基于礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查中物探方法的應(yīng)用探討

車 君

（核工業(yè)江西工程勘察研究總院，江西 南昌 330000）

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查紅物探方法的作用

物理勘探方法是在礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查工作中應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，對地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查、勘探及其評估都有著較為重要的影響，為有關(guān)部門獲取更有效的資料提供了更科學(xué)的依據(jù)。實(shí)踐證明，物探技術(shù)是一種成熟且有效的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查技術(shù)，而且物探技術(shù)的適用性強(qiáng)，勘探效果準(zhǔn)確，可判斷勘探效果的差異。通常，其功能如下：

（1）預(yù)測作用。物探方法在礦山地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用，就是充分利用當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料，研究該地區(qū)的地質(zhì)情況，找出地質(zhì)災(zāi)害較易發(fā)生的地區(qū)，進(jìn)一步了解該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征，然后，并進(jìn)行初步預(yù)測，并對一些需要重點(diǎn)勘探的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)注釋[1]。

（2）監(jiān)測作用。采用物探方法監(jiān)測礦山地質(zhì)災(zāi)害，根據(jù)區(qū)域情況，選擇具體可行的地球物理方法和高精度的地球物理儀器，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)體及周邊地區(qū)進(jìn)行探測，并實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2 物探方法在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用原則

在礦山地質(zhì)勘查工作中，主要采用物探技術(shù)對災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行預(yù)測和監(jiān)測，對該區(qū)地形地貌進(jìn)行初步分析，對其地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行檢查，確定可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的目標(biāo)區(qū)，然后對該區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查目標(biāo)區(qū)域。最后，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，進(jìn)行綜合早期判斷結(jié)果。因此，物探方法應(yīng)遵循以下原則：①綜合大信息量原則。由于各地地質(zhì)條件不同，存在著各種差異，我們將面臨大量的資料進(jìn)行分析研究。在實(shí)際勘探過程中，可以采用多種形式的地球物理方法獲得多參數(shù)異常。從不同的角度，對不同地區(qū)的大量信息地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析研究。避免這些地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的形成、特征和形成條件，避免了物探中的一些異常現(xiàn)象。②由已知指導(dǎo)未知的原則。地球物理勘探方法是一個(gè)由已知到未知的過程，我們要按照從點(diǎn)到面，從簡單到復(fù)雜的布局方法。在勘查過程中，要充分利用各地區(qū)已有資料，深入了解地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生地區(qū)或地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，合理有效地選擇地球物理勘探方法和地球物理過程中的各種技術(shù)參數(shù)，力爭根據(jù)現(xiàn)有資料建立區(qū)域地質(zhì)模型，更好地指導(dǎo)。實(shí)際數(shù)據(jù)采集在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)解釋和結(jié)果推斷等方面具有一定的參考價(jià)值和可比性。③優(yōu)化組合原則。在已知地質(zhì)資料地區(qū)的物探過程中，由于不同地區(qū)地質(zhì)條件的不同，物探所用的物探方法也不同，測試結(jié)果也不同。根據(jù)資源、物力、財(cái)力的原則，合理選擇和優(yōu)化實(shí)用的物探方法，既能保證勘探效果，又能有效地提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 目前地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中常用的物探方法

3.1 崩塌

崩塌是高陡邊坡的一種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和過程，它由一個(gè)陡峭的張裂面隔開，并與母體完全分離。主要有滾動(dòng)、跳躍、墜落和傾倒。危巖體是一種危險(xiǎn)的山體，具有開裂、變形、崩塌、滑動(dòng)等特點(diǎn)。通常，崩塌勘查的地球物理方法：

（1）電阻率測深法。該方法具有：簡單、成熟，比常用的數(shù)據(jù)更直觀，定性和定量也更全面。通常，崩塌勘探要解決的問題有：①探測隱伏斷裂帶的位置；②確定覆蓋層厚度和基巖面形狀；③探測隱伏洞穴的位置和深度；④探測崩塌區(qū)的地層結(jié)構(gòu)和巖性接觸關(guān)系。使用條件：①地形沒有劇烈變化；②在電學(xué)性質(zhì)變化大、地層傾角陡的地區(qū)不宜采用。

（2）電磁感應(yīng)法：該方法對低電阻率體更為敏感，且有多種組合方法，能夠用不同的方法探測不同的地質(zhì)體。通常，需要解決的問題包括：探測隱伏斷層和斷裂帶的位置；探測巖性接觸帶的位置；探測隱伏裂縫的位置和連通性；探測隱蔽洞穴的位置、深度和充填特性。使用條件：①地形相對平坦。②強(qiáng)雜散電流干擾區(qū)不適合運(yùn)行。

3.2 滑坡

滑坡主要是指依賴于其固有的軟弱結(jié)構(gòu)面（帶）的土體。在人類活動(dòng)或者自然因素影響下，打破原有的平衡條件，對人類安全和生態(tài)環(huán)境平衡造成了直接或間接的危害，同時(shí)也對社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成了一定的損失。通常，滑坡勘查的地球物理方法：

（1）滑坡勘探需要解決的問題是：①測量覆蓋層厚度，確定基巖面形狀；②劃分基巖風(fēng)化帶，確定其厚度；③探測滑坡堆積體，確定堆積層的形狀。④探測隱伏斷層、斷裂帶的位置、產(chǎn)狀和性質(zhì)。

（2）瑞雷波法。適用于復(fù)雜地形條件，特別是反射清晰、分辨率高、數(shù)據(jù)直觀、成本適中的淺層精細(xì)結(jié)構(gòu)。滑坡勘探需要解決的問題是：①確定覆蓋層厚度和基巖面形狀；②確定滑坡堆積厚度和堆積層形狀。

3.3 地面沉降

地面沉降是指由地表巖石、土壤和水、氣組成的綜合系統(tǒng)，在自然或人為因素的作用下，產(chǎn)生各種破壞其穩(wěn)定平衡狀態(tài)的力學(xué)效應(yīng)，導(dǎo)致巖土覆蓋層向下沉降，地面形成沉降坑（洞）。通常，地面沉降勘探的地球物理方法主要有：

（1）激發(fā)極化法在地面塌陷勘查中。需要解決的問題有：地下水位深度的確定；隱伏斷層的探測、斷裂帶的位置和含水特征；地下洞室的位置和充填特性的確定。應(yīng)用條件：①地形影響不大、需一定的工作場所；②適合巖性變化小的項(xiàng)目，是研究巖石極化特征的一種方法。

（2）探地雷達(dá)。該方法具有較高的分辨率，適用范圍廣，成本較高。一般而言，地面沉降勘探要解決的問題是：探測地下洞穴的位置、深度和空間形態(tài)；探測地層結(jié)構(gòu)和巖性接觸沉降面積關(guān)系；探測隱伏斷層的位置、產(chǎn)狀和性質(zhì)；確定覆蓋層厚度和基巖表面形狀；測量沉降堆積體厚度和堆積層形狀等等。

4 物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘探中的運(yùn)用發(fā)展

（1）研究合理的搶險(xiǎn)程序，確保物探作業(yè)的順利實(shí)施。地質(zhì)災(zāi)害防治是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，多種技術(shù)相互配合。在工作中容易引起各種設(shè)備間的干擾。在工作中，要有秩序地統(tǒng)一調(diào)度指揮部。雖然物探工作是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作，但也需要利用各種儀器對地表和地下進(jìn)行探測，獲取危險(xiǎn)信息，物探工作需要一定的空間和安靜的施工環(huán)境，這就要求在組織程序上合理安排。

（2）技術(shù)思路創(chuàng)新，不斷破解難題。地球物理勘探實(shí)踐中最重要的是技術(shù)，它不僅可以依靠高科技手段，而且可以忽略具體問題的布局，這是很難解決的。隨著技術(shù)的發(fā)展，各種工程物探設(shè)備的性能已經(jīng)非常優(yōu)異，這使得人們忽視了物探技術(shù)的基本思想，過分依賴設(shè)備，脫離了物探工作的本質(zhì)。創(chuàng)新技術(shù)理念，靈活思考問題，多方面研究問題，通過方法創(chuàng)新使用生活設(shè)備，讓各種設(shè)備為新方法、新技術(shù)服務(wù)。

5 結(jié)語

總之，物探技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害的勘查、監(jiān)測和預(yù)報(bào)中的發(fā)揮著十分重要的作用，也逐漸受到了相關(guān)管理部門的高度關(guān)注。尤其在近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物探技術(shù)的發(fā)展也備受相關(guān)行業(yè)的重視。因此，為能夠更好地了解地區(qū)地質(zhì)情況，采用物探方法對礦山地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查就顯得越來越重要。