郑小龙 ZHENG Xiao-long；徐密 XU Mi

（云南黄金矿业集团股份有限公司，昆明650200）

0 引言

随着我国经济的高速发展，对各种矿产资源的需求量持续增加。矿山地质探测在矿产企业开采过程中，发挥着非常重要的作用。在过去开展矿山地质探测的过程中，往往工作效率不高，工作人员工作强度相对较大，难以取得良好的探测效果。为了有效解决这些问题，可以直接将先进的物探技术应用其中，根据地质探测工作要求不同，合理对物探技术进行使用。

1 物探技术简介

物探技术从20 世纪中期开始进行应用，通常是在矿井施工前期勘测与解析工作中进行应用，并得到了相对较多的技术支持，应用效果相对突出，能够在很大程度上提升矿井资源开采的细化效果，对开采中的地质异常问题更加有效进行监控，充分保证工程布局的合理性。当前，各种信息技术发展非常迅速，实际应用也相对比较简单，对操作人员要求不是很高，比较常用的物探技术包括声波勘探、低温勘探、重力勘探等。在实际工程应用过程中，应该与具体的应用环境有效结合起来，充分保证各种地质数据的应用效果。

物探技术实际使用现状。各种物探技术在地质灾害处理当中的应用相对较多，通过对物探技术的合理应用，可以有效完成地表勘测工作，充分保证勘探数据的准确性。从当前矿山勘测结果来看，在开展物探工作中，经常会使用重力勘探、磁力勘探、电法勘探、地震勘探等。随着时代的不断发展，各种物探技术在矿井开采和地质灾害处置中的应用不断增加。在物探技术应用过程中，应该与矿山地质的具体情况有效结合起来，合理对相关勘探方法进行使用。

物探技术的发展。我国在相关技术方面的储备相对较少，和发达国家还有着一定的差距，但在国际形势越来越紧张的今天，需要在相关技术研发领域投入足够的资金，认真做好优秀人才引进工作，加强对各种先进物探技术的应用。在科学技术不断发展的背景下，探测技术具有非常广阔的发展空间，对多波理论的应用会持续怎能更加，探测物力波场的频率域会不但拓宽，甚至到达雷达波的频率范围，弹性波谱也会不断朝着超声频率方向进行扩展。在陆地声呐法、地震映像法、高密度电阻率法、电磁电导剖面法不断得到应用的背景下，可以进一步提升物探工作效果。

2 矿山地质探测中物探技术的实际应用情况

①在矿山开采区进行水文地质勘探，全面了解多种地质勘探方法的实际应用情况，以此来验证矿山地质勘探结果的准确性。矿山地质勘查实践时，了解勘探区域范围、地质结构特征、水文地质情况、地层赋存状况，同时核实地质构造监测数据，合理应用物探技术，以将物探技术的作用充分发挥出来。

②矿山地质探测中所使用的物探方法。通过对物探技术合理进行应用，才能有效发现矿井开采中的各种问题，然后及时采取措施，来有效降低各种事故发生频率，为物探工作良好开展，奠定一个良好的基础。为了保证地质勘探工作开展质量，可以将各种先进技术合理应用其中。从物理工作原理上，可以将勘探方式分为重力法、磁力法、地震法、地热法、电法和放射法，通过对这些技术方法的合理应用，能够更进一步掌握矿山地质构造。通过对重力和磁法的综合运用，能够进一步明确地下矿产的实际情况，并结合矿物的导电性对矿物种类进行分析。当前各种地面物探技术主要包括重力勘探、磁法勘探和低温勘探等。

3 矿山地质勘测中物探技术

①地面电法。通过对地面电法结合的合理应用，可以进一步掌握矿区内部资源的实际情况，更加实时、动态开展矿山监测工作，为矿山安全生产，提供各种必要的数据，明确矿山地质的实际情况，掌握矿山内部是否存在断水层，通过对地面电法的应用，可以有效查明矿山地质勘探中是否存在各种风险因素。这些在矿山地质勘测工作应用较多，为后续开展矿山开采工作，打下一个坚实的基础。

②高密度数字三维地震技术。矿山开采区向下深部开采时，需要勘探技术的辅助，有效应用高密度数字三维地震技术可掌握矿体落差，进行实验验证了得到矿山地质勘探所需的地层覆盖率、分辨率等信息，另外还要掌握矿体陷落柱的直径。高密度数字三维地震技术在中小型矿山地质探测作业中的应用较广泛，该技术的应用对于构建矿山地质测量模型和提高地质测量精度提供了技术支撑。

③三维地震叠前偏移处理技术。三维地震叠前偏移处理技术凭借其分辨率较高的优势，能够得到较好的横轴方向和图线精准率优化效果，可以直接在施工区域周围岩石情况和地质情况分析中进行应用。通过开展精确勘测，可以有效把握施工区域的内控层、水层情况，为了矿山地质探测工作可以顺利开展，提供了数据信息支撑。此外，作为一种探测精度较高的物探技术，其根据地震反射频率、振动等将所获取的有效信息集中起来，筛选出有利于矿山地质探测信息。在规定范围内三维地震叠前偏移处理技术发挥出来巨大作用，协助矿山地质探测工作人员获取精准的地质图像，清楚了解各开采地层所处位置。

④在专业仪器辅助下综合地球物理测井技术得以顺利开展，测量地层的电化学特征、导电性能、放射性等相关物理参数需要通过钻井剖面实施。采用多种测井方法，其中最为常见的方法为电、声、放射。任何一种探测方式都需要在一定条件下根据地层情况进行测井。另外还要全方位了解矿山开采区的地质概况，遇到含有其他类型资源的情况下，可选用其他更加有效的测井方法。

⑤电阻率探测井方法。在该方法的实际应用过程中，可以采用电极装置来实现供电，并采用点位差测量的方式，来实现电阻的测量。其可以根据工作中结合电极装置的不同，分为梯度和点位电极系等。

⑥自然电位探测井法。在该方法实际应用的过程中，需要将电极放入到井中和地面接收装置当中，直接采用专业测量仪器进行测量，并不需要施加人工电场，能够直接完成对电极电位差的测量。

⑦自然伽马探测井法。在该方法实际应用的过程中，需要在井中放置伽马射线探测头，这样才能有效实现来自岩土层自然伽马射线的接收，然后再完成电脉冲的转换。在电脉冲放大之后，就可以直接以电信号的方式向地面仪器进行传送，再对信号进行完成放大处理之后，就可以向计数电路传送连续电流，然后在这个过程中，完成对电位差变化的记录，在经过转换之后，就可以得到自然伽马探井曲线。

⑧重力勘探。重力勘探技术在实际应用过程中，是利用地壳各种岩体和矿体密度差所造成的重力加速度差异来进行地质勘探工作，通常情况下需要使用重力测量仪器来找到重力差异，然后通过与相关地质资料进行比对，就可以对重力异常现象做出相对比较准确的解释，对覆盖层以下的矿藏情况进行推测。

⑨物探技术发展方向。通过对现代电子计算器技术的应用，可以有效降低物探技术使用过程中其它因素所带来的干扰，保证物探分辨率，在短时间内提取到有用的信息，并对反演理论和技术更加合理进行应用，对各种地质问题更好进行解释，保证物探数据处理工作开展效率。各种物探勘探仪器也应该朝着轻便化、高精度、多功能、数字化、系列化的方向发展。在现代地质学理论不断发展的今天，加强地质问题研究已经变得非常重要。在这方面的研究中，比较突出的有地震反射剖面、大地电磁测探、重力、磁法、地热等物理勘探方法，并已经显现出了强大的应用潜力和优越性。

4 物探技术实际使用过程中需要遵循的原则

①科学推测的原则。在对探测区域开展完勘探工作之后，应该及时形成具体数据、报表、图像之类的资料，并充分做好这些资料的分析与总结工作。材料分析环节是勘探工作开展的关键。因此，相关技术人员应该具有较强的地质材料分析经验，能够合理对地质分析预测方法进行应用，具有辨别伪数据的能力，真正做到精准勘探。在使用勘探技术开展地质找矿工作过程中，不是简单对任意位置进行勘探，需要相关技术人员遵循相关原则开展工作，将已知矿体作为基础，真正做到由点到面、从简单到复杂。另外，相关技术人员还应该合理对相关技术参数进行选择，建立科学的地球物理模型，为物探数据采集工作，奠定一个良好的基础。

②综合大信息的原则。在通常的情况下，矿山资源与围岩介质的物性存在较大的区别。因此，相关技术人员在对物探技术应用过程中，应该学会对各种信息综合进行应用，对地质体的特征以及形成因素综合进行考虑，最大程度避物探异常情况的发生，保证物探资料的准确性。

③组合优化的原则。物探技术的种类相对较多，不同物探技术都有自身的优点和缺点，由于勘探工作侧重点不同。因此，在实际开展地质勘探工作过程中，应该根据探测区域特征不同，合理对探测技术进行使用。如果单一使用技术不能得到很好的勘探效果，就需要根据物性差异，在一定的区域内部，采用不同物探方式组合应用的形式。之后，可以采用对比试验分析的方法，来得到最优的结果。在优化组合原则使用过程中，应该以降低成本作为基本原则，能够对各种物探技术合理进行选择，最大程度保证勘查效果，获得足够的经济效益。

5 物探技术在矿山地质中的应用

①地质灾害防治当中的应用。通过将物探技术合理应用到矿山资源开采工作当中，能够最大程度减少各种地质灾害问题的发生，并实现对各种地质灾害勘察工作，更加有效开展地质灾害预测和监测工作。物探技术技术从本质上可以看作一种物力探测技术，能够在地质灾害评估中有效发挥自身的作用，为后续开展矿山开采工作，提供各种必要的数据。在物探技术实际应用过程中，应该与各种地质灾害问题有效结合起来，更加及时发现矿山开采中的各种问题，然后更加及时开展数据分析工作，加强对危险区域的监测工作。另外，通过对物探技术合理进行应用，还可以实现对地质灾害区域的监测，使用各种精密仪器对地质灾害区域进行监测，并利用得到的各种地质信息，开展地质环境的监测工作。例如，通过对电阻率和电磁感应法来判断岩石和土层当中是否会由于重力脱离母体导致坍塌事故的发生。从技术应用实际应用效果来看，需要根据矿山地质自然灾害问题来了解地质构造，从而完成地质灾害的分析工作，从而建立简单的地质数据和结构。通过建立复杂的布局形式，来对该区域地质情况深入进行挖掘，建立必要的地质模型，高质量完成各种数据处理工作，掌握区域间的地质环境差异，能够更加合理对物探技术进行使用。

②矿山水灾害防治中的应用。在实际开展矿山施工工作之前，需要合理使用勘探技术来对施工区域进行勘测。在这个过程中，需要首先掌握地质构造的实际情况，为后续安全开采创造出必要的条件。在后续开展矿山开采工作中，应该以各种灾害数据作为支撑，能够合理对各种防治措施进行使用，避免在开采过程中出现严重的问题。物探技术在断层空间分布模型解释中的应用相对较多，可以直接通过资料来建立相应的三维模型，从而掌握同一时刻不同地质层位的分布。在实际对地下断层进行处理的过程中，通过对三维图像的合理应用，可以更加及时掌握各种断层信息，并根据闭合点和常规的剖面图进行修改然后实施闭合调整。此外，通过对顺便电磁法和超前预测功能的使用，可以更进一步掌握施工当中的水文结构情况，明确矿区隔水层的深度和各类水文地质结构类型。在很多矿山地质开采过程中，经常会遇到引水通道吐水问题，难以保证各项矿山资源开采工作正常进行，甚至导致安全事故的发生。为了有效解决这些问题，就需要认真做好工作机理分析工作，可以直接使用三维地震勘测法来对工程情况进行监测。

③磁法找矿中的应用。这种物探技术主要是在一定磁性差距的矿石和岩石之间。通过对该技术的合理应用，能够对矿体深部矿体磁异常状态进行探测。在实际开展勘测工作中，比较常用的勘测手段主要包括以下三种，分别是航磁测量、地面磁测和井中磁测。在靶矿区开展找矿工作过程中，主要是在矿区开展航磁测量工作，并借助曲面位场处理方式，来对收集到的数据进行处理和解释，直接选择其中相对比较异常的磁场，特别是那种强度大、梯度陡的磁场。很多矿石都具有一定的磁性，并对周围环境的磁场造成一定的影响，导致环境区域磁场差异情况的发生。在使用磁法找矿施工作业过程中，容易受到周围环境和客观因素的影响，甚至在部分恶劣环境能够得到很好的应用，需要配合便携仪器和手持卫星定位仪进行使用，避免在传统勘探作业中需要使用携带大重量仪器情况的发生，提升相关工作开展效率，同时可以与计算机连接来输出测量数据，避免人工计算造成计算误差过大情况的发生。

④直流电阻勘查技术。直流电阻勘测技术在电法测量过程中，需要保证较小的测量点距测量点位布置密度也应该尽量高，因此在一定程度上限制了其工作效率，经常在小型工程当中进行应用，在二维断面勘查中具有非常强大的优势，具有常规剖面勘查功能，通过铺设一次导线就可以开展多个观测点的勘查，得到的勘查信息量相对较大，对采集到的数据可以直接采用智能化的处理方式，保证现场数据分析和计算工作开展效率，并绘制不同的效果图，保证勘查工作开展效率。

6 实例

①从某矿资源量分析来看，难以满足矿山长远发展的基本要求。为了有效实现突破，就需要在对矿山内成矿特征进行分析后决定采用综合物探法，并将评价结果作为指导槽探、钻探等工程的工程部署。在矿区内部分布有四组断裂带，是矿区内部的主要矿控构造。

②测区地球物理特征。通过对矿区内部岩石标本电性测量参数分析可知：1）砂岩、石英的电性非常相似。2）泥岩和泥质粉砂岩的含水性较高，且具有中低阻、低极性化的特征。3）其中铅锌矿具有低阻、高极化的特征。

③综合物探的工作布置。在工作布置上主要包括以下的内容：1）使用大功率激电仪对勘查区内部进行扫面，得到测线27 条，长度控制在了1440 米。2）对于激电扫描圈定的3 个靶区之内，使用了音频大地电磁测探法来对矿区内矿构造进行探测。3）对矿靶区进行预测。

④成果分析。根据对物探数据分析可以得到：1）A1、A2 靶区具有低阻、高极化的特征，矿异常现象相对比较明显，具有较好的找矿前景。2）A3 靶区具有低阻、中高极化的特征，具有相对较好的找矿前景。

⑤音频大地探测。通过对音频大地探测技术的应用，主要对主控矿构造F10、次级构造F8 的延伸情况进行了探测，并结合激电异常靶区情况，对含矿部位进行了推测，为后期矿产开发，创造了一定的有利条件。

7 结语

随着时代的不断发展，对开展矿山地质勘测工作提出了更高的要求。为了保证矿山勘测工作开展效果，针对传统矿山地质探测工作中出现的问题，应该引起足够的重视，能够合理将各种新型的物探技术应用到矿山地质探测工作中，保证相关工作开展效率和质量。