综合物探实习报告

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提交人:XXX

编写人:XXX

学号:XXXXX

编写单位:XXXXX

提交日期:XXXX

目录

第一章绪言 (3)

第一节实习时间 (3)

第二节实习地点 (3)

第三节实习目的 (3)

第二章磁法勘探(质子磁力仪) (3)

第一节原理 (3)

第二节数据的采集与处理 (4)

第三节总结体会 (6)

第三章地质雷达 (6)

第一节原理 (6)

第二节数据的采集与处理............................................................ 错误!未定义书签。

第三节总结体会 (7)

第四章电法勘探(高密度电法) (7)

第一节原理 (8)

第二节数据的采集与处理 (8)

第三节总结体会 (10)

第五章地震勘探 (10)

第一节原理 (10)

第二节数据的采集与处理 (11)

第三节总结体会 (11)

第六章实习总结 (12)

第一章绪言

第一节实习时间

XXXXX

第二节实习地点

XXXXXX

第三节实习目的与任务

此次实习为物探综合实习,通过本次实习进一步巩固课堂所学的基本理论,掌握时机工作方法,培养学生的动手能力、独立分析和解决实际问题的能力,使学生学会掌握客观地观察问题的方法、科学的思维方式,树立严谨的治学态度,实事求是的工作作风和开拓创新的精神,以便将来能够胜任地球物理勘探工作和相应的科研工作。

此次实习任务为勘探二教南空地地下地层情况与道路管道情况。学会操作实习所用的各种地球物理仪器,学会野外纪录和填写各种计算表格。掌握精度分配的原则和单项技术指标的要求,确保所得到的数据真实可靠,通过本次实习使学生初步掌握应用地球物理勘探生产中普遍应用的常规野外工作方法和技术;了解实际生产的各个环节、各工种之间的关系,加深对应用地球物理勘探的理解;了解应用地球物理各方法常规数据流程;了解应用地球物理资料的地质解释的方法步骤。

第二章磁法勘探(质子磁力仪)

第一节原理

此次磁法勘探实习工作所采用的仪器是质子磁力仪。自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常。利用磁力仪发现和研究这些磁异常,进而可以寻找磁性矿体和研究地质构造。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,它主要用来寻找和勘探有关矿产(如铁矿、铅锌矿、铜矿等)、进行地质填图等。

拉莫尔旋进

当没有外界磁场作用于含氢液体时,其中质子磁矩无规则的任意指向,不显现宏观磁矩。若垂直于地磁场T的方向,加一强人工磁场Ho,则样品中的质子磁矩,将按Ho方向排列起来,此过程称为极化。然后切断磁场Ho ,则地磁场对质子有

μp×T的力矩作用,试图将质子拉回到地磁场方向,由于质子自旋,因而在力矩作用下,质子磁矩μp将绕着地磁场T的方向作旋进运动,叫做拉莫尔旋进。

静态极化法

在圆柱形有机玻璃容器内,装满富含氢的工作物质,容器置于线圈之中。线圈通以电流,使其内产生极化磁场Ho ,其方向沿线圈轴向,大致垂直于地磁场T。沿着合成磁场(Ho+T)的方向(可以认为Ho 的方向就是合成磁场的方向),在工作物质内产生一宏观磁矩M(M是随时间逐渐增强的,要经过一段时间才能达到饱和值)。沿Ho方向建立起磁矩M后,迅速切断外磁场,在切断时间内,使M的方向和大小来不及发生明显的变化,结果质子磁化强度矢量开始绕地磁场T旋进。一般极化线圈同时作为接收线圈,并线圈调谐在旋进频率f上。

第二节数据的采集与处理

1.磁测精度的确定与参数设置

根据物探图件要求,能正确刻画某地质体异常形态至少要有俩条非零的等值线,等值线间距不得小于3倍均方误差。因此,通常确定磁精度为m<(1/5~1/6)Bmax 低。在考虑上述原则的同时,在不影响完成磁测确定的主要任务下,照顾到将来磁测资料的综合利用可适当提高磁测精度。

2.地磁场的日变观测

在高精度磁测时必须设立日变观测站,以便消除地磁场周日变化和短周期等影响,这是提高测磁质量的一项重要措施。

日变观测站必须设在正常场内,温差小、无外界磁干扰和地基稳固的地方。观测时要早于出工的第一台仪器,晚于收工的最后一台仪器。日变观测站仪器采用自动记录的方式,记录时间应不大于0.5min。

日变站有效作用范围与磁测精度有关,低精度测量时,一般在半径50KM-100KM范围之内,可以认为变化场差异微小;高精度磁测时,最大有效范围一般以半径25KM设一个站为宜

3.数据测量

本次实习采用总场方式测量,共有俩台质子磁力仪,一台用于日变测量,一台用于移动测量,测线距离为一米,每条测线有11个测点,测点间距为1米,本组共测量8条测线。数据如下:

剖面数据

等值线图

第三节总结体会

本次运用质子磁力仪的磁法勘探主要是在室外进行操作,虽然这次操作地点只是在学校的一角,但是我充分的认识到这份工作的不易。首先使用质子磁力仪的时候要注意很多事情,例如不要佩戴强磁性物质,例如手机、钥匙等物品。其次,还要注意探测地点的外界条件,例如不要在有高压电线的地方进行测量。然后,对于举探头的人员要和操作一起的人员默契配合,减少失误。本次测量的时候由于操作人员携带手机、钥匙等物品,以及地理条件并不是很好的缘故,导致测量的结果并不是很好。

磁法勘探较其他的地球物理方法效率很高,所以更应该减少失误,保证数据的可靠性。

第三章地质雷达

第一节原理

地质雷达是以超高频电磁波作为探测场源,由一个发射天线向地下发射一定中心频率的无载波电磁脉冲波,另一天线接收由地下不同介质界面产生的反射回波,电磁波在介质中传播时,其传播时间、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质(如介电常数)及测试目标体的几何形态的差异而产生变化,根据接收的回波旅行时间、幅度和波形等信息,可探测地下目的体的结构和位置信息。

第二节数据的采集与处理

本次使用地质雷达本组测的路线位于主教学楼与实验楼的中间的马路上,首先操作

人员准备好考试记录数据,之后让另一位人员拉着地质雷达一直匀速地走。如果中间遇到障碍物,记录人员需先停止采集数据,等越过了障碍物后继续采集,知道终点为止。最后照着同样的步骤返回。以下是采集的数据:

第三节总结体会

本次使用地质雷达测量的时候很简单,只需操作人员注意细心操作仪器,拉仪器的人注意要匀速的前进即可。这次由于只是在校内测量,所以路线比较短,而且中间没有任何障碍物。据老师介绍,实际测量时,由于路程较长,通常会采用汽车拉着仪器进行测量。地质雷达的测量比较简单,但是相对的处理数据非常的复杂,由于本次条件有限,并没有很好的处理数据,这一点比较遗憾。

第四章电法勘探(高密度电法)

第一节原理

电阻率法勘探都是要将所测的电流或电压值换算成电阻率值,但是只有当地面为无限的水平面,并且地下充满均匀各向同性的导电介质的条件下才可以得到大地的真电阻率值,在实际工作中,地形往往起伏不定,地下介质也不均匀,各种岩石相互重叠,断层和裂隙纵横交错,或者有矿体充填其中。这时候经过测量所得的电阻率不是目标电阻率,我们称为视电阻率。视电阻率虽然不是岩石的真电阻,但却是地下电性不均匀体和地形起伏的一种综合反映。故可利用其变化规律发现和勘查地下目标,达到解决工程地质问题的目的。高密度电阻率法实际上是多种排列的常规电阻率法与资料自动反演处理相结合的综合方法,它仍然是以岩土体导电性差异为基础的一类电法勘察,只不过电极布设一次完成,能有效进行多种电极排列方式的测量,如温纳装置,施伦贝射装置,偶极-偶极装置等,从而可以获得较丰富的地电结构信息,数据的采集基本实现自动化。

高密度电法实际上是一种阵列勘探方法,它在二维空间内研究地下稳定电流场的分布,野外测量时,将数十个电极一次性布设完毕,每个电极既是供电电极又是测量电极。通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不同的极距间隔,从而完成野外数据的快速采集。当电极捧列间距为△x时,测量电极距a=n?r.依次取n=l,2,…,每个极距依固定的装置形式逐点由左至右移动来完成该投距的数距采集。对某一极距而言,其结果相当于电阻率剖面法,而对同一记录点处不同极距的观测又相当于一个电测深点。

(1)垂向直流电测深原理:

直流电测深法是研究指定地点岩层的电阻率随深度变化的一种物探方法。该方法是在地面上以测点为中心,从近到远逐渐增加观测装置距离进行测量,根据视电阻率随极距的变化可划分不同的电性层,了解其垂向分布,计算其埋深及厚度。(2)电测剖面原理:

电测剖面法就是在供电和测量电极保持一定距离,按一定的探测深度,沿着测线方向逐点进行观测,获得电阻率曲线,以此反映一定深度内电性层的变化情况,即电阻率剖面法是研究岩层电阻率在一定深度范围内的水平方向上物性变化的探测方法。

第二节数据的采集与处理

本次高密度电法的测试地点为学校一角的空地。首先测试开始前需要将电极布置好,之后接上大线,连好仪器上对应的线段。之后就可以开始操作仪器了。先打开电极转换开关,再打开主机开关。调好参数之后既可以开始进行测量了。下面是通过高密度电法采集的数据制作的处理效果图:

第三节总结体会

本次的高密度电法测量相对地质雷达来说在采集数据的时候比较麻烦,因为要事先布置电极,由于我们测量的范围相对较小,所以电极也布置的比较快,等到实际运用的时候应该会很花时间的。其次操作仪器记录也要很仔细。而且之后室内处理数据也比较复杂。但是相对传统的电阻法却有着很多的优点,第一:电极布设一次性完成,减少因电极布置而产生的故障和干扰;第二:能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量,团而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息;第三:野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快,而且避免了由于手工操作所出现的错误;第四:与传统的电阻率法相比,成本低、效率高,信息丰富,解释方便。勘探能力显著提高。

第五章地震勘探

第一节原理

地震勘探是研究地震波的运动学的一门学科,而地震波的运动学是研究地震波波前的空间位置与其传播时间的关系。它与几何光学相似,也是引用波前、射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此也叫几何地震学。

地震波是在岩层中传播的弹性波,形成弹性波的条件是要有一种能传播弹性振动的介质,并且要在这种弹性介质中激发振动。

在地震勘探中,表层岩性和结构对地震波的激发和接收都起着重要的作用,不同的岩性和表层结构会激发出不同特性的地震波,同样也影响着接收的耦合谐振问题。

地震仪是获得地震记录必不可少的工具。由人工激发所引起的反射波或折射波到达地面时,地面产生的微弱振动被检波器接受下来并转换成电信号,经电缆送入放大器放大,再由记录器记录下来。

地震勘探可分为路线普查、面积普查、面积详查和构造细测四个阶段。各阶段的

地质任务不同,测网密度或测线上炮点的距离也不同。主测线应尽可能垂直于预测构造的走向,测线间距以不漏掉次线构造为原则。炮点和检波点之间的相互位置关系称为观测系统。折射波法常用的是相遇时距曲线观测系统。

第二节数据的采集与处理

本次地震勘探的地点位于学校一角的空地上。首先同高密度电法一样,需要先将探头布置好然后接好大线于各个仪器上的线。之后将感应器缠在测试用的大锤上,在各个地方分别挥锤使用仪器进行测量。以下为测得数据处理后的图像:

第三节总结体会

本次的地震勘探在布线上由于有了高密度电法测量时的经验,所以布线的速度明显比较快了。之后的测量也进行的比较顺利。由于实习时间比较紧迫以及条件的限制,

室内数据处理比较繁琐,所以老师没有让我们进行处理。通过这次地震勘探我充分地感受到了物探测量的多样性,我认为这次测量会成为很宝贵的经验。

第六章实习总结

三个星期的物理勘探实习,让我们进一步了巩固课堂所学的基本理论,并且掌握了实际工作方法,提高了动手实践、独立分析的能力,为将来以便将来从事地球物理勘探工作和相应的科研工作提供的宝贵的经验。理论与实地的普通物探的勘探实习,让我不仅在实地野外勘探中锻炼了仪器的操作能力,而且培养了与其他同学分工合作的团队意识。

这次实习虽然没有出校门,但是通过这四项物探方法的测量让我受益匪浅,就算方法很普通,在野外也会遇到很多情况,导致测量不易,且室内数据处理也非常的难,虽然这次没有机会仔细处理数据,但是我相信今后通过不断积累,我也能熟练的处理这些数据。

这次的综合物探实习对于我来说是一笔宝贵的财富,虽然操作的时间并不长但仍是一次有意义的实践。我希望可以有更多的实践机会,提高实践水平。

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目录 第一章绪言 (3) 第一节实习时间 (3) 第二节实习地点 (3) 第三节实习目的 (3) 第二章磁法勘探(质子磁力仪) (3) 第一节原理 (3) 第二节数据的采集与处理 (4) 第三节总结体会 (6) 第三章地质雷达 (6) 第一节原理 (6) 第二节数据的采集与处理............................................................ 错误!未定义书签。 第三节总结体会 (7) 第四章电法勘探(高密度电法) (7) 第一节原理 (8) 第二节数据的采集与处理 (8) 第三节总结体会 (10) 第五章地震勘探 (10) 第一节原理 (10) 第二节数据的采集与处理 (11) 第三节总结体会 (11) 第六章实习总结 (12)

第一章绪言 第一节实习时间 XXXXX 第二节实习地点 XXXXXX 第三节实习目的与任务 此次实习为物探综合实习,通过本次实习进一步巩固课堂所学的基本理论,掌握时机工作方法,培养学生的动手能力、独立分析和解决实际问题的能力,使学生学会掌握客观地观察问题的方法、科学的思维方式,树立严谨的治学态度,实事求是的工作作风和开拓创新的精神,以便将来能够胜任地球物理勘探工作和相应的科研工作。 此次实习任务为勘探二教南空地地下地层情况与道路管道情况。学会操作实习所用的各种地球物理仪器,学会野外纪录和填写各种计算表格。掌握精度分配的原则和单项技术指标的要求,确保所得到的数据真实可靠,通过本次实习使学生初步掌握应用地球物理勘探生产中普遍应用的常规野外工作方法和技术;了解实际生产的各个环节、各工种之间的关系,加深对应用地球物理勘探的理解;了解应用地球物理各方法常规数据流程;了解应用地球物理资料的地质解释的方法步骤。 第二章磁法勘探(质子磁力仪) 第一节原理 此次磁法勘探实习工作所采用的仪器是质子磁力仪。自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常。利用磁力仪发现和研究这些磁异常,进而可以寻找磁性矿体和研究地质构造。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,它主要用来寻找和勘探有关矿产(如铁矿、铅锌矿、铜矿等)、进行地质填图等。 拉莫尔旋进 当没有外界磁场作用于含氢液体时,其中质子磁矩无规则的任意指向,不显现宏观磁矩。若垂直于地磁场T的方向,加一强人工磁场Ho,则样品中的质子磁矩,将按Ho方向排列起来,此过程称为极化。然后切断磁场Ho ,则地磁场对质子有

工程物探思考题解答

1. 什么是工程物探? 工程物探,是地球物理勘探的一个分支,它是应用地球物理学的原理进行工程地质调查的一种勘探方法。 2. 物探定义: 以岩矿石间的地球物理性质的差异为基础,通过接收和研究地质体(构造或矿体等)在地表及其周围空间产生的地球物理场的变化和特征来推断地质体存在状态(产状、埋深、规模等)的一种地质勘探方法 3. 常用物探方法有哪些? 目前常用的方法主要有地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井等。 地震勘探介质弹性差异勘探地震学波场 重力勘探介质密度差异 ?磁法勘探介质磁性差异非地震学 ?电法勘探介质电性差异 ?放射性勘探介质放射性差异辐射场 。地热测量地下热能分布和介质导热性地温场 3. 简述工程物探的应用范围. 1、第四系覆盖层探测; 2、隐伏构造破碎带探测; 3、岩体风化和卸荷带探测; 4、滑坡体探测; 5、岩溶探测; 6、地下水探测; 7、隧洞施工掌子面超前预报; 8、桩基质量检测; 9、4. 工程与环境物探的特点 1、勘探深度、勘探规模变化大,场地条件多变,勘探方法不能拘泥于常规,应灵活多变,综合应用。 2、探测对象结构复杂,具非稳定性或随机性,探测精度要求高,指标参数多,时常要求实时解释。 3、工作环境一般较差,噪声水平较高,场源选择时常受环境限制,要求仪器具有高灵敏度、高精度、高分辨率、高保真,且性能稳定可靠,抗干扰强,智能便携。要求工作人员要有一定的专业技术素质,且具有现场工作经验。 4、工期短,速度快,成本低,效益好。能清晰、无损地描绘探测对象的空间展布状态。 5、要加强新技术、新方法与新装备的研究应用,充分利用现代电子技术与计算机数字处理技术。 5.工程物探的主要研究内容 1、研究地质构造 2、研究介质体的状态和性质 3、环境检测与灾害调查 6. 地震波有哪些类型?简要说明各类地震波的特点 地震波有:纵波、横波与面波,在地震勘探中还有利用转换波、槽波等进行勘探的。 纵波以速度vp传播,其传播速度较其它波快,纵波比较容易激发与接收,地震勘探经常使用纵波来进行; 横波以速度vs传播,其传播速度与纵波相比较慢,横波在液体中不能传播,其与纵波联合勘探,可以得到岩土体的工程地质动态参数,为工程设计提供丰富数据;

物探工作方法技术

1:5000激电中梯剖面测量 1:5000激电中梯剖面测量采用长导线,针对重要异常带、矿化带进行,为寻找隐伏矿提供依据。 1、1:5000剖面敷设 剖面端点用全站仪或GPS RTK布设,用木桩标记;测点采用GPS RTK分段控制、罗盘定向、测绳量距布设,用带有编号的红布标记。质量检查按“一同三不同”的原则进行,检查点在空间上、时间上大致均匀,总检查量不低于5%,精度要求达到“B级”精度要求,即在相应比例尺图上平面点位限差<±2.5mm,点位中误差不超过12.5m;相邻点距误差限差10%,均方相对误差不超过5%。 2、野外工作方法 激电剖面法采用中间梯度装置,AB=1200米,MN=40米,点距=20米。 采用时间域激电测量,正反向标准直流脉冲供电,脉冲宽度2秒。 以上参数可根据野外实际情况,通过现场试验进行适当调整。 激电观测参数为一次电位Vp、供电电流强度I及视充电率Ms,计算视电阻率ρs。观测时,测量电极MN在供电电极AB的2/3区间移动,旁线距小于AB/5。全区装置大小、观测参数设置应保持一致。一条剖面不能在一个供电装置内完成时,每个装置接头处应有三个以上的重复观测点。供电电流应使二次电位观测值大于最小可靠值,一般应使一次电位观测的观测值绝大部分在30mV以上。野外要经常检查仪器、导线的漏电情况,对突变点、异常点应进行重复观测和加密观测,确保观测数据可靠。 3、电性参数测定 电性参数测定主要采用露头法测定,有条件时,应采集一定的岩矿石标本,用标本法测定,并分别统计。每类岩(矿)石标本不少于30块,参数测定的质量评定应以采用某一种岩性测定的全部标本检查结果来衡量,即用基本观测统计出来的常见值与检查观测结果统计出来的常见值相对误差不得超过20%。 4、质量标准 视电阻率观测精度(<±7%),视充电率观测精度(<±12%),达到B 级精度;电性参数总平均相对误差≤±20%。

物探新方法新技术之七:三维可视化技术(3DVisualization)

7 三维可视化技术 三维可视化(3D Visualization)技术是20世纪80年代中期诞生的一门集计算机数据处理、图像显示的综合性前缘技术。它是利用三维地震数据体显示、描述和解释地下地质现象和特征的一种图像显示工具。它可使地球物理学家和地质学家“钻入”到数据体中,更深刻地理解各种地质现象的发生、发展和相互之间的联系。 7.1 三维可视化技术概述 可视化技术是把描述物理现象的数据转化为图形、图像,并运用颜色、透视、动画和观察视点的实时改变等视觉表现形式,使人们能够观察到不可见的对象,洞察事物的内部结构。 可视化技术有两种基本类型:基于平面图的可视化(Surface Visualization)和基于数据体的可视化(Volume Visualization),也称为层面可视化和体可视化。 层面可视化指的是地质层位、断层和地震剖面在三维空间的立体显示,其主要用于解释成果的检验和显示。 体可视化是通过对数据体(可以是常规地震振幅数据体,也可以是地震属性数据体,如波阻抗体或相干体)作透明度等调整,从而使数据体呈透明显示,其主要用于数据体的显示和全三维解释。 在体可视化解释中,常用技术有5种:体元自动追踪技术、锁定层位可视化技术、锁定时窗可视化技术、垂直剖面叠合可视化技术和多属性可视化技术。 (1) 体元自动追踪技术 追踪过程是从解释人员定义种子体元(Seed Voxel)开始的,体元追踪是沿着真正的三维路径追踪数据体,因此追踪结果是数据体而不是层位。图7—1给出利用体元自动追踪技术解释某油田含油砂体的过程,即从油层标定、种子点拾取、体元追踪到三维显示。 (2) 锁定层位可视化技术 利用已有的层位数据(或者层位数据做定量时移)作为约束条件,将目的层段的数据从整个数据体中提取出来,然后针对层段内部数据体调整颜色、透明度和光照参数,可以更有效地圈定地质体的分布范围,更准确地判断断层的延展方向

塔山煤矿综合物探施工设计

目录 第一章概况 (1) 第一节目的任务 (1) 第二节10217工作面概况 (2) 第二章矿井地质 (4) 第一节地层 (4) 第二节构造 (4) 第三节 10217胶带顺槽区域地质 (6) 第三章煤层 (7) 第一节含煤性 (7) 第二节可采煤层 (7) 第四章水文地质 (10) 第一节区域水文地质 (10) 第二节10217胶带顺槽区域水文地质 (12) 第五章瞬变电磁基本原理及仪器参数 (13) 第一节基本原理 (13) 第二节仪器参数 (15) 第三节矿井震波勘探的基本原理 (16) 第四节矿井震波勘探的仪器参数 (17) 第六章现场施工布置及现场条件 (18) 第一节现场施工布置 (18) 第二节瞬变电磁现场施工条件 (19) 第三节矿井震波现场施工条件 (19) 第七章施工工程量预算 (20) 第八章提交成果资料 (21) 第九章安全技术措施 (22) 第一节瞬变电磁施工 (22) 第二节矿井震波施工 (22) 第三节施工组织 (23)

第一章概况 第一节目的任务 大同市南郊区塔山煤矿,前身为南郊区西万庄乡上窝寨小桦岭煤矿与鸦儿崖乡官窑新井,经同煤技字(92)第123号与同地发(92)第51号文上报省煤资委申批联营,经审查以晋煤资字(1992)第140号文批准联营而组建,成为大同市南郊区塔山联营煤矿,颁发采矿许可证号为D1135号,井田面积1.32km2,批采太原组2、3、5(3-5)、8、9号煤层,生产规模150kt/a,隶属南郊区经营管理。井田面积和生产规模几经变动,1996年晋煤资字第281号文批准该矿井面积改为3.79km2,矿井设计能力为300kt/a。2011年4月26日国土资源部换发采矿许可证,证号C1000002009121120050132,批采石炭系煤层,生产规模为2400kt/a,井田面积8.146km2,采矿许可证有效期限30年,自2011年3月31日至2041年3月31日。本次综合物探技术探测位置位于2号煤层,2号煤层为太原组最上一层煤,分布于井田全部区域,大部可采。煤层厚度0.10-4.38m,平均3.00m,煤层结构复杂,含夹矸1-5层。煤层顶板为砂岩或泥岩,底板为粉砂岩或高岭质泥岩。 为了保证10217工作面回采过程中的安全,利用综合物探技术对10217工作面10217胶带顺槽煤层底板3-5号煤层采空区富水性及空间展布情况进行预测预报。任务如下: 1、通过瞬变电磁勘探方法调查10217胶带顺槽22号测点至22号测点前640m范围,煤层底板下方3-5号煤层采空区富水情况; 2、通过矿井震波勘探方法调查10217胶带顺槽22号测点至22号测点前640m范围,煤层底板下方3-5号煤层采空区空间展布情况。 图1-1 10217胶带顺槽探测范围示意图

工程物探技术在地质勘察中的应用解析

工程物探技术在地质勘察中的应用解析 发表时间:2018-08-13T13:26:37.303Z 来源:《防护工程》2018年第7期作者:任长安 [导读] 随着物探方法在工程地质勘察工作中的应用程度不断加深,促使现代地质勘察水平得到了快速提升,也为工程地质勘察工作的顺利开展 河北省水利水电勘测设计研究院天津 300250 摘要:随着物探方法在工程地质勘察工作中的应用程度不断加深,促使现代地质勘察水平得到了快速提升,也为工程地质勘察工作的顺利开展,创造出良好的先决条件。因此,唯有逐步加强对物探方法在工程地质勘察中的应用研究,才能有效推进我国工程地质勘察工作的发展进度,也才能为物探技术的应用范围与应用深度发展,贡献出相应的力量。 关键词:工程物探技术;地质勘察;应用分析 引言 随着经济的日益增长和时代的飞速进步,在工程地质勘察的工作中,物探方法作为一种常用辅助手段,它的实用性很高,被勘测人员广泛使用,起着至关重要作用。本文主要介绍各种物探方法在工程地质勘察中的应用,为工程地质工作者提供一些实质的参考。 1工程物探勘察的特点 受地质条件变化的影响,地质体的物理场将会由此发生变化。例如现阶段自然界中所常见的电场、磁场、重力场以及地震波场等,均是极易受地质条件影响而产生变化的物理场种类。而由于此类物理场的变化,人们便可通过与其相对应的物理勘探方法(电法、磁法、重力法以及地震法等),对工程地质情况做细致化、灵活化、高效化以及精确化的勘测。而在具体工程地质勘察中,物探方法所具备的特点为:其一,工程探测深度相对较浅。涉及到工程中的地质勘探,通常勘察范围在几米至几十米之间。其二,勘测精度较高。通常情况下,工程中对于物探方法的应用精度要求同样较高,若存在较大误差,不仅会影响到工程质量、施工进度等,更会造成人身伤害及财产损失。 2物探方法与工程地质勘察的联系 物探方法为工程地质勘察提供了便利,使工作可以更高效地进行,使我国合理地开发资源并且有效地做大量的环保工作。目前物探方法主要服务于环境保护、资源开发和保护、工程建筑等方面。随着我国科技的不断改革和创新,物探方法在各个方面的应用取得了非常大的实质性突破,不断地促进我国各个领域飞速发展,取得了显著地成果。以往常用的工程地质勘察方法有:标准贯人实验、钻探取土、双桥静力初探等,这些勘探技术都为促进各个行业的快速发展有积极的作用,有时候选择其中一种勘察方法得到的结果很局限,如果可以几种勘察方法结合使用,可以得到更加精确的结果,做出正确的判断,从而提高工程地质勘察的效率和质量。 随着我国综合国力不断提高,对工程建设质量的要求也越来越高,因此在工程项目进行之前,就要对工程地质勘察的准确性严格把关,尽量把误差减小。如果在工程地质勘察阶段出现任何纰漏,都会对工程项目的质量产生巨大的影响。因此要想高效完成地质勘察的任务,必须要把物探方法和地质的相关工作相结合进行。以往都是根据已有的地质资料分析,然后选择地质工作和地点进行下一步的勘察,然而已有的资料记录不是很全面、准确,需要地质勘探的工作人员使用精密专用的仪器进一步勘测,确保勘测结果的准确性,改善勘测的质量,进一步提高工程地质勘察的水平。 3常用物探方法在工程地质勘察中的应用分析 3.1地震波层析成像技术 地震波层析成像技术是一种先进的工程物探技术,主要是通过浅层地震仪对工程地质进行全面勘察。地震波层析成像技术不仅能够准确排除地表的障碍,还能全面分析地层中风化层。勘察人员可以利用地质钻探技术实现对地层的深层次剖面探测。一是电缆长度的限制,另一方面是钻井深度,限制了地震波层析成像技术的发展,对地层进行深层次的勘察,就必须要进行深部钻井,这就要求较深的钻井以及较长的电缆,而一旦钻井深度过大就无法保证电缆传输的稳定,会影响到成像的清晰度,影响勘察精度。近年来,随着钻井施工技术以及远距离输电技术的发展,制约地震波层析成像技术发展的因素影响也越来越小,地震波层析成像技术的应用前景也越来越广阔。 3.2重力勘探 所谓重力勘探,即是利用组成地壳的各种岩体于矿体的密度差异而引起的重力变化进行地质勘探的一种方法。由于此种勘探方法的设定基础为牛顿的万有引力定理,则顾名思义此种勘探方法便被称之为重力勘探法。此种方法所具备的精度程度极高,在应用时,只要勘探地质体与附近范围内的岩体存在密度差异,便可通过精密仪器(重力仪、扭秤等)对重力的异常情况进行精确测量。现阶段,众多工程地质勘探项目中,已经广泛应用重力勘探方法进行勘探工作,且勘察效果优良,勘察结果准确度极高。同时,由于其所具备的特性,使其在工程地质勘察中的应用程度显著加深。例如:将重力勘探与工程拟建区地质以及相关物探资料进行整合后,便可对拟建区覆盖层下的矿体性质与地质构造等进行准确的推断,进而为工程建设做出准确的勘测数据,以供工程设计使用。但需要注意的是,此种重力勘探法仍具有较为显著的缺点,即在天气、地形以及有振动发生的情况下,其勘察的效果将很难确保准确性与科学性。 3.3高密度电法探测技术 该种探测技术也被称为高密度电阻率技术,属于在常规电法基础上衍生出的全新地质勘察技术类型。这项技术本身是通过对岩土介质当中的现存差异,并在具体勘察当中,专门由工作人员借助相应的勘察地点来进行电场施加。然后借助所检测的传导电流变化与分布的情况,判定岩土本身的性质。通常较高密度的电阻率技术能够准确的测量装置本身的大小、位置及排列情况等,还可充分借助对地下电流分布实施监测的情况来深入探测地面电场本身变化规律,从而精准的计算出地表电阻率,最终由电阻率规律来判定岩土本身性质。 以采用物探技术找水实例展开论述:针对某个区域内地层进行地质勘察,发现该地质层相对来说较为简单,并且其表层具体表现为第四系。并且其基岩也主要是由二叠系老山段砂岩与泥岩以及常夹煤层组合而成。所采用的主要物探找水方式是在实际地形和其他障碍地形基础上来进行,具体在东西、南北两个方向进行高密度电法剖面布置,并设定其电极数为120根,其点距需控制在3m的范围。具体的测量当中,针对电性的测量结果主要是南北向剖面基岩相对均匀的电性,并显示无异常情况;东西向剖面产生异常时,主要处于100-160桩号的基岩内部,将呈现出相对低阻异常区域。其电阻率小于150Ω,其中m表示第四系基本状况;当电阻值高达600Ω时,m以上则均为基岩。由此

物探新方法、新技术

第一章 地震模拟技术 地震模拟技术是指用物理模型和数学模型代替地下真实介质,用物理实验和数学计算模拟地震记录的形成过程,以得到理论地震记录的各种方法和技术。 物理模拟 :物理模拟是用一些已知参数的介质做成一定几何形态的模型来模拟地下地质结构,采用超声波模拟地震波,专用换能器模拟震源和检波器,将野外地震勘探过程在实验室内重现,得到理论地震记录的方法和技术。 物理模拟的优点是与实际情况接近,真实性和可比性高;缺点是模型制作和改变参数均困难、成本较高。 合成地震记录 制作合成地震记录的假设条件是: (1) 地下介质是水平层状的,无岩性横向变化,各层间密度变化不大,均可视为常数; (2) 地震子波以平面波形式垂直向下入射到界面,各层反射波的波形与子波波形相同,只是振幅和极性不同; (3) 所有波的转换、吸收、绕射等能量损失均不考虑。 制作合成地震记录的步骤是: (1) 获得反射系数 反射系数曲线?)(t R 波阻抗曲线),(ρv z 根据假设(1),可用速度曲线代替波阻抗曲线。 通常用声速测井资料即可,但某些地区无声速测井资料,也可利用电测井资料获得声速资料(法斯特公式) 6/13)(102)(ρh h v ?= (1-1) (2) 地震子波的选择 选用不同的子波来制作合成记录,与井旁的地震道比较,选择最接近的一个。 (3) 不考虑多次波及透射损失情况 地震子波与地层反射系数的褶积为合成记录 )()(*)(t s t t b =ξ (1-2) (4) 不考虑多次波,但考虑透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-3) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑以上各界面透射损失的等效反射系数。 例如第n 个界面的等效反射系数为 )1()1)(1(212221ξξξξξ---=-- n n n n (5) 考虑多次波及透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-4) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑多次波与以上各界面透射损失的等效反射系数。 图1—3为合成地震记录的示意图。利用合成地震记录,对地震剖面上的地质层位

综合物探技术在岩溶勘察中的应用

综合物探技术在岩溶勘察中的应用 发表时间:2019-08-26T14:54:36.933Z 来源:《建筑模拟》2019年第28期作者:谢文科[导读] 本文首先阐述了岩溶勘察的地球物理特征,接着分析了综合物探工作方法及原理,最后对物探成果及分析进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。 谢文科 浙江有色地球物理技术应用研究院有限公司浙江省绍兴市 312000摘要:本文首先阐述了岩溶勘察的地球物理特征,接着分析了综合物探工作方法及原理,最后对物探成果及分析进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。 关键词:综合物探技术;岩溶勘察;应用引言: 岩溶是灰岩地区较为典型的不良地质结构,它往往给基础工程的勘察和施工安全带来极大的隐患,甚至危及上部建筑的工程安全。利用综合物探方法从不同的地球物理特征场对地下介质体提供可靠的有效信息,从而勘察出岩溶的分布范围、埋藏深度和发育情况等。 1 岩溶勘察的地球物理特征 1.1 电磁场异常 完整岩体电阻率一般较高,岩溶为不同物质充填时,电阻率会发生变化。当溶洞为空气充填,则充填体较围岩呈现高电阻率;当溶洞为地下水或沉积物充填,则充填体较围岩呈觋低电阻率。利用充填体与围岩电磁场的差异,可以圈定岩溶发育范围。 1.2 弹性波场异常 岩溶与围岩的波阻抗存在明显差异,导致弹性波在岩层中传播速度发生变化,岩体中裂隙、空洞会使弹性波的传播方向发生改变。弹性波在致密完整岩体中传播速度大,能量损失小,信噪比高;当岩溶充填水体、空气、沉积物时,传播速度减小,能量吸收增加,形成各种低频杂乱信号,是岩溶发育的判定标志。 1.3 重力场异常 地层岩溶发育使得部分岩体为地下水溶解,岩溶空间为不同介质(水、空气、沉积物)充填,形成低密度区,发生质量亏损。空气充填岩溶体时,质量亏损最大;水体或沉积物充填时,可一定程度补偿岩溶造成的质量亏损。可用重力计对岩溶与围岩的重力差异进行测量,实现岩溶的识别和定位。 2 综合物探工作方法及原理 2.1 地质雷达法 地质雷达是利用广谱电磁波技术确定地下介质分布情况。在雷达主机控制下,脉冲源产生周期性的毫微秒信号,由地质雷达系统中的窄脉冲发射源通过发射天线向地下发射高频宽频域单脉冲,该地下脉冲在向探测物体内部传播过程中,遇到不同电性介质界面产生不同强度的反射,产生反射信号。位于地面上的接收天线在接收到地下回波后,直接传输到接收机,信号在接收机经过整形和放大等处理后,经电缆传输到雷达主机,经处理后,传输到微机。在微机中对信号依照幅度大小进行编码,并以伪彩色电平图、灰色电平图或波形堆积图的方式显示出来,再经数据处理,用来判断地下目标的深度、大小和方位等特性参数。 2.2 高密度电阻率法 高密度电阻率法的理论基础是静电场理论。它是基于在地面下供垂向电测深点与电测剖面两个基本原理的基础上,在同一条多芯电缆上布置了64个电极,通过计算机硬软件的有机控制供电极和测量电极,自动组成多个垂向测深点,通过不同电极排列装置的控制程序实现了自动布点、自动跑极、自动供电、自动观测、自动记录、自动计算、自动成图成像的全过程。探测目标体和周围介质存在明显的电阻率差异是高密度电法的物理前提。通过分析地层中的土洞、岩溶的地球物理特征,不难发现,地层中的土洞、岩溶与围岩在电性上普遍存在差异:相对背景而言,或为明显的高阻异常(如被空气充填的空洞灰岩体)或为明显的低阻(被低阻物所填充,如水和淤泥充填的岩溶洞),如果采空区大小相对埋深具有一定的规模,就容易被发现。但由于其平均效应大,在确定异常体边界方面精度不高,且受表层低阻干扰严重,在工程勘察中,一般需要其他高精度物探方法的辅助。 2.3 钻孔电视成像 钻孔电视成像是通过用电视摄像机沿钻孔扫描,所扫描的图像和视频实时传递到成像处理系统,在地面的笔记本屏幕上实时监视钻孔内地质情况变化的一种方法;所扫描的图像通过软件处理可生成岩芯图片。利用井下电视可以准确观察钻孔内的岩性、裂隙、节理、岩溶发育等情况;也可以发现被钻探遗漏的薄层、夹层、以补充其不足。井下电视与普通的工业监视电视是一样的,只是其摄像部分体积较小,能放入井中,有小巧的照明光源和足够的耐压与绝缘性能,以免井水压力与潮湿的影响。井下电视是感光的,只能在清水孔中应用,对于泥浆钻孔则要使用井下声波电视。工程为了确保工程质量和进度,采用了潜孔锤与钻孔电视成像RSM-DCT(W)相结合的方法;并针对其他有岩溶发育的清水钻钻孔进行钻孔电视成像观察孔内岩溶发育情况,为本工程勘察做了实时有效的补充。处理软件则采用设备配套的DCTA钻孔电视图像处理软件。 3 物探成果及分析 该部分以锅炉区域GL1测线的岩溶探测为例。该测线采用物探与钻探相结合的方法,场地内地面起伏相对较小,存在陡坎,第四系覆盖层较薄,且分布不匀,局部基岩(灰岩)出露。该区域是地下水垂直循环与水平循环较活跃地带,同时该区域岩石存在岩性接触带,为岩溶的形成提供了较有利的水文地质条件。 3.1 高密度电法探测成果分析 GL1测线长245m,电极间距为5m,测线采用斯伦贝谢和温纳2种装置分别进行探测。采用瑞典RES2DINV软件进行反演。图1为GL1测线高密度斯伦贝谢反演成果示意。

(建筑工程管理)工程物探基础方法及案例分析

(建筑工程管理)工程物探基础方法及案例分析

反射波法、折射波和透射波法在工程勘查中的基础方法 原理及其实测案例分析 前言 地震勘探是通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油和天然气资源的重要手段。在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面,地震勘探也得到广泛应用。20世纪80年代以来,对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。目前的流行的地震勘探方法主要有反射波法、折射波法、透射波法、瑞雷波法和桩基无损检测法。本人认为桩基无损检测法实际上也是应用地震波发射波法检测桩基的完整性,故在本文中擅自将桩基无损检测法归纳入反射波法当中。 二、正文 1、反射波法的应用 反射波法是利用地震反射波进行地质勘探的方法。通常在激发点附近,即深层折射波的盲区以内接收反射波。在巨厚沉积岩分布的地区,壹般在几公里的深度范围内能有几个到几十个反射界面,故能详细研究浅、中、深层地质构造。根据反射波的资料,可求地震波在覆盖层的传播速度和大段地层的层速度,进而能准确地求得界面的埋藏深度且进行大段的地层对比。由于反射波法壹般在激发点附近观测,受激发时产生的干扰及地表结构的影响较大,故随时都必须注意消除干扰,以获取质量良好的反射资料。 1、1桩基无损性检测 下面例举利用地震反射波法进行桩基完整性检测的试验: 1、1、1桩基无损性检测原理 桩基础是建筑结构工程重要的基础形式之壹,由于工程地质及施工技术等方面的原因,部分桩常出现断裂、离析、夹泥、缩颈,严重影响基桩的承载力。为了保证工程质量,需要对基桩进行检测。对于桩基的低应变动态检测通常采用低应变反射波法。它的主要检测方法是通过激励锤在桩顶施加激振力,在桩顶产生压缩波。该波沿桩身向下传播过程中,遇到不连续界面、截面大小发生变化至桩底时,由于波阻抗发生变化,将产生反射波。利用传感器、信号线及数据采集系统将反射波的时程、幅值和波形特征记录下来,然后通过分析系统来判定桩的完整性情况。 反射波法的理论基础是壹维波动理论,当弹性波沿着垂直截面的方向从壹种介质到另壹阻抗不同的介质,在界面将会产生扰动,分别以反射波和透射波在俩种介质中传播。 (杆的壹维波动微分方程) (通解采用行波形式) 波的阻抗其中ρ为桩的质量密度,c为波速,A为面积,根据阻抗发生变化界面处的连续条件可得: 其中Z1和Z2分别桩界面变化处的上、下部的阻抗。当VR和VI同号,说明反射波和入射波同相位,即Z1>Z2,桩阻抗由大变小,此处桩发生了断裂、砼离析、夹泥、缩颈或摩擦桩底反射。当VR和VI异号,说明反射波和入射波反相位,即Z2>Z1,桩阻抗由小变大,此处桩发生了嵌岩桩底反射或扩颈。 假设桩为壹维线弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C=E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC;推导可得桩的壹维波动方程: 假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质Ⅰ(阻抗为 Z1)进入介质Ⅱ(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射 波Vt。 令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有

物探工作方法

5.3 物探工作 5.3.1 激电测量 布置于面积性异常查证区内,1:1万测量网度为100×40m,1:2万测量网度为200×40m。采用中梯(短导线)装置,极距AB=1000-1500m、MN=40m。观测范围限于AB极距2/3以内,测线长度大于2/3AB时,相邻测段需有2—3个重复观测点。一线供电多线观测时,主测线距旁测线间距应小于AB距的1/5,可以用时间域激电也可以采用双频激电。 1、时间域激电 具体要求如下: (1)参数选择 采用双向短脉冲供电方式,占空比为1:1,供电周期、延时、采样宽度通过该地区实验确定。 (2)发电、整流、发射与接收仪器校验 正式生产前,首先对生产设备进行技术校验,待所有参数满足要求后方可投入生产。要求发电机必须运转正常,输出电压变化不得超过5%;整流器和假负载工作正常;发射机输出功率必须稳定,电流显示应高于±1个字;接收机应性能稳定,抗干扰能力强。正式观测前应进行生产仪器的一致性对比试验,满足要求后方可投入生产。 (3)测量方法 观测参数为一次场电位差(ΔV1)、视极化率(ηs),发射机直读并记录供电电流(I),通过计算装置系数(K),最后用公式ρs=K×△V1/I计算出视电阻率(ρs)。 (4)技术要求 每日开工前与收工后要对供电电极、接收电极、接收线、发射线进行检查,确保不漏电、连接完整;每日供电前或每次布极后,检测AB两极的接地电阻,一般在1000欧姆米时开始供电;遇河流、水塘处导线必须悬空架设,不得放入水中;供电电极入土深度应保证在0.5m以上,测量电极必须接地良好;供电电流、总场电位差、视极化率必须保证三位有效数字;当观测困难时,应检查设备是否正常,查明原因后再继续工作;在野外观测中发现视极化率突变点或极化不稳时应进行重复观测,以合格观测结果的算术平均值作为最终观测结果。参与平

工程物探常用方法及技术

工程物探常用方法及技术 工程物探——工程地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。 按照勘探对象的不同,工程物探技术又分为三大分支,即石油工程物探、固体矿工程物探和水工环工程物探(简称工程物探),我们使用的为工程工程物探。 工程物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,工程物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。 常用工程物探方法及特点 ①电法勘探:包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法等; ②探地雷达:可选择剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法等; ③地震勘探:包括浅层折射波法、浅层反射波法和瑞雷波法; ④弹性波测试:包括声波法和地震波法。声波法可选用单孔声波、穿透声波、表面声波、声波反射、脉冲回波等;地震波法可选用地震测井、穿透地震波速测试、连续地震波速测试等; ⑤层析成像:包括声波层析成像、地震波层析成像、电磁波吸收系数层析成像或电磁波速度层析成像等; 地下管线探测 主要检测内容: (1)金属管线探测 地下金属管线适宜用管线探测仪和探地雷达进行探测,管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点;探地雷达可用于埋深较大和密集管线的探测。 (2)非金属管线探测 目前地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达。探地雷达具有连续无损探测、高效、高精度、易反演解释等优点。 使用探地雷达具有独特的天线阵技术,可以极大提高探测结果的精度和有效性。 考古探测 利用地下古代遗物与周边物质的物性差异,采用地球物理勘探手段对它们的平面位置、埋深、分布范围进行调查。利用雷达多天线阵列技术,探测的精度高,在小面积精确定位方面有无可比拟的优势;磁法探测能更快、更大面积地揭示地下遗址的面貌,结合已经为考古发掘与考古调查所认识的部分,加以典型影像校正,能更完整地认识遗址的全貌。 主要应用于找出遗址内土城墙、壕沟、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情况。 成都建测科技有限公司拥有领先的无损检测设备与检测系统方案,主要提供工程物探设备、基桩检测设备、建筑检测设备、路基基坑监测设备。

物探方法现状及未来展望

物探方法现状及未来展望 发表时间:2018-12-12T17:02:36.277Z 来源:《基层建设》2018年第29期作者:刘晨阳 [导读] 工程物探方法作为水文地质、工程地质以及环境地质勘探都必不可少的方法之一,与我国的工程建设事业息息相关。 吉林大学建设工程学院工程地质系长春 130026 工程物探方法作为水文地质、工程地质以及环境地质勘探都必不可少的方法之一,与我国的工程建设事业息息相关。通过应用地球物理方法,达到探查建筑物地基、地下管线以及地下不良地质体和覆盖层等目的,工程物探在工程建设中发挥着至关重要的作用。 1现有的物探方法 工程物探所采用的技术方法种类繁多,根据不同的工作环境,可以分为航空物探、地面物探和地下物探三类。根据所使用的仪器设备和所依据的原理又可划分为:电法勘探、地震勘探以及电磁勘探、重力勘探。 浅层地震勘探由于具有精度高、分辨率高、探测深度大并且对场地要求较小的优点而在工程地质勘探中发挥着至关重要的作用,其勘探方法可分为反射波法、折射波法和透射波法,工程勘察中常常根据不同的勘探精度和适用性而选择不同的方法。反射波法由于对场地的开阔程度较折射波法小并且激发所用的爆炸药量较小而被广泛使用。地震勘探是根据地层岩石之间的弹性参数差异勘探的。反射波法反映的是波阻抗界面,不同的地层其波阻抗不同从而可以根据岩石弹性参数的差异划分出覆盖层与基岩的分界面,达到探测覆盖层厚度的目的。 高密度电阻率法具有探测密度高、信息量大、工作效率高的优点,能够直观的反映出一定厚度或规模的软弱夹层、砂层,空洞和地下水位,对地层周围地质情况反映明显,根据岩矿石的电性差异可以对地层进行分层,有助于在工程施工过程中较为准确的找出病害区和基岩面,是覆盖层探测的可选方法。地质雷达具有勘探精度高,对场地范围大小和起伏程度要求不高,探测方向性好的优点,对厚度较薄的地层反映异常清晰,对于富水区、破碎带和空洞反映明显,根据覆盖层和基岩之间明显的介电常数差异可以对覆盖层的厚度进行探测。 2综合物探方法的广泛使用 在工程地质勘察中,勘察的对象与周围的环境或介质往往存在着某种差异,而这些差异所呈现出的天然或者人为物理场的分布特征则能反映出地下的地质特征,为工程的建设以及施工提供有效的勘探依据。然而,地下介质参数并不是由单一参数决定的,如果只是考虑单一的物性参数所得出来的物探资料很难具有说服力,地下介质的复杂性造就了物探方法的多解性,因此在勘探过程中大多是结合地质以及地球物理的特征,选择其最优的组合方法,将多种物探方法综合使用,最终通过钻探资料验证,从而得出物探方法在工程勘察中的应用效果。 高密度电阻率法[1]是一种阵列勘探的二维勘探的方法,上世纪70年代末有学者研究发现了传统电法勘探有许多不足之处,因此产生了阵列电法勘探的思想;英国学者所设计的电测深装置即为高密度电法的雏型。如下图1所示: 图1电法工作原理图 20世纪80年代,日本株会社借助于电极转换板暂时实现了高密度电法的野外数据采集,然而由于设计的不完善,这套设备并没有完全发挥出高密度电法纵横向二维勘探的优越性。至80年代末,高密度电法开始传入中国,一些高校和科研部门对高密度电法进行了技术研究,理论联系实践,从而对方法理论和相关的技术问题进行了完善。经过科研工作者的不懈努力与研究,高密度电阻率法的数据处理和反演已经由二维逐步发展到三维,三维数据场的可视化已经得到了实现。高密度电阻率法由于工作效率高,反映的地电信息量较大已经被广泛应用于工程地质中去,如基岩面的调查,建筑选址及断层等其他地质灾害探测等。地质雷达最早的雏形是1904年Husemeyer通过电磁波的信号来探测距离较远的地面的金属体,1910年德国科学家在其专利中提出了用电磁波来探测地下介质的概念,1924年,英国物理学家Edward Victor Appleton利用电磁反射波估算了电离层的高度,用电磁波进行探测的方法开始逐渐被应用。然而,自从1929年德国地球物理学家在奥地利地区利用电磁波脉冲探测目标体之后,通过电磁波探测地下介质体开始被遗忘。 瞬变电磁法[2](Transient Electromagnetic Methods)的基础是电磁感应原理,场源为人工源,因为研究的是响应场与时间的关系,又被称为时间域电磁法(Time Domain Electromagnetic Methods)。其人工场源分为2类:电偶源(即接地回线)和电磁源(即不接地回线)。 利用人工场源向地下发射一次脉冲场,在其激发下的瞬间,产生一个向回线法线方向传播的一次磁场(即一次场),在一次场激励下,地质体将产生涡流。在一次场消失以后,涡流不会马上消失,它会有一个衰减的过程,此过程会产生一个衰减的二次磁场,并继续传播,再由接收回线接收二次场。这样,通过分析二次磁场的信息变化,就可以得到地质体的电性分布情况。

高密度电阻率法物探技术及其应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1b6319838.html, 高密度电阻率法物探技术及其应用 作者:邱信强 来源:《地球》2014年第01期 [摘要]高密度电阻率法作为物探方法中的一种应用最为广泛的勘探方法,在特殊地质的勘探和工程勘查中起着不可替代的作用,为我国地勘队伍在解决相应地质问题时带来许多便利之处。本文主要通过对高密度电阻率法工作原理的研究,结合二维成像技术和正反演技术在工程中的运用,提出了一些针对不同环境下勘测时的注意事项。 [关键词]高密度电阻率法二维成像技术正反演技术 [中图分类号] P631.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-90-2 0引言 高密度电阻率法基本工作原理与传统的电法勘探是相同的,主要是根据岩石、矿石以及不同地层、不同地质体等导电性的差异,通过地面的测定,研究人工或天然电场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布,从而准确的推断出不同地质体的分布状况。高密度电阻率法凭借其测试简便、效果好、成本低、效率高等优点在勘探工程中具有较高的使用价值。高密度电阻率法是一种快捷的地质勘探方法,其工作的范畴属于直流电阻率,其采用高密度的布点进行二维电断面测量,采集的数据量大、全面、准确、观测的精度高,在我国的工程地质与水文勘探中运用非常的广泛。但是也存在许多的不足之处,例如在进行野外勘探时数据处理不够精准、正反演成像技术在进行图像分析时存在误差、二维成像技术的反演问题等等,这些问题都需要勘测人员在理论与实际工程相结合的基础上进行研究,找出相应的解决办法,将高密度电阻率法应用更加的广泛。 1高密度电阻率法的工作原理 高密度电阻率法的工作范畴包括数据的采集与数据的处理,与常规的电阻率法工作原理相同,主要是以地下介质之间的导电性的差异为基础,通过A、B两个电极向地下传递电流,然后在M、N电极之间测得电位差△V,从而求得该记录点的视电阻率值Qs=K△V/I。在进行现场的勘测时,只需要将全部的电极合理的安放在一定距离的测点上,然后将多芯电缆连接到由单片机控制多路电极自动转换开关,这样机器就能够根据自身的需求进行电极与测点之间的自动转换。测量的数据通过电极转换开关传输到微机工程电测仪,根据实测的电阻率剖面数据,通过专业的计算机软件进行反演数据处理,就可以获得地层电阻率的分布状况,从而推断出地层结构的分布状况[1]。 2高密度电阻率法的工作方法与数据处理 2.1高密度电阻率法的工作方法

采空区综合物探技术方案

采空区综合物探技术方案 一、技术路线 充分搜集矿山地质勘查及开采状况资料,对各类资料进行分类整理及深入研究,并结合地面调查,确定重点勘查区(段)和调查工作内容。具体路线为:资料收集→地面综合调查→重点地段地形测绘→地球物理勘探→施工设计→治理工程施工和监理→竣工验收→项目总结。 二、工作方法 1、资料收集 在收集过程中既要做到全面又要保证资料的针对性和实用性,在此基础上深入分析研究所收集到的资料,进行二次开发利用,避免投入不必要工作,确保有限的资金得到有效利用。为此,须全面收集以往开展的水、工、环研究成果,地质矿产、物化探成果以及矿山环境恢复治理经验等方面的系统资料。 ①地形地貌、气候条件、区位优势、居民状况、交通及经济概况、土地利用及规划等背景资料; ②区域地质环境条件资料:包括区域地质、矿产地质、水文地质、工程地质及环境地质等; ③矿产资源及其开发状况资料,包括探矿权登记数据库和采矿权登记数据库等; ④矿业活动对地质环境影响方面的有关调查资料; ⑤矿区地质环境恢复治理资料,包括现状治理面积,达到的治理效果,产生的社会经济效益等。 2、综合调查 综合调查针对矿区及附近地质灾害易发区及其生态环境问题严重 区进行,重点调查历史上民采活动集中、生态环境问题突出地段,为治理工作的具体施工奠定坚实的基础调查面积1km2。主要工作内容: ①进行全区地表调查,查明地表微地貌特征。 ②在查清区内地层、岩性、地质构造特征及岩土体空间分部规律、结构类型、工程地质条件的基础上,调查历史及目前采空塌陷、地质地貌景观破坏的现状、产生条件、发展演变过程等内容。 ③调查区内地下水资源分布特征,开发利用现状,地表水以及客水资源的工程分布、开发利用规划等,确定治理区水源条件。 ④进行治理区及其周围生长植物的适宜性调查,筛选优势树种。 地面调查技术要求如下: ①以1:2000~5000地形图为工作手图,主要采用线路穿越法,对重要地质地貌界线可辅以追索法,采用定点描述与沿途观测相结合的方法,原则上垂直于地质地貌单元布设调查线路。

综合物探方法在深部找矿中的应用

综合物探方法在深部找矿中的应用 发表时间:2018-08-06T10:32:18.607Z 来源:《科技中国》2018年3期作者:李中群钱海[导读] 摘要:随着我国各项事业发展,在地质勘察工作中,也迎来新发展,本文基于综合物探方法,重点讨论如何实现深部找矿工作的有效性,随着现代化发展,物探技术也在不断提高,大大提高了找矿工作的效率,但随着找矿难度的增加,摘要:随着我国各项事业发展,在地质勘察工作中,也迎来新发展,本文基于综合物探方法,重点讨论如何实现深部找矿工作的有效性,随着现代化发展,物探技术也在不断提高,大大提高了找矿工作的效率,但随着找矿难度的增加,相关工作也面临巨大挑战,相关工作的开展不仅要结合实际,明确新技术与新方法的采用,还应该积累有效经验,不断在深部找矿工作中,发挥出综合物探的实用价值,从 而最大化的实现对矿产资源的开发与利用。 关键词:深部矿勘查;物探方法技术;应用效果 引言 在深部矿产资源勘查中,地球物理勘探是最重要的技术手段之一,该领域的技术水平直接关系到我国深部资源探测的水平。因此,研究开发地球物理勘查新技术是我国危机矿山资源大调查的重要技术保证之一。铜、铅、锌等金属硫化物矿床及与硫化物密切相关的金、银矿床是我国目前危机资源大调查的重点矿种,综合物探是寻找这类矿产资源的最常用的勘探方法,在前期的找矿工作中发挥了重大的作用,并在深部找矿工作中取得了较大的突破。 1综合物探方法概述 所谓综合物探即地球物理综合勘探的简称,从实际运用过程看,其对于复杂的勘探目标采用该方式比较适合,综合物探在深部找矿工作开展方面,可以积极应对复杂地形,也可以实现其高效性。对于相关工作来说,把工作形式变得更加简单,尤其在运用有效的技术同时,这种模式符合深部找矿工作,对于一些深部金属矿山以及其他矿产资源的勘察有着重要作用。综合物探的运用广泛,从实际发展看,因单一形式的物探方法不能满足所有地址地形条件,其精度更是达不到有效勘察要求,所以运用综合物探方法,集各种模式,通过有效的分析,能够适合深部找矿工作开展,不仅实现了便捷性,同时在具体的找矿步骤与操作过程也十分便利,通常可以在很短的时间,取得一些精准的信息数据,既简单又实用。这对于科学找矿工作的开展无非是一个有效的助力。通过综合物探方法的采用,在有效时间内,取得了科学的信息资源,助力于勘察工作的顺利开展,在深部探知矿产资源分布过程,更加便于开发与利用,不仅满足生产需要,也可以通过该方法的进一步推广与创新发展,实现矿产勘察的有效性。 2综合物探在矿产勘探时存在的难点 在使用综合物探方法对深部矿井进行探测时,会因运动轨迹的重复性导致勘探数据出现重叠,以此增加了勘探的困难。为解决此问题可以选用滤波、大功能发射探测仪、超常规多次叠加探测仪等降低干扰因素对勘探的影响。一般在干扰较小的位置可以选用符合要求频段,但其效果可能不理想会影响观测的品质;在干扰较大的位置可以选用将频段进行延长来促进勘探质量。常见的多金属矿勘探要求下探距离较深,也称为困扰综合物探的因素之一。对于多金属矿的勘探一般要求对矿区深部进行进一步的忙矿搜寻、延深勘探已知矿体、搜寻未开发的隐藏矿体等。对于多金属矿的延伸一般要求超过300米,此时,矿体呈现低缓的异常,此时物探受地标因素干扰度强,及时采用抗干扰方法,也难以收获较为有效的数据。由此可见,在进行矿体东西啊探测时存在着过多的干扰因素,需要创新原有技术综合发展物探方法,以合理的方式调整勘探设备,以此提升对多金属矿体开采勘探的有效性。 3综合物探的主要方式方法 3.1地面高精度磁力测量的有效方式 在进行矿体勘测时,地面高精度磁力技术,应用范围更广,涉及领域更广。通过控制强磁体中的磁性形成对磁场的把控。在出现正反磁场值异常的状况时,磁场值通过磁力方式可以实现相互控制。同一性质磁场内受到偏高磁场的作用会使磁探展现出更明显的不同磁性特质。由此可见利用高精度磁力地面测量的方式可以形成对磁场的定量解释。利用地面高精度磁力测量可以使得对磁带物上磁性不同特征的分析确定磁异常的原因。并以此确定金属矿与非金属矿的区别实现通过综合物探确定矿体资源,选择较好的开采方式。进行地面高精度测量的时候,会产生一定的误差,包括总基点、正常场与高度等,具体如表1所示:

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