地球物理探測(cè)技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用

王進(jìn)祎

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730060）

礦山建設(shè)是促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)主要內(nèi)容，而在礦山工程當(dāng)中，也勢(shì)必會(huì)開(kāi)展探測(cè)的工作。由于當(dāng)今時(shí)代地球物理探測(cè)技術(shù)應(yīng)用的比較廣泛，因此，在礦山工程當(dāng)中，我們也就可以對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。通過(guò)對(duì)其應(yīng)用，就可以有效提高探測(cè)的密度以及精度，使得探測(cè)的結(jié)果會(huì)更加準(zhǔn)確，由此我們也就有必要對(duì)于這一技術(shù)在礦山工程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 地球物理探測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

一般來(lái)說(shuō)，地球物理勘探技術(shù)主要是指通過(guò)使用一定的專業(yè)儀器設(shè)備，圍繞著某一區(qū)域來(lái)建立物理場(chǎng)，以及在實(shí)際進(jìn)行建設(shè)之后，從這里獲取到相應(yīng)的信號(hào)，從而找出相對(duì)應(yīng)的建設(shè)因素。但由于每一區(qū)域的電場(chǎng)、重力以及影響因素都不同，因而，地球物理勘探技術(shù)也會(huì)存在著其他的優(yōu)點(diǎn)。而在這里，最主要的優(yōu)點(diǎn)便是其具有無(wú)損特性。地球物理勘探技術(shù)的無(wú)害特性主要就是指，使用這個(gè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，幾乎不會(huì)對(duì)周?chē)淖匀画h(huán)境產(chǎn)生影響。不過(guò)，對(duì)于這種技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用也并不會(huì)彰顯出所有的優(yōu)點(diǎn)，相繼也會(huì)出現(xiàn)一些缺陷。例如，干擾的因素比較多。而這一影響也就會(huì)對(duì)于地球物理探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用起到了阻礙的作用。

2 應(yīng)用地球物理探測(cè)技術(shù)的作用

在礦山工程的建設(shè)當(dāng)中，探測(cè)是必不可少的一個(gè)組成部分，這也就會(huì)對(duì)于探測(cè)的技術(shù)提出了更高的要求。而通過(guò)對(duì)相應(yīng)的物探技術(shù)進(jìn)行比較，我們也可以發(fā)現(xiàn)，地球物理探測(cè)技術(shù)會(huì)具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，會(huì)比較經(jīng)濟(jì)，并且具有無(wú)損性的特點(diǎn)。也正是因?yàn)檫@一技術(shù)擁有著這些優(yōu)點(diǎn)，因此在礦山工程當(dāng)中實(shí)際進(jìn)行探測(cè)時(shí)，對(duì)于這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用也會(huì)十分的合適。雖然說(shuō)地球物理探測(cè)技術(shù)會(huì)存在著一定的缺陷，但是將缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行比較，我們也可以對(duì)這些缺點(diǎn)進(jìn)行忽略。在這個(gè)世界上，并沒(méi)有十全十美的探測(cè)手段。而在進(jìn)行多種選擇時(shí)，也就必須選用缺陷小優(yōu)勢(shì)大的檢測(cè)技術(shù)，并且對(duì)之加以合理運(yùn)用。也就是由于對(duì)于礦山的探測(cè)能夠?qū)χ苓叺淖匀画h(huán)境產(chǎn)生非常大的影響，想要對(duì)這些環(huán)境影響幾率加以合理的減少，那么在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，就可以選取在夜晚甚至是其他人為活動(dòng)時(shí)間相對(duì)稀少的時(shí)候來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的工作。通過(guò)利用這一技術(shù)，就可以對(duì)于礦山建設(shè)中的缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)。不過(guò)，將地球物理探測(cè)技術(shù)與礦山的建設(shè)緊密結(jié)合，也就會(huì)帶來(lái)一些新的特點(diǎn)，比如探測(cè)任務(wù)比較緊急，擁有較高的時(shí)間要求，需要保證探測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)等等?？偟膩?lái)說(shuō)，在礦山工程的建設(shè)當(dāng)中，對(duì)于物理探測(cè)進(jìn)行應(yīng)用是利大于弊的。雖然說(shuō)其中存在著一定的缺點(diǎn)，可是這些缺點(diǎn)卻可以通過(guò)一些方式來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)。與其他的探測(cè)技術(shù)相比較，地球物理探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用具有著十分大的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際進(jìn)行礦山工程建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)利用地球物理探測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)行探測(cè)，也有著一定的重要性，不僅可以促進(jìn)礦山工程建設(shè)的發(fā)展，還可以推動(dòng)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

3 對(duì)于礦山工程進(jìn)行探測(cè)的必要性

在礦山工程的建設(shè)當(dāng)中，測(cè)量會(huì)占據(jù)著十分重要的地位。只有經(jīng)過(guò)測(cè)量，才可以對(duì)于某一個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行了解，并且依據(jù)實(shí)際的情況來(lái)進(jìn)行礦山工程的建設(shè)。如果沒(méi)有進(jìn)行測(cè)量就直接建設(shè)，不僅會(huì)導(dǎo)致礦山工程的建設(shè)無(wú)法順利進(jìn)行，也可以造成人力資源以及物力資源的損失，而且還會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)時(shí)間。伴隨著當(dāng)今時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們的生活水平也逐漸得到了提高，也會(huì)更加注重于進(jìn)行礦山工程的建設(shè)。在現(xiàn)代化的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，礦山工程的建設(shè)是十分重要的。也正是因?yàn)榈V山工程建設(shè)十分重要，因此礦山工程的探測(cè)也就更加重要。在實(shí)際進(jìn)行礦山工程建設(shè)之前，必然會(huì)進(jìn)行檢測(cè)，探測(cè)的成果也會(huì)直接影響了施工的品質(zhì)。這樣，也就會(huì)增加勘探技術(shù)的要求。如果勘探技術(shù)并不宜應(yīng)用礦井工程的建造當(dāng)中，那將會(huì)對(duì)人類的生活帶來(lái)危害，比如交通。而且，因?yàn)楫?dāng)前礦井工程的建造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不是非常統(tǒng)一，并且探測(cè)地點(diǎn)比較駁雜，那些就需要依據(jù)實(shí)際地區(qū)的特點(diǎn)來(lái)對(duì)于探測(cè)的方式進(jìn)行調(diào)換，這樣也就會(huì)嚴(yán)重阻礙著礦山建設(shè)的發(fā)展。

4 礦山工程中對(duì)于地球物理探測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 走時(shí)速度層析成像法

走時(shí)速度層析成像法也可以應(yīng)用于對(duì)礦山施工中混凝土壩體內(nèi)部應(yīng)力強(qiáng)度分布的測(cè)量。比如，對(duì)于某一種已經(jīng)通過(guò)專業(yè)評(píng)估并證實(shí)抗拉強(qiáng)度還不夠的混凝土拱形重力壩。如果要想對(duì)內(nèi)在的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)利用彈性多層析成像探測(cè)的方式就能夠?qū)崿F(xiàn)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，也就可以得出混凝土的強(qiáng)度是否不足。經(jīng)測(cè)試，我們可以發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度不足，通過(guò)分析也就表明重力壩的下游表面受到了風(fēng)化侵蝕的影響。不過(guò)，對(duì)于其整體的強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，混凝土的強(qiáng)度也是足夠的。

圖1 彈性多層析成像探測(cè)法

4.2 電阻率層析成像法

電阻率層析成像法主要會(huì)運(yùn)用于對(duì)礦山建筑土石壩非正常滲漏的檢查是檢測(cè)中。比如，在一座礦山水庫(kù)的上下游邊坡，就會(huì)出現(xiàn)了很多的非正常滲漏的現(xiàn)象。當(dāng)水庫(kù)管理人員在確定了滲漏因素以及使用措施并加以處理以后，依舊會(huì)存在著滲透的問(wèn)題。而要想進(jìn)一步對(duì)于深漏的原因進(jìn)行確定，也就需要對(duì)于事故現(xiàn)場(chǎng)的狀況進(jìn)行了解，利用電阻率層析成像法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)利用這一方法，就可以幫助工作人員發(fā)現(xiàn)不正常滲漏的地方。不過(guò)，在對(duì)于電阻率層析成像結(jié)果進(jìn)行判斷過(guò)程中，也需要對(duì)于電探反演的結(jié)果，以及相關(guān)的資料進(jìn)行整合。如果深度的區(qū)域比地下水位高，則也就可能說(shuō)明蓄水的問(wèn)題太深了，而不能代表著穩(wěn)態(tài)滲流才是引起水電站大壩下游面漏水的主要因素。通過(guò)實(shí)際的滲漏水量檢測(cè)，我們也就能夠看出，滲漏水量增加基本上出現(xiàn)在暴雨以后。這樣也就會(huì)知道，礦山水電站大壩下游異常深漏的成因，會(huì)和壩體的材質(zhì)存在非常密切的關(guān)聯(lián)。

4.3 多道瞬態(tài)面波法

多道瞬態(tài)面波法也可以使用于土壤液化潛力評(píng)價(jià)當(dāng)中。例如，在地震爆發(fā)以后，可能也會(huì)使得地震所影響的地方產(chǎn)生了土地液化的跡象。為了對(duì)于地震影響范圍的土地液化狀況做出分析，于是人們也就能夠通過(guò)多道瞬態(tài)面波法，對(duì)地震影響區(qū)域內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)土壤液化潛力的掃描。并且通過(guò)這一方法的掃描結(jié)構(gòu)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤液化能力的評(píng)估。同時(shí)，多道瞬態(tài)面波法也可以運(yùn)用在對(duì)土壤改良效果的評(píng)估之中。例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了土壤異化潛力比較高的區(qū)域，要想修建建筑人們也就必然進(jìn)行對(duì)土壤的改善，在經(jīng)過(guò)對(duì)于改善后的土壤進(jìn)行了評(píng)估之后，也就可以保證了建筑的地基可以更加堅(jiān)實(shí)。這樣，人們也就能夠了解多道瞬態(tài)面波法在礦山的建造當(dāng)中已經(jīng)具有了一定的評(píng)估功能。

圖2 多道瞬態(tài)面波法

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在礦山工程的建設(shè)當(dāng)中，對(duì)于地球物理探測(cè)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是很有必要的。伴隨著時(shí)間的推移，相信地球物理探測(cè)技術(shù)的缺陷也一定會(huì)得到彌補(bǔ)，而且礦山的建設(shè)也會(huì)得到更快更好的發(fā)展。