過(guò)程中，一旦遇到具有彈性的反射面就會(huì)產(chǎn)生波反射現(xiàn)象，之后再通過(guò)接受波反射，對(duì)接受數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行分析，這樣就可以對(duì)礦山地質(zhì)有著較為清楚的了解，進(jìn)而取得相應(yīng)的勘查結(jié)果。在進(jìn)行野外數(shù)據(jù)收集工作時(shí)，還需要抵抗與識(shí)別一定的干擾，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)將其記錄下來(lái)，這樣是運(yùn)用工程地震反射是否成功的關(guān)鍵所在。數(shù)據(jù)收集過(guò)程是非常重要的，其好壞會(huì)直接影響到勘查結(jié)果的精準(zhǔn)度。因此在實(shí)際的勘查過(guò)程中，還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，結(jié)合野外觀測(cè)系統(tǒng)及儀器參數(shù)，選擇具有代表性的區(qū)域進(jìn)行勘查實(shí)驗(yàn)。

（2）勘查數(shù)據(jù)分析與處理工作。①高密度電阻率法的數(shù)據(jù)分析與處理工作。在對(duì)高密度電阻率法所得數(shù)據(jù)分析與處理時(shí)，首先需要將所獲得的視電阻率進(jìn)行格式上的轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)預(yù)處理，之后再通過(guò)地形校正等方式進(jìn)行計(jì)算，來(lái)獲得最后的視電阻率。然后在核對(duì)的基礎(chǔ)之上，得到該區(qū)域視電阻率成像圖，這樣就可以初步對(duì)勘查區(qū)域的地址情況具有初步的解釋。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理模式后，需要對(duì)轉(zhuǎn)換格式后的視電阻率進(jìn)行壞點(diǎn)的消除，同時(shí)還需要注意要保存一些數(shù)據(jù)較為相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)及與其它材料分析處理后，可以得到正演及反演計(jì)算參數(shù)。預(yù)處理后的數(shù)據(jù)必須要進(jìn)行修正，然后在數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的成像圖下進(jìn)行合理的繪制。其反演計(jì)算主要是根據(jù)測(cè)量所得的高密度電阻率原始數(shù)據(jù)成像圖，來(lái)進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，同時(shí)確定地下的真電阻率分布情況。②淺層地震的數(shù)據(jù)分析與處理工作。首先要確保地震原始數(shù)據(jù)記錄較好，其中所遇到的干擾波主要有面波與聲波兩種。進(jìn)行全頻道記錄的頻譜分析后來(lái)進(jìn)行記錄頻譜的直觀反映。在選擇記錄頻譜時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析整個(gè)過(guò)程，同時(shí)分別可以采用三種模式來(lái)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，即低通、高通及寬帶通。當(dāng)經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，再進(jìn)行一維濾波及FK二維扇形濾波的合理記錄，最后再通過(guò)想干加強(qiáng)的方式對(duì)其中所存在的干擾波進(jìn)行消除處理。其中關(guān)于疊后的時(shí)間剖面進(jìn)行濾波處理及中間值的處理，可以確保最終輸出的信噪效果，進(jìn)而提高勘查效果的準(zhǔn)確性。

（3）物探勘查效果的評(píng)價(jià)分析。①高密度電阻率法的勘查效果分析。若在一些礦山旱季與雨季較為分明的地區(qū)，可以將此方法的數(shù)據(jù)采集分為兩次進(jìn)行，主要是在雨季的前后。在旱季時(shí)期，區(qū)域氣候會(huì)較為干燥，礦山下部深入所蘊(yùn)含的水分及潛水都會(huì)讓地表淺層處于高阻狀態(tài)。②淺層地震反射波的勘查效果分析。礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查為了能夠與高密度電阻率法勘查結(jié)果相對(duì)比，還需要通過(guò)淺層地震反射博的方法來(lái)進(jìn)行勘查工作，即采用一E測(cè)線的勘查方式，同時(shí)需要將時(shí)間剖面轉(zhuǎn)化為深度剖面。通過(guò)這兩種物探方式所收集到的豐富數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，來(lái)相互進(jìn)行推理與驗(yàn)證，這樣會(huì)避免單一勘查結(jié)果失準(zhǔn)現(xiàn)象，進(jìn)而大大提高礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查效果。

4 礦山地質(zhì)災(zāi)害防治策略

大部分的礦山地質(zhì)災(zāi)害是較為常見(jiàn)的，因此在對(duì)其進(jìn)行勘查的過(guò)程中會(huì)采用物探的方式來(lái)進(jìn)行?？梢允褂酶呙芏入娮杪史?，這種方式就是對(duì)巖土之間所存在不同的導(dǎo)電性的特點(diǎn)加以利用，進(jìn)而分析所得數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行勘查，此方法常用于較淺的采空區(qū)地下水系之中。若區(qū)域較為復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)地面觀察站的建立與觀測(cè)，同時(shí)對(duì)地表建筑物所受到的開(kāi)采損害情況進(jìn)行分析與調(diào)查，對(duì)塌陷問(wèn)題進(jìn)行測(cè)量。最后獲得所有數(shù)據(jù)后，要仔細(xì)做好參數(shù)分析，確保最終地下繪制結(jié)果的精準(zhǔn)性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，物探方法在礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查工作中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)物探方法的應(yīng)用研究，建立完善的物探體系，最大限度的保障礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的安全，進(jìn)而為構(gòu)建和諧社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。