地球物理方法在矿山水文地质调查中的研究应用

王登杰

（武威职业学院，甘肃 武威 733000）

矿产是我国当前经济发展过程中的重要支柱性产业，对我国的经济发展、社会进步发挥着巨大的作用。由于矿产勘探以及开采过程的复杂性和长期性，因此在工作过程中难以避免会造成一定的环境污染和破坏问题，不但对土壤结构造成了一定的破坏，严重情况下还会出现重金属污染问题，破坏当地的水资源。当前，我国由于经济发展而造成的水资源问题越来越严重，为了顺应可持续发展战略要求，在进行矿山勘探工作中一定要运用物理手段对矿产含水层的特性进行分析，实现对矿产当地水文地质信息的掌握[1]。

1 地球物理方法简介

1.1 电阻率剖面法

在应用电阻率剖面法时电极的两端需要固定，电极的深度也必须相应地测量和定义。电极需要相应地移动以便能够顺利地接收到检测周围一定数量的信息。对地下电阻率的情况可以有详细的了解，这样的过程可以称为电阻率剖面法。

1.2 电测探法

在矿井水文地质调查过程中，电测探方法的使用要求相应仪器作为实现介质，但电流种类繁多，需要根据实际工况做出适当的选择。在测量过程中，直流电流通过电极AB的两端从而建立科学稳定的人工电场来测量和记录电流强度，用仪器测量和定位表面，并计算电阻率在垂直方向的某一点，将收集的信息映射到相应的曲线，对矿产所在地的水文情况信息进行研究，推断结解释出存在的地质问题。

2 地球物理测井法

地球物理测井法是当前矿山水文地质调查工作中最常用的一种物理方法，在工作过程中，测探的信息较为精确，可以对测探对象的各种特性进行分析和解释。

2.1 地球物理测井法概述

当前地球物理测井法主要分为两种，一种是视电阻率测井法，一种是自然电位测井法。视电阻率测井法可以根据视电阻率曲线以及自然电位曲线对矿产所在地含水层、咸淡水存在的界面进行各种水文地质的勘查以及确认。在矿山水文地质调查过程中难免遇到一些复杂的情况，需要对物探法进行重点的应用，比如钻孔工具为无心钻等等。在水文地质分析勘察过程中应用这种方法所得出来的数据和信息往往比钻探取芯要高出一定的程度。

物探测井法在众多的领域中都得到了就业广泛的应用，可以针对各种水文地质问题进行相应的研究和解决。在一般的探测环节过程中都要开展相应的钻孔工作，其主要工作目的是对地质含水层进行具体的信息采集和确认，使工作人员能够在最准确的时间内快速准确的获取含水层的信息，如它的厚度和岩石的电阻率以及岩石本身的断裂特征。 在计算电阻率的过程中需要使用更多的方法。 最明显的是扩散法，它可以实现非常困难的信息测试和数据采集，并且可以准确地确定含水层的定位信息和厚度，使用非常特殊的算法计算和总结地下水渗流条件，例如流量。在对自然电位测井做出响应的过程中可以对地下咸水的极限、矿物的含量以及水中沉积物的数量进行一定的计算。 在测量放射性同位素的过程中，同位素追踪法可以用来分析和确定地下水的渗透率。由于该技术具有一定的效果，因此也可以应用于地下管道裂缝，能够具体分析和监督管道的运行工作状况，确保其能够长久平稳地运行[2]。

2.2 地球物理测井法的信息采集

在应用地球物理测井方法开采水文地质调查时，要开展的第一个主要环节是地球物理勘探，同时，还必须考虑地质调查。工作人员应事先了解和分析被测区域的实际情况，并根据实际情况采取相应的测量方法。在测量过程中，应该对采矿业采矿数据进行咨询和分析以确保掌握科学准确的信息和数据，以便掌握和监测整个调查过程，并对其中的异常情况进行分析。员工可以具体了解每个环节发生的问题，并通过建立模型来解决问题，为钻井分析提取相应的数据支持。项目建设正式启动后，相关人员必须对厂内矿产状况进行相应的检查，并对已建成的模型进行修正和完善根据所获得的信息和数据。如果符合实际情况，模型可以顺利实施。最后，工作人员应整理所得到的各种信息资料向决策层提供报告，提供科学参考资料[3]。

2.3 地球物理测井方法应用原理

作为常用的检测方法之一，地球物理测井方法可以分析含水层的矿化度，并观察不同矿化水平引起的电阻率曲线的差异，根据这些差异和收集到的数据信息进行参考比较，进一步确定含水层的性质。地球物理测井方法要求使用特定的设备和设备来快速确定岩石的结构和含水特性，容易受到人为或自然因素的影响。

3 工作人员用地球物理方法进行调查的目的

（1）实现条件：为了更好地完成矿山水文地质调查工作，我们在工作之初要寻找到合适的检测对象，在实际的调查工作过程中我们要对岩石的特性、岩石的差异以及如何保持岩石差异进行科学严密的调查和控制，确保检测对象可以及时准确地被我们的仪器检测到。在满足工作所需要的条件需求之后，我们要对实际的检查工作进行系统分析，各环节职责明确，对于实际工作过程中遇到的人为因素或者其他因素进行排除和解决，想要顺利的实现这项工作，不仅需要精密的仪器和良好的条件，还要保证工作环境不被外界干扰[4]。

（2）具体目的：在调查工作开始前，工作人员必须对矿址的情况进行调查研究，收集各种当地数据进行科学分析，并对矿址中存在的各种自然因素或人为因素作出适当的区分和判断。影响检测工作的因素不多，如果发现有其他影响探测工作的因素要迅速采取各种方式清除，勘探工作就可以顺利进行。在勘探人员发现含水岩层后，可以对含水层的信息进行测量和收集，为了更好地探测矿权所在地水文分布状况、岩层厚度、矿井煤矿深度，需要选择合适的探测技术和设备。

4 结语

在我国矿山开采工作进行中，含水层水资源的污染问题已经引起了各个群体的关注，为了符合当前环境可持续发展的责任要求，我们一定要运用地球物理方法对水文地质进行科学的探测和分析，及时发现出现的问题，寻找相应的解决办法。