緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇工程物探技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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二、教師在論文編寫過程中的指導作用

“勘查技術與工程”專業需要具有綜合素質和先進技術的人才，畢業論文寫作期間，要注重培養學生收集信息、應用英語、計算機編程和解釋軟件使用等能力。①查閱文獻的指導。論文題目選定之后，學生需要了解相關地球物理方法的發展、研究現狀及應用情況。在查閱科技文獻過程中，教師對相關方向的現狀及學生存在的疑問進行講解和指導。②計算機應用的指導。在“勘查技術與工程”專業畢業論文撰寫過程中，教師要安排一定的計算機編程和學習使用最新地球物理資料解釋軟件的工作量。將這部分內容和畢業論文有機地結合起來。對于計算機基礎好、能力強的學生，鼓勵他們獨立編程，激發他們的創新精神。對于計算機能力弱的學生，則重點學習現有軟件的使用方法和技巧。指導學生靈活運用廣泛應用的辦公軟件對資料進行簡單處理，比如運用Grapher、Surfer、Excel等的電子表格計算視電阻率等一些簡單的處理。③地球物理資料解釋和繪圖技術的指導。在“勘查技術與工程”專業畢業論文撰寫過程中，資料解釋和繪制成果圖示是論文的核心內容。指導教師要對這部分進行重點指導。指導學生寫出明確的解釋依據、解釋思路、解釋結果，并繪制出規范、符合要求并美觀的圖件。規范的插圖和附圖是“勘查技術與工程”專業畢業論文的重要組成部分，在論文寫作過程中，教師要指導學生學習必要的專業繪圖軟件，能夠熟練地掌握繪圖技巧，做出能為畢業論文提供有效證據和支撐的圖件。④論文寫作的指導。在畢業論文的撰寫過程中，指導教師要將資料解釋部分作為論文的重點部分。不僅要有解釋思路、解釋依據，解釋理論和解釋結果的討論，還要有規范的寫作格式、規范用語、規范地引用圖件，以明確各部分的邏輯關系。在論文的寫作過程中，提高學生的科技寫作能力。

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從20世紀50年代我國地球物理教育起步至今,幾十年來,我國的地球物理勘探教育取得了巨大的進展。然而,在目前的地質工程專業中,應用地球物理僅被作為一類技術方法而不是作為一個有著系統理論體系的學科來看待,這就極大地限制了應用地球物理學科專業的建設和發展,也使得地球物理勘探課(以下簡稱“物探課”)教學產生一定的問題。首先,地質工程專業下的物探課程包含重、磁、電、震、放射性等眾多內容,涉及面廣,但課時設置相對較少,使得課程沒有重點和針對性,缺乏深度。其次,地質工程專業物探課程的實驗課課時僅為4個學時,實踐環節的缺失造成學生實際應用能力不強。最后,物探課的教學方法和教學手段單一,難以激發學生的興趣。以上這些問題嚴重影響了物探課教學的效果,必須對其進行改革。

一、重新定位,突出特色教育

1.重新定位教學目標,確立培養“一專多能”的人才培養模式

地質工程專業學生就業面比較廣,涵蓋了鐵路、公路、港口、水利、水電等系統。因此,在教學指導思想上,要確立以工科為主、理工結合的施教思想。地球物理學涉及大量的數學物理方程,比較抽象,邏輯性也強。但是,地質工程專業的學生很多并不具備地球物理專業的數理基礎,因此,在教學內容上應重視培養學生的應用能力,而避免把重點放在煩瑣的公式推導上。在課程內容的選取上,應當體現地質工程專業物探學的“一專多能”,做到“突出重點,兼顧全面”。“一?！焙汀爸攸c”是指物探課教學應突出地質工程專業的特點,“多能”和“全面”是指兼顧其他領域的工程物探,并了解資源和礦產方面的物探知識。

2.優化教學內容,突出工程物探特色

盡管工程物探與常規物探的基本理論相近,但二者的工作方法和要求卻有所不同。一般情況下,工程物探要求的精度和分辨率更高,由于工程地質任務和工作條件的特殊性,工程物探的方法選擇又有特殊的要求,通常是幾種物探手段綜合應用。因此,在物探課教學中要將工程物探和常規物探的教學區分開來,教學中應充分利用學生掌握的物探知識,突出工程物探特色。

3.兼顧行業,突出特色教育

由于開設地質工程專業物探課的高校主要服務的行業不同,因此,高校應根據自身的實際情況,考慮行業的實際需要,突出物探課的特色教育。以筆者所在的華北水利水電學院為例,學校具有水利水電行業特色,同時考慮到工程物探課只是華北水利水電學院地質工程專業的一門專業選修課,總學時少,課程涉及內容較多,因此應突出重點,主要講授水利水電工程常用的物探方法,包括淺層反射地震勘探技術、高密度電法勘探技術、瞬態面波勘探技術、聲波勘探技術、層析成像技術、水聲勘探技術、地質雷達技術和樁基無損檢測技術等,而對放射性、重力、地溫、磁法勘探等基本原理及工程應用只作簡要介紹。在物探技術的應用上,華北水利水電學院在教學中增加了水文地質參數測試、質點振動參數測試、巖體質量檢測、洞室松動圈探測、防滲墻質量檢測、滑坡體探測等內容。由于目前工程物探的教材大部分只涉及一些普適性的理論與方法,針對性不強,不太適合華北水利水電學院地質工程專業學生的學習,因此在課程講授中,筆者大量吸收物探方面的新理論、新成果、新信息,加強對工程物探新方法與裝備技術的介紹和講解,并結合工程實例加以說明。此外,為拓寬學生的知識面,筆者還簡單介紹了物探在資源礦產勘查、交通、海洋、國防安全等方面的應用以及當代物探的新技術、新方法。在課堂教學中引入國內外水利水電物探專家的最新科研成果充實教學內容,既拓寬了學生的知識面,又增強了知識的適用性,效果非常好。

二、優化教學手段,增加課程的直觀性和可理解性

1.借助多媒體,實施案例教學

教學方法和手段改革是教學改革的重要方面,是培養學生創新精神、實踐能力和學習能力的有效舉措,是提高教學質量、提升辦學水平的“催化劑”。工程物探教學中有很多感性認識的內容,應多借助多媒體進行教學。例如:講述地震勘探的野外觀測系統時,涉及炮間距、道間距、排列長度、偏移距、覆蓋次數等概念,講起來很空洞,學生不容易理解,這時候就可以借助錄像或動畫進行講解,學生非常喜愛。再如,在講授基樁高應變檢測的時候,播放一段高應變實測過程的錄像,學生印象很深,很容易就記住了教學內容。

2.舉辦專題講座,深化專業學習

工程物探課教學應增進學術交流,努力做到“走出去”與“請進來”相結合。以華北水利水電學院為例,借助成為河南省政府與水利部共建地方高校的契機,華北水利水電學院把任課教師送到工程單位學習,在生產一線經受鍛煉。學院還邀請國內外知名學者、專家來校講學、作學術報告,教師和學生從中受益匪淺。此外,學院還經常舉辦物探儀器展銷活動,開闊學生的視野;工程物探專業研究生的論文選題報告和畢業論文答辯也對本科生開放,鼓勵本科生參加并討論,增強專業吸引力,深化專業學習。

三、加強實踐教學,增強學生動手能力

提高學生解決實際問題的能力,加強實踐環節教學,要立足于實驗室建設和實踐基地建設兩個方面。

1.加強實驗室建設

為了解決學生多、野外實習機會少的矛盾,保證教學效果,實現教學目標,就要把加強教學試驗環節作為課程改革的工作重點,在現有的學時中增加實驗教學的學時。例如:華北水利水電學院投入巨資建設了217平方米的工程物探實驗室,購置了一批工程物探和工程檢測儀器,配備有低頻組合、100Mhz和900Mhz天線類型的美國SIR3000地質雷達1套,60道高密度電法儀、48道淺層地震儀各1套,DDC-6電子自動補償儀10臺,α射線快速測量儀1套,中國科學院武漢巖土所生產的RSM-24FD樁基動測儀、靜力載荷儀、智能聲波探測儀各1套,具備了進行聲波檢測、地震勘探、電法勘探和雷達探測等新技術實驗的能力。學院的物探實驗課內容包括聲波波速測試、聲波跨孔測試、場地高分辨率地震勘探實驗、場地地質雷達探測實驗和高密度電法勘探實驗等內容。先進實驗室的建成,極大地豐富了教學內容,開闊了學生的眼界,使學生有機會操作各種工程檢測儀器,增強了實踐能力,避免了“眼高手低”現象的產生。

2.建設校外教學實踐基地

通過實驗室中各種實驗的鍛煉,學生提高了動手能力。但是,純粹的實驗室教學是無法培養出杰出的地質工程人才的。因為實際的工程環境是千差萬別的,沒到過工地去體驗,學生還只是儀器操作員而已。野外實習能夠提升學生處理工程實際問題的能力,然而野外實習需要很大的成本,而且學生的安全也是學校最為擔心的一個問題。建設固定的校外教學實踐基地能夠較好地解決野外實習學生的安全問題,而且成本也較低。如為加深學生對管網探測技術的了解,在實踐基地埋設不同材質、不同管徑、不同深度的管道,采用管網探測儀探測研究。另外,利用學院新校區建設樁基工程,組織學生進行現場觀摩、實際操作,然后進行交流討論,大大提高了學生的實踐能力。校外教學實踐基地建設要堅持“產、學、研”相結合的原則,以學校與社會結合為前提,以充分利用社會資源為基礎,以提高教學質量為首要目的,以有效措施為保障,努力做到既有利于加強實踐教學,培養學生的創新精神和實踐能力,又有利于教學科研活動和實踐教學體系的建設和完善。

參考文獻:

[1]阮百堯,沈云發,朱曉媚等.挪威地球物理勘探教學對我國勘查技術與工程專業教學的啟發[J].中國地質教育,2004,(3).

[2]王大順.教育心理學[M].蘭州:蘭州大學出版社,2006.

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在前期勘測中，水文勘探是十分重要的一環，它影響著整個工程的安全。但是現實中，很多部門不重視這些問題，常常對于其中的某些問題敷衍了事，使得工程經常出現這樣或者那樣的危險，沒有辦法保證工程的安全性。考察的時候能否做到認真負責，得到的數據是否真實，這些對于之后的工程設計，施工，以及工程完工以后能否正常投入使用，都是非常重要的，這篇文章主要對于這個方面提出一些意見。

一、滑坡的地質條件

滑坡就是斜坡土體或巖體在重力作用下，沿著一定的軟弱面（或帶）整體向下滑動的現象，滑坡的形成與其地質條件密切相關。在滑坡地區斷層和各種構造面往往控制著滑坡的發生發展，常見有以斷層為后緣及側界的滑坡，而較大型滑坡又多受次級斷層和構造的切割，破壞坡體的整體性及穩定性，形成多級多塊的滑坡群。

滑坡的地層在受到斷層破碎帶影響，巖層破碎，巖體松弛，強度降低，并具有一定匯水條件和隔水的軟弱面時，易產生破碎巖石滑坡；在地層由軟硬巖層互層組成，且層面具有一定傾角，或在巖層中存在貫通的具有一定傾角的軟弱構造面時，易產生巖層滑坡；在上部有松散堆積物的斜坡，則往往沿下部密實地層頂面形成堆積層滑坡。地層巖性也是形成滑坡的一個重要原因，如粘性土受水或易于風化和遇水軟化的巖層（泥巖、頁巖、云母片巖等），當其上部為透水性強的巖層或堆積層時，則易產生滑動。

此外，地下水也是形成滑坡的重要因素之一，含水量的增加可增大滑體的容重，促使軟弱巖層泥化，水對軟弱面或滑動面（帶）的浸潤作用可降低滑帶土的抗剪強度。當滑坡體受到地下水的較大浮力時，也可降低其穩定性。在同一滑坡體內，可同時存在多個滲透介質差異面，因而也就存在多層滑動面。

綜上所述，調查了解滑坡的水文地質工程條件，對研究滑坡的生成發展條件及其穩定性評價是至關重要的。

二、物探技術的使用方法以及使用時所根據的原理

1.電法勘探

有時候我們需要去了解地表結構當中每一個土層的厚度，還有巖層的具體情況，這個時候我們一般會采用電測勘探法。這幾年，市面上出現一種高密度電阻率法，通過這種方法，可以在建造城市工程的時候，慢速的獲取地面表層中有關導電性的相關信息，而這個辦法也普遍被人接受。特別是在鋪設地下管道的時候，以及對地底下不同結構之間進行劃分的時候，它的作用就變得十分明顯。一般采用這種方法，多是在遇到擁有不同電阻率的水平巖層的是偶，而且越是在比較平緩的層面的時候，他所發揮的作用就越來越大；但是一旦傾斜角度較大，它發揮的作用就變得有限。因而我們可以總結出，采用此方法的前提是：我們所探測的對象必須不同于周圍的環境與事物，因為只有這樣，在使用電極裝置的時候，才可以通過信息的反饋，清楚看到電阻率出現異常的時候，從而對于整個地下的電性結構有一個完整的了解。

2.電剖面法

這種方法和電測深法是運用同樣的原理的，但是這種方法在現在被運用的非常多，得到大家的一致認可。兩種方法無出其外，都是通過人工的方法，在地下形成一個電場，通過分析他們所在的地理位置，從而完成勘測任務。在現實中，一般把兩個方法合在一起使用，這樣在觀察地下一些不完整的巖層的時候，可以更加全面，更加細致，得到的數據也是真實可靠的。

3.地震勘探

如果想通過地震勘探的方法來獲取數據，一般采用折射波法和反射波法兩種方法。這兩個方法相比于其他勘測手段，其實差別并不是很大，得到的結果也會出現誤差，而出現誤差的原因是因為物理學的指標常常會受多方面的干擾。在現實過程中，波傳輸的速度在各種巖層中會有所不同，但由于物理學指標收到干擾，這樣使得在不同的環境下，有時候傳輸的速度可能會一樣，但是在相同的層面之間，由于所受到的內力或外力在環境的作用下，出現這樣或者那樣的變化，從而導致波在她們當中傳輸的速度反而會有比較大的差異。

4.重力法

相比于上面的方法，重力法只是在勘測過程中只是起一個輔助的作用，不能單獨承擔勘測工作，需要配合別的方法一起使用才行。重力法之所以被采用，是由于重力只受到地球引力的影響，能干擾到他的因素比較少，這樣獲取到的數據就比較可信度就比較高。在現在的工程勘測中，重力法多用于勘測一些分布不是很均勻的，規模比較小的洞穴以及被建造在地底下的古代遺跡。重力法的廣泛運用，也使得它被越來越多的單位青睞，但是這種方法有自己天生的缺陷：就是在測量過程中，會受到勘測地點的地表形狀和當時的氣象狀況的影響，所以在采用這個方法的時候，需要多注意這方面的內容。

三、應用物探技術對地下水進行監測

治理滑坡的工程的施工周期較長，而施工地點的水文狀況會隨著時間的推移而不斷發生變化。因此，為了避免水文狀況的變化對整個滑坡工程的施工造成影響，就需要對當地的水文狀況的變化情況進行詳細監測。而在監測的過程中，使用物探技術是最好的選擇。

通常情況下，滑坡工程的水文狀況會不斷改變。其中，除了地下水的總量不會出現明顯變化外，地質表層的電阻率和淺水層過濕帶的水含量都會因季節和降雨量的不同而變化。因此，為了避免這些因素對滑坡工程整體的穩定性造成影響，需要對其變化情況進行詳細監測。

在對水文狀況的變化情況進行監測的過程中，最佳方式是選擇多個固定監測點，對整個水文狀況的變化情況進行定期勘察。在水文狀況的變化中，表層電阻率會隨降雨量的增加而減少，而淺水層過濕帶的含水率會明顯上升。由此可見，在滑坡工程水文狀況的變化中，降水是地表水最主要的來源，會在一定程度上對地下水和淺水層造成影響。因此，為了能避免地表水下滲對滑坡工程的穩定性造成影響，需要制定有效的地表水排水措施。

四、總結

從本文中，我們可以了解到，物探技術不僅適用于某一個項目，還可以拓展到其他項目中去，比如在建設房屋的時候，通過物探技術，可以獲得有個持力層的數據。設計師通過這些數據，可以更好的設計整個層面。在當下，工程項目隨著經濟發展而變得越來越多的時候，物探技術將會運用的越來越多，也會越來越成熟。

參考文獻：

[1]盧建忠.水文地質勘察在工程地質中的研究[J].城市建設理論研究（電子版），2013（5）.

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主管單位：中華人民共和國國土資源部

主辦單位：中國國土資源航空物探遙感中心

出版周期：季刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1001-070X

國內刊號：11-2514/P

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發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1988

期刊收錄：

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

期刊榮譽：

Caj-cd規范獲獎期刊

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中圖分類號：C39

一、前言

科學的發展，對于金礦進行勘查的過程中，采用綜合物探的方法，對于水文地質條件進行有效的勘測，進而能有效的了解礦井的地理結構。而礦產勘查的主要目在于通過少量的經費投入獲取較好的地質效果，獲取較大的經濟效益。在過去多年的礦產勘查工作中，找礦實例表明在目前的工作中只有將地質、物勘、化探和鉆探等多種方法綜合起來，并且合理的運用和配合，進而實現良好的配合效果和最佳處理途徑。

二、金礦成礦的必要條件

據了解，地殼中金的豐度為0.5×10―9，與地幔中的豐度相比，地殼中的豐度更低，地幔和地殼中富集著許多的金礦的成礦物質。從當下的開采和回收水平來看，從3×10―6的工業品位出發，當金在地殼中的濃集系數達到≥6×103時才可以成礦。所以，經過了地質作用的不少回富集之后才可以形成金礦；又因為金具有親硫性，自然界中的金通常都是金的硫化物，與硫化礦物共生，相關資料顯示，造巖金難被活化，而金的硫化物不難被活化。所以，對于金的富集有決定作用的關鍵取決于硫化物作用。構造巖漿作用和在構造巖漿作用背景上的金屬硫化物富集作用是歸納金礦成礦的兩個主要條件控制。所以，我們可以從硫化物的強度、碎裂狀來看，也可以從其被角礫化的巖石及其在巖石中的賦存特征來分析原生金礦存在的位置。

三、金屬礦綜合物探勘查技術的應用范圍

1、在成礦帶、礦田預測研究中的應用

綜合物探技術在康古爾塔格成礦帶找礦取得了重大突破，先后發現了石英脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦、以銅為主的多金屬礦及銅硫化物礦等類型礦床。

2、在礦產普查與勘探中的應用

在礦床普查、勘探中，應用較多的地球物理勘查技術主要有：各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。例如，天湖鐵礦的發現和勘查過程中，地面磁法發揮了重要的作用；可可塔勒鉛鋅礦的找礦勘探史可歸納為：1/20萬化探掃面發現異常―1/5萬化探異常檢查―1/2萬地質、磁法和激電掃面圈定異常范圍―1/2萬TEM圈定礦體―TEM測深隱伏礦定位。該礦床的儲量由小型變成大型，物探方法起了關鍵性的作用。

四、綜合物探概述

在礦產勘查工作中將地質、化探、物探、鉆探等方法綜合一起，進行恰當合理的分配，進而實現采礦目標和最佳效果要求，這就是綜合物探。礦產勘查的主要目的在于多快好省地發現礦產資源的儲存位置和儲存規律，是通過少量的經費投入獲取較好的地質效果，獲取較大的經濟效益。對于現階段的礦產勘查工作而言，除了采用必要的地質勘查的前提，要確保勘查工作的科學性與合理性，保證勘查能夠準確、完善的描述出礦產分布規律，以提高礦產開采要求。

在這種工作基礎上，很到成都上取決于勘查方法與技術選擇是否合理、科學。在工作中我們在強調具體地址問題、經濟效益、有效的原則和選擇適當的方法技術，要在工作中盡可能的發回綜合物探方法的優勢，進而因地適宜的解決現有問題。

五、綜合物探的原理

所謂的物探技術就是根據各種巖石之間存在密度、電性放射性以及磁性等物理性質的差異，利用地球物理的原理，選用不同是物理方法和物探設備，進行工程區地球物理場的變化測量，以此來了解其水文地質以及工程地質條件的一種勘測方法。目前，由于單一的物探方法具有自身的局限性以及地質勘查具有復雜性，因此，我們在地質勘查中常常采用多種物探方法進行勘探和測試，這就形成了綜合物探技術。綜合物探技術是基于先進電子信息技術而逐漸發展起來的。由于不同的地質結構具有不同的物理特性，采用精密的電子器對地質結構進行探測，然后根據儀器反的信息數據和圖像，對地質結構作出準確的定量分析，從而對勘探地質結構的巖石密度和輻射進行判斷。通過綜合物探技術可以很好的了解各個巖石層的巖石結構和巖石種類進而有效地完成地質勘查工作，為各種地下礦石能源的開采進行安全的指導。由于地質勘查工作的復雜性，針對不同的環境往往采用不同的物探技術，因此進行地質勘查的綜合物探技術的方法有很多。例電磁法、電流法、天然磁場法、無線電波法。

六、金屬礦綜合物探勘查技術的應用范圍

1、在成礦帶、礦田預測研究中的應用

綜合物探技術在康古爾塔格成礦帶找礦取得了重大突破，先后發現了石英脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦、以銅為主的多金屬礦及銅硫化物礦等類型礦床。

2、在礦產普查與勘探中的應用

在礦床普查、勘探中，應用較多的地球物理勘查技術主要有：各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。例如，天湖鐵礦的發現和勘查過程中，地面磁法發揮了重要的作用；可可塔勒鉛鋅礦的找礦勘探史可歸納為：1/20萬化探掃面發現異常―1/5萬化探異常檢查―1/2萬地質、磁法和激電掃面圈定異常范圍―1/2萬TEM圈定礦體―TEM測深隱伏礦定位。該礦床的儲量由小型變成大型，物探方法起了關鍵性的作用。

七、物探方法的選擇與應用

首先，應對工作地區的研究程度進行系統地了解，充分認識工作地區待找礦床的地質、地球物理及地球化學特點，對收集的資料進行分析、歸納、整理及成礦背景研究。其次，應根據現有物探技術水平及地質找礦過程中要解決的實際問題，選擇經濟有效的地球物理探查方法。應根據工作區的具體地質條件確定物探目標物―與欲尋找礦產有某種關系，從而確定物探調查的目標物。要保證現有地球物理方法技術能找到該目標物，且工作方法在經濟上是合理的，同時還要注意獲取系統、完整的地球物理調查資料，這對全面認識礦區地質體地球物理場特征和后續找礦工作十分重要。

物探方法技術選擇的基本原則是：方法技術的選擇不僅要重視其先進性，更要重視其針對性、適用性和經濟性；不僅要重視各種方法技術的組合，更要重視其有效配置；不僅要重視方法技術實施的時序，更要重視其時效。

八、結束語

綜合物探法在礦產勘查中具有著間接找礦效果，尤其是在金礦勘查中效果最佳。在采礦過程中，運用各種物探方法來指導施工是很重要的并且也很必要，很大程度上消除了找礦過程中的盲目性。

參考文獻：

1、王卓，綜合物探方法在金礦勘察中的應用[J]，科技與企業，2013年第3期

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中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0237-02

物探技術是一門應用性為主的學科，不言而喻，它的應用領域十分廣泛。在地質找礦、軍事工程、工程物探、工程質量檢測等方面發揮著重大作用，對于保障國對民經濟穩定發展有著重大意義。在工程方面，物探技術更是和工程如影隨形，在工程選址、工程質量檢測方面，都應用十分廣泛。

在礦產資源勘查過程中，我們首先需要對各種物探方法和儀器有著充分地了解，再根據具體的工作目的選擇合適的物探方法和儀器，這樣才能更好更準確地完成勘探任務，因此各種物探方法的特點及適用范圍以及所采用的物探儀器，我們都要進行認真地比較研究。地震勘探作為一種主要的物探方法我們更要加以重視和研究。在實際工作中，經驗的積累對于工作的展開也是有很重要的指導意義，所以，要在掌握理論方法和儀器設備使用的基礎上，注重實踐經驗的積累。

1 地震勘探技術的發展歷程

地震勘探技術隨著現代相關技術的發展而不斷發展，取得的成就也進一步豐富。事物是運動發展的，運動是絕對的。就像我們的宇宙，時時刻刻都處于之中。隨著中國的崛起強大，國家對于科學技術的需求越來越高，其中也包括地震勘探技術。

回顧地震勘探技術的發展歷程，地震勘探技術始終處于不斷創新、飛速提高的過程之中。至今它已經形成了一個復雜、龐大而完整的科學體系。數學、物理、計算機以及地質學的各個分支都滲透到這個領域之中，因此，地震勘探變成了一門綜合性的科學，它的發展可以按如下時間進行劃分。

30年代，地震勘探技術第一次飛躍，由折射地震法改進為反射法；50年代，地震勘探技術第二次飛躍，出現多次覆蓋技術；60 年代，地震勘探技術第三次飛躍，出現了數字地震儀及數字處理技術；70年代初期，地震勘探技術第四次飛躍，出現了偏移歸位成像技術；70年代后期，地震勘探技術第五次飛躍，出現了三維地震勘探技術；90年代，地震勘探技術第六次飛躍，出現了高分辨率與三維地震結合。

2 地震勘探儀器的發展

地震勘探儀器主要是記錄地震波，按地震波的記錄方式，地震勘探儀器的發展已經歷了6代。

第一代是電子管地震儀，一般稱模擬光點記錄地震勘探儀。這代地震儀大多數由電子管制成。由于光點感光方式的限制，其動態范圍小，僅有20 dB，頻帶寬約10 Hz，采用自動增益控制，記錄結果不能作數字處理。第二代是晶體管地震儀，一般稱模擬磁帶記錄地震勘探儀。大多數采用晶體管電路，利用磁帶記錄，可多次回放，并可作多次疊加和數據處理。動態范圍達50 dB，頻帶寬為15～120 Hz，采用公共增益控制或程序增益控制。第三代是集成電路地震儀， 一般稱數字磁帶記錄地震勘探儀器。這代地震儀采用二進制增益控制方式和瞬時浮點增益控制。它把檢波器輸出的信號轉化為數字化信息，記錄在磁帶上。其動態范圍為120～170 dB，頻帶寬為3～250 Hz以上，記錄的振幅精度高達0.1%～0.01%。第四代是大規模集成電路地震儀，一般稱早期遙測地震儀。遙測地震儀由許多分離的野外地震數據采集站和中央控制記錄系統組成。第五代是超大規模集成電路地震儀，通常稱為新一代遙測地震儀，為多種數據傳輸模式的地震儀。第六代是全數字遙測地震儀，采用是全數字化地震數據傳輸與記錄系統。從21世紀初（2002年）開始，主要標志是采用微機械電子技術成功制造數字地震傳感器，從而從技術上解決了傳統模擬地震檢測器制約地震勘探發展的瓶頸問題。包含地震勘探技術的物探技術與經濟發展始終處在互動的良性循環之中，工業化的生產需求推動著物探技術不斷創新，物探技術的進步極大地促進了工業的發展。目前，地質勘查的難度越來越大，重大實際問題正在促進地球物理極限的延伸，向物探技術提出了新的挑戰。

3 地震勘探技術的現狀

3.1 地震勘探儀器設備現狀

諸多的勘探新技術對勘探儀器和設備提出了越來越高的要求。寬方位角采集在成像分辨率、相干噪聲衰減以及辨識定向斷裂等方面的優點已經越來越引起大家的重視。數字檢波器振幅校正、溫度變化、時效性、可靠性和穩定性遠遠優于常規的機械式檢波器，而且它為全數字輸出，有較好的電磁兼容性能，動態范圍大、信號畸變小，具有優異的矢量保真度。對于目前的地震勘探的應用已經非常成熟，軟硬件的開發水平隨著科技水平的提高也越來越高。其中地震勘探的儀器和設備也逐漸趨向于智能化、高速化、輕便化和特色化。

3.2 地震勘探技術現狀

近幾年來，隨著物探裝備的發展，地球物理勘探技術特別是地震勘探自從在石油工業中應用以來，始終處于不斷的發展和改進中。以高分辨率地震、高精度3D地震、疊前偏移成像、山地地震、高精度重磁等為代表的勘探地球物理技術，以約束反演、屬性分析、4D地震、井中地震、多波多分量地震等為代表的油藏地球物理技術正躍上新的臺階。特別是隨著近些年來，電子技術、計算機技術、信息技術等相關學科的飛速發展，地震勘探已經從最初的一維勘探到現在的三維甚至是四維勘探。從單分量到現在的多分量，從簡單的構造勘探到尋找隱蔽巖性油氣藏。

地震相干解釋技術、地震相分析技術、波阻抗反演技術、三維可視化技術等為代表的一系列新技術的出現，以及神經網絡在數字處理中的應用，在實際工作中得到了全面推廣應用和發展。用于地震數據處理和解釋的軟件，在后期的數據處理解釋的過程中是必不可少的。常見的數據處理軟件有Geocluster、Seimic等，常用的解釋軟件比如：Landmark、Jason等一些著名的解釋系統，并且在實際應用中，很多功能都在不斷的擴展，以適應地震數據處理?？傊S著相關學科的發展，科學技術的進一步提升，地球物理所應用的軟硬件也在進一步提高。

4 地震勘探技術的未來發展趨勢

4.1 地下探測趨勢

科學技術的發展，使得地震資料的處理和解釋的水平有了更進一步的發展。新技術和新方法層出不窮，并將投入到實際的生產和應用中。隨著油田勘探開發的深入，地球物理正從一種勘探工具向油藏描述和檢測工具過渡。大量的地震數據和地下的VSP測井和鉆井緊密結合，使我們能夠從地面數據中挖掘越來越多的地下信息。地球物理將伴隨著人們對地下資源的不斷需求而不斷發展。

4.2 高分辨、高可靠性、實時成像趨勢

在工程物探巨大市場需求的帶動和計算機技術的推動下，未來幾年工程物探技術與新儀器的開發將呈現良好的勢頭，開發水平將大大提高，新儀器將以高分辨、高可靠性、實時成像儀器為主流。

4.3 靜態向動態過渡趨勢

精確的油藏表征是油藏管理及生產最大效率的關鍵步驟。油藏的靜態表征數據是地震數據孔隙度等，用作標定的數據主要是VSP測井、鉆井等獲取的地質數據，油藏的開發是一個動態過程，因此靜態表征須向動態表征過渡。在整個油田的開采過程中，靜態油藏特性如孔隙度、滲透率等和動態數據都將會得到更新。油藏模型已從最初的簡單模型不斷優化，指導整個油田的合理開采。

4.4 新技術勘探趨勢

5 主要物探技術比較

5.1 磁法勘探

以巖、礦石間的磁性差異為基礎，通過觀測與研究天然及人工磁場的變化規律來解決地質問題的方法。用途：尋找磁鐵礦（直接找礦）；尋找含磁性礦物的各種礦產；地質填圖；地質構造等。特點：理論成熟，輕便、快速、成本低，但應用范圍不夠廣。

5.2 電法勘探

以巖、礦石間的電性差異為基礎，通過觀測與研究天然及人工磁場的時空變化規律來解決地質問題的方法。用途：地質構造；尋找油氣田、煤田；尋找金屬與非金屬礦產；水、工、環地質問題等。特點：三多：參數多，場源多，方法多；二廣：應用空間廣，應用領域廣，但受地形及外部電磁場干擾大。

5.3 地震勘探

以巖、礦石間的彈性差異為基礎，通過觀測與研究地震波的時空變化規律來解決地質問題的方法。用途：地層分層；地質構造；尋找油氣田、煤田；工程地質問題等。特點：探測深度大，精度高，但要放炮，工作難度大，破壞環境。

5.4 放射性勘探

5.5 物探新方法

6 結語

隨著中國的崛起強大，國家對于科學技術的需求也越來越高，其中也包括地震勘探技術?？傊?，地震勘探技術是一門以應用為主的學科，它是以不同巖、礦間物理性質的差異作為基本的和必要的前提條件，以各種設備儀器為重要手段，應用領域十分廣泛，對國民經濟和國防有重大影響的一門技術科學。技術的進步將推動地震勘探技術的革新，現今存在的諸多問題也將會被解決，而且對于地震勘探技術的投入也在不斷地擴大，新的技術也將會不斷的被應用，我們相信新技術的發展和應用將會帶來更多的經濟效益。

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一、相關概念

物探測量是工程測量的一個重要分支，主要任務就是依據物探設計，將設計的勘探點用一定的測量方法放樣到實地并準確記錄其物探點空間位置，為物探野外施工、資料處理及解釋提供符合設計要求的測量成果、圖件和信息資料。GPS是由美國國防部研制部署和控制的軍民兩用，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPRS即通用分組無線業務是在現有GSM系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。

二、系統的實現

（1）集成定位接收終端硬件的設計和實現。GPS-GPRS集成定位接收終端的設計思想是集成GPS和GPRS兩個模塊。該定位終端實時獲取GPS提供的經緯度、速度、時間等GPS信息后，以GPRS上網的形式發送給監控中心。所以硬件設計應該包括GPS模塊和GPRS兩個模塊，并且要有一個控制單元協調兩個模塊工作。除此之外，定位終端還應該包括LCD顯示模塊和電源模塊等部分?？偟脑O計思路是GPS模塊通過串口通訊與單片機建立聯系，由單片機來控制GPS模塊工作，并對數據進行處理，處理后的數據通過485總線傳輸給GPRS模塊，再有GPRS模塊通過無線通信將信息傳輸給終端LCD顯示模塊上。（2）集成定位接收終端軟件的設計和實現。定位接收終端的軟件主要完成上電后系統的初始化，對各個模塊的檢測，接收GPS模塊傳來的GPS消息，利用GPRS模塊傳輸的GPS定位信息。整個軟件系統應該包括主控模塊、GPRS模塊、GPS模塊、LCD顯示模塊和串口操作模塊五部分。本課題的軟件分為終端軟件部分和服務器軟件部分。將內核加載到RAM中運行后，系統的控制權就完全轉交給內核了。內核在完成一系列初始化工作后，將自動運行用戶程序。終端軟件主要包括以下幾個主要模塊：鍵盤處理、GPS數據的處理、用戶數據的接收和發送。（3）監控中心設計和實現。監控中心主要實現對GPS-GPRS集成的定位系統中的各個定位終端的控制和跟蹤，它能主動向系統中各個定位終端發送位置請求，并且獲取各個終端的位置消息，解析出GPS消息中的經緯度、時間、速度等值，并且通過軟件界面顯示，供用戶察看。同時通過軟件接口將定位消息發送到與電子地圖或GIS等軟件平臺接口，以便其他后臺程序利用終端的位置消息進一步進行分析和處理。監控中心通過串口連接一個無線通訊模塊，以其來實現和各終端無線設備的通信。監控中心的主要部分包括：無線通訊模塊部分――監控中心服務器部分――無限通信終端部分。本次系統的工作流程下所述：第一，監控中心接到一單新的任務后，馬上查找當前是否有空閑的終端，如果有則直接選擇一個，然后向其下達工作任務，如果沒有則轉到第二。第二，監控中心在新接收任務附近的地點查找是否有正在工作的終端，如果有則向它們發送消息，要求報告當前的工作狀態。第三，監控中心根據報告過來的信息，選取一個最合適的終端，向其下達工作任務。第四，各終端的使用者在完成工作之后，向監控中心發送信息，報告各自的工作情況，監控中心會自動在數據庫中更新這些信息。第五，監控中心也可以提供一些公共服務，如信息查詢等。（4）定位系統在物探行業中的應用。物探測量作業多位于沙漠等荒蕪人煙的地方，地形復雜，山體高大，道路稀少，氣候多變，晝夜溫差大。由于受地形、氣候、山體遮擋、森林覆蓋等諸多不利因素的影響，使測量精度受到限制，施工進度無法保證，作業效率低下，人員安全不能保障，項目成本上升等?；贕PS-GPRS定位系統的物探測量作業具備了以下功能特點：一是有效增加物探測量作業距離，提高信號覆蓋范圍，有手機信號的地方即可工作，更加方便用戶的使用，；二是采用GPRS通訊模式的物探測量系統，數據速度快，隨著速度的增加，其數據延遲也降低了，相比于GSM通訊費用低，GPRS數據傳輸費用遠比打電話接入的費用低。GPS與GPRS技術的結合，使得任何地點的流動站都可以方便的與基準站、中繼站、監控中心建立數據聯系。

三、結論

本文以物探測量的實際工作需要為目標，將GPS技術與GPRS技術有機地結合，嚴格按照實際物探測量操作流程建立相應的模型，利用GPRS的數據傳輸功能，對GPS數據進行實時傳輸，其可操作性及實時性都較強，而且成本較低，結構簡單，具有較高的可靠性；同時可以將本地原始位置信息實時發送到基地進行處理，并給用戶返回更加精確的位置消息，這樣就可以避免由于誤差范圍太大而導致的重復勞動。

篇（8）

對于物探技術一定要依據工程問題或者是地質問題來做出實用性的判定，對于基本的物探方法來說，無論是哪一種，由于物性的基本參數不一樣，所以要進行一定的印證和補充。本文就是對礦井防治綜合的物探技術進行分析和探討。實踐表明，綜合的分析解釋和綜合的物探在技術上的佐證，彼此之間是取長補短的，也在很大程度上為物探資料在可靠性和精度上進行了解釋。

1 電法和三維地震勘探的基本概述

1.1 電法勘探

最重要的目的就是為了能夠對富水性有更加清晰的評價，對于平面的基本控制來說，在選擇上也是瞬息萬變的一個電磁法，對于這種方法來說，在電阻率上的反映速度是非?？斓模以诜謱由弦彩潜容^明顯的。在不同的地段上能夠進行加密的控制。然后用這個來作為基本的基礎，在具體的實測過程中，再和電阻率的基本測法來進行有機的結合。再加上一些三維的基本地震鉆孔就會使得最后的結果在精度上得到提高。

1.2 三維地震的基本勘探

對于第四系的含水層在最底部，總是會有一些厚厚的黏土在上面，這些粘土上都會覆蓋一些礫石和砂石，在下伏沉積密度和速度上也有很大的不同。對新生界的反射波完成基本的目標處理之后，就能夠獲得了一定的反射波。這種反射波的能量本身就很強，而且還有一定的波組特征又可連續的進行追蹤。但是一些基本粘性的沉積物都是在第四系的含水層組中存在。再加上一些沉積尖滅和一些原因所造成的沉積厚度，還有一些局部的缺失等嚴重問題出現。所以就導致了粘土上的礫石，砂石以及基巖的風化帶之間進行了直接的接觸。在很大程度上減少了波阻的差異值，最后造成反射波無法形成。在基本的時間剖面上，主要的表現就是TQ的反射波嚴重缺失。

2 采空區和富水性的基本勘測

如果礦井要是受到開采方法和資料信息的局限性，那么富水和老空區的基本范圍就無法確定。要想從整體上對安全性和生產效率進行提高。那么就要對工作面的采空區和覆地層進行富水情況的探測。采用的基本探測方法就是井下和地面二者結合的探測法。對地質的條件進行分析整合后，對多種電法的勘探方案進行結合。對于礦井的安全生產問題來說，對于水害的基本比例問題還是很大，在水害的基本類型上也是不相同的。對于傳統而單一的物探在方法上本身就受到了地質條件和一些自身特點的影響和制約。對于基本的物探方法來說，無論是哪一種，由于物性的基本參數不一樣，所以要進行一定的印證和補充。

2.1 電法的勘探

主要的地質勘探任務就是把采空區和平面中的一部分積水的位置加以確定。在整體的探測過程中，主要用到的探測方法就是三級電刨，電測深和瞬變電磁的方法。進行多種方法的綜合和數據的采集，進行施工之前要把測區中的鉆孔進行收集，但是在具體的實際探測過程中，還是要結合相應的具體情況來進行。在給出的地段要對短線進行試驗，還要對兩個孔進行必要的測探，繼而取得相應的具體參數。

2.2 三維地震的勘探

如要是對某一區采用三維的基本地震勘探法，對于基本的三維在工作量上的物理點在布設上所用的就是比較規則的觀測系統。對于一些野外的資料，基本上用的就是高迭加的方法來進行。統計的迭加主要有12次以上，18次以下。然后再對資料進行精細的處理，對采空區進行明確的反映。整體的探測過程中，要對高分辯偏的數據特征進行分析，對基本的對方差在數據上進行研究。對于最后的方差數據體主要能夠清晰的對礦層賦存狀態進行反映。接著再把兩個數據進行綜合，來對煤層采空進行解釋。

3 陷落柱的基本富水性探測

對于普通的地層和陷落柱的進行比較，在基本的巖性，連續性和產狀上都有很大的差異化。對于基本的陷落柱來說，在塊度上是不均的，在基本的排列順序上也是很混亂的。而基本的地震波都是通過差異化來作為基礎繼而形成的。這同樣是對陷落柱能夠進行解釋的根本物理前提。在對陷落柱進行解釋的整體過程中，對于一些偏移的數據要進行利用，還要和疊加起來的數據進行整體的結合。對順層振幅和垂直的時間刨面進行解釋。在日常地層沉積情況比較正常的前提下，因為地層電在分布上是比較均勻的。但是要是有陷落柱的地層電性就會發生變化。假如陷落柱的地方充水，則電性主要是低電阻高電位的異常狀況。但假如陷落柱是弱富水或者是不富水，那么電性的具體表現就是高電阻低電位有異常狀況。由最后的探測結果我們不難看出，對于地面探測的陷落柱在原有資料和形狀上有很大的不同。對于陷落柱的原有資料和西北角的基本范圍上比較很小，其他部位基本是比較吻合的。這種陷落柱的歸一化二次在電位上也沒有很大變化，也就說明沒有多么明顯的低阻變化和異常。已經經過開采之后得到了驗證。實踐表明，綜合的分析解釋和綜合的物探在技術上的佐證，彼此之間是取長補短的，也在很大程度上為物探資料在可靠性和精度上進行了解釋

4 斷層導水性的基本探測

主要是采用了基本的電法勘探和地震勘探二者結合的方式來對斷層導水性進行了基本的探測。主要的目的就是為了能夠把奧灰中和太原組灰巖能夠準確的被圈定，而且還要把奧灰水和礦層導的水層進行聯系和查找。在整體的地面勘探過程中，對二維地震的相關資料也要進行相關處理，主要的處理在內容上主要有層速度的刨面處理，波阻抗的刨面處理以及三瞬的處理等。

對于電法勘探的重要作用有：新生界地層和礦層地層的奧灰巖溶在發育區所進行的探測。第二個重要的作用就是斷層賦水和陷落柱所進行的探測。對于基本的勘探手法可以利用瞬變的電磁法來進行。由于其本身對于低阻的反應是比較靈活的，繼而在由直流的基本電測法來作為輔助。這種方法能夠確定邊界的斷層是阻水的斷層。區內的基本支斷層是導水的斷層。而且也能夠很好的將富水范圍進行區分。

5 總結

實踐表明，綜合的分析解釋和綜合的物探在技術上的佐證，彼此之間是取長補短的，也在很大程度上為物探資料在可靠性和精度上進行了解釋。對于傳統而單一的物探在方法上本身就受到了地質條件和一些自身特點的影響和制約。對于物探技術一定要依據工程問題或者是地質問題來做出實用性的判定，對于基本的物探方法來說，無論是哪一種，由于物性的基本參數不一樣，所以要進行一定的印證和補充。

參考文獻：

[1]吳有信，韓東亞，王琦.煤礦深部開采地質保障中的綜合物探技術應用[J].工程地球物理學報，2009（02）.

篇（9）

中圖分類號：TD75 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0026-02

1 緒論

煤田火災危害極大，煤炭燃燒不僅對煤炭儲量造成巨大損失，而且破壞地表水土、向大氣中釋放大量有毒有害氣體。煤火治理一直是人類面臨的巨大挑戰，治理工程投入巨大，而煤火探測是煤火治理的關鍵。煤火探測的主要內容為推斷高溫異常區的深度和規模，探測結果的準確性直接影響到后續施工設計的可行性及施工過程中人員和設備的安全。

論文以最新的一個火區探測實例為基礎，進行了磁法、自然電位法和高密度電阻率法共3種物探方法的工作，總結了煤火的地球物理特征，分析了3種物探方法的探測特性，對3種物探方法進行了對比，并對火區的探測結論進行鉆探驗證分析。

2 火區探測實例

2.1 區域地層、構造

位于和什托洛蓋凹陷東段，出露的地層主要有古生界的泥盆系、石炭系，中生界的侏羅系，新生界的第三系及第四系。褶皺和斷裂構造較發育，構造線的方向與和什托洛蓋凹陷延長方向一致，褶皺構造是華力西后期形成的山間沉積凹陷經燕山運動的改造破壞而成。地層產狀為：走向250°～255°，傾向160°～165°，傾角39°～45°。

2.2 燃燒煤層及頂底板巖層特征

主要燃燒的是下侏羅統西山窯組下含煤段（J2x1）的B6煤層，煤層厚度3.36～7.67m，平均6.42m。

頂板為粉砂巖，工程分類為次堅石，厚度31.1～73.0m；底板巖為砂巖、泥巖、炭質泥巖，工程分類為普堅石，厚度27.8～79.4m。

2.3 高溫異常區的地球物理特征

2.3.1 溫度異常

溫度升高是煤層燃燒釋放熱量最直接的表現。煤田火災中的溫度異常表現為高溫異常。溫度異常分布形式包括地表和地下，地表溫度異?？杀患t外成像儀和熱電偶測溫儀觀測。

2.3.2 自然電位異常

煤層燃燒會形成氧化還原環境，高溫區域聚集正電荷，高溫區域外部聚集負電荷。如果高溫區域位于地下淺部位，在地表測線上的高溫區域表現為正電位，其他區域表現為負電位；如果高溫區域位于地下較深部位，在地表測線上的高溫區域表現為負電位，其他區域表現為正電位。燃燒區域深度超出一定范圍或者燃燒一段時間后，這種電性差異會表現微弱甚至沒有異常表現。

2.3.3 磁異常

煤系地層頂底板中賦存著大量的鐵礦物成份（赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦），這些鐵礦物磁性微弱，而在煤層燃燒的作用下形成了大面積燒變巖體，冷卻過程中，燒變巖中的小磁疇會按照大地磁場重新排列，從而產生較強的磁性。

2.3.4 電阻率異常

對燃燒區或高溫區而言，燃燒區一般為非金屬物質，嚴格地說非金屬物質都是半導體，在此類物質中，傳導電流是由受激進入導帶的電子遷移引起的，激發的能量來自熱擾動，因此非金屬材料的電阻率一般隨溫度的升高而降低，而相對于圍巖來說反映為低阻。并且煤層在燃燒過程中形成燃燒場，場的中央由于燃燒形成水蒸氣，表現為相對于原始地層的低阻異常。燃燒過的場會變得疏松多空，在蒸汽散失后表現為高阻。對于塌陷區和采空區，電阻率表現為高阻，若充水則表現為低阻。

2.4 方法選擇及野外工作技術

2.4.1 方法選擇

基于地球物理特性差異，選擇自然電位法、磁法、高密度電阻率法進行火區的燃燒情況勘探。

2.4.2 設備配置

2.5 野外施工方法與技術

物探線布設均勻覆蓋火區范圍，與煤層走向垂直，方向為近南北向。物探線線距50m，點距5m。其中磁法、自然電位法各11條，高密度電阻率法5條。

2.6 物探資料處理和解釋

在煤田火區勘探中，確定火區燃燒范圍和深度是勘探工作的主要目的?；饏^范圍和深度的確定主要依據自然電位和磁異常曲線，野外勘探采集的數據，經過室內資料處理之后得到如圖1所示，從上到下分別為磁異常曲線、自然電位異常曲線和地形剖面圖，橫坐標原點位于物探線北端點，火區煤層向南傾，故資料解釋時從北向南看曲線，結合自然電位異常曲線，取磁異常曲線靠近無異常1/3處定為煤層燃燒的分界點，煤層露頭到分界點的區域即為物探線上的煤層燃燒范圍。磁法解釋有1/2法、1/3法和1/5法，具體運用哪種方法要結合自然電位曲線來選擇，不同的火區具有不同的特征。

其他剖面線的異常曲線解釋以此類推，得到火區整體解釋成果。根據各條剖面線解釋結果，在火區平面圖上展布，結合火區所處地形等情況，劃定火區的燃燒區域（圖2）。

圖3為高密度電阻率法在火區中的反演結果，結果顯示130～160m處地下14～29m處顯示高阻異常，視電阻率值遠遠大于100Ωqm，推斷為火燒高溫區域。

3 物探方法對比分析及鉆探驗證

鉆探位置分布圖如圖4紅色點所示。由圖4和相應鉆孔測溫數據分析可知，高溫異常區域主要位于5線～9線之間區域，橫向分布約150m，沿物探線方向分布范圍從5線到9線由小到大變化，最大處約40m。

按物探線號將不同物探方法解釋結論對比結果，并將異常位置附近的鉆孔測溫數據整理，如表2所示。

對比分析可知，高溫區域主要位于5線到9線之間，根據5、6、7、8線分析，鉆探最深位置穿過物探解釋的最大深度位置，測量到的高溫位置位于最大深度之上，相比自然電場法和磁法，高密度電阻率法的解釋結論與鉆探深度吻合。4線解釋的高溫異常位置附近沒有鉆探驗證，但是根據現場情況調查，4線位置附近往西沒有鉆孔，而是采取魚鱗坑方式注水降溫，4線高密度電阻率法解釋深度16m，相比東邊其他物探線解釋異常深度較淺，因此高密度電阻率法解釋深度是合理的。9、10、11線自然電場法和磁法解釋深度比鉆探驗證深度大，而此方法是將火區內煤層傾角取某個固定值，實際情況中煤層產狀往往是變化的，因此這種方法對解釋深度的精度影響較大。綜合分析可知，利用高密度電阻率法解釋成果確定高溫區域深度是可靠的。4、5、6、7、8線由高密度電阻率法推斷的高溫異常區域如表3所示。

22號鉆孔最高溫度73℃，位于劃定的火區范圍之外，因此火區邊界的劃定是可靠的。

從鉆孔測溫數據還可以分析得出，高溫區域由西往東是逐漸變深的，而且高溫異常體的溫度分布是不均勻的，甚至是沒有規律的，這可能與煤層產狀、煤質、圍巖礦物成分及分布情況和燃燒過程中通風通道結構等因素有關系。另外，可以分析得出燃燒是從地表向地下蔓延的，如30#鉆孔鉆探描述如表4所示：

4 結論

相比自然電場法和磁法，高密度電阻率法的解釋結論與鉆探深度更吻合；對于燃燒中期的煤層，自然電場法、磁法和高密度電阻率法解釋成果吻合且準確；磁法和自然電位法在確定火區邊界上具有優勢，而高密度電阻率法在確定火源深度上更準確；高溫異常體內的溫度分布不均勻，變化規律不明顯。建議對地質條件（主要是指地形和煤層產狀）復雜的火區采用多種物探方法相互驗證分析。

參考文獻

[1] 高云輝.淺談大空間古建筑火災探測技術方法的有效選取[J].黑龍江科技信息.2009（10）

[2] 張勇，劉軍.火災探測技術[J].消防技術與產品信息.2009（06）.

篇（10）

On the digital technology widely used in geotechnical engineering investigation

Li Tian-fen

(272 Geological Brigade of Jiangsu Nuclear Industry Nanjing Jiangsu 210003)

【Abstract】With the development of computer information technology, geotechnical engineering investigation of digital technology is increasingly widely used. Analysis of the lack of traditional survey technology of, and introduced a geotechnical engineering digital investigation technology, digital investigation technology to achieve the application of key technologies based on focus analysis to discuss further promote the geotechnical engineering figures of Exploration Technology''s research and the application has a certain reference.

篇（11）

關鍵詞：含水地質構造；鉆孔超前；電阻率法；激發極化法

Key words： water-containing geological structure；drilling ahead；resistivity method；induced polarization method

中圖分類號：TD166 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）12-0151-03

0 引言

據不完全統計，國內近幾十年的時間里，有300多個礦井發生過淹井事故，死亡人數超過1700人，經濟損失嚴重[1]。在這種形勢下，發展對煤礦井下水患進行探測和預報的新技術對礦山的安全生產有著重要的現實意義。目前國內常用的地質預報方法主要有地質分析法和地球物理勘探法兩大類，地質分析法主要包括超前水平鉆孔法、超前導洞法、工程地質調查法等，而地球物理勘探方法包括地質雷達探測法、地震反射波探測法、瞬變電磁法等，每種方法都有各自的優缺點及適用范圍[2，3]。目前還沒有哪一種方法能對各種地質缺陷準確預報，因此許多研究者致力于多種預報方法相結合的研究，大大提高了煤礦井下掘進巷道超前探測的準確率[4-9]。探測方法綜合化是工程領域研究發展的主要趨勢，煤礦鉆孔超前探水技術的提出[10]，對提高煤礦井下掘進巷道超前探測的準確性具有重要意義。

1 煤礦鉆孔超前探水技術的原理

煤礦鉆孔超前物探技術是利用掘進巷道迎頭的鉆孔進行鉆孔物探探測，將測量探頭從孔口慢慢推到孔底進行探測，對鉆孔周圍30m及孔底30m范圍內進行探測預報，實現鉆孔全方位超前探水功能，儀器自動利用電導率法[11]和激發極化法[12，13]。同時進行探測。采用多頻點同時發射，等頻點同時接收的探測工作方式，既避開井下人文和自然的強干擾背景，提高微弱信號的識別和處理能力，同時又測試地層的電阻率和激化率參數，克服了現有大多數礦井物探僅用單一電阻率參數的探測方式，而激化率參數又是探測評價含水地層的主要特性。

1.1 YZT6鉆孔超前探水儀的設計原理

YZT6礦用本安型鉆孔探水儀包括無窮遠電極、孔中探頭、儀器主機和電纜。儀器的設計原理如圖1-圖3所示。

1.2 YZT6鉆孔超前探水儀的工作原理

在煤礦巷道內，鉆孔沿巷道延伸的方向鉆進，鉆孔超前探測的電極只能布置在巷道和鉆孔內，為達到超前探測鉆孔周圍30m左右的探測距離，選擇了類似于偶極裝置，但與偶極裝置有所不同的是，該供電B極在鉆孔口后方100～150m左右并在巷道內固定不動，A、M、N電極組成的探測探頭放置在鉆孔中，每觀測一個記錄點，探測探頭的A、M、N電極一起同步推進，一般每推進一米觀測一個測點。電極布置方式如圖4所示。

在實際操作中，根據圖5所示連接操作即可。

2 煤礦鉆孔超前探水技術的對比應用

2.1 煤礦鉆孔超前探測試驗

以貴州黔南某煤礦運輸大巷掘進頭為試驗場所，鉆孔深度80m，因為堵孔原因，探測深度為14m，探測數據如表1所示。

煤礦鉆孔超前探測預報效果如圖6所示。

2.2 鉆探與井下直流電法探測結果

鉆探巖心顯示，孔內10～12m段巖石較為破碎。根據表中數據和預報圖顯示，在10～12m處，視電導率較其它位置高，說明此處電阻率較低，且視極化率也較高，說明此處富水可能性很大，故推斷為裂隙富水帶或者巖體破碎富水。此外，還利用井下YD32高分辨電法儀進行了探測。探測結果如圖7所示。

由礦井直流電法探測結果圖可知，在11～12m處出現了低阻異常，推斷其為巖石破碎富水或含水裂隙帶。經實際掘進，10～12m處確實有一處巖石較為破碎，且有少量水流出，與探測結果相符合。

3 結論

①利用電阻率和極化率多參數評價鉆孔周圍及底部含水的地質體，減少了單一探測參數評判導致的多解性，提高了探測結果分析解釋的準確性。

②煤礦鉆孔超前探水技術在地質災害預報方面，具有操作便利、耗時少、費用低、結果直觀、工作環境適應性強等優點，具有很強的實用性。

③煤礦鉆孔超前探水技術是鉆探與物探的有機結合，可有效地解決煤礦井下巷道掘進頭隱伏水患的預報問題。

④可以合理減少超前探孔的數量，既減少了因超前探孔而導通隔水體的幾率，也可以探明前方的含水體，探明頂底板、相鄰煤層或采區的含水體的情況，超前探測區域更大，信息更詳實，更有利預防水害事故的發生。

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