野外工作中綜合電法勘探技術(shù)的應(yīng)用研究

楊慶亮

摘 要：電法勘探技術(shù)是相關(guān)技術(shù)人員勘察石油、天然氣以及各種非金屬資源的主要方式。本文依據(jù)工作區(qū)各礦物層的電性差別，最終確定了自然電場、聯(lián)合剖面和高密度電阻率這三種勘測方法。運(yùn)用這三種綜合電法勘探技術(shù)，從不同角度探索了地下情況，收獲了極佳的勘察成果，達(dá)到了預(yù)期的工作目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：野外工作；綜合電法勘探技術(shù)；應(yīng)用

1 工作地區(qū)的地理條件

工程總面積約為220畝，其中山地比例較大，約為175畝，臺地約45畝，整個工程包括地表建筑和坑道工程兩大部分。地表建筑位地臺地內(nèi)，大約有650平方的建筑面積。

1.1適宜勘察的地理條件

本工作區(qū)第一層為低電阻率的第四系和基巖風(fēng)化殼層；第二層為風(fēng)化破碎低的破碎基巖層，可以當(dāng)作過渡層；第三層為十分完整無缺的基巖層。這三個不同特征的電性層在電阻率方面差異很大，所以滿足了進(jìn)行電法勘察的物理條件。

1.2工作區(qū)不利于電法勘察的地理條件

工作內(nèi)基巖性質(zhì)不穩(wěn)，波動起伏較大，高、低阻基巖常交替出現(xiàn)，會一定程度上干擾勘察。

2 勘察設(shè)施

依據(jù)工作區(qū)的實際物性條件，最后選擇的電法勘察方式有：聯(lián)合剖面法、自然電場法和高密度電法，在具體的勘察工作中，這三種方法相互驗證、彼此補(bǔ)充，能夠更真實地勘察地下情況。本次工作用到的主要勘察設(shè)施包括多功能直流電法儀一臺，DUK-2高密度電法測量系統(tǒng)一套，另外還需用到9個銅電極，1.3千米的供電電線，5個鐵電極，180米的測量電線，5個不極化電極等。最后還要準(zhǔn)備一臺定位精準(zhǔn)的小巧GPS定位儀，從而自動定位勘察位置的經(jīng)緯位置，以免人工看圖找點定位，降低工作效率。

3 合適的勘察方式

依據(jù)工程地質(zhì)條件和實際的地貌特點，本次勘察任務(wù)主要采用聯(lián)合剖面法、自然電場法和高密度電法。

3.1 聯(lián)合剖面法

運(yùn)用聯(lián)合剖面法時，野外勘測采用多功能直流電法儀，一共布了10條勘測線，其總長度約為1.7千米。一定要保持各個勘察線垂直走向，并且彼此互不交叉，大致平行。在比較難勘測的地區(qū)可適當(dāng)加密點距及線距。

3.2 自然電場法

采用自然電場法進(jìn)行勘察時，一般要選擇地勢起伏不大，電場穩(wěn)定，地表介質(zhì)均勻不干燥，同時遠(yuǎn)離河流、溪流的地段。進(jìn)行野外勘察時用到多功能直流電法儀一臺，不極化電極兩個。自然電場勘察法的布線方法與其它電法勘察方法一樣，布線方向都要呈現(xiàn)垂直方向。同時布置的線型必須是網(wǎng)絡(luò)狀，由于網(wǎng)狀范圍有點大，所以在同時確定多個基點。采用電位法勘測時，要把預(yù)先的固定電極確定在基點上，接著依據(jù)測線走向逐個沿點改變活動電極位置，最后觀察其中固定電極的電位差。采用本勘測法的觀測極距有22米，測點距有11米，一共有用669個測點存在于該勘察區(qū)。

3.3 高密度電法

把三電位電極系應(yīng)用在高密度電法上，運(yùn)用α裝置，完成此次的勘測任務(wù)，并且在這次的野外勘察時選用的是DUK-2系統(tǒng)，這是一種高密度的電法測量系統(tǒng)。本次布設(shè)測網(wǎng)時，采用了非正規(guī)的測網(wǎng)布設(shè)方法，之所以采用這種測網(wǎng)布設(shè)法，是因為工作區(qū)的地表條件不夠單一。依據(jù)本次地質(zhì)勘察的具體要求，一共布設(shè)了13條勘測線作為此地域內(nèi)垂直目標(biāo)的探測線，布設(shè)了2條勘測線作為地質(zhì)復(fù)雜位置平行目標(biāo)的勘測線，最后形成了兩種勘測線縱橫交錯的探測局面。

此電法勘測以а=n·△x，作為三電位極系的極距，其中的n作為一個隔離系數(shù)，其值可以1到15之間變動，△x為此電法勘測設(shè)置的點距。很明顯的可以看出а的值為三分之一AB，有一定的系數(shù)關(guān)系，微妙協(xié)調(diào)著它和勘測深度。

采用高密度電阻率法進(jìn)行勘測時，因為地表電極總數(shù)總是固定不變的，所以在隔離系數(shù)不斷變大的同時，測點數(shù)也隨之越來越少，尤其是當(dāng)n值在1至15之間變化時，就六十路電極來說，可以用N=∑（60-3n）來算出某條剖面總的測點數(shù)值。從計算式中可以明顯看出當(dāng)n的數(shù)值為1時，N1數(shù)值為57，當(dāng)n的數(shù)值為15時，N15數(shù)值也為15，由此基本可以斷定，測點以倒梯形形狀或倒三角的形狀分布在斷面上。

所以，把工作剖面設(shè)計為橫剖，并且和坑道中線保持垂直，然后以間距相等同的式布置60道電極，這些電級的極距а數(shù)值就等于1至16之間的數(shù)值與△x的乘積，其中△x作為點距，其數(shù)值為2米。北邊部分的出入口布置了三條線，這三條線彼此之間的距離為七十米；南邊部分的出入口布置兩條線，它們彼此之間的距離也是七十米。最終本次高密度電阻率法一共勘測出十六層的電性層數(shù)。

4 成果資料

2007年，劉志新、岳建華等提出巷道掘進(jìn)頭超前探測的扇形觀測技術(shù)，于景邨總結(jié)了礦井瞬變電磁法勘探的主要進(jìn)展。2009年中國礦業(yè)大學(xué) 、西安煤科院、安徽理工大學(xué)等多家高?？蒲袡C(jī)構(gòu)和企業(yè)發(fā)表了許多關(guān)于礦井瞬變電磁法探測老空積水的文章（ 趙文署等.2014） 。

5 結(jié)語

綜上所述，在本次的勘測任務(wù)中，技術(shù)人員采用了綜合電法勘察技術(shù)，精確勘探了本地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造條件、巖基散布情況等。在具體的勘測中多方面考慮了工作區(qū)內(nèi)的有利工作因素和不適宜工作條件，最終確定了三種合適的勘測方法，出色完成了目標(biāo)勘測任務(wù)，從而為后續(xù)的工程開展提供了一定的資料基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳超信.綜合電法勘探技術(shù)在野外工作中的應(yīng)用[J].低碳世界，2015（10）：176-177，178.