物探方法现状及未来展望程为

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月7期   作者:程为 邱德生 肖士海 方远
[导读] 近几年社会经济飞速发展,特别是矿产资源行业发展最为迅速
        摘要:近几年社会经济飞速发展,特别是矿产资源行业发展最为迅速,对矿井物探技术投入了大量支持,有效的提高了此项技术的科学水平。同时,通过采用矿井物探技术大大缩短了矿井施工周期,保障了矿井的安全性,能够有效促进煤矿行业的进步。在此,文章主要介绍矿井物探技术的特点与应用情况,并针对其发展前景作出预测,仅作为后期开展矿井物探工作的参考。
        关键词:物探方法;应用现状;未来展望
        引言
        采矿已经成为了我国经济发展的重要能源之一,其对于我国节能降耗、可持续发展战略的实现有着很大的辅助作用。在我国经济发展的同时,人们对于采矿的需求量也在持续上升,如果还是一味地使用传统人工开采技术,就会严重影响到开采的效率,因此,在目前的环境背景下,为了促进我国采矿的频率,应用进了矿井物探技术。该技术可以在更大限度上对采矿井进行探测,针对采矿过程中会遇到的种种问题,也可以有效的解决,因而,在极大程度上提高了采矿的质量,满足人们对矿产的需求。
        1矿井物探技术的优点及其探测方法
        1.1 矿井物探技术的优点
        在煤矿开采过程中合理的采用矿井物探技术,可以在一定程度上降低开采过程中意外事故的发生,进而提高煤矿开采质量。矿井物探技术能够精确的勘测出地表层以下的断层、矿井产物的信息以及矿井的相关性能等参数,并以此为依据有效的开展矿井施工,进而提升矿井开采效率,提高开采单位的经济效益。如今,矿井施工工作量逐渐增加,因此矿井物探技术水平不断提高,确保其技术水平能够满足开采需求,进而提高矿井开采期间勘探效率,以此来减少煤矿开采周期,同时保证开采施工的顺利进行。
        1.2 矿井物探的方法
        矿井物探技术大多数条件下是针对施工区域地质情况开展有效的勘测工作,其主要采用了先进的物理技术,此项工作开展期间往往会采用地震法、电磁法、煤田电法等物理技术。特别是矿井地震法采用频率较高,此技术的勘测区间较大,主要囊括三岩体声波探测法、高频地震法和横向层波法等技术。在进行煤矿开采期间,合理的采用矿井物探技术可以提高开采质量,缩短开采工期。
        2矿井物探技术的应用现状
        2.1地震法的应用现状
        地震法在采矿过程中使用的比较早,最早将地震法应用进采矿开采技术中的时间大约是在20世纪50年代,后来,随着国家经济的富强发展,地震法也得到了更近一步的完善。矿井地震法当中的二维地震探测技术可以探测到矿井以下将近一百米的深度,这对于开采工作来说无疑是一种有效的开采工具,为采矿提供了足够的条件。矿井地震法还有一种名为地震槽波的方法,该方法最先出现在德国,使用这种方法可以保留开采工作的连续性,可以将矿井内的断层和陷落柱的异常情况清楚的探测出来。但是,由于应用地震槽波法所需的仪器会对矿井要求比较高,因此,还没有得到广泛的推广和使用。
        另外,地震法中还包括了瑞利波法,这种方法最早出现在英国,是属于一种比较新兴的探测方法,其主要可以对矿井内金属层以及采空区进行探测。该方法是通过传播频率来进行预算速度的,是当代社会比较新型的探测方法,也有着比较好的探测效果,也正是因为该方法有着很高的精准度,可以把误差控制在百分之五以内,因此,得到了采矿工作的大力推崇。
        2.2电磁法的应用现状
        矿井电磁法中的主要方法包括了直流电法、瞬变电磁法、无线电抗道透视法,直流电法是我国兴起的,最早的时候还只是应用在对水文地质的探测中,直到后来该方法得到了较好的改善,才将其应用进采矿事业当中。直流电法有着比较强的抗干扰能力,探测的深度已经高达了井下两百米,对于采矿事业来说,有着极大的帮助。

瞬变电磁法是起源于苏联的一种探测方法,因为该方法定向性比较好,在探测的时候对于液体有着极高的敏感性,因此,我国在将其引入以后,就应用进了采矿的防水工作当中,然而,由于该方法在使用后会对介质造成影响,到目前为止,也没有太多的使用。无线电坑道透视法主要是通过高频波来进行运行的,因为不一样的岩石的吸收性能各不相同,所以,就可以通过这一特征来确定有色金属。该方法有着比较好的精准性,因此,在探测过程当中,可以对金属的厚度进行准确的探测,甚至可以精确到直径超过十五米的陷落柱。然而,由于无线电坑道透视技术在使用的时候,对于环境地质的要求非常高,使用时还需将电缆线路断开,会对传播过程造成比较大的影响,而我国采矿工作所涉及到的工作面比较大,多多少少会影响到电磁的频率。
        2.3煤田电法勘探
        煤田电法在工作期间主要借助地表层以下岩层和矿产层的电学性能不同,然后对造成此现象的原因进行处理,观察其电磁场在各种条件下的形态,进而确定地表以下介质的属性以及位置。在对煤矿进行勘测期间,主要依据地下介质之间电阻率的不同来开展探测工作,无论是电测深法还是电剖面法均被称为电阻率法。利用电阻率法能够准确的获取被勘探区域内电性层的位置、深度和厚度,然后通过以此区域内的地质文件为参考,最终确定此位置的具体情况。在针对地质填图、煤矿深度、地质分层位置和断层等地质构造进行勘探期间通常会采用煤田电法。最近几年,随着地质勘探工作的需求创建了高密度电阻率法,此方法在工作期间比普通的电阻率法应用的设备相对较多,因此收集的地质信息也较为全面且数据准确性相对较高,可以高标准的完成地质勘探工作。此外,采用高密度电阻法还能够对收集的信息进行整理,良好的完成物理模拟以及数据模拟等工作,通过采用先进的技术优化了普通电阻率法的工作方式,保证了勘测质量。
        3物探技术的发展趋势
        在现代经济社会高速发展背景下,电子技术、计算机技术获得了极大发展,这对物理探测技术起到了重要的推动作用。首先,物探技术在计算机技术的高速发展与支持下,其自动化程度越来越高,功能更加强大,且机械设备变得更加轻便,大大提升了物探技术的数字化程度。当前,随着经济社会的不断发展,全球资源短缺问题不断加剧,很多浅层资源逐渐枯竭,资源勘探开发逐渐向沙漠、海洋、沼泽等地区进行进发。
        同时,在一些重大工程建设过程中,需要对工程建设区域的地质构造以及有无裂隙、洞穴分布等情况详细查明,才能保证工程建设顺利进行,确保其建设质量。但是勘查过程中需要有先进的技术,设备以及新的方法作为支撑。现代物探技术手段,正在向模块化、插卡式物探仪器技术方面发展,能够自动化开展测量,有效提取其中的重要数据参数,而物理探测仪器通过模块化系统,使其结构变得更加精致与紧凑,大大减少了测量仪器的体积。同时,在物探技术发展过程中,计算机技术,一些强大的应用软件应用,进一步提升了物探测量仪器技术水平,测量效率更高,用户短时间内便可获取相应的测量数据。
        当前地球物理勘探技术,能够更好地进行数据收集与处理,修复误差。特别是在信号处理过程中,单片数字信号处理功能更加强大,大大提高了物探测量仪器的功能,促进了测量仪器的更新换代。物理探测技术在现代新技术的大力支持下,其功能变得日益强大。如超导新技术在超导重力仪中的应用,使其测量精确度与灵敏度大大增强,稳定性逐步提高。人工测量定位以及数据处理中应用3S技术使其工作效率大大增强,减少了人员的劳动力投入,地震勘探过程中利用层析成像技术,使其分辨率与解释精度逐渐增强,探地雷达在各种工程监测中的应用,大大提升了工程检测质量,可靠性逐步增强。
        结语
        地球的矿物能源都是经过长久时间的演变一点点形成的, 是珍贵的一次性能源, 理应受到保护, 但是社会的发展和人们的生活都离不开矿物能源作为支撑, 所以如何高效的对其进行开采, 并保证开采过程中的安全、稳定和不浪费是备受关注的问题之一。地球物理勘探技术的出现解决了矿藏开采过程中的众多问题, 应用领域也越来越广, 虽然其功能很强大, 但是其在具体的应用过程中仍然受到一些因素的制约, 所以, 地球物理勘探技术应该不断的完善自己, 使其更加智能、全面、精细、安全, 从而更好的应对勘探过程中的各类情况, 为我国勘探事业的良好发展保驾护航。
        参考文献
        [1]黄族丰.地球物理勘探技术的发展及应用[J].世界有色金属,2016(15):154+156.
        [2]徐观来.地球物理勘探技术发展现状与实际应用研究[J].科技创新与应用,2014(08):35.
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