地质灾害防治中物探技术的运用

地质灾害防治中物探技术的运用

牛清华

河北省煤田地质局物测地质队河北邢台054000

摘要：近年来，我国的地址灾害频发，地质灾害的防治越来越受到人们的重视。物探技术在地质灾害防治过程中的应用不断增加，在我国地质灾害防治占有重要地位。本文介绍了物探技术，阐述了物探技术在地质灾害防治过程中的应用，并对提出现阶段物探技术存在的问题及其未来的发展方向。

关键词：地质灾害；防治；物探工程；发展现状

引言

1物探技术

众所周知，地球和地下表层都埋藏着丰富的矿产资源，像能源矿产、金属矿产、非金属矿产、水气矿产等，各种矿产都有着独特的物理属性，地质勘测人员在开展工作时可以利用先进的仪器勘探地下矿产的分布和种类，以便采取正确的开采工具和技术精准的开展后续工作。物探技术即地球物理勘探技术的简称，是地质勘查工作中最常用的技术。它是通过仪器对开采地点进行精准化勘测，根据勘查的物理场分布的指数分析得出地层结构，以便准确把握矿产类型的新型技术。人们可以运用物探技术通过事先设置好的参数开展多种勘探活动，像地震的勘探、综合测井、地质雷达等。当前物探技术借助卫星和网络技术，运用三维数据将采集、处理、解释三项工作有机的融为一体，现下越来越多的人将该技术引入地质找矿与勘查中，准确的找出矿产资源的所在地，分析矿产的类型，以便人们能正确的开展后续工作。

2地质灾害防治中物探技术的应用

2.1高密度电阻率法

高密度电阻率法不同于浅层地震法，它是一种观察研究人工电场的地下分布规律及特点，从而解决各类地质问题的电勘查方法。高密度电阻率法的使用过程中，可以利用系统自身适配器，完成供电与测量电极的自动转变，如图一。具体实施的过程中，高密度电阻率法遵循一定的工作原理：首先，一般以一个整体的断面为主对地质灾害进行物探，按断面的实际范围将其分割成若干个小区域，且保持各小区域中的点测量相似，从而集中的反映所勘查地质周围介质的差异。物探技术的使用过程中，地质灾害造成的溶洞及短路破碎带可能会造成电阻率曲线发生扭曲，梯度也发生较大幅度的变化。但是，高密度电阻率法可以细化探测目标，确保勘探结果的准确性。探测人员在现场作业过程中应结合着实际场地的实际情况，进行相应测量勘探线的布置工作，对灾害的实际发生状况进行有效预测。现场采集数据的过程中要对现场采集的数据进行科学有效的分析。高密度电阻率法探测效果可以从以下几点进行判断：首先，可以对数据的等值线进行观查，如果等值线较为平缓且没有突变，则其探测效果较好，还要着重注意高低区间的变化过程。其次，可以结合等值线呈现的“八”字规律对等值线进行判断，如果在变化规律出现“半八字”或“双八字”时，则表明等值线出现异常。因而，实际地质灾害防治过程中，高密度电阻率法被广泛应用到塌陷、滑坡等地质灾害的探测工作中。

图一高密度电阻率法勘探示意图

2.2瞬变电磁法

2.2.1瞬变电磁法探测陷落柱

一般认为，煤田陷落柱形成与奥灰岩溶裂隙有关，由于岩溶裂隙的发育和扩大，周围地层受重力作用而塌落下沉，因此，陷落柱内部充填物常常成分复杂、比较松散，正常的地层沉积层序被打乱，陷落柱与煤层的接触边界存在明显的密度、速度、电性等物性差异。可以从电性剖面图中得到反映，陷落柱的低阻电性特征非常明显，与已知陷落柱位置、大小及特征非常吻合。电性特征将为相邻工作区域的分析解释提供物性解释依据。

2.2.2瞬变电磁法勘察采空区

采空区上方的岩层由于没有下方支撑力的作用，因此容易在重力的挤压下发生塌陷变形，从而出现缝隙或者直接受压破碎，这种岩层变化很容易让地下水携带大量电解质通过岩层的缝隙和破碎处进入采空区，长此以往，在长期水解作用下，采空区的周围岩层会被电解从而产生游离状态的铁离子和钙离子，此时充水的采空区就具有了低阻高极化率的典型特征，而围岩本身在不充水的状态下具有电阻率高，低级化率的特征，若围岩受压变形越明显时其自身电阻率就越高，利用这种采空区岩层和周围围岩的电性特征差异，就可以利用瞬变电磁法对采空区的含水量及采空区的具体边界位置进行精确定位。

3物探技术对地质灾害防治的影响

3.1能够帮助人们了解地质构造

地质灾害大部分都是由于地质性质的不同导致地质结构不稳定造成的，汶川地震的起因就是地质性质不稳定，造成相互挤压，将积蓄的能量释放了出来，使人们的生命财产严重损失。地质灾害是因为地质的不稳定性导致能量突然宣泄，通过分析地质构造，结合地质性质就能够分析出可能发生的地质灾害使人们有充分的时间来做好灾害发生前的准备。

3.2能够提前预测到地质灾害的发生

地质灾害的防治工作内容十分复杂，物探技术不但能够对地质灾害进行预测，还能对质量地质灾害以及对灾害等级进行评估。其实早在古代时候，人们就想到了预知地质灾害的方法，张衡发明的候风地动仪是世界上最早的地震仪，曾经测出陇西地震，提前采取防治措施，避免了人们生命财产的损失。由此可见，如果人们能够提前分析出某个地区发生地质灾害的几率和类型，就能够有效地减少损失。

3.3能够帮助人们找到地质灾害的根源

造成地质灾害发生的因素有很多，例如人类过度破坏树木，导致土壤疏松发生泥石流、滑坡等事故，或者人为爆破，引发地质断裂将大地积压的能量释放出来引发地震，危害人们的生命财产，但是形成这些地质灾害的根本原因是地质的原因，物探技术通过勘探地质的物理性质，能够对地质结构进行分析从而描绘出地质构造图，使人们能够直观的看到地壳岩层，再通过分析其性质就能够找到地质灾害的最根本成因，人们就可以通过现代技术在根源上遏制地质灾害的发生并对其进行监测，帮助人们防治地质灾害。

结语

物探技术在我国地质灾害防治过程中，可以将地质灾害带来各类损失降到最低，相关部门能够加快物探技术的研究，使其性能进一步提高，促进物探应用基础理论与方法技术的进步，使其更好地为我国经济的快速发展、社会可持续发展提供高新技术支撑物探发展。

参考文献

[1]魏华,王岐.综合物探技术在煤矿防治水中的应用.[J].新丝路(下).2016(06).