高密度电阻率法在地下空洞及矿产勘查工作中的应用

高密度电阻率法是新兴的一门地球物理勘察方法。国内高密度电阻率法已广泛应用工程物探的各个领域里了,比如工程地质勘察、厂址或坝基的选择、采空区探测、岩溶探测、地下隐蔽物探测、土壤污染范围调查、地下管线探测等等。     

地下采动山体变形活动的模型实验

本文在分析横山山体地质条件及因地下采空而诱发出的山体变形破坏特征的基础上,对采空区地表山体的变形破坏进行了工程地质力学模拟研究。结果表明,横山山体之下3号煤层的采动坍陷是引起山体变形破坏的直接原因;毗邻山体的电厂区地表隆起变形破坏,是因采空区上覆岩层在坍陷时所产生的向电厂方向的蠕动,致使厂区地基土遭受挤压和变形的结果;随着3号煤层采动的结束及其上覆岩层坍陷过程的完成,电厂区将会恢复到稳定状态。 通过分析,山体岩层倾角增大时有无地下采空影响的山体变形破坏的不同特征,得出了同时具有地表侵蚀临空面和地下采空临空面的山体与仅有地表侵蚀临空面之斜玻的山体变形破坏是不同的。从不同模型材料所得实验结果的一致性,验证了此模拟实验在理论上和实际中都有很好的相似性。     

浅层地下水物探探测方法选择

浅层地下水探测是物探工作重点关注领域之一,本文从地球物理特征出发,结合工作实例,分析电阻率层析成像技术、电测深、大地电磁法、甚低频及浅层地震等方法在地下水探测中的效果,分析各方法探测中优缺点。本文从成本、效率、探测深度、地形条件等不同因素考虑,给出了不同条件下物探方法的选择。文中对不同勘探深度给出了不同的综合勘探手段组合,100m以浅优选层析成像技术、电测深、瞬变电磁法、浅层地震等方法组合,500m以深选择CSAMT法、EH法等组合。     

瞬变电磁法在石膏矿采空区探查中的应用

近年来,＂人造天坑＂吞噬房屋、阻断道路的新闻时常见诸报端。这些＂天坑＂主要是人类对地下资源无节制的开采,留下的大面积采空区塌陷后所形成的,给人们的生产生活带来了极大的灾难。本文叙述了采用瞬变电磁法对某地石膏矿采空区范围圈定的一次应用实例,通过分析多测道剖面图和视电阻率断面图,准确探测出地下采空区位置,结果表明该方法行之有效。     

可控源音频大地电磁法在采空区探测中的应用

简述了采空区的危害和形成原因，介绍了可控源音频大地电磁法的概念及该方法的特点，综合分析了正常地层和采空区的地球物理特征，通过数值模拟图件说明了采空区的视电阻率特征。该文以可控源音频大地电磁法在济宁何岗煤矿和平邑左庄石膏矿采空区探测的应用为例，通过对比完整地层视电阻率拟断面图和采空区域视电阻率拟断面图的差异，得到了采空区域的电性响应情况，综合分析采空范围特征。经矿方验证，证明可控源音频大地电磁法在采空区范围探测中探测效果好，提供的资料准确可靠。     

泰安市历史形成责任灭失非煤矿山采空区现状及稳定性评价

泰安市有很多历史形成、责任灭失的铁矿、石膏矿、金矿、长石矿、萤石矿、岩盐矿等非煤矿山。该文阐述了各矿山的采空区位置、分布范围、危险性及废弃矿井的位置、类型,分析了地表变形及其对建(构)筑物及基础设施的潜在影响,采用赋值打分法和规范评价法对采空区稳定性进行评价,对废弃矿井危害程度进行定性分析评价。在调查与评价的基础上,对泰安市历史形成、责任灭失非煤矿山采空区及废弃矿井提出针对性的防治措施,为开展防治工作提供参考和依据。     

工程物探在S244省道K9+500～K10+100采空区的应用

山东省S244省道K9+500～K10+100段存在较严重的采空塌陷隐患,如何准确查清采空区的空间分布特征,对于道路的安全运营非常重要。根据以往类似工程经验,采用单一的物探方法,在准确探测采空塌陷形状、埋深等空间分布特征时存在较大难度,工程钻探可以比较直观的揭露采空塌陷的情况,但需要施工大量钻孔,在经济、时间等方面不可取,综合采用多种物探方法是一种准确有效的工作方法。以该工程为例,通过采用浅层地震反射波法和高密度电阻率法等工程物探方法,准确查明了该路段采空区空间分布特征,并通过比较直观的工程钻探对上述方法进行验证,效果良好。     

统筹规划精于谋划科学利用沉陷区土地——鹤岗市沉陷区土地利用现状存在的问题及对策

所谓沉陷区是指地下煤炭采出后,使采空区周围岩体的原始应力平衡状态受到破坏,应力重新分布,达到新的平衡。在此过程中,覆岩产生移动、变形、破坏,最终反映在地表,导致地表产生连续性移动、变形和开裂、台阶、冒落等非连续地破坏,从而造成地面建筑物变形或破坏。     

积水采空区的电性异常特征分析

随着煤矿的大量开采,越来越多的煤田采空区形成,在地下错综复杂。采空区给人类生活带来诸多不便,采空区的垮落、塌陷,造成地面下沉、塌陷,毁坏土地、建筑设施等,同时对生态环境也造成巨大的破坏。因此,一种探测采空区分布的有效方法对人类社会会产生良好的经济效益与社会效益。当采空区的空隙被水充填,其电阻率呈低阻反映,这些特性成为瞬变电磁法探测地下采空区良好的地球物理勘探前提。文章根据煤层采空区的地质情况,建立采空区的地质模型,分析了深度变化对瞬变电磁探测采空区分辨能力的影响,认为瞬变电磁法探测采空区~([4])随着采空区深度的增加异常反映随之减弱。通过正演结果绘制测道视电阻率断面图,可以更加直观地看出深度变化与瞬变电磁法分辨能力的关系~([5])。最后,通过对瞬变电磁探测采空区的应用成果分析,阐述了瞬变电磁法在煤田采空区勘察中的有效性。     

基于神经网络的邵东县城及周边地区典型石膏矿采空区稳定性评价

针对邵东县城及周边地区石膏矿采空区地面变形频发,选取8个典型矿山,运用基于神经网络的石膏矿采空区稳定性评价方法,建立以覆盖层情况、顶板情况、地质构造复杂程度、矿层倾角、开采深度、开采厚度、矿柱留设情况等7个指标为参数的采空区稳定性评价神经网络模型,对矿山进行采空区稳定性评价,根据评价结果提出了相应的防治建议。评价结果与现场实际情况吻合较好,表明该评价方法可推广应用于类似的石膏矿采空区稳定性评价。     

浅地震剖面揭露南秦岭隐伏断裂特征——以丹江断裂为例

采用浅层地震反射勘探方法对南秦岭构造带内丹江断裂进行地球物理勘探，通过数据处理与分析，获取包括断裂在隐伏区的几何展布形态、上断点埋深及断层性质在内的高分辨率浅地震剖面；对部分测线的地震剖面成果与钻孔资料进行对比验证解译。研究表明，浅地震反射对该区域隐伏探测行之有效，该方法可为隐伏活动断层探测提供参考。     

山东省平邑玉荣石膏矿“12·25”事故救援过程中的水文地质问题分析

山东平邑凹陷盆地内石膏资源丰富,自20世纪80年代起,区内石膏开采持续不断,随着开采范围的不断扩大,形成了大面积采空区,地面塌陷时有发生。2015年12月25日,平邑县玉荣石膏矿、万枣石膏矿范围内发生大面积塌陷,造成29名矿工被困。在施救过程中,遇到诸多水文地质问题,如灰岩含水岩组富水性增强;矿坑水补给条件改变;膏上灰岩岩溶水对采空区的大量补给;矿区南侧老窿水的威胁和岩溶塌陷等,直接影响了救援工作的顺利开展。针对在救援过程中出现的以上问题进行了综合分析研究,总结了救援过程中采取的多种防治措施和经验及教训,为同类矿山事故救援提供一定借鉴。     

南水北调中线工程地震浅反资料的处理

浅层工程物探中 ,地震浅反勘探因其优点颇多而具广阔的应用范围。具体工作中 ,道间距及偏移距的选择是外业工作的关键 ,滤波参数选择、目的层识别和正确的数据处理是内业资料解释的关键。该文介绍了南水北调中线工程地震浅反资料的处理及所用软件存在的若干问题     

深层采空区勘察工作方法探讨——以鲁西莱芜官厂村煤矿采空区为例

深层煤矿采空区因开采深度大,地层条件复杂,造成勘察难度大、风险高。鲁西莱芜官厂村地区存在开采深度480~870m的深层煤矿采空区,为了查明深层采空区分布情况及存在的安全隐患,采用了采空区调查、地表变形监测、地面物探、钻探、井内物探等多种手段对采空区进行综合勘察,基本查明了深层采空区的分布、规模等地质特征。为深层采空区治理及工程建设提供可靠的技术支持,为类似工程条件下深层煤矿采空区勘察提供有效借鉴。     

大定源回线装置瞬变电磁法在浅层煤矿采空区勘查中的应用

煤矿采空区土地已成为可持续发展的重要资源,浅层煤矿采空区探测在城市规划中显得日益重要。本文采用大定源回线装置瞬变电磁法对浅层煤矿采空区进行勘查,结合具体工程案例选用合理的施工参数,对野外采集数据进行视电阻率计算并绘制成图,利用视电阻率等值线扰动异常圈定采空区位置,指导钻孔布设,解译成果与地质资料及钻孔揭露地层基本吻合。实践证明,大定源回线装置瞬变电磁法在浅层煤矿采空区探测中具有明显效果,在其他浅层采空区勘查中有着广泛的应用前景。     

鱼台凹陷边部玄武岩覆盖区地热勘探方法及应用效果

研究区位于鱼台凹陷边部,上覆较厚的沉积地层,为地热形成提供了良好的盖层,热储层为奥陶纪马家沟群,其顶板埋深均超1000m,最大埋深可达3000m。理论上在该地区开展地震勘探寻找目标体是一种效果较佳的物探方法,但地表下约300~600m隐伏新生代玄武岩,其对地震波具有强屏蔽作用,造成玄武岩下伏地层的地震反射信息很弱,甚至无地震反射信息,严重影响玄武岩下伏地层的成像效果;CSAMT法在该低阻沉积地层覆盖区电磁信号同样存在低阻屏蔽,衰减很快,近场效应明显,勘探深度不超过1000m。本文以区域重力场对嘉祥断裂初步推断为基础,大地电磁测深（MT）为主,常规电测深为佐证的物探手段,能够较好地降低玄武岩及低阻屏蔽的影响,提高深部勘探能力,划分地热盖层与热储层的分界线,圈定导热导水构造,最终获得鲁西南地区温度最高的灰岩热储地热井。     

Application of seismic interferometric migration for shallow seismic high precision data processing: A case study in the Shenhu area

The stability of submarine geological structures has a crucial influence on the construction of offshore engineering projects and the exploitation of seabed resources. Marine geologists should possess a detailed understanding of common submarine geological hazards. Current marine seismic exploration methods are based on the most effective detection technologies. Therefore, current research focuses on improving the resolution and precision of shallow stratum structure detection methods. In this article, the feasibility of shallow seismic structure imaging is assessed by building a complex model, and differences between the seismic interferometry imaging method and the traditional imaging method are discussed. The imaging effect of the model is better for shallow layers than for deep layers because coherent noise produced by this method can result in an unsatisfactory imaging effect for deep layers. The seismic interference method has certain advantages for geological structural imaging of shallow submarine strata, which indicates continuous horizontal events, a high resolution, a clear fault, and an obvious structure boundary. The effects of the actual data applied to the Shenhu area can fully illustrate the advantages of the method. Thus, this method has the potential to provide new insights for shallow submarine strata imaging in the area.