綜合勘察技術(shù)在礦山地質(zhì)勘察中的運(yùn)用初探

張艷娜

（甘肅煤田地質(zhì)局地質(zhì)局一三三隊，甘肅 白銀 730900）

隨著國家對建設(shè)工程的高度重視，礦山區(qū)域地質(zhì)的資源勘察勘測技術(shù)也已經(jīng)有著質(zhì)的重大突破，但是由于目前我國山大地廣且自然地形復(fù)雜，對于自然地形復(fù)雜的礦山區(qū)域來說，基本的地質(zhì)勘察勘測技術(shù)也還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法基本實(shí)現(xiàn)的進(jìn)行地質(zhì)資源勘察的。因此，積極采用綜合的勘查技術(shù)，對礦山地質(zhì)進(jìn)行全面的勘察，對于提高礦山作業(yè)來講十分有利。因此，工作人員應(yīng)充分利用礦山綜合物探應(yīng)用技術(shù)縮短大型礦山地質(zhì)勘探應(yīng)用時間，采取各種相應(yīng)的新技術(shù)對礦山勘探應(yīng)用方法進(jìn)行不斷完善、優(yōu)化和創(chuàng)新，提高其實(shí)際勘探應(yīng)用研究效果。

1 礦山地質(zhì)勘察主要工作內(nèi)容

礦山工程地質(zhì)管理是近代歐美國家于20世紀(jì)60年代在我國土木建筑工程技術(shù)實(shí)踐中逐步建立發(fā)展起來的一種新的地質(zhì)技術(shù)管理體制。礦山地質(zhì)科學(xué)是以研究求解煤山礦體與地下土體基礎(chǔ)工程地質(zhì)問題，包括礦山地基與礦體基礎(chǔ)、邊坡和地下土體工程等地質(zhì)問題，作為自己的主要研究課題對象。土木建筑工程中任何涉及到鐵礦石、土、地下、水中的部分都可以稱為中國地質(zhì)資源勘察主要調(diào)查對象[1]。

2 勘察技術(shù)種類

2.1 橫波反射法

地球地殼是由多個地殼地層組成的，由于地殼中不同地層的地質(zhì)硬度和不同礦石的組成密度不一樣，這種觀測方法的主要工作力學(xué)原理與目前的地震觀測技術(shù)非常相似，當(dāng)需要觀測地震時用于地震調(diào)查。水下地震儀本身需要連接一個特殊的地震波測量裝置。當(dāng)?shù)叵掳l(fā)生大地震時，地震儀會同時傳輸和連接多個橫波，并在不同的地下移動地層中傳播，而在不同深度地層中橫波波形電阻會顯得有明顯的大小差異，而地震記錄儀器則會同時接收這些不同的地震信號，從而直接傳達(dá)信息給高層地震儀，根據(jù)分析得到的地震信息從而進(jìn)行地震分析，通過精確計算地層反射的橫波的振幅以及可能發(fā)生的地震位置等來判斷整個地層的物理構(gòu)造。不建議采用其他縱或橫波天線是因?yàn)闄M波受其他天線波形的干擾次數(shù)較少而其分辨率也高。這種檢測方法仍然有一定的技術(shù)局限性，只能在國內(nèi)有專用地震儀的一些地方進(jìn)行使用，應(yīng)用領(lǐng)域范圍也不廣闊，只是很適合地震研究院。

2.2 高密度電阻法

顧名思義，這種研究方法就是充分利用電阻和磁電阻，利用量子電的一些基本原理來進(jìn)行科學(xué)研究，這也是粒子物理學(xué)的一種新的科學(xué)研究方法。首先需要對不同的地面電源人工施加不同的電場壓力，在相同的工作電壓下使用電源檢測設(shè)備，通過不同的電極運(yùn)動來供給直流地電流，然后改變地面電源的正負(fù)荷量，如電極運(yùn)動方向電流密度大小和使用測量地電流的專用工具等來獲取同一供電地方的不同電流數(shù)據(jù)，然后通過轉(zhuǎn)換不同的地下電流位置數(shù)據(jù)獲取不同地層位置的地下電流深度信息，這種探測方法的具體工作作用原理其實(shí)是主要依靠不同導(dǎo)電地層的具體導(dǎo)電性質(zhì)和差異來作為理論基礎(chǔ)進(jìn)行研究的，從而通過探測計算出不同地層的導(dǎo)電深度。這種分析方法測量相對來說也會有一定的測量誤差，一旦探測遇到礦山地質(zhì)勘探層中大量有毒的地下水以及人為人工設(shè)置的排水管道等這都會直接影響空氣電阻器的測量分析結(jié)果，對于在礦山中的地質(zhì)勘探測量結(jié)果進(jìn)行分析也會產(chǎn)生較大干擾，產(chǎn)生較大測量誤差。

2.3 多道瞬態(tài)面波法

這種面波檢測處理方法主要原因是由于每個物體面向微波在每次物體沖撞不同方向沖擊波的介質(zhì)感應(yīng)區(qū)域的同時會不斷產(chǎn)生激發(fā)新的一個方向面波，而在每次面波沖撞的一瞬間在整個陸地物體表面會同時不斷產(chǎn)生輕微面向波動，并且同時會出現(xiàn)有明顯的一個面向微波綜合感應(yīng)，通過預(yù)先加工設(shè)計好已裝載好的每個面向微波感應(yīng)傳感器就這樣可以有機(jī)會準(zhǔn)確的的記錄好每個物體面向微波的各種橫向角和垂直角的運(yùn)動度和分量面波感應(yīng)訊號信息以及每個沖擊波的力度和分量感應(yīng)信息波次，最后對面向微波感應(yīng)記錄儀所檢測獲取的每個面向微波感應(yīng)信息然后對其進(jìn)行面波綜合測量分析然后進(jìn)行處理，從而不是分析挖掘出來的礦層內(nèi)部構(gòu)造。面波在不同的面波介質(zhì)中進(jìn)行傳播時的速度通常是不一樣的，通過面波分析計算出來的面波數(shù)據(jù)變化規(guī)律就已經(jīng)可以準(zhǔn)確探測分析出面波礦層的基本構(gòu)造。這種測溫方法通過測量所得出來的溫度結(jié)果也較為準(zhǔn)確且適用后的性能很好。

2.4 鉆探技術(shù)

鉆探地質(zhì)技術(shù)操作是研究礦山土表地質(zhì)里最基本的一項技術(shù)操作，通過這些基礎(chǔ)的地質(zhì)鉆探技術(shù)工作，將礦山地表地質(zhì)進(jìn)行徹底破壞，從而可以確定深層土壤的地質(zhì)成分、濕度，確定整個礦石的地質(zhì)種類、均勻性，最后可以確定整個礦石的地質(zhì)硬度。通過地下鉆探機(jī)的工作或者改變地下鉆孔的地層深度也許就能實(shí)時查明地下是否是沒有地下室的水源，還有也能實(shí)時檢測地下水質(zhì)，于是乎就能為每個工程施工人員提供最基本的工程施工必備材料。

2.5 原位測試技術(shù)

這種探測技術(shù)特別適用于那些難于直接取樣且礦層地質(zhì)較難直接改變的礦山地層，此探測方法不僅能有效的做到避免在礦層取樣探測過程中由于礦層外力場的改變造成地層地質(zhì)變形的不良影響，只是沒有直接改變整個礦層內(nèi)部原本的地質(zhì)構(gòu)造，但也可能需要其他探測技術(shù)的輔助支持，這種探測技術(shù)對于在礦山中的地質(zhì)勘探勘測工作來說也具有重要的技術(shù)研究應(yīng)用意義[2]。

3 綜合物探探測技術(shù)在我國礦山工程地質(zhì)勘探工作中的重要應(yīng)用

3.1 地球物理模型的使用

通過對所有的勘探區(qū)域礦山整體地質(zhì)變化區(qū)域的巖層重力、磁場、電磁及密度地震等基本物探探測技術(shù)，地質(zhì)區(qū)域巖層的重力磁性、密度、地震波速等基本地質(zhì)物理特征資料有可能能夠幫助勘探工作人員更好地對其做出更加科學(xué)、合理化的分析，同時在此基礎(chǔ)上通過分析結(jié)合所有的勘探勘測區(qū)域整體地質(zhì)變化背景、相關(guān)地理數(shù)據(jù)，可以初步構(gòu)建估算出該勘測區(qū)域的整體地球地質(zhì)物理特征模型，通過上述物探技術(shù)可使工作人員不僅可以準(zhǔn)確化地估算確定出該勘測區(qū)域勘探礦山的實(shí)際地質(zhì)資源量和儲藏量，劃分估算出勘探區(qū)域內(nèi)的礦山地質(zhì)斷裂，進(jìn)一步客觀化地評價估算出當(dāng)前該區(qū)域礦山的資源開發(fā)利用前景。

3.2 選擇適合的物探措施

地球物理科學(xué)探測區(qū)域技術(shù)曲線是一種利用不同的物理探測區(qū)域數(shù)據(jù)對同一探測區(qū)域內(nèi)的礦山質(zhì)量進(jìn)行曲線測量，其中主要包括：橫向曲線測量與礦山縱向曲線測量兩種計算方式[3]。

工作人員不僅可以將之前測量到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行實(shí)時科學(xué)計算校正，進(jìn)而與該工礦區(qū)域的主要地質(zhì)礦源資料情況進(jìn)行橫、縱向綜合比較，最后通過計算得出準(zhǔn)確性的信息、數(shù)據(jù)對該工礦山區(qū)的地質(zhì)資源情況及時進(jìn)行科學(xué)勘測。在實(shí)際地質(zhì)勘察工作過程中，要根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場地質(zhì)勘探情況合理選擇各種適合的地質(zhì)勘探勘測技術(shù)，注意同時結(jié)合多種地質(zhì)勘測技術(shù)方法，提升實(shí)際地質(zhì)勘探的勘測準(zhǔn)確性與可靠度。勘探法的方法的準(zhǔn)確使用技術(shù)要求首先應(yīng)該是根據(jù)目前礦山地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與具體地質(zhì)儲存條件情況進(jìn)行準(zhǔn)確測量分析，一旦劃分存在明顯差異就可能會直接造成地質(zhì)測量儀出現(xiàn)異常，地球化學(xué)物理地質(zhì)勘探探測技術(shù)的主要任務(wù)就是對目前礦山地質(zhì)資源具體地質(zhì)儲存量異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，幫助勘探人們能夠明確判斷巖石在地下是否出現(xiàn)地質(zhì)斷裂以及破壞地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

本文對幾種常見的地質(zhì)綜合調(diào)查勘察勘測技術(shù)可以進(jìn)行綜合分析，并詳細(xì)分析了它們各自的基本工作作用原理，它們都能通過綜合的對我國礦山企業(yè)地質(zhì)勘探勘察工作中所遇到的各種問題難點(diǎn)進(jìn)行綜合分析并對此作出科學(xué)判斷，準(zhǔn)確的的分析并找出它們的具體土質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)、特性以及地質(zhì)構(gòu)造物理分層，比單一的綜合勘查勘察技術(shù)中所要求的測量準(zhǔn)確，效率也高，使用管理起來也較為環(huán)保，能節(jié)省大量的時間人力物力，還而且能多次回收利用，對于國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言十分有利。