綜合物探技術在水文地質中的應用探討

韓建博

（河北省地礦局第六地質大隊，河北 石家莊 050085）

綜合物探技術，包括了多種地質水文勘探技術，全面利用綜合物探技術，能夠有效的降低在礦物資源的開采和生產過程中的安全隱患，從而保證開采和生產人員的安全，并且提高開采與生產的效率。

綜合物探技術具有著眾多的優點和長處，因此當前已經被廣泛的應用在礦物資源開采的水文地質勘探之中，并且取得了良好的效果，這就要求我國的水文與地質勘探企業，要不斷加強對綜合物探技術的掌握，從而更好的進行勘探工作，為礦物資源的開采和生產保駕護航。

1 綜合物探方法與原理分析

1.1 瞬變電磁法

瞬變電磁法，是綜合物探技術之中的重要技術和方法之一，它具體的工作原理是，將沒有與地線形成連接的通電回路以及導線作為探測場源，然后通過刺激探測對象的方式，來形成二次電流，從而根據不同電磁程度的變化，來判斷地質水文情況的一種物探技術。之所以被稱之為瞬變電磁法，正是由于所產生的二次電流保持時間非常短暫，因此被稱之為瞬變電磁法。

應用瞬變電磁法的理論基礎就是電磁感應原理，通過電磁程度的變化來感知礦山內部的地質水文情況，就必須要利用電磁場的變化，從而得到相應的反饋。

瞬變電磁法相比較于其他物探方法而言，應用程度更加便捷，并且所獲得的物探結果和信息更加準備，非常使用被應用在當前的地質水文探測之中。它之所以能夠獲得更加準確的物探信息，正是由于電磁波具有極強的穿透能力，從而能夠對礦山內部的情況進行準備的探查。當前在礦物開采和生產之中，很多礦山內部情況非常復雜，采用傳統的物探技術和方法往往無法獲得準確的信息，從而導致開采工作無法進行，而瞬變電磁法，則能夠有效的應對這種情況，為礦物資源的開采提供更加精準的信息支持。

1.2 探地雷達法分析

探地雷達法是除去瞬變電磁法之外的另一個重要物探技術，它也被簡稱為GPR技術。應用探底雷達法能夠非常準確的獲得礦山內部的地質水文信息，并且它還能夠擴大探索的范圍，從而將礦山周邊的情況進行全面掌握。具體而言，探地雷達法具有以下特點和優勢。

（1）應用探地雷達法，其中的操作流程非常簡單并且便捷，降低了物探人員學習探底雷達法的成本，保證了它的實用性。

（2）獲得探測結果的速度非常快，因此能夠提高物探效率，并且對不同的地質水文情況，能夠獲得很好的效果。

（3）因為主要利用的雷達探測的技術，因此能夠實現對礦山的無損探測，最大程度上保護礦山資源的完整性。

在應用探地雷達法的過程中，為了保證所獲得信息的準確性，必須要全面掌握麥克斯韋方程組，從而才能夠全面掌握住磁場變化的理論，對礦產資源開發和生產中的地質水文問題進行全面的分析，降低在開發和生產過程中，可能發生的各種安全隱患和問題。具體而言，探地雷達法的探測原理是，利用不同介質之中的介電常數以及電阻率，作為計算和分析的主要參照。將高頻無線電磁波對介質內部的情況進行探測和處理。探地雷達法實際上是也是利用電磁波作為探測的主要技術。

在礦山之中，不同的介質會吸收不同量的電磁波，根據這些介質對電磁波的吸收情況，進行判斷出礦山內部的地質水文具體情況。

2 綜合物探技術在礦山水文地質探測中的應用

2.1 瞬變電磁法的應用

想要更好的利用綜合物探技術，從而對礦山的地質以及水文情況進行全面的探測和了解，就必須要牢牢掌握住瞬變電磁法的應用。在瞬變電磁法的應用之中，必須要對瞬變電磁儀進行足夠的了解和研究。在使用瞬變電磁儀時，首先要選擇位置適合，并且相對穩定的巷道，利用各種物探技術，對礦山內部存在的積水區以及采空區進行探明。為了保證礦物資源的順利開采和生產，必須要避開礦山內部的采空區與積水區，從而保證開采人員的安全。其次，要將放射線圈以及接收線圈放置在相同的位置上，并且保證兩者之間的距離要達到10M左右，而線圈所面對的方向，則是需要探測的礦山內部方向。通常情況下，會將瞬變電磁儀的頻率調整在25Hz左右，并且將發射電流控制在17A左右，從而保證設備的正常運行。

2.2 探地雷達法的應用

將反射剖面法作為探地雷達法的主要操作方法，選用SIR-3000地質雷達儀，并將頻率設置在一定的范圍內，對礦井測量區域進行數據采集。實際操作中發現：當探地雷達法的探測深度保持在1.5m左右時，將會出現較為明顯的反射同相軸;處于1.5 m以下的范圍內，不會出現礦層分層的現象;當探測深度保持在6 m左右時，將會出現較為復雜的反射同相軸。因此，結合相關的參考資料，可知較為穩定的礦層保持在零米到六米的范圍內。而小于6 m范圍內的礦層由于反射同相軸較為復雜，必然存在著采空區，容易產生礦層坍塌問題。

3 結語

采用綜合物探技術對礦山內部進行水文和地質情況的勘探，能夠大大提高勘探的效率和水平，有利于保證后續的礦物資源開采和生產的正常進行。不同的綜合物探技術，往往具有著不同的特點和適用方向，這就要求勘探人員在應用綜合物探技術之前，必須要對各種物探技術進行綜合掌握，并合理分析礦山情況，選擇正確并且適合的物探技術，以此來提高綜合物探技術的應用水平。對于礦山之中的采空區和積水區的勘探是整個礦山水文地質信息勘探工作中的重中之重，勘探人員要在這方面工作中，正確應用綜合物探技術，從而保證后續礦山資源的開發和生產。