野外工作中综合电法勘探技术的应用研究

杨庆亮

摘 要：电法勘探技术是相关技术人员勘察石油、天然气以及各种非金属资源的主要方式。本文依据工作区各矿物层的电性差别，最终确定了自然电场、联合剖面和高密度电阻率这三种勘测方法。运用这三种综合电法勘探技术，从不同角度探索了地下情况，收获了极佳的勘察成果，达到了预期的工作目标。

关键词：野外工作；综合电法勘探技术；应用

1 工作地区的地理条件

工程总面积约为220亩，其中山地比例较大，约为175亩，台地约45亩，整个工程包括地表建筑和坑道工程两大部分。地表建筑位地台地内，大约有650平方的建筑面积。

1.1适宜勘察的地理条件

本工作区第一层为低电阻率的第四系和基岩风化壳层；第二层为风化破碎低的破碎基岩层，可以当作过渡层；第三层为十分完整无缺的基岩层。这三个不同特征的电性层在电阻率方面差异很大，所以满足了进行电法勘察的物理條件。

1.2工作区不利于电法勘察的地理条件

工作内基岩性质不稳，波动起伏较大，高、低阻基岩常交替出现，会一定程度上干扰勘察。

2 勘察设施

依据工作区的实际物性条件，最后选择的电法勘察方式有：联合剖面法、自然电场法和高密度电法，在具体的勘察工作中，这三种方法相互验证、彼此补充，能够更真实地勘察地下情况。本次工作用到的主要勘察设施包括多功能直流电法仪一台，DUK-2高密度电法测量系统一套，另外还需用到9个铜电极，1.3千米的供电电线，5个铁电极，180米的测量电线，5个不极化电极等。最后还要准备一台定位精准的小巧GPS定位仪，从而自动定位勘察位置的经纬位置，以免人工看图找点定位，降低工作效率。

3 合适的勘察方式

依据工程地质条件和实际的地貌特点，本次勘察任务主要采用联合剖面法、自然电场法和高密度电法。

3.1 联合剖面法

运用联合剖面法时，野外勘测采用多功能直流电法仪，一共布了10条勘测线，其总长度约为1.7千米。一定要保持各个勘察线垂直走向，并且彼此互不交叉，大致平行。在比较难勘测的地区可适当加密点距及线距。

3.2 自然电场法

采用自然电场法进行勘察时，一般要选择地势起伏不大，电场稳定，地表介质均匀不干燥，同时远离河流、溪流的地段。进行野外勘察时用到多功能直流电法仪一台，不极化电极两个。自然电场勘察法的布线方法与其它电法勘察方法一样，布线方向都要呈现垂直方向。同时布置的线型必须是网络状，由于网状范围有点大，所以在同时确定多个基点。采用电位法勘测时，要把预先的固定电极确定在基点上，接着依据测线走向逐个沿点改变活动电极位置，最后观察其中固定电极的电位差。采用本勘测法的观测极距有22米，测点距有11米，一共有用669个测点存在于该勘察区。

3.3 高密度电法

把三电位电极系应用在高密度电法上，运用α装置，完成此次的勘测任务，并且在这次的野外勘察时选用的是DUK-2系统，这是一种高密度的电法测量系统。本次布设测网时，采用了非正规的测网布设方法，之所以采用这种测网布设法，是因为工作区的地表条件不够单一。依据本次地质勘察的具体要求，一共布设了13条勘测线作为此地域内垂直目标的探测线，布设了2条勘测线作为地质复杂位置平行目标的勘测线，最后形成了两种勘测线纵横交错的探测局面。

此电法勘测以а=n·△x，作为三电位极系的极距，其中的n作为一个隔离系数，其值可以1到15之间变动，△x为此电法勘测设置的点距。很明显的可以看出а的值为三分之一AB，有一定的系數关系，微妙协调着它和勘测深度。

采用高密度电阻率法进行勘测时，因为地表电极总数总是固定不变的，所以在隔离系数不断变大的同时，测点数也随之越来越少，尤其是当n值在1至15之间变化时，就六十路电极来说，可以用N=∑（60-3n）来算出某条剖面总的测点数值。从计算式中可以明显看出当n的数值为1时，N1数值为57，当n的数值为15时，N15数值也为15，由此基本可以断定，测点以倒梯形形状或倒三角的形状分布在断面上。

所以，把工作剖面设计为横剖，并且和坑道中线保持垂直，然后以间距相等同的式布置60道电极，这些电级的极距а数值就等于1至16之间的数值与△x的乘积，其中△x作为点距，其数值为2米。北边部分的出入口布置了三条线，这三条线彼此之间的距离为七十米；南边部分的出入口布置两条线，它们彼此之间的距离也是七十米。最终本次高密度电阻率法一共勘测出十六层的电性层数。

4 成果资料

2007年，刘志新、岳建华等提出巷道掘进头超前探测的扇形观测技术，于景邨总结了矿井瞬变电磁法勘探的主要进展。2009年中国矿业大学 、西安煤科院、安徽理工大学等多家高校科研机构和企业发表了许多关于矿井瞬变电磁法探测老空积水的文章（ 赵文署等.2014） 。

5 结语

综上所述，在本次的勘测任务中，技术人员采用了综合电法勘察技术，精确勘探了本地区的地质构造条件、岩基散布情况等。在具体的勘测中多方面考虑了工作区内的有利工作因素和不适宜工作条件，最终确定了三种合适的勘测方法，出色完成了目标勘测任务，从而为后续的工程开展提供了一定的资料基础。

参考文献：

[1]陈超信.综合电法勘探技术在野外工作中的应用[J].低碳世界，2015（10）：176-177，178.