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基于矿山地质灾害勘查中物探方法的应用探讨

2019-02-09

世界有色金属 2019年4期
关键词:物探滑坡勘探

车 君

(核工业江西工程勘察研究总院,江西 南昌 330000)

1 矿山地质灾害调查红物探方法的作用

物理勘探方法是在矿山地质灾害勘查工作中应用较为广泛的一项技术,对地质灾害的调查、勘探及其评估都有着较为重要的影响,为有关部门获取更有效的资料提供了更科学的依据。实践证明,物探技术是一种成熟且有效的地质灾害调查技术,而且物探技术的适用性强,勘探效果准确,可判断勘探效果的差异。通常,其功能如下:

(1)预测作用。物探方法在矿山地质调查中的应用,就是充分利用当地地质资料,研究该地区的地质情况,找出地质灾害较易发生的地区,进一步了解该地区的地质构造特征,然后,并进行初步预测,并对一些需要重点勘探的区域进行重点注释[1]。

(2)监测作用。采用物探方法监测矿山地质灾害,根据区域情况,选择具体可行的地球物理方法和高精度的地球物理仪器,对地质灾害发生的地质体及周边地区进行探测,并实时监控和记录实时数据。

2 物探方法在地质灾害调查中的应用原则

在矿山地质勘查工作中,主要采用物探技术对灾害易发区进行预测和监测,对该区地形地貌进行初步分析,对其地质构造进行检查,确定可能发生地质灾害的目标区,然后对该区进行详细的地质调查目标区域。最后,利用计算机技术对统计数据进行处理后,进行综合早期判断结果。因此,物探方法应遵循以下原则:①综合大信息量原则。由于各地地质条件不同,存在着各种差异,我们将面临大量的资料进行分析研究。在实际勘探过程中,可以采用多种形式的地球物理方法获得多参数异常。从不同的角度,对不同地区的大量信息地质资料进行综合分析研究。避免这些地区地质灾害的形成、特征和形成条件,避免了物探中的一些异常现象。②由已知指导未知的原则。地球物理勘探方法是一个由已知到未知的过程,我们要按照从点到面,从简单到复杂的布局方法。在勘查过程中,要充分利用各地区已有资料,深入了解地质灾害发生地区或地质灾害多发地区,合理有效地选择地球物理勘探方法和地球物理过程中的各种技术参数,力争根据现有资料建立区域地质模型,更好地指导。实际数据采集在数据处理、数据解释和结果推断等方面具有一定的参考价值和可比性。③优化组合原则。在已知地质资料地区的物探过程中,由于不同地区地质条件的不同,物探所用的物探方法也不同,测试结果也不同。根据资源、物力、财力的原则,合理选择和优化实用的物探方法,既能保证勘探效果,又能有效地提高经济效益。

3 目前地质灾害调查中常用的物探方法

3.1 崩塌

崩塌是高陡边坡的一种运动现象和过程,它由一个陡峭的张裂面隔开,并与母体完全分离。主要有滚动、跳跃、坠落和倾倒。危岩体是一种危险的山体,具有开裂、变形、崩塌、滑动等特点。通常,崩塌勘查的地球物理方法:

(1)电阻率测深法。该方法具有:简单、成熟,比常用的数据更直观,定性和定量也更全面。通常,崩塌勘探要解决的问题有:①探测隐伏断裂带的位置;②确定覆盖层厚度和基岩面形状;③探测隐伏洞穴的位置和深度;④探测崩塌区的地层结构和岩性接触关系。使用条件:①地形没有剧烈变化;②在电学性质变化大、地层倾角陡的地区不宜采用。

(2)电磁感应法:该方法对低电阻率体更为敏感,且有多种组合方法,能够用不同的方法探测不同的地质体。通常,需要解决的问题包括:探测隐伏断层和断裂带的位置;探测岩性接触带的位置;探测隐伏裂缝的位置和连通性;探测隐蔽洞穴的位置、深度和充填特性。使用条件:①地形相对平坦。②强杂散电流干扰区不适合运行。

3.2 滑坡

滑坡主要是指依赖于其固有的软弱结构面(带)的土体。在人类活动或者自然因素影响下,打破原有的平衡条件,对人类安全和生态环境平衡造成了直接或间接的危害,同时也对社会经济建设造成了一定的损失。通常,滑坡勘查的地球物理方法:

(1)滑坡勘探需要解决的问题是:①测量覆盖层厚度,确定基岩面形状;②划分基岩风化带,确定其厚度;③探测滑坡堆积体,确定堆积层的形状。④探测隐伏断层、断裂带的位置、产状和性质。

(2)瑞雷波法。适用于复杂地形条件,特别是反射清晰、分辨率高、数据直观、成本适中的浅层精细结构。滑坡勘探需要解决的问题是:①确定覆盖层厚度和基岩面形状;②确定滑坡堆积厚度和堆积层形状。

3.3 地面沉降

地面沉降是指由地表岩石、土壤和水、气组成的综合系统,在自然或人为因素的作用下,产生各种破坏其稳定平衡状态的力学效应,导致岩土覆盖层向下沉降,地面形成沉降坑(洞)。通常,地面沉降勘探的地球物理方法主要有:

(1)激发极化法在地面塌陷勘查中。需要解决的问题有:地下水位深度的确定;隐伏断层的探测、断裂带的位置和含水特征;地下洞室的位置和充填特性的确定。应用条件:①地形影响不大、需一定的工作场所;②适合岩性变化小的项目,是研究岩石极化特征的一种方法。

(2)探地雷达。该方法具有较高的分辨率,适用范围广,成本较高。一般而言,地面沉降勘探要解决的问题是:探测地下洞穴的位置、深度和空间形态;探测地层结构和岩性接触沉降面积关系;探测隐伏断层的位置、产状和性质;确定覆盖层厚度和基岩表面形状;测量沉降堆积体厚度和堆积层形状等等。

4 物探技术在地质灾害勘探中的运用发展

(1)研究合理的抢险程序,确保物探作业的顺利实施。地质灾害防治是一项复杂的系统工程,多种技术相互配合。在工作中容易引起各种设备间的干扰。在工作中,要有秩序地统一调度指挥部。虽然物探工作是一项重要的技术工作,但也需要利用各种仪器对地表和地下进行探测,获取危险信息,物探工作需要一定的空间和安静的施工环境,这就要求在组织程序上合理安排。

(2)技术思路创新,不断破解难题。地球物理勘探实践中最重要的是技术,它不仅可以依靠高科技手段,而且可以忽略具体问题的布局,这是很难解决的。随着技术的发展,各种工程物探设备的性能已经非常优异,这使得人们忽视了物探技术的基本思想,过分依赖设备,脱离了物探工作的本质。创新技术理念,灵活思考问题,多方面研究问题,通过方法创新使用生活设备,让各种设备为新方法、新技术服务。

5 结语

总之,物探技术在矿山地质灾害的勘查、监测和预报中的发挥着十分重要的作用,也逐渐受到了相关管理部门的高度关注。尤其在近年来,随着科学技术的发展,物探技术的发展也备受相关行业的重视。因此,为能够更好地了解地区地质情况,采用物探方法对矿山地质灾害调查就显得越来越重要。

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