1、物探技术在采空区勘查中的应用摘要：通过对测区开展浅部采空区的地质雷达和高密度综合探测，得到了浅部采空区分布的剖面图和平面图，并划分了重点异常区，结合探测结果证实了两种方法做到了互补，互证，定位、定性准确，探测效果明显。 关键词：物探技术；瞬变电磁法；采空区 中图分类号：O441 文献标识码：A 文章编号： 引言：物探技术的特点是快速、准确、经济，尤其是在岩溶、土洞、采空区、地面塌陷、滑坡、坝体渗透等地质灾害勘查评价方面，有着独特的效果。 一、采空区探测方法与技术 1、探测方法 针对矿区内留下的采空区具有的大小不等、形状极不规范、形态千奇百怪，空间位置上层层叠叠、高低不同、分布复杂的特点，应用探
2、地雷达、高密度电阻率法的综合探测方法开展工作。在测区 0m-30m 深度范围内，采用具有高分辨率、高探测精度的探地雷达与高密度电阻率法相结合的形式详查浅部地段，两种方法可做到相互验证、互为补充的目的，达到对浅部采空区顶板厚度、分布方位的精确定位。 2、测量定位及测线工作布置 测线布置采取高精度差分 GPS 测定参考点、基线坐标和高程值，再采取测绳定点的方式。 3、探测方法工作设计 1)探地雷达。本次探测工作全部采用美国 GSSI 公司生产的 SIR-3000型探地雷达数据采集系统及 3207 加强型天线，仪器的各项技术指标均能满足探测要求。为了保证雷达数据具有较高信噪比和提高分辨率的目的，雷达
3、探测点距为 033m，即每米采 3 个点，根据场地的实际情况分别选择线距为 4m 和 2m。 2)高密度电阻率法。高密度电阻率法测试仪器为重庆奔腾自动化研究所生产的 WDJD-3 型 WDJD-3 多功能数字直流激电仪为测控主机，配以WDZJ-3 多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统，既可按固定断面扫描测量又可按变断面连续滚动扫描测量高密度电阻率法实质上纯属直流电阻率法，其基本原理与直流电阻率法相同，不同的是它的装置是一种组合式剖面装置。WDJ-3 型多功能电测仪支持 18 种测量装置，其中，温纳排列等适用于固定断面扫描测量，MN-B 电极排列适用于变断面连续滚动扫描测量。此次采用的装置类型
4、为 MN-B 三极排列和温纳排列两种装置。结合本项目探测采空区场地的实际情况，设定电极距为 4m 线距为 2m，探测深度拟设为 25m 左右。 二、工程量及勘探成果 1、测线布置与测网密度 根据测区地层走向，瞬变测线一般近似南北向布置，基本垂直地层走向。测线线距为 10m，点距为 5m，即网度 105m。 2、工程量完成情况 根据地质任务的要求，该测区采用瞬变电磁仪法工作。完成实物工作量测线 21 条，剖面长度 3480m，瞬变物理点 717 个。 3、取得地质成果 该区工作主要目的是勘查安邦荣府小区是否有采空区进人，地电对比是划分掩盖区地层的主要依据，当采空区存在时，无论其含水与否，都将打破
5、地层电性在纵向和横向上的变化规律。采用中科院物研所编制的瞬变电磁反演处理程序，对测得的原始数据进行拟合处理。结合对实测瞬变剖面图的对比分析及地层结构变化规律的物性反映，在东北测区，解释为近似东西向 1 条巷道，巷道宽约 15m 左右，高约 2m，巷道深度约 110m 左右。在东北区瞬变剖面图第 7 线上控制点为 5565m 之间，第8 线上控制点为 6575m 之间，第 9 条线上控制点为 6878m 之间，控制巷道长度 3Om(见东北区第 8 线剖面图 1)。安邦荣府小区第 lOl5 线瞬变剖面图上未发现采空巷道进入。在西南测区，解释 2 条采空巷道进入安邦荣府小区内。第一条采空巷道宽约 2
6、m 左右，高约 2m，采空巷道走向近似东西向，巷道深度约 115m 左右。在西南区瞬变剖面图第 4 线上控制点为 175185m 之间，第 5 线上控制点为 200210m 之间，第 6 条线上控制点为 210220m 之间，控制巷道长度 40m(见西南区第 6 线剖面图 2)。第二条采空巷道宽约 2m 左右，高约 2m，采空巷道走向近似西北一东南向，巷道深度约 130m 左右。在西南区瞬变剖面图第 4 线上控制点为255265m 之间，第 5 线上控制点为 255265m 之间，第 6 条线上控制点为 255265m 之间，控制巷道长度 3Om(见西南区第 6 线剖面图 2)。 4、结论 通
7、过此次瞬变电磁勘查，在安邦荣府小区做了 2l 条瞬变测线，剖面长度 3480m，瞬变物理点 717 个。根据地电物性反映和岩性电阻率异常变化情况，在西南测区，解释有 2 条巷道采空进入安邦荣府小区的大致位置。第一条巷道宽约 2m 左右，高约 2m，采空巷道走向近似东西向，巷道深度约 115m 左右，控制巷道长度 40m。第二条西南区巷道宽约 2m 左右，高约 2m，采空巷道走向近似西北一东南向，巷道深度约 130m 左右，控制巷道长度 30m。在东北区，解释有 1 条巷道采空进人安邦荣府小区，采空巷道宽约 15m 左右，高约 2m，巷道深度 110m 左右，控制巷道 30m。在其它范围内，在瞬
8、变剖面上地层等视电阻率连续，未有采空巷道异常，因此，地层完整，为原生态地层。 结束语： 本次探测工作达到了预期的效果：在测区开展了浅部采空区的地质探测，经过分析解释得到了浅部采空区分布的剖面图和平面图，并划分了重点异常区。通过本次采空区探测中实际应用与解释，方法做到了互补，互证，定位、定性准确，证实了物探技术在矿山采空区探测中效果是明显的。 参考文献： 1刘红军，贾永刚探地雷达在探测地下采空区范围中的应用J地质灾害与环境保护，1999，10(4)：7376 2李焕春，张有朝，王士平高密度高分辨电阻率法在采空区“三带”的探测研究J河北煤炭，1999(2)：38199 3李大心探地雷达方法及应用M北京：地质出版社，1994 4陈仲候，王兴泰，杜世汉工程与环境物探教程M北京：地质出版社，1993
