基于高密度電法的地質(zhì)工程物探勘查技術(shù)研究

楊小龍

（江西有色地質(zhì)勘查五隊，江西 九江 332000）

在當(dāng)前地址勘探過程中，目標(biāo)體埋深不大、規(guī)模較小等問題屢見不鮮，而傳統(tǒng)電測深法和電剖面法從某方面而言，只能完成一個記錄點的數(shù)據(jù)觀測，無法有效地解決上述問題，對基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)的發(fā)展造成了極為不利的影響，為有效地解決上述問題，近年來國家基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門加快了對勘探技術(shù)的研發(fā)，在導(dǎo)線敷設(shè)后可完成數(shù)千個記錄點數(shù)據(jù)觀測工作的高密度電法由此被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)工程勘測中，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件[1]。

1 高密度電法的基本概述

與傳統(tǒng)物探技術(shù)相比，高密度電法的工作原理與前者并無顯著差別，兩者都屬于列陣勘探方式，但后者是在前者基礎(chǔ)上進行改進的一種先進性物探方式。在進行勘探過程中，高密度電法處的測量點起采用了特殊設(shè)置，與傳統(tǒng)電測深法和電剖面法相比，具有點距小、施工效率高以及采數(shù)準(zhǔn)確的優(yōu)勢，將這種技術(shù)應(yīng)用到日?？碧竭^程中，從某方面而言不僅能有效地提高勘探質(zhì)量和勘探效率，與此同時還降低了人力、物力、財力的消耗，最終為預(yù)期可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件[2]。

2 高密度電法工作流程的基本概述

通過圖1分析可知，高密度主機、計算機、轉(zhuǎn)換器、電極系組成了高密度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在高密度電法在作業(yè)過程中，低頻交流電是這種作業(yè)技術(shù)的主要供電模式，而其探測的結(jié)果一般以地層視電阻進行體現(xiàn)。在勘探過程中，不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其所發(fā)揮的作用也不盡相同，主機的作用是數(shù)據(jù)傳輸、接收和存貯，多路電極轉(zhuǎn)換器則是通過電纜實現(xiàn)對電極系各電極的供電與測量狀態(tài)控制，具體而言其勘探作業(yè)流程如下：各電極系測量與搜集測量斷面的相關(guān)數(shù)據(jù)信息——轉(zhuǎn)換器接收數(shù)據(jù)后利用電纜將數(shù)據(jù)信息輸送到主機中——將數(shù)據(jù)輸入進高密度主機，主機自動存儲數(shù)據(jù)后通過相應(yīng)通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送至計算機中——計算機依據(jù)軟件系統(tǒng)的設(shè)計對于數(shù)據(jù)信息進行處理——計算機完成數(shù)據(jù)信息處理后進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換——二維反演 、成圖。就目前來看，在進行數(shù)據(jù)采集和處理過程中，固定斷面掃描測量和變斷面連續(xù)滾動掃描測量是最常用的兩種方式[3]。

圖1 高密度電法工作示意圖

3 高密度電法在地質(zhì)工程勘探中的具體應(yīng)用

（1）地質(zhì)勘探找水。在進行地址工程勘探過程中，找水是勘探作業(yè)的重要內(nèi)容之一，與傳統(tǒng)物探技術(shù)相比，高密度電法在找水作業(yè)中發(fā)揮了重要性作用。具體而言，在地質(zhì)找水過程中，首先基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門需對勘探區(qū)域進行全面勘察分析，在了解整體地質(zhì)地勢的基礎(chǔ)上，對其底層結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)化分析。

例如某地區(qū)生活用水為淺層的第四系水，在秋冬季節(jié)的枯水期，存在用水困難問題，在應(yīng)用時通過分析可知該地的地層較為簡單，表層為第四系，此時勘探部門可通過在東西南北向各布置一條高密度電法剖面，并合理控制電極數(shù)，合理設(shè)置點距，由此根據(jù)電阻數(shù)據(jù)結(jié)果，推斷低阻異常區(qū)是含水裂隙區(qū)，從而找到水源，滿足人們用水需求。

（2）巖溶勘探調(diào)查。從某方面而言，高密度電法還可用于實現(xiàn)對熔巖的調(diào)查。由于熔巖發(fā)育區(qū)從某方面而言存在一定的物質(zhì)，故而傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式在很大程度上難以實現(xiàn)對地質(zhì)的全面勘察，因此為從根本上有效地提高勘探質(zhì)量和勘探效率，將高密度電法于淺層地震法相結(jié)合，是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門進行勘探作業(yè)的重要手段。眾所周知，巖溶發(fā)育情況與基巖斷裂關(guān)系十分密切，在進行勘探時相關(guān)人員可通過對基巖斷裂處所勘探獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而推斷出巖溶發(fā)育規(guī)律，從而在降低勘探作業(yè)難度的同時，也為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件。

在將高密度電法用于巖溶勘探調(diào)查時，經(jīng)過實際作業(yè)可知，與傳統(tǒng)勘探技術(shù)相比，這種技術(shù)的應(yīng)用可依據(jù)分析出的基巖斷面典性，以此判斷基巖斷面類型，即倘若勘探數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為低阻值，則說明該基巖斷面為二疊系小江邊組碳質(zhì)頁巖，若勘探數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為高阻值，則表示基巖斷面為灰?guī)r。除此之外，高密度電法的應(yīng)用在一定程度上，可利用灰?guī)r與基巖的電性差異對灰?guī)r的電性做出準(zhǔn)確判斷，此外灰?guī)r分布區(qū)域、巖溶發(fā)育情況、灰?guī)r與基巖的界限等都可利用高密度電法進行判斷。

（3）管線探測作用。在進行城市化建設(shè)工程施工作業(yè)過程中，管線勘探是一項較為常見的作業(yè)，但對于后期工程施工作業(yè)的安全性和可靠性而言，其影響力是不容忽視的，故此為從根本上有效地提高管線勘探質(zhì)量和勘探效率，避免工程施工對其的破壞，在勘探過程中利用高密度電法是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門的主要勘探手段和技術(shù)。相比傳統(tǒng)工程管線探測作業(yè)，高密度電法的應(yīng)用價值極高，與金屬管探測相比，前者不僅能很好地完成金屬管線探測作業(yè)，對于下水管和水泥管等高密度電法探測的準(zhǔn)確度極高，在一定程度上不僅能規(guī)避一系列安全事故的發(fā)生，最主要的是能為國家和企業(yè)的進一步發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)[4]。

4 結(jié)語

總而言之，就目前來看在城鄉(xiāng)一體化建設(shè)進程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時代背景下，與傳統(tǒng)探測技術(shù)相比，高密度電法的應(yīng)用不僅顯著地提高了探測科學(xué)性、合理性和準(zhǔn)確度，此外對于企業(yè)后期工程作業(yè)的開展也創(chuàng)造了良好條件，究其原因不僅是因為它點距小、數(shù)據(jù)采集密度大等特點，最主要的還是因為它的應(yīng)用可提高地質(zhì)工程勘察效率，節(jié)約勘察成本，最終為推動工程建設(shè)的順利進行創(chuàng)造良好條件。