综合物探技术在矿产勘查中的应用

综合物探技术在矿产勘查中的应用

梁韬

合肥志诚工程设计咨询有限公司/230088

摘要：在地质矿产资源勘查中，物化综合勘查技术作为一种常用的技术手段，综合了地质地理学、地球化学等领域的知识，获得了准确的地质矿产勘查结果，为矿产资源的开发生产提供了依据。综合物化探技术应用具有明显的经济性和高效性优势，勘测的范围广泛，其中涵盖金属、非金属和地质调查等勘探技术，在勘察能源方面还具有一定的技术综合性，进而提高了我国的矿产资源生产水平、生产效益。

关键词：综合物探技术;矿产勘查;应用分析

引言

现阶段，一些传统的勘测方式已经无法满足矿产的实际需求，所以，矿产企业需要投入大量的成本引入先进的物探技术和设备，为地质勘测工作做好基础保障。在此过程中需要结合实际情况，不断进行优化、改进，最大程度提高地质勘查的高效性和准确性。本文将主要围绕物探技术在矿产地质勘查中的应用展开讨论。

1物探技术在矿产地质勘查中的作用

目前，我国的矿产开采大多以井开采为主，这就需要一系列的巷道。地下矿山建设的环境具有很大的不确定性和复杂性。如果开采工艺比较陈旧，不能满足复杂地质环境下的作业条件和生产要求，将阻碍我国矿产工业的整体发展。与此同时，矿产井下的环境会受到各方面因素的影响而发生变化，随着矿产开采深度和难度的加大，矿产井下作业环境的安全性、可靠性及稳定性无法得到有效的保障，可能会诱发事故，影响矿产的生产效率和经济效益，甚至会有人员伤亡事故发生。所以，物探技术的应用对矿产地质勘查十分重要。一方面，矿产在开采前期进行探测时可利用电法探测法、地面高分辨率二维地震勘探法等，这样可以获得更多的矿产开采区域的地质数据信息，从而有利于后续矿产开采设计工作的顺利进行。另一方面，在大型超千吨综采设备安装之前，需要通过勘测技术明确和控制开采区域内的地质异常体，比如小断层、小褶曲等，如果发现有这种地质异常体存在，那么会严重影响矿产生产的安全性和效率，甚至可能会有水文地质灾害发生。利用物探技术可以第一时间发现这些地质异常体，有利于控制异常体，优化开采计划。

2综合物化探技术在地质矿产勘察中的应用

2.1地震勘探技术

地震勘探是目前矿产勘查中应用最广泛的物探技术之一。在实际的地质勘查过程中，首先要进行有针对性的数据采集和处理，这样才能保证地质勘查工作能够顺利、按期进行。在收集资料的过程中，相关勘查人员需要通过人为方式来激发地震波，形成的地震波因地下介质不同所反射与折射的地震波是不同的，由此可以分析地下的实际情况，这种技术的应用具有很好的勘查效果。同时，资料收集工作完成之后，需要进一步分析资料，为后续工作的开展做好基础准备工作。例如：工作人员在解释信息的阶段，要以目前所拥有的资料深入分析煤层、岩层组成情况，并且依据勘查结果，地质条件不同会导致地震波的反射强度、反射的连续性和相位等存在差异，所以，可利用地震勘探技术追踪与对比地震波，利用地震波的差异获得地质信息。在应用地震勘探技术时应注意以下几点：1)为了保证工作的顺利进行，需要全面掌握矿区具体的地质条件，确保所得数据的准确性。2)系统掌握信息之后，应该设置出基础的地震勘查线。在实际设置时，严格按照地质勘查的工作规范进行，这样可以有效地避免因整体工作规范性方面的不足而造成其他问题，最终降低勘查的准确性。3)检波器的选择是影响勘查工作有效性的重要因素，通常情况下，检波器规格的选择需要符合勘查工作要求，并且应用时采用“两串两并”的方式[1]。

2.2全空间瞬变电磁法

全空间瞬变电磁法一般使用不接地回线，在矿产巷道中还配备了一定的高电流发射线圈，电流传送至控制线圈后，在整个回路周围产生固定的电磁。当发送输入线圈中的电流断开后，将在输入线圈平面的上端和下部形成电感涡流场。电感涡流场的最主要目的便是在电压切断后，有效地保持先前的电磁平衡。在这种情形下，瞬时电流聚集于发射环附近，并根据某些规则衰减。随着距离发射中心距离的增大，衰减也越来越突出。接着，电流就开始在整个道路空间中慢慢传播。当电流被完全断开后，感应涡流就会在线圈平面上表现为各种类型的回环，就像发射线圈发出的烟环一样，因此这种情况也被称为烟圈效应。

2.3探地雷达技术

探地雷达(GPR)技术也是矿产地质勘查中常用的一种技术，可以为各种地质问题的勘查提供参考。但在实际应用中，应分析矿物的实际情况，从而确保该技术发挥很大的作用。探地雷达技术的优点就是操作比较简单，可以实现连续监测，并且监测结果较为理想。同时，该技术还具有探测效率高、反应灵敏、适用性强等特点，能够满足不同的地质条件要求，并且具有较高的采样效率。在该技术的支持下，可以高效地应用无损检测技术。

2.4矿井直流电法

直流电法是基于煤和岩石之间的电导率差异。利用相关仪器向地下施加直流电，观察电势和电位差信息，测量岩石的电阻率。用于巷道顶底板测量时，通过规律性增大或者缩小供电电极间距的办法进行垂直等深定点测量。收集不同地层深度情况下的电性变化数据，汇总不同测点下的电阻率曲线对比分析得出相应结果，以获取地下结构和矿产资源信息。通过地壳电性特征，首先进行矿区大范围内的断层和裂缝发育情况评定，对易突水部位进行预警分析其透水性和含水性。其次通过水层与岩石圈的显著电性区别进行含水层与隔水层的判断，并模拟出矿产床水的动力学特征。最后通过岩石圈定性区别勾勒出煤层及围岩分布规律。直流电法主要特点为全方位测量巷道附近矿产及其地层电流场的变化，通过数据分析和经验规律确立矿井地质要素。得出以岩石圈断裂发育、含水量、地层水矿化度、地应力变化、岩石孔隙度、渗透率为代表的综合地质数据。为矿井突水、瓦斯、巷道支撑做全方位数据支撑，方便开采

[2]。

2.5瑞雷波法

瑞利波法是地震波领域的一种方法。该方法的应用过程是将瑞利波通过自由传播向表面方向传播，体现逆时针椭圆的轨迹特性，瑞利波长轴与短轴的比值为3:2。以运动学理论为应用依据，勘察地质灾害的情况，对滑坡风险进行预测和分析，可以在瑞雷波和地层横波的特性分析中获取测量结果，瑞雷波和地层横波的速度具有相近性。利用瑞雷波测量的方式，了解和掌握勘察区域内的岩土力学参数，传播瑞雷波时有可能会出现频散问题。这是因为在传播过程中介质均匀性不足导致的，介质的均匀程度各有不同，出现的波动信号呈现出了一定的不均匀特点，从此类波动信号中，将瑞雷波信号准确地提取出来，可以了解勘察区域内的岩土力学参数情况，分析具体的勘查现场环境。

2.6无线电坑透技术

无线电坑透技术是一种比较先进的物探技术，基于矿产地质岩层产生的电磁波的吸收效果，该技术可以探测地质岩层中存在的空洞。矿产地质岩层中存在一些对电磁波吸收效果不好的矿石，这就会有能量损耗等异常，这个结果说明矿产的地质构造中可能有断层、褶皱、陷落柱等。在应用无线电坑透技术时，需要用到变换发射机与接收机等设备，这些设备的特点是体积小、操作便捷，根据所收集到的信息可以了解矿产地质构造，便于在矿产井下巷道中运用[3]。

结束语

综合物化探技术应用灵活性强，物化综合勘查技术在地质矿产资源勘查、生产、经营中的合理开发和应用，要求工作人员掌握物化综合勘查技术要点，了解地质矿产勘查原理、方法、原则。提高综合物化探技术的应用水平，了解地质矿产的地质情况，提高找矿工作的质量，为矿产生产创造有利条件。

参考文献：

[1]王燕.综合物探技术在地质勘查中的应用研究[J].内蒙古矿产经济,2020,(03):208+210.

[2]李路明.综合物探技术在矿山水文地质勘查中的应用[J].世界有色金属,2019,(17):162-163.

[3]曹凯,关继凯,孙京京.物探技术在深部金属矿产勘查中的应用研究[J].世界有色金属,2018,(19):126+128.