综合物探技术在地质勘查中的分析应用

邓富章

【摘要】地质勘查是进行各种开采活动的基础条件，地质勘查的重要性是不言而喻的，全方位做好对应的地质勘查能够避免在开采过程中出现安全隐患。所以，显而易见的主要意义就是做好地质勘查，能够使得生产的效率在不发生安全事故的前提下得到又好又快的提升。在当前情状下，地质勘探的技术手段具备很多，可是哪些方法因其本身的单一性所以会导致很强的局限性，不能综合采用这下方法以达到能够全面发挥作用的目的是一项亟待解决的难题之一，综合物探技术的出现，就是在整合了单一物探方法的基础之，将其综合起来进行具体运用。本文就是以此为基础进行撰写的，希望能对从事地质勘查工作者们的具体工作能够有所教益。[1]

关键词：综合物探，地质；勘查

1.引言

当前形式下 ， 因为我国的交通建设取得了比以往更多的投资，一些大型的公路工程对于工程勘探以及环境的评定有着不可磨灭的重要意义。所以，长期需要较为精确地调研第四系覆盖层厚度及基岩埋深 （ 或土石界面 ） 。 采用综合物探技术，不但相比一般的钻探方法更能够确保施工周期。而且，相比普通的物探方法更能保证质量以及效率，倘若一定要采用常规的物探方法，工作总量巨大是一个方面，对于业主的施工要求也很难得到满足则是另一个不利之处，正是基于此种原因采用水电物探研究所生产的 SWS-2型多功能勘察与检测仪 ， 不但能够减少工作量， 而且采用综合物探技术进行勘察 ， 也是未来地质勘查的发展趋势。

2. 综合地质物探方法

从性质上来说，综合地质物探方法的综合性是不言而喻的，它的整体利用相对来说是充满全面性而且实用性的。此种方法取了各种物探方法的优势，尽量避免了各种方法所带来的不便之处。具体来说，该种方法充分综合了多种物探、地面测绘、钻探等方式的长处，再加之合理组织，不但从中使得地质勘查工作得到一定程度的质量优化，这种综合采用方法的方式，能够取其中之精华，取出其糟粕之处，进而能够使得点、线、面能够得到综合起来，使得勘查工作从整体上做到多种维度化、立体化、多参数化、多层次化。如果想要实施综合物探方案，一定得注重以下三种原则：在勘查时，必须遵循先地面后地下；地面勘探时，先钻探后物探；地下勘探时，应该保证物探以及钻探的综合性。以沿海地区煤矿地质勘探作为案例，综合地质勘探方法在煤矿勘察中的技术方法，主要有地球物理勘探、坑探工程、钻探工程、地质填图和遥感地质调查等5种。现笔者将会介绍其中的几种方案。

2.1 地球物理勘探

地球物理勘探，也被称之为地球物探，它主要是通过岩石、矿体本身的物理性质，通过各种仪器接收以及发射信号、目的主要是为了探究人工亦或是天然物理场的一种变化状况，据此能够达到掌握地质结构和以及快速找矿床的目标。

普通物探方式中地震以及电阻率这两种方式在勘探工程中的使用范围很广，通过这种方式能够得到的地层资料也会比较全面。物探作为现阶段煤矿资源勘查中一定会采用的方法之一。如图1为土的电阻率法原理简图。

图一

该物探方法能够高效提供绘制基岩起伏所必须的相关信息，能够确定粒状土料场以及大面积有机质沉积层的范围值，在此过程中，也可以确定含地下水地层的地基具体的状况。可是，这种方式能够在获取地层资料中会遭受诸多阻碍，它不可能对一切地基状况都能具备真实可信的数据信息。在煤矿普查以及勘探具体工作中，采取物探这一方式来进行地质问题程度的探究，其了解地质情况的程度也就越高。煤层上覆第四系覆盖层的厚度、含煤地层的分布以及埋藏深度、断层以及构造形态、岩浆入侵体与煤层下伏基底的起伏状况都可以通过物探的方法了解。与此同时，对含煤地层岩性的测量、含煤层数以及厚度和储量的大致估算等也能够在物探的基础之上进行解决。工程实践认为，地球物探在隐伏煤田勘探中能够发挥巨大作用，它不但能够使得普查的速度得到增快，而且勘探速度也能因此提升，工作量可以借此得到提升，地质资料的精确性也可以得到一定提升。

2.2 坑探工程

坑探是從开挖的岩土取作实验室试验的大尺寸原状土样以及扰动土样的一种方式。坑探通常取能进入一个以上工作者的探坑，并且得到的地层资料非常准确周详，是一种最为精确的勘查手段。坑探工程通常分为探槽、探井、探巷和小窑调查以及清理等。如图二为探坑示意图。

图二

探坑亦或是探槽能够选择的方式有人工开挖或者是机械设备开挖，也能够通过专业钻机进行开挖，比如直径大的勺钻，可是在用机械设备开挖的过程中，需要对原状土位置保持一定距离。开挖的范围主要是靠工程周围环境以及经济条件所决定的。通常来说，探槽比探坑来说，深度较浅，但是经济原因会令探坑通常采取最浅深度。为确保探坑以及探槽壁的能够稳定，在一定情况下，会做到使坑壁以及坑底成一个直角，亦或是在两者交接处用钢板支护。对于浅层开挖的探坑，采用倾斜的坑壁较为实惠；对于深层开挖，使用钢板支护是非常实惠的。不管是处在怎样的区域，坑探工程都是作为重要的技术方法而存在的.其运行的步骤一般都是在地质填图之前进行，此种方式的优势主要是能够对地质探究有所帮助。具体而言，就是能够使得地质图的精确程度得到进一步提升。采取地质取样以及地层地质的研究，能够揭露及研究浅层覆盖层下的地层各种情况。岩层的产状重点和地质构造也能够因此得到了解。为确保后期竖井以及生产，可以建部分勘探坑道和竖井兼作生产巷道，做到边探边采。通过此种方式能够揭露及探究浅层覆盖层下的地层，

2.3 钻探工程

这种方法的主要目的是获得各种地质资料信息。是在利用钻探机械转动带动钻杆以及钻头的基础上，向地下钻凿直径小、深度不等（可达千米）的圆孔，从而采取地层样品作对应的观察记录。勘探孔的钻进方式基本上可分为二种：钻孔进尺达到取样深度；取样。根据场地环境、地层条件、土种类别、钻孔目等的不同，一般将钻进方法分为：连续取样、冲击钻进、清水钻进、锤击钻进和回转钻进。用于钻进以及取样的机具称为钻探设备，主要包含电动机、水泵亦或是空压机、绞车以及钻架。在钻探进程中，需进行关注的是因为应力释放而造成的孔壁坍塌和孔底隆起2个问题，而孔壁坍塌的主要原因是受钻孔钻穿土层的天然性质、孔深以及地下水情况的影响。因此，一般为达到稳定钻孔，尤其当钻孔深度在地下水位以下时，采用套管或用冲洗液、水泥浆等做稳定处理。如图三为液动冲击回转钻探系统。

图三

不管是因为什么样的因素所进行的地质勘查，在一开始的钻探阶段里，钻探工程的使用状况是非常普及的，这是一种非常特别的钻探方式。在某些特殊地区，如上覆土层较厚的平原地区和旧矿区的深底部，钻探就成为必不可少的勘探技术手段。而在某些表层土含水较多的地区，常见的探坑工程和其他技术手段受到限制，钻探几乎成为唯一的手段。充分利用钻孔对地层的揭露情况，分析、推断出地质赋存条件。根据钻孔的类型，可以建立专门的钻孔地质资料收集、整理和反馈程序，对各类钻孔探明的地质现象动态实现实时更新，从而实现钻孔勘探方法的效果最优化。

3.结语

俗话说得好“团结就是力量”，一般的物探方式对于地质勘查的具体应用是相当具有局限性的，所以，我们需要的是综合性比较强的综合物探方式进行地质勘查，要将各种物探方式综合起来，这样才能够更加全面地了解地质状况，才可以从宏观、微观两个方面对其进行了解。

参看文献：

[1] 王峪.浅谈综合地质勘探方法在地质勘探中的应用[J].西部探矿，2014（14）：103-104

[2] 尹国良. 综合物探技术在地质勘查中的分析应用[J].四川建材，2008（4）：133-136

[3] 段献军，毛大鹏，赵炳霖. 综合物探技术在水文地质勘探中的应用分析[J].中州煤炭，2013（4）：20-22