工程物探技术在矿山地质勘查中的应用

封 伟

（中陕核工业集团地质调查院有限公司，陕西 西安 710100）

随着科学技术的日新月异与社会经济的迅速发展，我国矿产勘探行业发展态势十分迅猛，而矿山地质勘查是矿产勘探行业的核心工作之一[1]。矿山地质勘查是为了确保矿区工程顺利开展施工建设而进行的地质勘查实地考察工作，主要是为了及时规避各类地质安全隐患，并为矿区工程的施工设计提供地质方面的参考。矿山地质勘查工作可以看做是矿区工程建设的准备工作，对矿山工程的质量与经济效益起着决定性的作用。而工程物探技术的应用也为矿山地质勘查工作的开展提供了技术性的支持。工程物探技术是一种较为常见的矿区地质施工技术，该技术主要应用于对矿区工程建设施工现场的环境与地质条件进行勘查。通过工程物探技术的应用，能够实现矿山地质勘查水平的提升从而达到提升矿山工程建设质量的目的。

1 在地下地质条件勘探中的应用

表1 当今矿山地质勘查工作中常用的工程物探技术

工程物探技术又被称为地球物理勘探技术，该技术现已被应用于矿山地质勘探工作中。当今矿山地质勘查工作中常用的工程物探技术参见表1。

在地下地质条件勘探中，主要会应用到工程物探技术中的高密度电阻率法来进行地下地质数据的采集工作。高密度电阻率法主要是应用环境地质调查、工程、水文的实际需求而研制的，是一种通过不同地层之间的电阻率存在差异的原理来对该地区地质的电场变化规律以及分布特点进行研究与观测，并在进行研究与观测的基础上对该地区的地下地质构造进行深入勘查的物理勘探技术。在应用高密度电阻率法进行地下地质条件勘探时，可以发现该方法的观测精度很高，相比其他物探方法需要更大的数据量采集，并且该方法在电性不均匀性探测中表现出众。在该工程物探技术中，随着探测深度的增加，供电电极距也会随之增加。把隔离系数用X来表示，电极距用Y来表示，那么X的数值不断增大会使Y的数值也随之得到一定程度的增加。随着X与Y数值上的不断增加，地下深度介质的反映能力也会不断提升。但是由于电阻测线的测点总数无法改变，使得电极距的数值增大之后，该技术所能够勘探的深度会出现测点数量减少的现象，因此在应用高密度电阻率法进行矿区物理条件勘探时，必须将密度较高的电阻率法测量结果在该地区观测电极的重点进行直接记录，使整体的矿区物理条件勘探结果以一种倒三角梯形的工作剖面以及电性分布表现出来。将电极的排列间距用Z来表示，那么电极距Y的计算公式就是Y=X×Z。进行地下地质条件勘探时还需要设置探线来进行数据的采集与检测，其探线的放置如图1。应用高密度电阻率法可以对矿区地下地质条件进行准确迅速的探测。

图1 高密度电阻率法探线放置图

2 在浅层地震勘探中的应用

在矿山浅层地震勘探中通常是应用工程地震纵波反射法来实现矿山浅层的物探工作。该工程物探技术的工作原理是利用地震纵波的反射原理，即朝着地下深处进行地震纵波的传播，当地震纵波遇到弹性的反界面会立刻发生反射，通过对反射回来的地震纵波进行接收，然后对这些反射回来的地震纵波的振幅特征以及时频特征进行分析，就可以对该矿区的浅层地质信息有深入的了解，并对该矿区是否存在发生浅层地震的可能性进行准确的判断。例如在某矿区的浅层地震勘探中使用了工程地震纵波反射法对地表以下300米的浅层地表进行了勘探，发现该矿区的浅层地表存在发生浅层地震的可能性，由此判断该地区不适合进行矿区工程的建设。在勘探试验中对该矿区的干扰波进行速度以及频率的数据分析之后，在这些数据的基础上开展该矿区的浅层地震勘探并合理选择工作参数，然后利用模拟滤波全通过的方法记录勘探数据与进行浅层地表地质分析，在记录浅层地表勘探数据时记录长度至少要维持在200米左右。

3 结语

在矿山地质勘查中，工程物探技术起到很大的作用，是一项非常重要的内容，并且在勘查中需要对物探技术进行针对性的选择与应用才能获得更好的勘查效果。在对工程物探技术的现有技术做好研究并进行应用的同时，也要对工程物探技术进行进一步的研究，只有不断提升工程物探技术的技术水平，才能不断提升矿山地质勘查效果。