金屬礦產(chǎn)勘查中的多通道瞬變電磁技術(shù)分析

馬海

摘? ? 要：多通道瞬變電磁技術(shù)是近年來應(yīng)用比較廣泛的一種新型電磁勘探方法，在勘探過程中具有勘探深度大，勘探結(jié)果分辨率高的特點(diǎn)，在金屬礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用效果尤為明顯。多通道瞬變電磁技術(shù)能夠?qū)碧竭^程中所發(fā)射的電流進(jìn)行同時(shí)記錄，并且可以使用多通道記錄電壓，進(jìn)而使勘探工作的效率得到實(shí)質(zhì)性的提升。在下文中筆者將結(jié)合具體的工程案例，對(duì)金屬礦產(chǎn)勘查過程中多通道瞬變電磁技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的論述分析，旨在于通過本次研究，提升多通道瞬變電磁技術(shù)在金屬礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中的應(yīng)用層次，提升金屬開采工作的整體效率。

關(guān)鍵詞：多通道瞬變電磁技術(shù);金屬礦產(chǎn)勘查;應(yīng)用

1? 引言

多通道瞬變電磁技術(shù)從本質(zhì)上來看屬于地球物理勘探技術(shù)，該技術(shù)類型最早應(yīng)用于地質(zhì)水平勘探工作當(dāng)中。現(xiàn)階段隨著我國(guó)生產(chǎn)力的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求越來越強(qiáng)烈，多通道瞬變電磁技術(shù)以其精確性和穩(wěn)定性，在金屬礦產(chǎn)勘探工作中同樣展現(xiàn)了良好的效果，并在近幾年的實(shí)踐發(fā)展過程中證實(shí)了其強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值。多通道瞬變電磁技術(shù)的應(yīng)用，為金屬礦產(chǎn)勘查工作帶來了新的發(fā)展契機(jī)，勘探技術(shù)人員可以在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)有開采價(jià)值的金屬礦產(chǎn)，同時(shí)能夠最大限度的保證開采地帶的地質(zhì)環(huán)境，使礦產(chǎn)資源的利用走向可持續(xù)發(fā)展的軌道當(dāng)中，在下文中筆者將從技術(shù)角度對(duì)該技術(shù)進(jìn)行展開論述。

2? 多通道瞬變電磁技術(shù)的基本原理

多通道瞬變電磁技術(shù)的勘探原理是通過發(fā)射回線上創(chuàng)造電流脈沖方波的形式，抓住方波下降的時(shí)刻，進(jìn)而創(chuàng)建一種地下傳播力非常強(qiáng)的磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)的作用力下，地質(zhì)體就會(huì)隨之產(chǎn)生一種渦流效應(yīng)，地質(zhì)體的導(dǎo)電性能將會(huì)受到渦流的直接影響，同時(shí)渦流在地質(zhì)體當(dāng)中處于緩慢消失的狀態(tài)，在這個(gè)緩慢消失的過渡區(qū)間當(dāng)中，會(huì)生成一個(gè)逐漸減小的二次磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)不斷地向地表進(jìn)行傳播作用，地表當(dāng)中的接收回線將會(huì)接收二次磁場(chǎng)當(dāng)中傳來的信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員可以通過二次磁場(chǎng)傳來的信號(hào)以及二次磁場(chǎng)的狀態(tài)來判斷地下地質(zhì)體的電性分布狀況。

在金屬礦區(qū)的探測(cè)工作中，主要利用的是多通道瞬變電磁技術(shù)在探測(cè)過程中的電阻差異，由于富含金屬礦物質(zhì)的地質(zhì)資源與普通的圍巖相比電流量明顯較弱，因此現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員就可以根據(jù)這一特性來判斷金屬礦產(chǎn)和普通地質(zhì)資源。

3? 多通道瞬變電磁技術(shù)在金屬礦產(chǎn)勘查工作中的具體應(yīng)用

3.1? 工程概況

在下文中我們以某省的金屬礦區(qū)勘查工作為例，分析多通道瞬變電磁技術(shù)在金屬礦產(chǎn)資源勘查工作當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值。該省在前幾年的勘查工作當(dāng)中一直處于工作效率不高的狀態(tài)，在金屬礦產(chǎn)資源勘查工作當(dāng)中并未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，同時(shí)該礦區(qū)的金屬礦產(chǎn)資源豐富，礦區(qū)內(nèi)巖石分布非常廣泛，擁有非常廣闊的資源開采空間。該省在去年全面引進(jìn)了多通道瞬變電磁技術(shù)用于金屬礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中，經(jīng)過了一年多的使用，該省金屬礦區(qū)的礦產(chǎn)勘查效率得到了明顯的提升，在下文中筆者將具體應(yīng)用進(jìn)行論述。

3.2? 勘查過程中的數(shù)據(jù)采集

在正式勘查工作開始之前，現(xiàn)場(chǎng)工作人員要沿著事先做好的鉆孔來布設(shè)測(cè)量線，布線的方向要視礦區(qū)的勘查結(jié)果而定，該礦區(qū)的布線方向?yàn)镋W向，在數(shù)據(jù)采集的過程中，該礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)投入了50個(gè)工作站進(jìn)行剖面式觀測(cè)，可觀測(cè)點(diǎn)為180個(gè)，信號(hào)的發(fā)射載體為接地式導(dǎo)線，通過連續(xù)滾動(dòng)的方式進(jìn)行布設(shè)，當(dāng)發(fā)射極處于穩(wěn)定的接地狀態(tài)時(shí)，發(fā)射的電極距離為250m，當(dāng)發(fā)射接地電阻比較大時(shí)，發(fā)射的電極距離會(huì)增大到460m，進(jìn)而保證電磁能量在探測(cè)過程中的充足。發(fā)射電流使用10階的PRBS，電流的范圍在8-25A之間。此外，在勘查過程中觀測(cè)軸向電廠分量的過程中，工程技術(shù)人員設(shè)置了一臺(tái)與接收端相同的數(shù)據(jù)采集站負(fù)責(zé)記錄發(fā)射電流的狀況，通過這種方式完美解決了由于大地電阻所引起的實(shí)際電流與標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)電流之間的差異。

3.3? 應(yīng)用效果的具體評(píng)價(jià)

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的勘查工作以及改進(jìn)措施，該礦區(qū)內(nèi)的多通道瞬變電磁技術(shù)的應(yīng)用取得了良好的效果，方法具有強(qiáng)大的實(shí)踐意義，適合在多個(gè)礦區(qū)之內(nèi)進(jìn)行推廣。筆者在參考了具體的工作情況之后，認(rèn)為多通道瞬變電磁技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)可以概括為以下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)勘查現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入斷電處理階段是，其觀測(cè)到的結(jié)果屬于在正常范圍內(nèi)的異?，F(xiàn)象，因此現(xiàn)場(chǎng)的工作人員依然可以依照此觀測(cè)結(jié)果為基準(zhǔn)，對(duì)異常帶的位置進(jìn)行進(jìn)一步的觀察和勘探，這樣一來還能夠消除裝置當(dāng)中所出現(xiàn)的噪聲干擾，使金屬礦產(chǎn)的勘查工作更加準(zhǔn)確。

（2）通過多通道瞬變電磁技術(shù)的使用，能夠消除勘查過程中礦區(qū)高阻巖體對(duì)勘查工作的影響。同時(shí)由于電磁能量的穩(wěn)定性，在勘查過程中受到地質(zhì)影響的程度可以達(dá)到最低，進(jìn)而有效提升現(xiàn)場(chǎng)勘查人員的分辨能力。

（3）現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)工作人員可以自主選取不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行勘查工作，進(jìn)而減少地質(zhì)噪聲對(duì)金屬礦區(qū)勘查工作的負(fù)面影響，使勘查進(jìn)程進(jìn)展更加順利。另外，對(duì)于一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的礦區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以通過提升發(fā)射功率的方式增強(qiáng)二次磁場(chǎng)的強(qiáng)度，使勘查深度得到提升。

（4）多通道瞬變電磁技術(shù)是通過脈沖磁場(chǎng)的多次累積，使勘查結(jié)果的誤差最大限度的降低。另外，在裝置形式比較多的情況下，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以依照礦區(qū)勘查的實(shí)際需求以及金屬的具體位置來合理選取裝置，這樣不僅能夠大幅度減少施工時(shí)間，同時(shí)提升了現(xiàn)場(chǎng)操作的容錯(cuò)率。

（5）多通道瞬變電磁技術(shù)不使用接地回線，因此在工作的過程中不會(huì)對(duì)電阻產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響，這就使得多通道瞬變電磁技術(shù)具有強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性，可以在任何場(chǎng)合當(dāng)中開展勘查工作。

4? 總結(jié)

綜上所述，多通道瞬變電磁技術(shù)在金屬礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中具有重要的價(jià)值，是未來金屬礦產(chǎn)勘探模式的重要發(fā)展趨向。因此相關(guān)部門及工作人員要重點(diǎn)把握該技術(shù)的細(xì)節(jié)，在勘查現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中根據(jù)實(shí)際情況以及相關(guān)的操作規(guī)范對(duì)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，使該技術(shù)發(fā)揮最大的效用。

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