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摘要 ：随着地质勘察勘探技术的不断创新发展，传统的勘 察技术已经无法满足当前的矿山工程地质勘察工作需要，需要 采用新型的综合勘察技术来多角度提升地质勘探水平，确保矿 山工程地质勘察工作的精确度，促进矿山安全生产工作效率的 提高。本文通过对综合勘察技术进行概述， 探讨综合勘察技术在 矿山工程地质勘察中的应用策略，以加强矿山综合勘察技术在 矿山工程地质勘察中的实践运用，希望能够为广大同行提供一 定的参考。
关键词 ：矿山工程,地质勘察,综合勘察技术,应用
由于我国地质地貌条件复杂多变，特别是针对一些地形条 件复杂的山区，传统的地质勘察勘测技术无法做好精准的勘测， 严重影响了地质勘察工作质量。因此， 为了提高矿山工程开采工 作效率、促进安全生产工作开展， 在矿山工程地质勘察中应用先 进的综合勘察技术是十分必要的，它能大大缩短矿山地质勘察 应用时间、降低成本， 还能为矿山工程开采工作提供精准有效的 地质勘察参考依据， 有利于促进矿山工程开采经济效益的提高。
1 矿山工程地质勘察主要内容
矿山工程主要是为了获取矿产资源而对矿山进行开采，由 于在矿山开采过程中涉及到山丘、盆地以及其他地质特征、地形 面貌等特殊复杂多变的地质情况，在开采之前需要利用科学的 技术手段对矿山的地质情况进行勘察，主要是围绕矿山山体基 础、地基、边坡、矿井分布情况、存贮容量、矿区地面地形测量 测绘、地表移动沉降、水文分布等方面展开。开展地质勘察的根 本目的就是为矿山开采工作安全顺利提供精准、有效的参考信 息， 以供领导层对安全生产做出科学合理的决策。
2 地质综合勘察技术概念
在地质勘察工作中，为了探明矿体或地质体的形态、产状、 深度、规模、结构和储量，需要利用一些仪器或者设备对矿山地 质地形进行勘察， 了解地质的变化情况、矿产资源的分布情况以 及存在的地质灾害进行预测，以便及时采取有效措施做好应对 地质灾害工作。由于地质情况的复杂多变， 需要根据矿山区域地 质情况的不同而采取不同的地质勘察技术，多种勘察技术的综 合应用就形成了地质综合勘察技术。地质勘察多以钻探工程、坑 探工程为主， 辅以地球物理勘探和地球化学勘查。因此地质综合 勘察技术主要以综合物探技术为主，辅以地球地理信息化技术，对矿山地质进行水样、土样、岩样等实物资料进行物理测量或者 水文动态观测等， 实时监控地层变化和地势走向， 为矿山开采提 供有效参考依据。
3 矿山工程地质勘察常用综合勘察技术种类
3.1 横波反射法
横波反射法主要是利用地震勘探技术的工作原理来对矿山 地质情况进行探测。由于地球的地壳具有不同的深、硬度，且由 不同的矿石成分组成， 在对地震进行勘察时需要使用到连接有特 殊地震波测量设备的测波器，并连接在地震仪上。当地震发生时 所产生发射出的多种横波可以在不同地层进行传播，不同地层 中的横波波形电阻会有明显的差异， 这些差异信号就被地震记录 仪统一接收并传递给专门连接的地震仪上。地震仪通过计算机系 统内的专业计算方法对反射回来的横波振幅、发生的位置对地层 构造进行判断，从而得以掌握地层物理构造情况。之所以使用横 波反射而不是纵波反射，是因为横波受其他波干扰影响较少，分 辨率高。但由于横波反射法在技术使用、适用范围上有一定局限 性，如只能在研究院和国内专业地震仪上来综合应用。
3.2 瞬变电磁法
瞬变电磁法属于电法勘探方法中的一种，其工作原理是通 过在地面或者空中设置发射点线圈，经由接地线或不接地线向 地下发射一次脉冲磁场， 形成电磁感应。在这一次脉冲磁场的间 歇时间段内，由相关计算设备对发射点线圈与地下土质层产生 的感应电流和时间变化而形成的电磁场变化进行图形绘制，得 出二次衰减曲线图。曲线图可以显示不同地质体产生感应磁场 的差异， 由此可以判断出不同地下土质体的特性和规模大小。瞬 变电磁法消除了一次场所产生的装置耦合噪音，加上装置设备 体积较小， 系统反应又更灵敏， 所以它对地质动态信息所得出的 分辨率会更精确。特别是瞬变电磁法能够对不同地质的分辨率 勘测数据在更短时间内做出记录和传送，大大提高了勘探工作 效率， 因此被广泛应用于矿山工程地质勘探中。它主要作用于矿 区顶板和断层砂岩的富水性、导水性查明、煤柱和老窑采空区、 矿井煤田用水通道探测、地下水资源和地下水位的界定、低下含 水结构寻找、断层空间位置及含水性评价等。目前我国在瞬变电 磁法仪器自主研发上主要还是以功率小、探测深度浅、实际操作 应用效果好等占优势， 在大功率、探测深的瞬变电磁法仪器自主 开发上还与发达国家有很大的差距， 因此还需要进口。
3.3 高密度电阻法
高密度电阻法是利用高密度布点将电剖面和电测探法相结 合对二维地电断面进行测量的一种区别于普通电阻率法的电阻 率勘察技术。高密度电阻法在地质勘察中主要是利用岩土介质 明显的差异性。主要操作过程是 ：勘察工作人员在勘察区域内 用微机工程电测仪器将电场施加到勘察点上，结合程控电极转 换开关对放置于被勘察土质剖面上所有电极排列方式、电极距 离进行检测， 将直流电流输送到地下， 通过对地下传导的电流状 况和变化规律，结合地表电阻率计算等探测得出地下岩土的相 关情况。高密度电阻法与传统电阻率法地质勘察模式相比， 具有 更智能化、自动化的优势。首先高密度电阻法对于数据的采集是 不停顿、一次性完成的， 高度自动化可以极度地降低电极设置所 引起的干扰或者故障突然出现所带来的数据丢失的不良风险。 其次它通过多种排列方式的扫描和测量，可以在野外数据采集 工作中更好地对取测点不同的地电断面结构特征和地质地球物 理信息进行高统一、高精确度的采集， 在正确计算电阻率的基础 上可以高效地完成动态研究工作， 使获得的信息数据更真实、完 整， 因此在地质勘察工作中具有显著的应用优势。目前高密度电 阻法主要是与其他电法勘探方法如瞬变电磁法、可控源音频大 地电磁法、可控源音频大地电磁法等进行科学结合，综合使用， 主要应用于矿山工程地质勘察中的地下水源寻找、地质灾害的 调查、煤矿踩空区域的管线勘探、地下溶洞勘探等。通过高密度 电阻法的高分辨率和电阻率的高低，地质勘探人员在进行矿山 土层划分时结合电性在地质中的解释标准，可以区分出岩土层 的土质划分， 从而有助于矿山工程的顺利开发。
3.4 大地电磁法勘探技术
大地电磁法主要是利用麦克斯韦方程组和电磁波传播理论 原理，对两个有电偶极源传输到地面以下的电磁场分量进行主 要测量，并对电源和具体测量位置的间距和电极电源的间距做 好把控，从而才能使场源以平面波来勘测。使用大地电磁法需 要采用可控制的人工长远，并将测深和剖面的两种特性做了很 好的融合，因此对比其他勘察技术具有更明显的应用优势。一 是对不同深度的地层使用的是电阻率的磁场变化来进行电测深 度，而传统方法会因为剖面的几何尺寸改变而造成探测数据有 偏差，大地电磁法得出的深探数据具有更明显的高精准度。二 是大地电磁法可以同时发射 7 个不同频率的电测勘察脉冲波， 勘察范围从深度上得到进一步扩大，勘察时间得以有效缩短， 采集的数据更全面、准确， 大大提高了勘察工作效率。三是大地 电磁法采用的是可控制人工场源，可以有效增强电阻的抗干扰 能力，有效减少了因矿山工程地质条件等干扰因素对电阻的影 响，加上它在横向上更具优势的高分辨率，可以更快地找到地 质断层。大地电磁法适用的地理条件广泛，探测深度可达万米 以上， 因此在找矿、矿山地下水源寻找、矿区作业区渗漏情况探 查等得以有效应用。矿山地质勘察中可以根据水文地质中电阻率的不同来判断不同土层的地质性质。如电阻率出现偏低，可 以推测该地段为灰岩， 且有溶隙、裂缝等现象， 因为灰岩具有很 强的透水性，太湿润会造成电阻率低。相反出现电阻率高现象， 则表明该土层主要是较为紧密的紫红色砂页岩，且岩层没有太 多填充物， 较为干燥。
3.5 多道瞬态波面法
多道瞬态波面法主要是利用瑞丽波(面波) 在分层层状介质 中具有频散特性、传播速度有所差异等特点来对土质进行勘测 的一种新型技术。具体探测操作是 ：在被勘测区域不同方向装 置好微波感应传感器， 然后发射微波信号， 每次微波向不同方向 冲击出来的波面会不断激发产生出一个新的方向面波，这样形 成一个明显的面向微波综合感应，感应器记录以会对物体面向 微波的横向记录角度和纵向角度的运行情况并对相关信息进行 整合分析， 对面波进行综合测量和处理。根据面波在不同面波介 质中的传播速度不一样的原理，微波感应传感器记录仪计算出 的面波数据会呈一定的规律变化，由此可以探测术面波矿层的 基本结构。多道瞬态面波法不需要进行钻孔、在计算方式方法上 简单便捷，利用的是波的扩散性质和在不同介质中所呈现的不 同物理特点来结合岩土的多种参数来对矿层结构进行勘探，成 本投入较低、勘探效果较好， 在矿山工程地质勘察工作中有较好 的应用空间。
3.6 地质雷达探测技术
地质雷达探测技术主要是利用发射高宽带、高频时域电磁 脉冲波的反射原理来进行物体勘察，先通过发射机将高频电磁 波脉冲讯号通过发射天线或发射宽带发射出去并传送到被测区 域地下， 讯号在碰到探测目标后反射回来并被天线接收， 接收机 会接收来自接收天线收集的直达讯号和反射讯号，经放大后在 示波显示器上呈现。这个过程中探测目标的距离可以通过反射 讯号到达时间和目标物体平均反射波速之间的关系计算出来， 被测目标是否存在可以通过反射讯号是否在示波显示器上显现 进行判断，矿山地质性质和分布情况可以通过电磁脉冲波频率、 振幅等有关参数数据来进行计算、分析。地质雷达探测技术与横 波反射法所运用的地震反射原理是基本相同的，它利用了电磁 脉冲波和地质雷达穿透效果成正比里的特性，因此在操作上比 较简便，而且可以连续性、高强度地进行探测工作，并且具有智 能化、自动化的优势， 所使用设备携带方便、探测采样准确度高， 比普通的电磁波探测类仪器如管线探测更加方便、效率高。
3.7 地质钻探技术
向地下钻孔破碎孔底岩石的方法及钻进工艺被总称为地质 钻探技术， 它是利用地质钻探设备如钻头、钻杆、钻机、动力机、 泥浆泵等对矿山地表地质进行彻底破坏并进行土质采样，通过 对土质采样的地质成分、湿度等进行矿石地质硬度、均匀性、种 类的确定。地质钻探技术的核心部分是钻机，根据钻探目的的 不同，需要采用的钻机及相关机械设备、钻探技术工艺都有所不同， 视地质勘探工作标准和实际需要可以选择单一技术模式， 也可以选择多种钻探技术综合使用的模式。使用地质钻探技术 必须重视相关风险存在的事实，比如钻探技术会对矿山结构造 成一定的破坏且是不可逆转的，因此在选择时用时需要进行科 学、合理的作业前核准工作，以确保矿山地质勘察工作能够顺 利、安全。
4 综合勘察技术在矿山工程地质勘察中的应用措施
4.1 做好勘察前的相关工作
一是要做好勘察前的信息资料收集工作。工作组必须对矿 山工程地质勘察区域的地形地貌、地址信息等要做好详细的资 料收集，对地质区域的岩层的重力磁性、密度、地震波速等基本 地质物理特征资料等要提前做好收集、整理工作， 以便为后续勘 察工作提供详细的信息资料保障，减轻后续勘察工作中可能存 在的干扰和威胁因素， 提前做好预防控制工作。二是结合相关专 业人员的意见建议，做好勘察方案设计、制定工作。根据前期基 础的矿山勘察区域情况调查和所收集的信息资料，工作组应对 具体勘察方案如实施流程、具体勘察技术选用标准、应用流程、 工作量安排等要进行科学、合理的布置、安排，确保综合勘察技 术的应用是有依据的、科学合理的。
4.2 实事求是，选择合理、优化的综合勘察技术
矿山工程地质勘察综合勘察技术的选用依据必须严格遵循 实事求是的原则， 根据勘察区域、对象所处位置的不同等做好勘 察工作重难点的区分，按照各项勘察技术所存在的优劣势来进 行选择。勘察工作组应在勘察区域做好基础数据的采集、掌握， 对勘探对象物性特征做到充分了解，必要的时候需要对于特定 区域进行多种勘探技术的实验操作来进行综合对比，根据实验 结果对比来择优选择合适的勘探方式。在矿山工程地质勘察中， 准确使用勘探方式和技术首先要根据目前矿山地质岩层结构特 点、具体地质储存条件情况等进行测量分析， 要特别注意观察地 质测量仪上出现的异常数据，及时做好矿山地质资源存储量是 否存在异常的判断，以此确保能够及时发现矿区地下岩石是否 存在地质断裂、地层地质结构被破坏等现象， 以此确保矿山开采 的安全性及可靠性。
4.3 合理使用地球物理模型
为了更准确地探测出矿山的实际地质资源和储藏量，及时 发现矿山地下岩石是否存在地质断裂、地层地质结构被破坏等 现象， 客观评估出矿山资源的开发利用前景， 为矿山工程开发方 案的科学设计提供准确的参考依据，需要对矿山勘测区域的整 体地球地质物理特征模型进行初步构建估算，这项工作十分重 要。地球物理模型的建立需要使用曲线测量计算方式， 主要分为横向曲线测量、矿山纵向曲线测量两种方式， 利用不同的物理测 区域数据对同一探测区域内的矿山质量进行曲线测量，然后通 过横、纵向的地质矿业资料综合对比得出准确的信息数据， 并结 合勘探区域整体地质变化背景、相关地理数据等， 初步估算构建 出该勘测区域的整体地球地质物理特征模型，以此对矿区地质 资源情况做到及时、科学的勘探。
4.4 做好取样工作
在利用综合勘察技术进行矿山工程地质勘察工作时，由于 多种勘察技术的联合应用，会在取样过程中因为多个环节的涉 及会导致相关取样数据出现偏差，或者准确率降低等不良现象， 因此在取样工作中需要确保相关取样标准、科学。勘察人员应严 格按照取样工作的操作标准要求，切实围绕具体勘察对象和目 标进行详细解析，对取样样本要做到选择明确、代表性强，如取 样样本必须高于 6 个， 以此来规避因样本数量过少而导致的样本 数据存在明显偏差，从而确保勘察样本得出的数据真实、精准、 有效。
4.5 做好现场监测工作
由于矿区地质情况复杂，加上当前各类勘察技术不断优化 创新，在进行矿区现场地质勘察工作且又综合应用勘察技术时 工作难度会大大增加，各种不确定因素做好控制的难度也提高， 因此必须做好现场监测工作。工作组应明确现场监测的各项基 本要求，针对环境监测、结构物监测、岩土反应监测等关键环 节要给予足够的重视，安排具有良好专业水平和充足实践经验 的专业技术人员重点做好关键环节的监测工作，确保工作人员 能够严格按照工作标准规范来对现场勘测情况进行准确判断， 并能将监测所得的信息数据编制成勘察报告及时进行上报和存 储，及时做好相关勘察工作的反馈， 以确保综合勘察技术的实际 应用得以发挥最大的作用价值，能为矿山工程的顺利开发提供 强有力的参考依据。
5 结论
综上所述，由于我国幅员辽阔，地质情况复杂，为了做好矿 山工程的地质勘察工作充分应用综合勘察技术是十分必要的。 相关工作部门和人员应充分做好矿山地质情况调查工作，紧密 联系相关实际情况科学合理地选择合适的勘察技术，有效综合、 合理搭配， 以确保地质勘察技术在综合应用中发挥最佳作用， 得 出真实、准确的地质勘察信息数据， 为矿山工程的顺利开采奠定 坚实的基础。
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