地质雷达在矿区探测中的有效应用

季伟林

（华东冶金地质勘查局物探队，安徽 芜湖 241000）

随着我国经济发展速度的不断加快，相应的矿区勘探技术水平也逐渐得到提升。在矿产开采行业的发展过程中，以往传统的探测技术以及质量检测方法显现出一定的不足之处，不但会降低探测的工作效率，还会产生一定的破坏。目前的矿区探测工作对先进的探测技术提出了迫切需求，而地质雷达技术的先进发展使其在矿区探测中得到了广泛利用。就我国目前的探测技术的发展来看，地质雷达技术在操作性和工作效率以及对工程的影响上要优于其他先进探测技术，所以很有必要对地质雷达技术的工作原理以及在矿区探测中的应用进行详细分析，从而使地质雷达技术能够更好的为矿区探测工作服务。

1 地质雷达简述及其工作原理

1.1 地质雷达简述

地质雷达技术是一种发展较快的勘探技术，地质雷达技术能够通过连续透视扫描以及二维彩色图像等对工程探测目标进行实施显示并对其进行快速探测，随着信息网络技术以及高频电子技术的不断发展，地质雷达探测技术也得到了良好发展，雷达探测技术在探测设备上的高度集中使得此项技术的水水平得到很大提升，而且该技术的应用范围也更加广阔。地质雷达技术与其他雷达技术都是通过高频电磁脉冲波的反射来对探测目标进行探测，地质雷达技术是通过从地面向地下发射高频电磁脉冲波来对地质情况进行探测。此项技术应用了高采样率以及宽频短脉冲来探测目标探物，在分辨率上要远远优于其他物理性质的探测技术，而且能够对目标的信噪比以及图像等进行显示。

1.2 地质雷达工作原理

地质雷达技术是一种新型物理探测技术，主要利用超高频脉冲偶极子来对地下介质进行探测。地质雷达设备中的专用天线能够最大限度地将高频电磁脉冲能量发射到地下介质中，倘若地下介质由于岩层发生物理或者化学变化而致使相应的电差发生改变，那么变化的这一部分电磁脉冲能量就能够被反射出来并通过天线记录下来。如果地下介质的介电常数以及传播速度已知，就可以遵循有关反射波双程履行条件来对地下岩性界面的深度以及地质信息等进行计算，从而使探测的预期目的得以有效实现。

2 地质雷达在矿区探测中的有效应用

2.1 在矿山边坡加固工程中的应用

一些矿山边坡工程由于受地表水或者地下水的浸泡，局部可能会有孔隙或是空洞等问题的出现，导致矿山边坡安全性受到影响。地质雷达技术能够在不破坏矿山边坡的前提下来对出现的空洞或者孔隙带进行探测，进而为灌浆以及加固等工程措施提供明确的方向。地质雷达发射出来的电磁波在受到空气和水的作用后能够对蚁穴和涌通道以及水坝出现的裂缝等工程隐患进行探测。通过地质雷达技术的应用能够明显体现出桥体结构中介质的变化，从而可以通过反射信号的振幅以及频率变化等对桥体的结构进行检测。

2.2 在矿区地下管线探测中的应用

矿区地下管线是基础设施中的重要组成部分，矿区地下管线大多为信息传输管线和能源供输管线，这些管线能够保证各项资源的正常使用。然而，由于矿区地下管线等资料没有足够完善，所以在一些新建工程项目施工过程中，常常由于施工人员的失误操作导致地下管线遭到破坏，影响相关设备以及资源的正常使用。

由于地下管线与周围物质的介质各不相同，所以地质雷达能够通过反射的电磁波脉冲来对地下管线的布设位置以及埋深等情况进行详细探测。地质雷达技术的应用能够有效避免地下管线被破坏情况的发生，从而使有关施工单位在充分掌握地下管线的布设和走向以及埋深等信息的前提下来顺利开展施工作业。

2.3 在矿山地质勘查中的应用

2.3.1 软土地基的探测

在矿山地质勘过程中，软土地基具有含水量大和承载力差以及压缩性大等特点。软土地基很容易受到应力的作用而发生变形，由于受到成岩的作用，所以软土地基中冲积黏土的承载力会存在一定的强度。而地质雷达技术在软土地基探测中的应用能够对软土的厚度进行探测。地质雷达在探测软土厚度时会有间断的反射波产生，因为淤泥中具有较高的含水量，所以地质雷达的反射视周期会得到有效降低，从而使地质雷达探测技术能够更好的发挥探测功能。

2.3.2 基岩面的探测

在矿山地质勘中，如果施工现场的土质为软土，为了使地基具有强大的承载力，工程设计以及施工过程中常常会利用基岩桩进行地基施工。对基岩面起伏较大的区域来说，对基岩面的起伏情况进行准确描述非常重要，而地质雷达技术的应用能够对基岩面的起伏情况进行有效探测，从而使施工人员对基岩面的起伏状况有足够的了解。此外，地质雷达技术在地基回填材料厚度的探测中也到了有效应用。

3 结语

综上所述，随着我国科学技术的不断进步，地质雷达技术的水平不断提升，在矿区探测中的应用也更加广泛。在实际应用地质雷达的过程中，有关探测人员应熟练掌握地质雷达的特点以及工作原理，同时将此项技术有效应用到矿区探测工作中，从而使矿区地质情况得到明确检测和判断。