工程物探技术论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇工程物探技术论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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二、教师在论文编写过程中的指导作用

“勘查技术与工程”专业需要具有综合素质和先进技术的人才，毕业论文写作期间，要注重培养学生收集信息、应用英语、计算机编程和解释软件使用等能力。①查阅文献的指导。论文题目选定之后，学生需要了解相关地球物理方法的发展、研究现状及应用情况。在查阅科技文献过程中，教师对相关方向的现状及学生存在的疑问进行讲解和指导。②计算机应用的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，教师要安排一定的计算机编程和学习使用最新地球物理资料解释软件的工作量。将这部分内容和毕业论文有机地结合起来。对于计算机基础好、能力强的学生，鼓励他们独立编程，激发他们的创新精神。对于计算机能力弱的学生，则重点学习现有软件的使用方法和技巧。指导学生灵活运用广泛应用的办公软件对资料进行简单处理，比如运用Grapher、Surfer、Excel等的电子表格计算视电阻率等一些简单的处理。③地球物理资料解释和绘图技术的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，资料解释和绘制成果图示是论文的核心内容。指导教师要对这部分进行重点指导。指导学生写出明确的解释依据、解释思路、解释结果，并绘制出规范、符合要求并美观的图件。规范的插图和附图是“勘查技术与工程”专业毕业论文的重要组成部分，在论文写作过程中，教师要指导学生学习必要的专业绘图软件，能够熟练地掌握绘图技巧，做出能为毕业论文提供有效证据和支撑的图件。④论文写作的指导。在毕业论文的撰写过程中，指导教师要将资料解释部分作为论文的重点部分。不仅要有解释思路、解释依据，解释理论和解释结果的讨论，还要有规范的写作格式、规范用语、规范地引用图件，以明确各部分的逻辑关系。在论文的写作过程中，提高学生的科技写作能力。

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从20世纪50年代我国地球物理教育起步至今,几十年来,我国的地球物理勘探教育取得了巨大的进展。然而,在目前的地质工程专业中,应用地球物理仅被作为一类技术方法而不是作为一个有着系统理论体系的学科来看待,这就极大地限制了应用地球物理学科专业的建设和发展,也使得地球物理勘探课(以下简称“物探课”)教学产生一定的问题。首先,地质工程专业下的物探课程包含重、磁、电、震、放射性等众多内容,涉及面广,但课时设置相对较少,使得课程没有重点和针对性,缺乏深度。其次,地质工程专业物探课程的实验课课时仅为4个学时,实践环节的缺失造成学生实际应用能力不强。最后,物探课的教学方法和教学手段单一,难以激发学生的兴趣。以上这些问题严重影响了物探课教学的效果,必须对其进行改革。

一、重新定位,突出特色教育

1.重新定位教学目标,确立培养“一专多能”的人才培养模式

地质工程专业学生就业面比较广,涵盖了铁路、公路、港口、水利、水电等系统。因此,在教学指导思想上,要确立以工科为主、理工结合的施教思想。地球物理学涉及大量的数学物理方程,比较抽象,逻辑性也强。但是,地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础,因此,在教学内容上应重视培养学生的应用能力,而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上,应当体现地质工程专业物探学的“一专多能”,做到“突出重点,兼顾全面”。“一专”和“重点”是指物探课教学应突出地质工程专业的特点,“多能”和“全面”是指兼顾其他领域的工程物探,并了解资源和矿产方面的物探知识。

2.优化教学内容,突出工程物探特色

尽管工程物探与常规物探的基本理论相近,但二者的工作方法和要求却有所不同。一般情况下,工程物探要求的精度和分辨率更高,由于工程地质任务和工作条件的特殊性,工程物探的方法选择又有特殊的要求,通常是几种物探手段综合应用。因此,在物探课教学中要将工程物探和常规物探的教学区分开来,教学中应充分利用学生掌握的物探知识,突出工程物探特色。

3.兼顾行业,突出特色教育

由于开设地质工程专业物探课的高校主要服务的行业不同,因此,高校应根据自身的实际情况,考虑行业的实际需要,突出物探课的特色教育。以笔者所在的华北水利水电学院为例,学校具有水利水电行业特色,同时考虑到工程物探课只是华北水利水电学院地质工程专业的一门专业选修课,总学时少,课程涉及内容较多,因此应突出重点,主要讲授水利水电工程常用的物探方法,包括浅层反射地震勘探技术、高密度电法勘探技术、瞬态面波勘探技术、声波勘探技术、层析成像技术、水声勘探技术、地质雷达技术和桩基无损检测技术等,而对放射性、重力、地温、磁法勘探等基本原理及工程应用只作简要介绍。在物探技术的应用上,华北水利水电学院在教学中增加了水文地质参数测试、质点振动参数测试、岩体质量检测、洞室松动圈探测、防渗墙质量检测、滑坡体探测等内容。由于目前工程物探的教材大部分只涉及一些普适性的理论与方法,针对性不强,不太适合华北水利水电学院地质工程专业学生的学习,因此在课程讲授中,笔者大量吸收物探方面的新理论、新成果、新信息,加强对工程物探新方法与装备技术的介绍和讲解,并结合工程实例加以说明。此外,为拓宽学生的知识面,笔者还简单介绍了物探在资源矿产勘查、交通、海洋、国防安全等方面的应用以及当代物探的新技术、新方法。在课堂教学中引入国内外水利水电物探专家的最新科研成果充实教学内容,既拓宽了学生的知识面,又增强了知识的适用性,效果非常好。

二、优化教学手段,增加课程的直观性和可理解性

1.借助多媒体,实施案例教学

教学方法和手段改革是教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措,是提高教学质量、提升办学水平的“催化剂”。工程物探教学中有很多感性认识的内容,应多借助多媒体进行教学。例如:讲述地震勘探的野外观测系统时,涉及炮间距、道间距、排列长度、偏移距、覆盖次数等概念,讲起来很空洞,学生不容易理解,这时候就可以借助录像或动画进行讲解,学生非常喜爱。再如,在讲授基桩高应变检测的时候,播放一段高应变实测过程的录像,学生印象很深,很容易就记住了教学内容。

2.举办专题讲座,深化专业学习

工程物探课教学应增进学术交流,努力做到“走出去”与“请进来”相结合。以华北水利水电学院为例,借助成为河南省政府与水利部共建地方高校的契机,华北水利水电学院把任课教师送到工程单位学习,在生产一线经受锻炼。学院还邀请国内外知名学者、专家来校讲学、作学术报告,教师和学生从中受益匪浅。此外,学院还经常举办物探仪器展销活动,开阔学生的视野;工程物探专业研究生的论文选题报告和毕业论文答辩也对本科生开放,鼓励本科生参加并讨论,增强专业吸引力,深化专业学习。

三、加强实践教学,增强学生动手能力

提高学生解决实际问题的能力,加强实践环节教学,要立足于实验室建设和实践基地建设两个方面。

1.加强实验室建设

为了解决学生多、野外实习机会少的矛盾,保证教学效果,实现教学目标,就要把加强教学试验环节作为课程改革的工作重点,在现有的学时中增加实验教学的学时。例如:华北水利水电学院投入巨资建设了217平方米的工程物探实验室,购置了一批工程物探和工程检测仪器,配备有低频组合、100Mhz和900Mhz天线类型的美国SIR3000地质雷达1套,60道高密度电法仪、48道浅层地震仪各1套,DDC-6电子自动补偿仪10台,α射线快速测量仪1套,中国科学院武汉岩土所生产的RSM-24FD桩基动测仪、静力载荷仪、智能声波探测仪各1套,具备了进行声波检测、地震勘探、电法勘探和雷达探测等新技术实验的能力。学院的物探实验课内容包括声波波速测试、声波跨孔测试、场地高分辨率地震勘探实验、场地地质雷达探测实验和高密度电法勘探实验等内容。先进实验室的建成,极大地丰富了教学内容,开阔了学生的眼界,使学生有机会操作各种工程检测仪器,增强了实践能力,避免了“眼高手低”现象的产生。

2.建设校外教学实践基地

通过实验室中各种实验的锻炼,学生提高了动手能力。但是,纯粹的实验室教学是无法培养出杰出的地质工程人才的。因为实际的工程环境是千差万别的,没到过工地去体验,学生还只是仪器操作员而已。野外实习能够提升学生处理工程实际问题的能力,然而野外实习需要很大的成本,而且学生的安全也是学校最为担心的一个问题。建设固定的校外教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题,而且成本也较低。如为加深学生对管网探测技术的了解,在实践基地埋设不同材质、不同管径、不同深度的管道,采用管网探测仪探测研究。另外,利用学院新校区建设桩基工程,组织学生进行现场观摩、实际操作,然后进行交流讨论,大大提高了学生的实践能力。校外教学实践基地建设要坚持“产、学、研”相结合的原则,以学校与社会结合为前提,以充分利用社会资源为基础,以提高教学质量为首要目的,以有效措施为保障,努力做到既有利于加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力,又有利于教学科研活动和实践教学体系的建设和完善。

参考文献:

[1]阮百尧,沈云发,朱晓媚等.挪威地球物理勘探教学对我国勘查技术与工程专业教学的启发[J].中国地质教育,2004,(3).

[2]王大顺.教育心理学[M].兰州:兰州大学出版社,2006.

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在前期勘测中，水文勘探是十分重要的一环，它影响着整个工程的安全。但是现实中，很多部门不重视这些问题，常常对于其中的某些问题敷衍了事，使得工程经常出现这样或者那样的危险，没有办法保证工程的安全性。考察的时候能否做到认真负责，得到的数据是否真实，这些对于之后的工程设计，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，这篇文章主要对于这个方面提出一些意见。

一、滑坡的地质条件

滑坡就是斜坡土体或岩体在重力作用下，沿着一定的软弱面（或带）整体向下滑动的现象，滑坡的形成与其地质条件密切相关。在滑坡地区断层和各种构造面往往控制着滑坡的发生发展，常见有以断层为后缘及侧界的滑坡，而较大型滑坡又多受次级断层和构造的切割，破坏坡体的整体性及稳定性，形成多级多块的滑坡群。

滑坡的地层在受到断层破碎带影响，岩层破碎，岩体松弛，强度降低，并具有一定汇水条件和隔水的软弱面时，易产生破碎岩石滑坡；在地层由软硬岩层互层组成，且层面具有一定倾角，或在岩层中存在贯通的具有一定倾角的软弱构造面时，易产生岩层滑坡；在上部有松散堆积物的斜坡，则往往沿下部密实地层顶面形成堆积层滑坡。地层岩性也是形成滑坡的一个重要原因，如粘性土受水或易于风化和遇水软化的岩层（泥岩、页岩、云母片岩等），当其上部为透水性强的岩层或堆积层时，则易产生滑动。

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体的容重，促使软弱岩层泥化，水对软弱面或滑动面（带）的浸润作用可降低滑带土的抗剪强度。当滑坡体受到地下水的较大浮力时，也可降低其稳定性。在同一滑坡体内，可同时存在多个渗透介质差异面，因而也就存在多层滑动面。

综上所述，调查了解滑坡的水文地质工程条件，对研究滑坡的生成发展条件及其稳定性评价是至关重要的。

二、物探技术的使用方法以及使用时所根据的原理

1.电法勘探

有时候我们需要去了解地表结构当中每一个土层的厚度，还有岩层的具体情况，这个时候我们一般会采用电测勘探法。这几年，市面上出现一种高密度电阻率法，通过这种方法，可以在建造城市工程的时候，慢速的获取地面表层中有关导电性的相关信息，而这个办法也普遍被人接受。特别是在铺设地下管道的时候，以及对地底下不同结构之间进行划分的时候，它的作用就变得十分明显。一般采用这种方法，多是在遇到拥有不同电阻率的水平岩层的是偶，而且越是在比较平缓的层面的时候，他所发挥的作用就越来越大；但是一旦倾斜角度较大，它发挥的作用就变得有限。因而我们可以总结出，采用此方法的前提是：我们所探测的对象必须不同于周围的环境与事物，因为只有这样，在使用电极装置的时候，才可以通过信息的反馈，清楚看到电阻率出现异常的时候，从而对于整个地下的电性结构有一个完整的了解。

2.电剖面法

这种方法和电测深法是运用同样的原理的，但是这种方法在现在被运用的非常多，得到大家的一致认可。两种方法无出其外，都是通过人工的方法，在地下形成一个电场，通过分析他们所在的地理位置，从而完成勘测任务。在现实中，一般把两个方法合在一起使用，这样在观察地下一些不完整的岩层的时候，可以更加全面，更加细致，得到的数据也是真实可靠的。

3.地震勘探

如果想通过地震勘探的方法来获取数据，一般采用折射波法和反射波法两种方法。这两个方法相比于其他勘测手段，其实差别并不是很大，得到的结果也会出现误差，而出现误差的原因是因为物理学的指标常常会受多方面的干扰。在现实过程中，波传输的速度在各种岩层中会有所不同，但由于物理学指标收到干扰，这样使得在不同的环境下，有时候传输的速度可能会一样，但是在相同的层面之间，由于所受到的内力或外力在环境的作用下，出现这样或者那样的变化，从而导致波在她们当中传输的速度反而会有比较大的差异。

4.重力法

相比于上面的方法，重力法只是在勘测过程中只是起一个辅助的作用，不能单独承担勘测工作，需要配合别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响，能干扰到他的因素比较少，这样获取到的数据就比较可信度就比较高。在现在的工程勘测中，重力法多用于勘测一些分布不是很均匀的，规模比较小的洞穴以及被建造在地底下的古代遗迹。重力法的广泛运用，也使得它被越来越多的单位青睐，但是这种方法有自己天生的缺陷：就是在测量过程中，会受到勘测地点的地表形状和当时的气象状况的影响，所以在采用这个方法的时候，需要多注意这方面的内容。

三、应用物探技术对地下水进行监测

治理滑坡的工程的施工周期较长，而施工地点的水文状况会随着时间的推移而不断发生变化。因此，为了避免水文状况的变化对整个滑坡工程的施工造成影响，就需要对当地的水文状况的变化情况进行详细监测。而在监测的过程中，使用物探技术是最好的选择。

通常情况下，滑坡工程的水文状况会不断改变。其中，除了地下水的总量不会出现明显变化外，地质表层的电阻率和浅水层过湿带的水含量都会因季节和降雨量的不同而变化。因此，为了避免这些因素对滑坡工程整体的稳定性造成影响，需要对其变化情况进行详细监测。

在对水文状况的变化情况进行监测的过程中，最佳方式是选择多个固定监测点，对整个水文状况的变化情况进行定期勘察。在水文状况的变化中，表层电阻率会随降雨量的增加而减少，而浅水层过湿带的含水率会明显上升。由此可见，在滑坡工程水文状况的变化中，降水是地表水最主要的来源，会在一定程度上对地下水和浅水层造成影响。因此，为了能避免地表水下渗对滑坡工程的稳定性造成影响，需要制定有效的地表水排水措施。

四、总结

从本文中，我们可以了解到，物探技术不仅适用于某一个项目，还可以拓展到其他项目中去，比如在建设房屋的时候，通过物探技术，可以获得有个持力层的数据。设计师通过这些数据，可以更好的设计整个层面。在当下，工程项目随着经济发展而变得越来越多的时候，物探技术将会运用的越来越多，也会越来越成熟。

参考文献：

[1]卢建忠.水文地质勘察在工程地质中的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（5）.

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主管单位：中华人民共和国国土资源部

主办单位：中国国土资源航空物探遥感中心

出版周期：季刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-070X

国内刊号：11-2514/P

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发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1988

期刊收录：

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

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中图分类号：C39

一、前言

科学的发展，对于金矿进行勘查的过程中，采用综合物探的方法，对于水文地质条件进行有效的勘测，进而能有效的了解矿井的地理结构。而矿产勘查的主要目在于通过少量的经费投入获取较好的地质效果，获取较大的经济效益。在过去多年的矿产勘查工作中，找矿实例表明在目前的工作中只有将地质、物勘、化探和钻探等多种方法综合起来，并且合理的运用和配合，进而实现良好的配合效果和最佳处理途径。

二、金矿成矿的必要条件

据了解，地壳中金的丰度为0.5×10―9，与地幔中的丰度相比，地壳中的丰度更低，地幔和地壳中富集着许多的金矿的成矿物质。从当下的开采和回收水平来看，从3×10―6的工业品位出发，当金在地壳中的浓集系数达到≥6×103时才可以成矿。所以，经过了地质作用的不少回富集之后才可以形成金矿；又因为金具有亲硫性，自然界中的金通常都是金的硫化物，与硫化矿物共生，相关资料显示，造岩金难被活化，而金的硫化物不难被活化。所以，对于金的富集有决定作用的关键取决于硫化物作用。构造岩浆作用和在构造岩浆作用背景上的金属硫化物富集作用是归纳金矿成矿的两个主要条件控制。所以，我们可以从硫化物的强度、碎裂状来看，也可以从其被角砾化的岩石及其在岩石中的赋存特征来分析原生金矿存在的位置。

三、金属矿综合物探勘查技术的应用范围

1、在成矿带、矿田预测研究中的应用

综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破，先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。

2、在矿产普查与勘探中的应用

在矿床普查、勘探中，应用较多的地球物理勘查技术主要有：各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如，天湖铁矿的发现和勘查过程中，地面磁法发挥了重要的作用；可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为：1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型，物探方法起了关键性的作用。

四、综合物探概述

在矿产勘查工作中将地质、化探、物探、钻探等方法综合一起，进行恰当合理的分配，进而实现采矿目标和最佳效果要求，这就是综合物探。矿产勘查的主要目的在于多快好省地发现矿产资源的储存位置和储存规律，是通过少量的经费投入获取较好的地质效果，获取较大的经济效益。对于现阶段的矿产勘查工作而言，除了采用必要的地质勘查的前提，要确保勘查工作的科学性与合理性，保证勘查能够准确、完善的描述出矿产分布规律，以提高矿产开采要求。

在这种工作基础上，很到成都上取决于勘查方法与技术选择是否合理、科学。在工作中我们在强调具体地址问题、经济效益、有效的原则和选择适当的方法技术，要在工作中尽可能的发回综合物探方法的优势，进而因地适宜的解决现有问题。

五、综合物探的原理

所谓的物探技术就是根据各种岩石之间存在密度、电性放射性以及磁性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，选用不同是物理方法和物探设备，进行工程区地球物理场的变化测量，以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。目前，由于单一的物探方法具有自身的局限性以及地质勘查具有复杂性，因此，我们在地质勘查中常常采用多种物探方法进行勘探和测试，这就形成了综合物探技术。综合物探技术是基于先进电子信息技术而逐渐发展起来的。由于不同的地质结构具有不同的物理特性，采用精密的电子器对地质结构进行探测，然后根据仪器反的信息数据和图像，对地质结构作出准确的定量分析，从而对勘探地质结构的岩石密度和辐射进行判断。通过综合物探技术可以很好的了解各个岩石层的岩石结构和岩石种类进而有效地完成地质勘查工作，为各种地下矿石能源的开采进行安全的指导。由于地质勘查工作的复杂性，针对不同的环境往往采用不同的物探技术，因此进行地质勘查的综合物探技术的方法有很多。例电磁法、电流法、天然磁场法、无线电波法。

六、金属矿综合物探勘查技术的应用范围

1、在成矿带、矿田预测研究中的应用

综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破，先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。

2、在矿产普查与勘探中的应用

在矿床普查、勘探中，应用较多的地球物理勘查技术主要有：各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如，天湖铁矿的发现和勘查过程中，地面磁法发挥了重要的作用；可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为：1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型，物探方法起了关键性的作用。

七、物探方法的选择与应用

首先，应对工作地区的研究程度进行系统地了解，充分认识工作地区待找矿床的地质、地球物理及地球化学特点，对收集的资料进行分析、归纳、整理及成矿背景研究。其次，应根据现有物探技术水平及地质找矿过程中要解决的实际问题，选择经济有效的地球物理探查方法。应根据工作区的具体地质条件确定物探目标物―与欲寻找矿产有某种关系，从而确定物探调查的目标物。要保证现有地球物理方法技术能找到该目标物，且工作方法在经济上是合理的，同时还要注意获取系统、完整的地球物理调查资料，这对全面认识矿区地质体地球物理场特征和后续找矿工作十分重要。

物探方法技术选择的基本原则是：方法技术的选择不仅要重视其先进性，更要重视其针对性、适用性和经济性；不仅要重视各种方法技术的组合，更要重视其有效配置；不仅要重视方法技术实施的时序，更要重视其时效。

八、结束语

综合物探法在矿产勘查中具有着间接找矿效果，尤其是在金矿勘查中效果最佳。在采矿过程中，运用各种物探方法来指导施工是很重要的并且也很必要，很大程度上消除了找矿过程中的盲目性。

参考文献：

1、王卓，综合物探方法在金矿勘察中的应用[J]，科技与企业，2013年第3期

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中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0237-02

物探技术是一门应用性为主的学科，不言而喻，它的应用领域十分广泛。在地质找矿、军事工程、工程物探、工程质量检测等方面发挥着重大作用，对于保障国对民经济稳定发展有着重大意义。在工程方面，物探技术更是和工程如影随形，在工程选址、工程质量检测方面，都应用十分广泛。

在矿产资源勘查过程中，我们首先需要对各种物探方法和仪器有着充分地了解，再根据具体的工作目的选择合适的物探方法和仪器，这样才能更好更准确地完成勘探任务，因此各种物探方法的特点及适用范围以及所采用的物探仪器，我们都要进行认真地比较研究。地震勘探作为一种主要的物探方法我们更要加以重视和研究。在实际工作中，经验的积累对于工作的展开也是有很重要的指导意义，所以，要在掌握理论方法和仪器设备使用的基础上，注重实践经验的积累。

1 地震勘探技术的发展历程

地震勘探技术随着现代相关技术的发展而不断发展，取得的成就也进一步丰富。事物是运动发展的，运动是绝对的。就像我们的宇宙，时时刻刻都处于之中。随着中国的崛起强大，国家对于科学技术的需求越来越高，其中也包括地震勘探技术。

回顾地震勘探技术的发展历程，地震勘探技术始终处于不断创新、飞速提高的过程之中。至今它已经形成了一个复杂、庞大而完整的科学体系。数学、物理、计算机以及地质学的各个分支都渗透到这个领域之中，因此，地震勘探变成了一门综合性的科学，它的发展可以按如下时间进行划分。

30年代，地震勘探技术第一次飞跃，由折射地震法改进为反射法；50年代，地震勘探技术第二次飞跃，出现多次覆盖技术；60 年代，地震勘探技术第三次飞跃，出现了数字地震仪及数字处理技术；70年代初期，地震勘探技术第四次飞跃，出现了偏移归位成像技术；70年代后期，地震勘探技术第五次飞跃，出现了三维地震勘探技术；90年代，地震勘探技术第六次飞跃，出现了高分辨率与三维地震结合。

2 地震勘探仪器的发展

地震勘探仪器主要是记录地震波，按地震波的记录方式，地震勘探仪器的发展已经历了6代。

第一代是电子管地震仪，一般称模拟光点记录地震勘探仪。这代地震仪大多数由电子管制成。由于光点感光方式的限制，其动态范围小，仅有20 dB，频带宽约10 Hz，采用自动增益控制，记录结果不能作数字处理。第二代是晶体管地震仪，一般称模拟磁带记录地震勘探仪。大多数采用晶体管电路，利用磁带记录，可多次回放，并可作多次叠加和数据处理。动态范围达50 dB，频带宽为15～120 Hz，采用公共增益控制或程序增益控制。第三代是集成电路地震仪， 一般称数字磁带记录地震勘探仪器。这代地震仪采用二进制增益控制方式和瞬时浮点增益控制。它把检波器输出的信号转化为数字化信息，记录在磁带上。其动态范围为120～170 dB，频带宽为3～250 Hz以上，记录的振幅精度高达0.1%～0.01%。第四代是大规模集成电路地震仪，一般称早期遥测地震仪。遥测地震仪由许多分离的野外地震数据采集站和中央控制记录系统组成。第五代是超大规模集成电路地震仪，通常称为新一代遥测地震仪，为多种数据传输模式的地震仪。第六代是全数字遥测地震仪，采用是全数字化地震数据传输与记录系统。从21世纪初（2002年）开始，主要标志是采用微机械电子技术成功制造数字地震传感器，从而从技术上解决了传统模拟地震检测器制约地震勘探发展的瓶颈问题。包含地震勘探技术的物探技术与经济发展始终处在互动的良性循环之中，工业化的生产需求推动着物探技术不断创新，物探技术的进步极大地促进了工业的发展。目前，地质勘查的难度越来越大，重大实际问题正在促进地球物理极限的延伸，向物探技术提出了新的挑战。

3 地震勘探技术的现状

3.1 地震勘探仪器设备现状

诸多的勘探新技术对勘探仪器和设备提出了越来越高的要求。宽方位角采集在成像分辨率、相干噪声衰减以及辨识定向断裂等方面的优点已经越来越引起大家的重视。数字检波器振幅校正、温度变化、时效性、可靠性和稳定性远远优于常规的机械式检波器，而且它为全数字输出，有较好的电磁兼容性能，动态范围大、信号畸变小，具有优异的矢量保真度。对于目前的地震勘探的应用已经非常成熟，软硬件的开发水平随着科技水平的提高也越来越高。其中地震勘探的仪器和设备也逐渐趋向于智能化、高速化、轻便化和特色化。

3.2 地震勘探技术现状

近几年来，随着物探装备的发展，地球物理勘探技术特别是地震勘探自从在石油工业中应用以来，始终处于不断的发展和改进中。以高分辨率地震、高精度3D地震、叠前偏移成像、山地地震、高精度重磁等为代表的勘探地球物理技术，以约束反演、属性分析、4D地震、井中地震、多波多分量地震等为代表的油藏地球物理技术正跃上新的台阶。特别是随着近些年来，电子技术、计算机技术、信息技术等相关学科的飞速发展，地震勘探已经从最初的一维勘探到现在的三维甚至是四维勘探。从单分量到现在的多分量，从简单的构造勘探到寻找隐蔽岩性油气藏。

地震相干解释技术、地震相分析技术、波阻抗反演技术、三维可视化技术等为代表的一系列新技术的出现，以及神经网络在数字处理中的应用，在实际工作中得到了全面推广应用和发展。用于地震数据处理和解释的软件，在后期的数据处理解释的过程中是必不可少的。常见的数据处理软件有Geocluster、Seimic等，常用的解释软件比如：Landmark、Jason等一些著名的解释系统，并且在实际应用中，很多功能都在不断的扩展，以适应地震数据处理。总之，随着相关学科的发展，科学技术的进一步提升，地球物理所应用的软硬件也在进一步提高。

4 地震勘探技术的未来发展趋势

4.1 地下探测趋势

科学技术的发展，使得地震资料的处理和解释的水平有了更进一步的发展。新技术和新方法层出不穷，并将投入到实际的生产和应用中。随着油田勘探开发的深入，地球物理正从一种勘探工具向油藏描述和检测工具过渡。大量的地震数据和地下的VSP测井和钻井紧密结合，使我们能够从地面数据中挖掘越来越多的地下信息。地球物理将伴随着人们对地下资源的不断需求而不断发展。

4.2 高分辨、高可靠性、实时成像趋势

在工程物探巨大市场需求的带动和计算机技术的推动下，未来几年工程物探技术与新仪器的开发将呈现良好的势头，开发水平将大大提高，新仪器将以高分辨、高可靠性、实时成像仪器为主流。

4.3 静态向动态过渡趋势

精确的油藏表征是油藏管理及生产最大效率的关键步骤。油藏的静态表征数据是地震数据孔隙度等，用作标定的数据主要是VSP测井、钻井等获取的地质数据，油藏的开发是一个动态过程，因此静态表征须向动态表征过渡。在整个油田的开采过程中，静态油藏特性如孔隙度、渗透率等和动态数据都将会得到更新。油藏模型已从最初的简单模型不断优化，指导整个油田的合理开采。

4.4 新技术勘探趋势

5 主要物探技术比较

5.1 磁法勘探

以岩、矿石间的磁性差异为基础，通过观测与研究天然及人工磁场的变化规律来解决地质问题的方法。用途：寻找磁铁矿（直接找矿）；寻找含磁性矿物的各种矿产；地质填图；地质构造等。特点：理论成熟，轻便、快速、成本低，但应用范围不够广。

5.2 电法勘探

以岩、矿石间的电性差异为基础，通过观测与研究天然及人工磁场的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途：地质构造；寻找油气田、煤田；寻找金属与非金属矿产；水、工、环地质问题等。特点：三多：参数多，场源多，方法多；二广：应用空间广，应用领域广，但受地形及外部电磁场干扰大。

5.3 地震勘探

以岩、矿石间的弹性差异为基础，通过观测与研究地震波的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途：地层分层；地质构造；寻找油气田、煤田；工程地质问题等。特点：探测深度大，精度高，但要放炮，工作难度大，破坏环境。

5.4 放射性勘探

5.5 物探新方法

6 结语

随着中国的崛起强大，国家对于科学技术的需求也越来越高，其中也包括地震勘探技术。总之，地震勘探技术是一门以应用为主的学科，它是以不同岩、矿间物理性质的差异作为基本的和必要的前提条件，以各种设备仪器为重要手段，应用领域十分广泛，对国民经济和国防有重大影响的一门技术科学。技术的进步将推动地震勘探技术的革新，现今存在的诸多问题也将会被解决，而且对于地震勘探技术的投入也在不断地扩大，新的技术也将会不断的被应用，我们相信新技术的发展和应用将会带来更多的经济效益。

篇（7）

一、相关概念

物探测量是工程测量的一个重要分支，主要任务就是依据物探设计，将设计的勘探点用一定的测量方法放样到实地并准确记录其物探点空间位置，为物探野外施工、资料处理及解释提供符合设计要求的测量成果、图件和信息资料。GPS是由美国国防部研制部署和控制的军民两用，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPRS即通用分组无线业务是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。

二、系统的实现

（1）集成定位接收终端硬件的设计和实现。GPS-GPRS集成定位接收终端的设计思想是集成GPS和GPRS两个模块。该定位终端实时获取GPS提供的经纬度、速度、时间等GPS信息后，以GPRS上网的形式发送给监控中心。所以硬件设计应该包括GPS模块和GPRS两个模块，并且要有一个控制单元协调两个模块工作。除此之外，定位终端还应该包括LCD显示模块和电源模块等部分。总的设计思路是GPS模块通过串口通讯与单片机建立联系，由单片机来控制GPS模块工作，并对数据进行处理，处理后的数据通过485总线传输给GPRS模块，再有GPRS模块通过无线通信将信息传输给终端LCD显示模块上。（2）集成定位接收终端软件的设计和实现。定位接收终端的软件主要完成上电后系统的初始化，对各个模块的检测，接收GPS模块传来的GPS消息，利用GPRS模块传输的GPS定位信息。整个软件系统应该包括主控模块、GPRS模块、GPS模块、LCD显示模块和串口操作模块五部分。本课题的软件分为终端软件部分和服务器软件部分。将内核加载到RAM中运行后，系统的控制权就完全转交给内核了。内核在完成一系列初始化工作后，将自动运行用户程序。终端软件主要包括以下几个主要模块：键盘处理、GPS数据的处理、用户数据的接收和发送。（3）监控中心设计和实现。监控中心主要实现对GPS-GPRS集成的定位系统中的各个定位终端的控制和跟踪，它能主动向系统中各个定位终端发送位置请求，并且获取各个终端的位置消息，解析出GPS消息中的经纬度、时间、速度等值，并且通过软件界面显示，供用户察看。同时通过软件接口将定位消息发送到与电子地图或GIS等软件平台接口，以便其他后台程序利用终端的位置消息进一步进行分析和处理。监控中心通过串口连接一个无线通讯模块，以其来实现和各终端无线设备的通信。监控中心的主要部分包括：无线通讯模块部分――监控中心服务器部分――无限通信终端部分。本次系统的工作流程下所述：第一，监控中心接到一单新的任务后，马上查找当前是否有空闲的终端，如果有则直接选择一个，然后向其下达工作任务，如果没有则转到第二。第二，监控中心在新接收任务附近的地点查找是否有正在工作的终端，如果有则向它们发送消息，要求报告当前的工作状态。第三，监控中心根据报告过来的信息，选取一个最合适的终端，向其下达工作任务。第四，各终端的使用者在完成工作之后，向监控中心发送信息，报告各自的工作情况，监控中心会自动在数据库中更新这些信息。第五，监控中心也可以提供一些公共服务，如信息查询等。（4）定位系统在物探行业中的应用。物探测量作业多位于沙漠等荒芜人烟的地方，地形复杂，山体高大，道路稀少，气候多变，昼夜温差大。由于受地形、气候、山体遮挡、森林覆盖等诸多不利因素的影响，使测量精度受到限制，施工进度无法保证，作业效率低下，人员安全不能保障，项目成本上升等。基于GPS-GPRS定位系统的物探测量作业具备了以下功能特点：一是有效增加物探测量作业距离，提高信号覆盖范围，有手机信号的地方即可工作，更加方便用户的使用，；二是采用GPRS通讯模式的物探测量系统，数据速度快，随着速度的增加，其数据延迟也降低了，相比于GSM通讯费用低，GPRS数据传输费用远比打电话接入的费用低。GPS与GPRS技术的结合，使得任何地点的流动站都可以方便的与基准站、中继站、监控中心建立数据联系。

三、结论

本文以物探测量的实际工作需要为目标，将GPS技术与GPRS技术有机地结合，严格按照实际物探测量操作流程建立相应的模型，利用GPRS的数据传输功能，对GPS数据进行实时传输，其可操作性及实时性都较强，而且成本较低，结构简单，具有较高的可靠性；同时可以将本地原始位置信息实时发送到基地进行处理，并给用户返回更加精确的位置消息，这样就可以避免由于误差范围太大而导致的重复劳动。

篇（8）

对于物探技术一定要依据工程问题或者是地质问题来做出实用性的判定，对于基本的物探方法来说，无论是哪一种，由于物性的基本参数不一样，所以要进行一定的印证和补充。本文就是对矿井防治综合的物探技术进行分析和探讨。实践表明，综合的分析解释和综合的物探在技术上的佐证，彼此之间是取长补短的，也在很大程度上为物探资料在可靠性和精度上进行了解释。

1 电法和三维地震勘探的基本概述

1.1 电法勘探

最重要的目的就是为了能够对富水性有更加清晰的评价，对于平面的基本控制来说，在选择上也是瞬息万变的一个电磁法，对于这种方法来说，在电阻率上的反映速度是非常快的，而且在分层上也是比较明显的。在不同的地段上能够进行加密的控制。然后用这个来作为基本的基础，在具体的实测过程中，再和电阻率的基本测法来进行有机的结合。再加上一些三维的基本地震钻孔就会使得最后的结果在精度上得到提高。

1.2 三维地震的基本勘探

对于第四系的含水层在最底部，总是会有一些厚厚的黏土在上面，这些粘土上都会覆盖一些砾石和砂石，在下伏沉积密度和速度上也有很大的不同。对新生界的反射波完成基本的目标处理之后，就能够获得了一定的反射波。这种反射波的能量本身就很强，而且还有一定的波组特征又可连续的进行追踪。但是一些基本粘性的沉积物都是在第四系的含水层组中存在。再加上一些沉积尖灭和一些原因所造成的沉积厚度，还有一些局部的缺失等严重问题出现。所以就导致了粘土上的砾石，砂石以及基岩的风化带之间进行了直接的接触。在很大程度上减少了波阻的差异值，最后造成反射波无法形成。在基本的时间剖面上，主要的表现就是TQ的反射波严重缺失。

2 采空区和富水性的基本勘测

如果矿井要是受到开采方法和资料信息的局限性，那么富水和老空区的基本范围就无法确定。要想从整体上对安全性和生产效率进行提高。那么就要对工作面的采空区和覆地层进行富水情况的探测。采用的基本探测方法就是井下和地面二者结合的探测法。对地质的条件进行分析整合后，对多种电法的勘探方案进行结合。对于矿井的安全生产问题来说，对于水害的基本比例问题还是很大，在水害的基本类型上也是不相同的。对于传统而单一的物探在方法上本身就受到了地质条件和一些自身特点的影响和制约。对于基本的物探方法来说，无论是哪一种，由于物性的基本参数不一样，所以要进行一定的印证和补充。

2.1 电法的勘探

主要的地质勘探任务就是把采空区和平面中的一部分积水的位置加以确定。在整体的探测过程中，主要用到的探测方法就是三级电刨，电测深和瞬变电磁的方法。进行多种方法的综合和数据的采集，进行施工之前要把测区中的钻孔进行收集，但是在具体的实际探测过程中，还是要结合相应的具体情况来进行。在给出的地段要对短线进行试验，还要对两个孔进行必要的测探，继而取得相应的具体参数。

2.2 三维地震的勘探

如要是对某一区采用三维的基本地震勘探法，对于基本的三维在工作量上的物理点在布设上所用的就是比较规则的观测系统。对于一些野外的资料，基本上用的就是高迭加的方法来进行。统计的迭加主要有12次以上，18次以下。然后再对资料进行精细的处理，对采空区进行明确的反映。整体的探测过程中，要对高分辩偏的数据特征进行分析，对基本的对方差在数据上进行研究。对于最后的方差数据体主要能够清晰的对矿层赋存状态进行反映。接着再把两个数据进行综合，来对煤层采空进行解释。

3 陷落柱的基本富水性探测

对于普通的地层和陷落柱的进行比较，在基本的岩性，连续性和产状上都有很大的差异化。对于基本的陷落柱来说，在块度上是不均的，在基本的排列顺序上也是很混乱的。而基本的地震波都是通过差异化来作为基础继而形成的。这同样是对陷落柱能够进行解释的根本物理前提。在对陷落柱进行解释的整体过程中，对于一些偏移的数据要进行利用，还要和叠加起来的数据进行整体的结合。对顺层振幅和垂直的时间刨面进行解释。在日常地层沉积情况比较正常的前提下，因为地层电在分布上是比较均匀的。但是要是有陷落柱的地层电性就会发生变化。假如陷落柱的地方充水，则电性主要是低电阻高电位的异常状况。但假如陷落柱是弱富水或者是不富水，那么电性的具体表现就是高电阻低电位有异常状况。由最后的探测结果我们不难看出，对于地面探测的陷落柱在原有资料和形状上有很大的不同。对于陷落柱的原有资料和西北角的基本范围上比较很小，其他部位基本是比较吻合的。这种陷落柱的归一化二次在电位上也没有很大变化，也就说明没有多么明显的低阻变化和异常。已经经过开采之后得到了验证。实践表明，综合的分析解释和综合的物探在技术上的佐证，彼此之间是取长补短的，也在很大程度上为物探资料在可靠性和精度上进行了解释

4 断层导水性的基本探测

主要是采用了基本的电法勘探和地震勘探二者结合的方式来对断层导水性进行了基本的探测。主要的目的就是为了能够把奥灰中和太原组灰岩能够准确的被圈定，而且还要把奥灰水和矿层导的水层进行联系和查找。在整体的地面勘探过程中，对二维地震的相关资料也要进行相关处理，主要的处理在内容上主要有层速度的刨面处理，波阻抗的刨面处理以及三瞬的处理等。

对于电法勘探的重要作用有：新生界地层和矿层地层的奥灰岩溶在发育区所进行的探测。第二个重要的作用就是断层赋水和陷落柱所进行的探测。对于基本的勘探手法可以利用瞬变的电磁法来进行。由于其本身对于低阻的反应是比较灵活的，继而在由直流的基本电测法来作为辅助。这种方法能够确定边界的断层是阻水的断层。区内的基本支断层是导水的断层。而且也能够很好的将富水范围进行区分。

5 总结

实践表明，综合的分析解释和综合的物探在技术上的佐证，彼此之间是取长补短的，也在很大程度上为物探资料在可靠性和精度上进行了解释。对于传统而单一的物探在方法上本身就受到了地质条件和一些自身特点的影响和制约。对于物探技术一定要依据工程问题或者是地质问题来做出实用性的判定，对于基本的物探方法来说，无论是哪一种，由于物性的基本参数不一样，所以要进行一定的印证和补充。

参考文献：

[1]吴有信，韩东亚，王琦.煤矿深部开采地质保障中的综合物探技术应用[J].工程地球物理学报，2009（02）.

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中图分类号：TD75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0026-02

1 绪论

煤田火灾危害极大，煤炭燃烧不仅对煤炭储量造成巨大损失，而且破坏地表水土、向大气中释放大量有毒有害气体。煤火治理一直是人类面临的巨大挑战，治理工程投入巨大，而煤火探测是煤火治理的关键。煤火探测的主要内容为推断高温异常区的深度和规模，探测结果的准确性直接影响到后续施工设计的可行性及施工过程中人员和设备的安全。

论文以最新的一个火区探测实例为基础，进行了磁法、自然电位法和高密度电阻率法共3种物探方法的工作，总结了煤火的地球物理特征，分析了3种物探方法的探测特性，对3种物探方法进行了对比，并对火区的探测结论进行钻探验证分析。

2 火区探测实例

2.1 区域地层、构造

位于和什托洛盖凹陷东段，出露的地层主要有古生界的泥盆系、石炭系，中生界的侏罗系，新生界的第三系及第四系。褶皱和断裂构造较发育，构造线的方向与和什托洛盖凹陷延长方向一致，褶皱构造是华力西后期形成的山间沉积凹陷经燕山运动的改造破坏而成。地层产状为：走向250°～255°，倾向160°～165°，倾角39°～45°。

2.2 燃烧煤层及顶底板岩层特征

主要燃烧的是下侏罗统西山窑组下含煤段（J2x1）的B6煤层，煤层厚度3.36～7.67m，平均6.42m。

顶板为粉砂岩，工程分类为次坚石，厚度31.1～73.0m；底板岩为砂岩、泥岩、炭质泥岩，工程分类为普坚石，厚度27.8～79.4m。

2.3 高温异常区的地球物理特征

2.3.1 温度异常

温度升高是煤层燃烧释放热量最直接的表现。煤田火灾中的温度异常表现为高温异常。温度异常分布形式包括地表和地下，地表温度异常可被红外成像仪和热电偶测温仪观测。

2.3.2 自然电位异常

煤层燃烧会形成氧化还原环境，高温区域聚集正电荷，高温区域外部聚集负电荷。如果高温区域位于地下浅部位，在地表测线上的高温区域表现为正电位，其他区域表现为负电位；如果高温区域位于地下较深部位，在地表测线上的高温区域表现为负电位，其他区域表现为正电位。燃烧区域深度超出一定范围或者燃烧一段时间后，这种电性差异会表现微弱甚至没有异常表现。

2.3.3 磁异常

煤系地层顶底板中赋存着大量的铁矿物成份（赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿），这些铁矿物磁性微弱，而在煤层燃烧的作用下形成了大面积烧变岩体，冷却过程中，烧变岩中的小磁畴会按照大地磁场重新排列，从而产生较强的磁性。

2.3.4 电阻率异常

对燃烧区或高温区而言，燃烧区一般为非金属物质，严格地说非金属物质都是半导体，在此类物质中，传导电流是由受激进入导带的电子迁移引起的，激发的能量来自热扰动，因此非金属材料的电阻率一般随温度的升高而降低，而相对于围岩来说反映为低阻。并且煤层在燃烧过程中形成燃烧场，场的中央由于燃烧形成水蒸气，表现为相对于原始地层的低阻异常。燃烧过的场会变得疏松多空，在蒸汽散失后表现为高阻。对于塌陷区和采空区，电阻率表现为高阻，若充水则表现为低阻。

2.4 方法选择及野外工作技术

2.4.1 方法选择

基于地球物理特性差异，选择自然电位法、磁法、高密度电阻率法进行火区的燃烧情况勘探。

2.4.2 设备配置

2.5 野外施工方法与技术

物探线布设均匀覆盖火区范围，与煤层走向垂直，方向为近南北向。物探线线距50m，点距5m。其中磁法、自然电位法各11条，高密度电阻率法5条。

2.6 物探资料处理和解释

在煤田火区勘探中，确定火区燃烧范围和深度是勘探工作的主要目的。火区范围和深度的确定主要依据自然电位和磁异常曲线，野外勘探采集的数据，经过室内资料处理之后得到如图1所示，从上到下分别为磁异常曲线、自然电位异常曲线和地形剖面图，横坐标原点位于物探线北端点，火区煤层向南倾，故资料解释时从北向南看曲线，结合自然电位异常曲线，取磁异常曲线靠近无异常1/3处定为煤层燃烧的分界点，煤层露头到分界点的区域即为物探线上的煤层燃烧范围。磁法解释有1/2法、1/3法和1/5法，具体运用哪种方法要结合自然电位曲线来选择，不同的火区具有不同的特征。

其他剖面线的异常曲线解释以此类推，得到火区整体解释成果。根据各条剖面线解释结果，在火区平面图上展布，结合火区所处地形等情况，划定火区的燃烧区域（图2）。

图3为高密度电阻率法在火区中的反演结果，结果显示130～160m处地下14～29m处显示高阻异常，视电阻率值远远大于100Ωqm，推断为火烧高温区域。

3 物探方法对比分析及钻探验证

钻探位置分布图如图4红色点所示。由图4和相应钻孔测温数据分析可知，高温异常区域主要位于5线～9线之间区域，横向分布约150m，沿物探线方向分布范围从5线到9线由小到大变化，最大处约40m。

按物探线号将不同物探方法解释结论对比结果，并将异常位置附近的钻孔测温数据整理，如表2所示。

对比分析可知，高温区域主要位于5线到9线之间，根据5、6、7、8线分析，钻探最深位置穿过物探解释的最大深度位置，测量到的高温位置位于最大深度之上，相比自然电场法和磁法，高密度电阻率法的解释结论与钻探深度吻合。4线解释的高温异常位置附近没有钻探验证，但是根据现场情况调查，4线位置附近往西没有钻孔，而是采取鱼鳞坑方式注水降温，4线高密度电阻率法解释深度16m，相比东边其他物探线解释异常深度较浅，因此高密度电阻率法解释深度是合理的。9、10、11线自然电场法和磁法解释深度比钻探验证深度大，而此方法是将火区内煤层倾角取某个固定值，实际情况中煤层产状往往是变化的，因此这种方法对解释深度的精度影响较大。综合分析可知，利用高密度电阻率法解释成果确定高温区域深度是可靠的。4、5、6、7、8线由高密度电阻率法推断的高温异常区域如表3所示。

22号钻孔最高温度73℃，位于划定的火区范围之外，因此火区边界的划定是可靠的。

从钻孔测温数据还可以分析得出，高温区域由西往东是逐渐变深的，而且高温异常体的温度分布是不均匀的，甚至是没有规律的，这可能与煤层产状、煤质、围岩矿物成分及分布情况和燃烧过程中通风通道结构等因素有关系。另外，可以分析得出燃烧是从地表向地下蔓延的，如30#钻孔钻探描述如表4所示：

4 结论

相比自然电场法和磁法，高密度电阻率法的解释结论与钻探深度更吻合；对于燃烧中期的煤层，自然电场法、磁法和高密度电阻率法解释成果吻合且准确；磁法和自然电位法在确定火区边界上具有优势，而高密度电阻率法在确定火源深度上更准确；高温异常体内的温度分布不均匀，变化规律不明显。建议对地质条件（主要是指地形和煤层产状）复杂的火区采用多种物探方法相互验证分析。

参考文献

[1] 高云辉.浅谈大空间古建筑火灾探测技术方法的有效选取[J].黑龙江科技信息.2009（10）

[2] 张勇，刘军.火灾探测技术[J].消防技术与产品信息.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）

关键词：含水地质构造；钻孔超前；电阻率法；激发极化法

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

中图分类号：TD166 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0151-03

0 引言

据不完全统计，国内近几十年的时间里，有300多个矿井发生过淹井事故，死亡人数超过1700人，经济损失严重[1]。在这种形势下，发展对煤矿井下水患进行探测和预报的新技术对矿山的安全生产有着重要的现实意义。目前国内常用的地质预报方法主要有地质分析法和地球物理勘探法两大类，地质分析法主要包括超前水平钻孔法、超前导洞法、工程地质调查法等，而地球物理勘探方法包括地质雷达探测法、地震反射波探测法、瞬变电磁法等，每种方法都有各自的优缺点及适用范围[2，3]。目前还没有哪一种方法能对各种地质缺陷准确预报，因此许多研究者致力于多种预报方法相结合的研究，大大提高了煤矿井下掘进巷道超前探测的准确率[4-9]。探测方法综合化是工程领域研究发展的主要趋势，煤矿钻孔超前探水技术的提出[10]，对提高煤矿井下掘进巷道超前探测的准确性具有重要意义。

1 煤矿钻孔超前探水技术的原理

煤矿钻孔超前物探技术是利用掘进巷道迎头的钻孔进行钻孔物探探测，将测量探头从孔口慢慢推到孔底进行探测，对钻孔周围30m及孔底30m范围内进行探测预报，实现钻孔全方位超前探水功能，仪器自动利用电导率法[11]和激发极化法[12，13]。同时进行探测。采用多频点同时发射，等频点同时接收的探测工作方式，既避开井下人文和自然的强干扰背景，提高微弱信号的识别和处理能力，同时又测试地层的电阻率和激化率参数，克服了现有大多数矿井物探仅用单一电阻率参数的探测方式，而激化率参数又是探测评价含水地层的主要特性。

1.1 YZT6钻孔超前探水仪的设计原理

YZT6矿用本安型钻孔探水仪包括无穷远电极、孔中探头、仪器主机和电缆。仪器的设计原理如图1-图3所示。

1.2 YZT6钻孔超前探水仪的工作原理

在煤矿巷道内，钻孔沿巷道延伸的方向钻进，钻孔超前探测的电极只能布置在巷道和钻孔内，为达到超前探测钻孔周围30m左右的探测距离，选择了类似于偶极装置，但与偶极装置有所不同的是，该供电B极在钻孔口后方100～150m左右并在巷道内固定不动，A、M、N电极组成的探测探头放置在钻孔中，每观测一个记录点，探测探头的A、M、N电极一起同步推进，一般每推进一米观测一个测点。电极布置方式如图4所示。

在实际操作中，根据图5所示连接操作即可。

2 煤矿钻孔超前探水技术的对比应用

2.1 煤矿钻孔超前探测试验

以贵州黔南某煤矿运输大巷掘进头为试验场所，钻孔深度80m，因为堵孔原因，探测深度为14m，探测数据如表1所示。

煤矿钻孔超前探测预报效果如图6所示。

2.2 钻探与井下直流电法探测结果

钻探岩心显示，孔内10～12m段岩石较为破碎。根据表中数据和预报图显示，在10～12m处，视电导率较其它位置高，说明此处电阻率较低，且视极化率也较高，说明此处富水可能性很大，故推断为裂隙富水带或者岩体破碎富水。此外，还利用井下YD32高分辨电法仪进行了探测。探测结果如图7所示。

由矿井直流电法探测结果图可知，在11～12m处出现了低阻异常，推断其为岩石破碎富水或含水裂隙带。经实际掘进，10～12m处确实有一处岩石较为破碎，且有少量水流出，与探测结果相符合。

3 结论

①利用电阻率和极化率多参数评价钻孔周围及底部含水的地质体，减少了单一探测参数评判导致的多解性，提高了探测结果分析解释的准确性。

②煤矿钻孔超前探水技术在地质灾害预报方面，具有操作便利、耗时少、费用低、结果直观、工作环境适应性强等优点，具有很强的实用性。

③煤矿钻孔超前探水技术是钻探与物探的有机结合，可有效地解决煤矿井下巷道掘进头隐伏水患的预报问题。

④可以合理减少超前探孔的数量，既减少了因超前探孔而导通隔水体的几率，也可以探明前方的含水体，探明顶底板、相邻煤层或采区的含水体的情况，超前探测区域更大，信息更详实，更有利预防水害事故的发生。

参考文献：

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[2]李术才，刘斌，李树忱，等.基于激发极化法的隧道含水地质构造超前探测研究[J].岩石力学与工程学报，2011（7）：1297-1309.

[3]韩德品，李丹，程久龙，等.超前探测灾害性含导水地质构造的直流电法[J].煤炭学报，2010（4）：635-639.

[4]李术才，李树忱，张庆松，等.岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报研究[J].岩石力学与工程学报，2007，26（2）：217-225.

[5]王梦恕.对岩溶地区隧道施工水文地质超前预报的意见[J].铁道勘查，2004（1）：7-9.

[6]曲海峰，刘志刚，朱合华.隧道信息化施工中综合地质预报技术[J].岩石力学与工程学报，2006，25（6）：1246-1251.

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[8]李萍.煤矿井下综合物探超前探测技术与应用[J].煤田地质与勘察，2012（4）：75-78.

[9]戴世鑫，凌标灿.煤田赋水综合探测应用研究[J].矿业安全与环保，2012（1）：51-54.

[10]刘春生，夏代林.巷道掘进钻孔激发极化超前探水预报方法、装置及探头[P].中国专利：201210182857，2012-11-07.