物探方法在矿山地质灾害勘查中的应用探讨

刘红舟

（中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，广西 桂林 541004）

我国快速发展的同时，对矿产资源的消耗也在与日俱增。矿产资源是工业发展的血液，因此应科学合理利用矿产资源，同时也需要不断提高对矿山的勘查工作水平。

1 矿山地质灾害的主要表现形式

我国的发展过于依靠矿山开采活动，因此不可避免就会出现一些地质灾害的事情发生，进而给矿山开采工作带来严重的压力。其中主要的灾害类型有：泥石流、地面沉陷、滑坡等，这些都会对影响矿山开采活动，同时还会对周边居民的生活造成影响。矿山地质灾害主要表现在以下两个方面：①一些煤矿的采空区的上方容易出现地面塌陷，进而对地表建筑带来危害，如公路断裂、房屋坍塌等，不利于土地资源的再生利用，同时还会产生严重的生命财产损失。②一些矿山地层被破坏后，会导致大量的水流入到其中，而许多矿山开采中会产生大量的岩粉，进而对地下水造成严重的污染，这会直接影响周围居民的用水安全。

2 物探方法在矿山地质灾害勘查中的应用意义

安全生产是人们始终追求的内容，同时是人们生产生活的基本保障。人们若想安全生产，就必须克服种种不利的因素及险境，为自己争取安全生产的条件。矿山地质灾害防治工作可以通过人们有效的手段，来改变矿山地质灾害的产生过程，进而最大限度的减轻与防治灾害的发生。矿山企业在生产经营过程中，“安全”始终放在首位，因此需要积极建立良好的安全形势，这也是我国的一项基本国策，是保护劳动者生命健康的重要内容。安全生产是矿山企业工作的生命线，若没有安全作为保障，则谈不上生产，更谈不上效益，同时也无法实现矿山的稳定发展与职工的家庭幸福。因此，只有科学合理运用好物探的方法，进行矿山地质灾害勘查工作，全面提高矿山企业安全生产管理水平，才可以确保企业能够安全生产经营，才可以为企业提供最大化的利益，才可以确保企业能够在激烈的竞争中保持竞争力。

3 物探技术在矿山地质灾害勘查中的应用

（1）物探数据采集工作。①高密度电阻率法的数据收集工作。此方法主要是通过水文、工程及环境地质勘查过程中的实际需求所研发出来的一种高密度电阻率法，它通过对不同地层之间的电阻率差异，分析该地质的电场分布特点及变化规律来进行勘查，进而来研究各种难以勘查的地质构造。运用此方法进行矿山地质灾害勘查会涉及到大量的数据，同时具备较强的测量精度，若在电性不均匀分布的地层中使用此方法能够获得很好的地质测量结果。②浅层地震勘查的数据收集工作。浅层地震勘查主要是通过地震纵波反射来进行物探，原理是地震波在矿山深处传播的过程中，一旦遇到具有弹性的反射面就会产生波反射现象，之后再通过接受波反射，对接受数据的特征进行分析，这样就可以对矿山地质有着较为清楚的了解，进而取得相应的勘查结果。在进行野外数据收集工作时，还需要抵抗与识别一定的干扰，在进行数据分析时将其记录下来，这样是运用工程地震反射是否成功的关键所在。数据收集过程是非常重要的，其好坏会直接影响到勘查结果的精准度。因此在实际的勘查过程中，还需要根据当地的情况，结合野外观测系统及仪器参数，选择具有代表性的区域进行勘查实验。

（2）勘查数据分析与处理工作。①高密度电阻率法的数据分析与处理工作。在对高密度电阻率法所得数据分析与处理时，首先需要将所获得的视电阻率进行格式上的转换及数据预处理，之后再通过地形校正等方式进行计算，来获得最后的视电阻率。然后在核对的基础之上，得到该区域视电阻率成像图，这样就可以初步对勘查区域的地址情况具有初步的解释。经过数据预处理模式后，需要对转换格式后的视电阻率进行坏点的消除，同时还需要注意要保存一些数据较为相同的数据点。在通过对现场的试验及与其它材料分析处理后，可以得到正演及反演计算参数。预处理后的数据必须要进行修正，然后在数据所呈现的成像图下进行合理的绘制。其反演计算主要是根据测量所得的高密度电阻率原始数据成像图，来进行科学合理的计算，同时确定地下的真电阻率分布情况。②浅层地震的数据分析与处理工作。首先要确保地震原始数据记录较好，其中所遇到的干扰波主要有面波与声波两种。进行全频道记录的频谱分析后来进行记录频谱的直观反映。在选择记录频谱时，应详细分析整个过程，同时分别可以采用三种模式来进行数字滤波处理，即低通、高通及宽带通。当经过多次试验后，再进行一维滤波及FK二维扇形滤波的合理记录，最后再通过想干加强的方式对其中所存在的干扰波进行消除处理。其中关于叠后的时间剖面进行滤波处理及中间值的处理，可以确保最终输出的信噪效果，进而提高勘查效果的准确性。

（3）物探勘查效果的评价分析。①高密度电阻率法的勘查效果分析。若在一些矿山旱季与雨季较为分明的地区，可以将此方法的数据采集分为两次进行，主要是在雨季的前后。在旱季时期，区域气候会较为干燥，矿山下部深入所蕴含的水分及潜水都会让地表浅层处于高阻状态。②浅层地震反射波的勘查效果分析。矿山地质灾害勘查为了能够与高密度电阻率法勘查结果相对比，还需要通过浅层地震反射博的方法来进行勘查工作，即采用一E测线的勘查方式，同时需要将时间剖面转化为深度剖面。通过这两种物探方式所收集到的丰富数据进行对比分析，来相互进行推理与验证，这样会避免单一勘查结果失准现象，进而大大提高矿山地质灾害勘查效果。

4 矿山地质灾害防治策略

大部分的矿山地质灾害是较为常见的，因此在对其进行勘查的过程中会采用物探的方式来进行。可以使用高密度电阻率法，这种方式就是对岩土之间所存在不同的导电性的特点加以利用，进而分析所得数据来进行勘查，此方法常用于较浅的采空区地下水系之中。若区域较为复杂，应当加强地面观察站的建立与观测，同时对地表建筑物所受到的开采损害情况进行分析与调查，对塌陷问题进行测量。最后获得所有数据后，要仔细做好参数分析，确保最终地下绘制结果的精准性。

5 结语

综上所述，随着现代科学技术的进步，物探方法在矿山地质灾害勘查工作中的应用越来越广泛。相关工作人员应当进一步加强物探方法的应用研究，建立完善的物探体系，最大限度的保障矿山生产经营的安全，进而为构建和谐社会做出应有的贡献。