地球物理勘探技术在采空区勘查中的应用

地球物理勘探技术在采空区勘查中的应用

赵浩,陈金强

山东晟源地质勘查有限公司 山东省泰安市 271000

摘要：煤炭是促进中国社会经济发展的主要能源资源，在中国的能源消费结构体系中长期以来一直占有6成以上的比重。然而，受过去无序、无节制粗放式开采的影响，在各大矿区已形成了大量采空区，尤其山西省作为中国煤炭生产的大省，由于其煤炭资源分布广泛且埋藏较浅，在煤矿整改之前，滥开滥采的小型矿井导致许多隐藏采空区存在。

关键词：地球物理勘探技术；采空区勘查；应用

前言

近些年来人们对于工业发展有着较高的需求，在这样的背景下各种各样的煤矿快速发展，高强度的开采过程中，也出现了很多私人煤矿开采，形成采空区，这一问题必须充分做好相关工作内容。

1地球物理勘探概述分析

从概念层面来看，地球物理勘查技术属于地质技术范畴。该技术以地球物理学为基础，通过技术融合的方式对物理场的信息进行收集，通过物理场的变化情况，实现有效的地质探索，对地质环境进行判断，发现各种地质变化规律，通过此种方式，找出各种矿产资源，而且在地球物理勘查技术的作用下，还能对地质环境进行监测，及时的发现各种自然灾害。随着时代的发展，地球物理勘查技术功能越发完善，应用领域也越发广泛，除了在工程建设以及矿产领域中应用之外，在灾害预测方面，地球物理勘查技术也起到了非常关键的作用，成为了一种关键的灾害预测手段，有力的促进工程建设安全性。地球物理勘探的有效开展具有非常重要的意义。从工程建设角度上来看，由于当前的工程项目数量持续增加，工程的品质和安全性受到了各界的高度关注，在工程设计和基础建设环节，需要对地质环境和水文地质信息进行勘察，水文地质会对工程基础的稳定性产生主导作用，如果在工程建设过程中缺乏有效的地球物理勘探，就会增加工程隐患，尤其是在大型项目建设中，这种地质风险会大幅度增加，在地球物理勘探工作的作用下，能为工程基础规划提供有力依据，实现对各种风险因素的事前控制。由此可见，地球物理勘探工作的有效开展具有非常重要的现实意义，相关部门必须要采取各种措施，促进地质工作质量的强化，为环境工程和建设工程领域的发展做出积极的贡献。地质勘探方法中主要应用地球物理方法，其中地质雷达法、瞬变电磁法、直流电测探法应用最多。除了这3种外，其他地球物理方法还有大地磁电阻率法、高密度电率法等也用得较多。然而因任何一种方法都有其局限性，若单独使用，也只能获得所需范围内的某一或几个方面的地质信息，而不能得到整个范围内的全部详细勘探信息。因此，为更好了解其地质信息，降低将来工作中可能存在的隐患，减少灾害，应尽量联合利用多种探测方法，即综合地质勘探方法。为了保证地球物理勘探的有效性，在此项工作的开展过程中，相关部门必要加强过程管理，注重勘探技术的合理应用，正确的选择勘探方法，高效的获取精准的地质信息，唯有如此，才能真正的发挥出地球物理勘探的重要作用，达到预期的勘察目标。

2地球物理勘测技术的应用原理

2.1磁电式探矿检波器

这种检波器技术本身较为成熟，在使用中可以将检波器的芯体和通过钢圈等进行运作，线圈本身可以使用铜线，这样地面出现震动可以及时反馈到仪器中，实现仪器和设备的共振，然后磁钢线圈可以使设备内部的通量发生变化，产生感应电动势，这样就可以通过装置进行谐波的输出，并对谐波进行记录，实现数据的采集和绘制，从而对地形状况的监控。磁电检波器的应用，使用中线圈和磁铁，和地壳实现共振，一旦出现地壳运动，磁铁与弹簧片在之间实现共通，并将震动数据传输到外壳，进行数据的记录，实现整个监测过程。

2.2涡流检波器

涡流检波器是一种常见的地地球物理测设备，在地球物理勘测技术的应用过程中起到了非常关键的作用，通过这种设备的应用，能有效促进探矿检测效率的提高，实现地质灾害的高效预测。在涡流检波器中，存在一个圆柱形的永久磁体，将磁靴和检波器之间形成一个密封的过程，然后在地壳运动时通过磁体的惯性，使得检波器进行轴向的运动，并输出运动轨迹，实现对地球检测谐波的监测。在进行工作的过程中，首先固定线圈和磁铁之间相互关联，地壳出现震动的时候磁铁会出现位移，造成铜套变化，然后将变化传递到弹簧中，实现弹簧和磁铁之间的联系。通过该设备的应用，能对地质进行有效监控，同时，根据勘察需求，对监控所得的数据信息进行记录存储，为后续的工作提供依据。

3地理信息系统在地质矿产勘查中的应用

3.1地质图像制作

在进行地质矿产勘查时，地质图像的构建十分关键，在进行图像构造时，能够让其在自然形态向信息形态上进行过渡，进而进一步体现地质图像的关键功效。地质矿产勘查工作的开展，需要工作人员对区域进行大面积的调查，那么，地质勘查向来研究范围大，在开展工作时要消耗掉大量的人力和物力。所得到地质图像质量不高，将难以作为后期工作的有效参考。数字化时代的发展，让地质矿产勘查方法发生了改变，在这种情况下，劳动力被解放各项工作也逐渐向智能化的方向迈进，在之前传统的技术不能够进行大范围图像制作，也无法保障图像的清晰度的情况下地理信息系统更好地改善了这一问题，让地质图像的制作变得更为快捷，质量也能够在地理信息系统的加入之后得到很大的提高。

3.2对矿产地质勘查资料进行管理

在进行地质矿产勘查工作时，有关单位要配备相应的工作人员，对数据信息进行统计和存档，整体勘查工作中会产生大量的文件，这会提高工作人员的工作量。与此同时，同一个地质勘查工作队伍在进行勘查时分工并不明确，因此在队伍中，每位工作人员都应该有着大量的提前准备工作，但是每个工作人员由于精力有限，难以大量的将精力投放于资料研究以及管理上，这就导致了质量管理工作难以被保障。那么地理信息系统能够构建数据库，对所有的数据进行处理以及留存，能够在工作人员进行资料访问时随时提供，加强了数据的使用效率。

3.3进行地质定量分析

地质勘查工作开展时，要进行大量的实地勘测，进而得到有效的数据。那么地理信息系统的应用，使地质矿产勘查工作能够和新技术相结合，为地质定量工作的开展带来了更好的发展机会。地质定量分析在地质矿产勘查工作中是资料后一项任务，能够将所采集的信息借助不同的方式构建有关模型，为有关单位带来更为方便的数据成果。那么在当前社会中，人们对地质类型规律的认识更为全面，应用的方式更为先进，缩短了勘查整体耗时减少了人力物力的耗费。

结束语

现阶段，我国综合实力的不断上升，推动了矿产采矿行业的发展，地理信息系统能够更好地应用于地质矿产勘查工作中，推动地质矿产勘查工作的发展，同时也能够加强矿产勘查的精准度以及工作效率。现阶段，我国矿产行业要能够对地理信息系统有着充分的认知，让地理信息系统在地质矿产展现出更为有效的作用，促进地质矿产勘查工作的进行。除此之外，为更有效地加强地理信息系统的应用力度，还需对地理信息系统进行革新，找准全新的发展道路。

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