地质勘探的理论基础及地质勘探技术分析

潘伟　李万增　苏明伟

摘 要：文章首先简述了地质勘探的理论基础，然后分析了地质勘探遵循的原则，最后重点探讨了地质勘探技术分析。

关键词：综合地质勘探；方法；应用

随着经济的发展和科学技术水平的提高，勘查工程取得了很好的发展，地质勘探是对人类生产和社会生活环境的调查，是对地形地貌和地下固有的矿物或特定区域的矿产需求的开探和研究工作，因此综合地质勘探被广泛的应用，本文就综合地质勘探方法在地质勘探中的应用进行了简单的探讨。

一、地质勘探的理论基础

（一）地质勘探技术的发展

勘探技术的发展为地质业的进步发展提供了便利，随着经济技术的不断普及，我国煤矿的地质勘探技术也在不断发展。新中国成立之初，我国煤矿中大约只有20人是技术人员和500来名钻探工作者。随着人们对技术和科学理解的不断加深，煤矿业发展到现在已有大约12万人从事地质勘探工作，为煤矿业的发展做出了巨大贡献。煤矿业的勘探技术不仅涉及钻探、物探、水文地质、工程地质、航空测量还涉及煤质化验和古生物的鉴定等。

（二）地质勘察技术在煤矿中的重要作用

首先，煤矿地质勘探技术在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一词是煤矿事故中出现频率最高的一词，很多事故的发生都与它有直接或间接关系，所以它号称是煤矿的第一号杀手。瓦斯与上下頂底板岩层的岩性、含水性、周围断层等都有很大的关系。只有探明井下的地质构造，提前采取预防措施，才能减少煤矿事故的发生。

其次，煤矿地质勘探技术在水害防治方面的作用。采用煤矿地质勘探技术可以对煤田地下文层的奥灰含水层的富水性和水压进行正确的探测，进而可以避免由于煤层底板隔水层太薄在受到内张力的情况下会断裂的损失，经过勘测在地质构造比较的危险的地方提前采取预防措施，就可以在很大程度上避免矿井突水事故的发生。

再次，煤矿地质勘探技术在顶底板施工防治方面的作用。煤矿开采过程顶板事故也是其中一个常见的事故。造成这项事故的原因是：地质构造的影响、工艺落后、生产工序不符合实际、工人素质差等，但是最主要的原因是与地质条件和地质构造有关。

二、综合地质勘探方法

（一）地球物理方法

1.地质雷达法。是近年来发展起来的新兴地学技术，不论是在环境、工程还是煤矿地质等的探测中，都有广泛的应用。该技术的原理是：首先发射高频电磁波，并用一定的接收装置接收返回的电磁波，然后通过分析接收到的反射波的时间与位置等参数来研究地质结构。近年来微电子工艺迅速发展，相比其他物探方法，地质雷达技术具有快速、无损、探测精度高等优点。

2.三维地震勘探技术。三维地震勘探技术是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术，其应用目的是为了使地下目标的构造图像更加清晰、位置预测更加可靠。三维地震勘探信息丰富，得到的资料中包含振幅、相位、频率等信息，利用这些信息可提取地下岩层的厚度、岩性、结构等信息，可帮助地质人员准确的认识地下地层，提高岩体结构分析精度。

3.高密度电法。高密度电法是寻找构造破碎带、断层及划分电性差异较大介质界面最直观而有效的物探方法之一.实际上它是多种排列的常规电阻率法与资料自动反演处理相结合的综合方法，它仍然是以岩土体导电性差异为基础的电法勘探，基本原理与常规电阻率法相同。其优点是：通过电阻率变化情况，能较准确进行地层的划分，计算深度和厚度；查明地下是否存在不良地质现象。缺点在于：不能对资料进行准确的定量解释，岩性分层需要参考相关资料；受地形起伏影响较大；一般受仪器和地形制约，勘探深度有一定限制。

（二）传统勘察技术

钻探，当勘探的目的层上部有较厚的盖层时。槽探，在地表处常用的一种勘探方法。巷探，利用矿业巷道进行勘探。

三、地质勘探技术分析

（一）地震勘探技术

地震勘探技术主要是应用地震波在向下传播时，遇到介质性质不同的岩层分界面，地震波发生反射，地面根据反射回来的信号来确定震源特性、检波点的位置，进而根据这些记录来推断岩层的性质和结构。地震勘探技术在煤田和工程地质勘察、区域地质研究方面有着广泛的应用。在煤田浅部，一般是不超过800m的范围，地震勘探技术可以被直接采用，在煤田深部，就必须采用矿井地震勘探技术。

（二）地质雷达勘探技术

地质雷达勘探技术就是基于低下介质的电阻率、介电常数等参数的差异，利用高频电磁脉冲波的发射，来探测目标地质情况的一种物理方法。这种方法采用了先进色雷达技术可以清楚地探测到一定范围内岩石、空洞、水体等的分布和岩性变化情况，从而精确地确定井区的水、岩分布情况，为煤矿的开采提供很重要的资料。

（三）高密度电阻率法

高密度电阻率法是以岩土介质的导电性为基础，通过观测和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律来达到找矿或解决地质问题的目的。高密度电阻率法有很多工作方法，它是最新发展并推广的新技术。较之常规电阻率法它有很多优点主要是：测点密度大、多极距和多装置形式，并且可以通过求取不同比值参数从而突出异常信息的特点。

（四）矿井瞬变电磁技术

矿井瞬变电磁技术也被称为矿井瞬变电磁法它是一种非接触类的探测技术，属于时间电磁法。这种方法在工作时，发射和接受回线边长依据采掘空间断面的大小选择，能够加大发射功率和接收回线匝数增加二次信号的强度，进而可以增大瞬变电磁法的顺层。这种方法也是新发展起来的勘探技术，它有广阔的应用空间。

（五）无线电波透视技术

无线电波透视技术又被称为坑透法，它是通过地下质体发射高频无线电波，可以通过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况，以此来确定地质异常体的位置和形态。这种技术是从国外的勘探技术中引进来，在我国的发展时间还不长，一些相关技术不太成熟，有待进一步的研究和发展。

四、结语

总之，地质勘探在找矿中具有重要意义，它是关系到采矿业发展的重要条件，因此，我们应高度重视起地质勘探工作，利用新技术、新方法，结合多种勘查手段，不断提高地质勘探的技术，这样才能不断促进能源的发展，促进社会经济的发展。

参考文献

[1] 吉新萌.商品与质量隧道勘察技术相关问题研究[J].2013.

[2] 周竹生，丰赘.隧道勘察中的综合物探方法[J].地球物理学进展，2011，4（15）.