综合地球物理方法在探测采空区中的应用研究

摘要

近年来随着我国的经济飞速发展，各种矿石资源需求也随之不断加大，大量的矿产资源被挖掘，从而导致形成了大量的采空区。采空区的形成会导致地面出现塌陷、裂缝，破坏生态环境，给生产和生活带来安全隐患，因此，对采空区的探测成为了重要的研究课题。
　　论文主要研究不同的地球物理方法在探测采空区中的应用，在特定的地质环境中确定不同物探方法的有效性。主要技术手段有高密度电阻率法、地震法、瞬变电磁法。电法是工程物探非常有效方便的手段之一，尤其是遇到需要较深探测标的物的情况，传统的电法一次布线只能测出有限个点的地电信息，而本文采用高密度电阻率法，其原理是人工提供稳定的电流，使不同介质产生电势差，从而确定出视电阻率断面图。由于较传统的电法多出多路电极转换器，因此只需要一次布线就能得出较多个点的地点信息。地震法主要研究了采空区对反射波速度及频散曲线的影响，通过分析数据并得出反射波速度时间曲线。瞬变电磁法使用 ATEM设备对数据收集，对原始数据进行噪声滤波处理，抽道电压、计算电阻率，绘制成直观的结果图件。
　　本次实验研究是在内蒙古东升庙矿区进行。分别布置了三条测线，每条测线采用不同的地球物理方法进行探测。设备采用的是重庆地质仪器厂的DUK-2高密度电法测量系统、DZQ48高分辨地震仪、ATEM电法测量系统。高密度电阻率法采用温纳四极装置、120道电极，由于地势起伏较大，在处理数据时对地形进行了改正。地震法为了提高采集数据的精确性，采用了炸药震源方式。瞬变电磁法采用了中心回线、重叠回线装置对实验区进行了探测。在实验过程中，我们严格执行有关技术规程，对野外资料进行了认真检查，保证了原始数据的可靠性。在资料整理、分析和解析中，利用多种方法如反演方法、温纳装置等对原始数据进行精细处理，获得了能客观反映探测区地质特征的物性参数。通过对探测数据的分析与解释，并结合探测区内已知地质、钻孔和采矿资料综合对比分析，高密度电法、瞬变电磁法和地震方法均探测出地下采空区的赋存位置。

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1 绪 论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3国内主要采空区分布状况及实况图

1.4研究的可行性及相关方法

1.5研究内容和方案

1.6研究的目的和意义

1.7小结

2 地球物理方法原理

2.1高密度电阻率法

2.2地震法

2.3瞬变电磁法

2.4小结

3 地质条件

3.1矿区地质与水文地质

3.2开采技术条件与开采现状

3.3小结

4 高密度电阻率法实验

4.1仪器设备

4.2数据采集

4.3数据处理

4.4资料解释

4.5小结

5 地震方法实验

5.1仪器设备

5.2野外数据采集

5.3资料处理

5.4资料解释

5.5小结

6 瞬变电磁法实验

6.1仪器设备

6.2数据采集

6.3数据处理

6.4资料分析分析

6.5小结

7 总结

参考文献

在学研究成果

致谢