地球物理測井技術(shù)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的應(yīng)用研究

礦產(chǎn)資源的開發(fā)近些年來得到了快速發(fā)展，在資源需求不斷增加的環(huán)境下，礦產(chǎn)的勘探逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，但值得注意的是，僅將目光放在礦產(chǎn)資源上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，對于已經(jīng)發(fā)展的礦產(chǎn)資源

，對其周圍的地質(zhì)環(huán)境以及使用條件做出客觀評價(jià)也是極為重要的，其不僅關(guān)系到后期開采施工能否順利開展，也是決定施工方式的重要因素，對于保證施工安全具有重要意義。

地球物理測井技術(shù)作為一種深層地質(zhì)環(huán)境采集的重要手段，不僅可以對地下水源分布，地質(zhì)組成、環(huán)境構(gòu)造作出準(zhǔn)確計(jì)算，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果在地質(zhì)特征分析方面也發(fā)揮著重要作用

。其通過定點(diǎn)取樣的方式統(tǒng)計(jì)目標(biāo)范圍內(nèi)地質(zhì)數(shù)據(jù)變化情況，以此為基礎(chǔ)判斷出其水工環(huán)地質(zhì)。由此可以看出，在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中融入地球物理測井技術(shù)的價(jià)值空間是巨大的

，開展地球物理測井技術(shù)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的應(yīng)用研究也將為地質(zhì)勘測工作帶來新的創(chuàng)新突破點(diǎn)。但是考慮到礦山地質(zhì)環(huán)境本身的屬性特征，在進(jìn)行參數(shù)特征進(jìn)行分析時(shí)要充分結(jié)合實(shí)際情況，無論是從勘測效果的角度出發(fā)還是從勘測工作對地質(zhì)環(huán)境造成影響的角度，都要求在應(yīng)用地球物理測井技術(shù)時(shí)避免盲目注重結(jié)果，忽視實(shí)際勘測工作實(shí)施現(xiàn)狀的問題出現(xiàn)。為此，深入研究如何提高地球物理測井技術(shù)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的應(yīng)用效果承諾為了極具價(jià)值的課題。

為此，本文提出地球物理測井技術(shù)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的應(yīng)用研究，分別利用電阻測井、電磁測井以及電場測井對礦山地質(zhì)的巖石狀態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造以及水文條件進(jìn)行勘測，通過這樣的方式，實(shí)現(xiàn)對礦山地質(zhì)環(huán)境的全面了解。在本文的研究下，希望為地質(zhì)勘測工作的開展提供有價(jià)值的參考。

1 基于地球物理測井技術(shù)的礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測

對礦山環(huán)境的地質(zhì)勘查主要從三個方面進(jìn)行，分別是地質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造以及水文條件，因此，本文將不同的地球物理測井主要應(yīng)用于這三項(xiàng)數(shù)據(jù)勘測中。

研究的具體實(shí)施由小組成員自行決定，研究方法、課題匯報(bào)形式、內(nèi)容以及小組成員分工由成員討論決定，注意團(tuán)隊(duì)協(xié)作，充分發(fā)揮每個人的優(yōu)勢，使課題能夠快速、高效、合理地展開。教師起指導(dǎo)作用。

1.1 巖石的孔隙度測定

按照表1的關(guān)系結(jié)構(gòu)，通過對不同位置的電阻測井的電阻率數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，匹配對應(yīng)的位置信息，就可以得到巖體整體的空隙大小以及分布情況。

這樣就可以得到該電阻測井位置的巖體裂縫狀態(tài)。為了對地球物理測井技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)與實(shí)際地質(zhì)情況之間的關(guān)系建立更好的聯(lián)系，建立電阻率測試結(jié)果與巖體裂縫之間的數(shù)值關(guān)系如表1所示。

其中，d表示巖體裂縫的寬度，λ表示裂縫內(nèi)填充物的導(dǎo)電系數(shù)，r表示裂縫內(nèi)填充物的電阻率。

但是在實(shí)際的礦山水工環(huán)地質(zhì)環(huán)境中，單純的地質(zhì)構(gòu)成存在較少，大多數(shù)情況下都是與水源分布相伴而生的，這時(shí)就需要在對含有水源的情況進(jìn)行特殊分析。當(dāng)該電阻測井的位置有水源分布時(shí)，此時(shí)縫隙內(nèi)勢必會有水體存在，此時(shí)的裂縫寬度可以表示為

然而，實(shí)際上并不測量所有的VOCs，而僅僅是它們的一個子集。每個方法測量它自己的VOCs的特定子集，子集可以有很大的變化。因此，不同的TVOC測量可以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上不同的TVOC濃度，這取決于VOCs在其子集中的含量。

地質(zhì)組成中大多是巖石和砂土，除了需要對二者組成比例進(jìn)行研究外，更主要的是對構(gòu)成礦山主要結(jié)構(gòu)的巖石進(jìn)行狀態(tài)分析。為此，可以利用不同狀態(tài)巖石在電阻率方面的差異，利用電阻測井實(shí)現(xiàn)對巖體空隙的分析。一般狀態(tài)下，當(dāng)巖體出現(xiàn)裂縫時(shí)，縫隙內(nèi)會填充周圍分布密度較高的高流態(tài)物質(zhì)，主要以水以及粒度較小的砂石顆粒為主。而隨著其在巖體縫隙中的時(shí)間推移，其中礦物的含量、顆粒的布局結(jié)構(gòu)以及中間的空隙度都會出現(xiàn)相應(yīng)的變化，通過這種變化就可以判斷裂縫出現(xiàn)的時(shí)間以及裂縫的大小，而不同電阻測井反饋出的結(jié)果也顯示裂縫的延伸方向。假設(shè)在電阻測井內(nèi)采集到的電阻率值為R，在相同的巖層當(dāng)中，如果不含水，限制電阻力數(shù)值的主要因素為裂縫的寬度，此時(shí)則有

1.2 地質(zhì)構(gòu)造測定

替米沙坦聯(lián)合非那雄胺對非杓型高血壓合并前列腺增生患者血壓節(jié)律性的影響 ………………………… 陳麗曼等（3）：393

其中，d

表示電磁反饋地質(zhì)體距離地表的距離，E為電磁測井發(fā)出的電磁強(qiáng)度。

那么，地質(zhì)體的磁場作用大小可以表示為

由于礦山一般分布范圍相對較為廣泛，因此，勘測其地質(zhì)構(gòu)造的變化情況是決定開采工程起始位置以及推進(jìn)方向的關(guān)鍵。不同的地質(zhì)構(gòu)造對電磁的感應(yīng)強(qiáng)度不同，可以利用電磁測井對其進(jìn)行勘測。通過接地源或者不接地源向地下發(fā)送固定的電磁場，通過電磁接收器接收到的磁場強(qiáng)度以及間歇周期判斷構(gòu)造的類型以及其到地表的距離，再結(jié)合二次場的衰減特征曲線，對礦山地下水的分布情況，分布規(guī)模，所處位置的深度作出判斷。除此之外借助瞬變電磁設(shè)備體積小的特點(diǎn)，可以探測更深位置的地質(zhì)數(shù)據(jù)，減少表層巖石對其造成的干擾，使勘測結(jié)果具有更高的精準(zhǔn)性。假設(shè)電磁接收到的電磁強(qiáng)度為e，周期為T，衰減系數(shù)為?，此時(shí)電磁反饋地質(zhì)體距離地表的距離可以表示為

其中，e’表示地質(zhì)體的磁場作用強(qiáng)度。一般情況下，磁場作用強(qiáng)度測試結(jié)果與地質(zhì)構(gòu)造變化系數(shù)之間的數(shù)值關(guān)系如表2所示。

按照表2，以此實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)構(gòu)造深度以及走勢的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，完成對礦山地質(zhì)構(gòu)造的準(zhǔn)確勘測。

其中，w表示自然電場測井檢測到的電場值，W表示正常狀態(tài)下礦區(qū)位置的自然電場值，δ和ε分別表示水體的電場抵消系數(shù)和地質(zhì)構(gòu)造的電場抵消系數(shù)，L和l分別表示檢測到的水域?qū)挾群蜋z測位置距離比表的距離。

（15）式表明，稅收份額越大，政府提供公共服務(wù)的能力越強(qiáng)，公共服務(wù)均等化提供的可能性越大，公共服務(wù)均等化指數(shù)就越??；政府提供公共服務(wù)的效率越高，公共服務(wù)均等化提供的可能性就越大，公共服務(wù)均等化指數(shù)就越?。怀鞘谢试礁?，說明公共服務(wù)均等化提供的可能性越大，公共服務(wù)均等化提供指數(shù)也就越小；人均可支配收入越高，公共服務(wù)均等化提供的可能性就越大，公共服務(wù)均等化指數(shù)就越小。

1.3 水體賦存位置測定

為了測試所提方法的實(shí)際應(yīng)用效果，本文在實(shí)際的礦山地質(zhì)勘查中進(jìn)行了應(yīng)用測試。

自供能電流變彈性體減振器的二維設(shè)計(jì)和實(shí)物圖，如圖2。電流變彈性體塊夾在兩銅電極板之間，分別用銅導(dǎo)線通過線槽與壓電發(fā)電模塊的上下壓板相連，壓電陶瓷因形變所產(chǎn)生的高電壓可為智能電流變彈性材料體提供較強(qiáng)的電場，且電壓幅值隨激振力的大小和頻率而改變，可使減振器能很好的適應(yīng)振動環(huán)境，達(dá)到減振降噪的目的。

通過這樣的方式，計(jì)算得到不同井點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，即可得到對應(yīng)的水文分布結(jié)果。

2 應(yīng)用測試

礦山地區(qū)水文條件的準(zhǔn)確勘察對安全施工具有重要作用，可以利用自然電場測井對研究區(qū)域水文地質(zhì)情況展開勘測。吸附在地下巖石顆粒上的水體以及滲透在地質(zhì)構(gòu)造中的水體會產(chǎn)生自然電場，借助這一特點(diǎn)，可以對地下水的流向、分布狀況和深度等進(jìn)行詳細(xì)探測。水體對電場的抵消作用主要體現(xiàn)在深度上，電場在水域環(huán)境內(nèi)經(jīng)過的距離越長，則對其的衰減作用越強(qiáng)，當(dāng)自然電場測井檢測到的電場強(qiáng)度出現(xiàn)波動時(shí)，則表明水文出現(xiàn)了變化，而導(dǎo)致這種變化的原因可以分為兩類，一個是水流寬度的變化，另一個就是水源距離地表距離的變化。電場強(qiáng)度的計(jì)算方式可以表示為

對客戶的責(zé)任，讓煒岡在每開發(fā)一個產(chǎn)品之前都會進(jìn)行至少4個月的市場調(diào)研，包括客戶的接受程度、產(chǎn)品的智能化程度、環(huán)保性，以及其在市場的生命力，從而保證該產(chǎn)品可以幫助客戶有所提升。

2.1 測試環(huán)境

本文以某待施工的礦山為測試對象，其地表基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的廣泛開展，以新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新商業(yè)模式為代表的“三新”經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展。要使“三新”經(jīng)濟(jì)保持長久的活力，僅依靠產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)、模式的創(chuàng)新是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在充分發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢的同時(shí)，要謹(jǐn)防落入“路徑依賴”的陷阱。應(yīng)該充分認(rèn)識到技術(shù)進(jìn)步是推動“三新”經(jīng)濟(jì)發(fā)展最核心的要素。要做大規(guī)模，需要更多技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)。對于企業(yè)來說，要加強(qiáng)研發(fā)投入，將科技成果與制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)等更多的領(lǐng)域結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)科技進(jìn)步對全產(chǎn)業(yè)鏈的正向溢出，通過創(chuàng)新驅(qū)動來擴(kuò)大自身發(fā)展空間。

從地表觀察，礦山位于兩個斷裂中間，周圍以丘陵地勢為主，有小面積積水潭，水深為10.2m，經(jīng)過地質(zhì)采樣發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的主要是二迭系山西組構(gòu)造，地表土層厚度為0.6m～1.2m，平均厚度為0.9m，地表巖體的變異系數(shù)在20.3%～45.0%之間，巖體類型為花崗巖，性質(zhì)相對穩(wěn)定。地下2m距離內(nèi)厚度為0.3m～0.6m不等的炭質(zhì)泥巖，部分區(qū)域出現(xiàn)黑色泥巖與砂質(zhì)泥巖混合體，厚度在1.6m～2.05m之間。礦區(qū)內(nèi)有近南北的單向傾斜構(gòu)造，傾斜貫穿整個礦區(qū)，傾角約為26°，并將積水潭和褶皺分布區(qū)劃分在不同的空間范圍內(nèi)。除此之外，礦區(qū)另一個主要特征就是褶曲發(fā)育明顯，并且呈現(xiàn)出明顯的集中化分布趨勢。以此為基礎(chǔ)，采用上文提出的勘測方法，每種測井設(shè)計(jì)了6個，對該礦區(qū)的水工環(huán)地質(zhì)進(jìn)行勘查。

2.2 測試結(jié)果

在上述技術(shù)上，對本文方法的測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體的地球物理測井勘查結(jié)果如表3所示。

為了評價(jià)勘測結(jié)果的可靠性，以礦產(chǎn)的分布勘查結(jié)果指標(biāo)，對比了前期勘查結(jié)果，圖2為最終結(jié)果。

從圖2中可以看出，本文的勘查結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間具有較高的擬合度，其部分分布走勢與專門的礦產(chǎn)勘測結(jié)果完全一致。這表明本文提出的方法可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的地質(zhì)勘探。

3 結(jié)語

為了實(shí)現(xiàn)對礦山地質(zhì)環(huán)境的準(zhǔn)確采集和分析，充分利用現(xiàn)有的技術(shù)是十分必要的。本文提出地球物理測井技術(shù)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的應(yīng)用研究，借助地球物理測井技術(shù)在地質(zhì)數(shù)據(jù)采集上的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了對礦山水工環(huán)地質(zhì)的準(zhǔn)確勘測。通過本文的研究，以期為礦山以及不同具有應(yīng)用需求的地質(zhì)勘測工作提供有價(jià)值的參考，通過提高地質(zhì)數(shù)據(jù)的可靠性，為后期的施工決策提供夯實(shí)基礎(chǔ)。

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