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工程物探技術(shù)論文范文第1篇

關(guān)鍵詞:工程物探方法；物探與鉆探相結(jié)合

引言

工程地質(zhì)勘查的目的就是為擬建設(shè)場地查清地下巖土體包括一些未明目的物、構(gòu)造斷裂帶、地下水等的物理力學(xué)性質(zhì)、賦存狀態(tài)、分布特征等工程地質(zhì)條件，為設(shè)計、施工部門提供依據(jù)。目前主要的勘探方法有鉆探、槽探、探井和物探等，其中因鉆探資料具有直觀、可靠的特點而使鉆探成為最常用的勘探手段，但由于鉆探只是在點線上揭示目的物，在一些較復(fù)雜的地質(zhì)條件下，如石灰?guī)r地區(qū)、大采空區(qū)地段等，很難完整地反映地下巖土層的變化情況，為查清巖土層在地下空間的展布情況，往往需施工大量鉆孔，費時費力，效率較低;而在物探方面隨著近幾年物探方法、技術(shù)的發(fā)展及先進的儀器設(shè)備的應(yīng)用，可以以極高的效率完成對地下巖土體的形態(tài)、規(guī)模、分布的圈定及一些物理力學(xué)參數(shù)提供資料，但由于物探方法的多解性、復(fù)雜性使物探工作很難單獨地進行，被較少應(yīng)用。

1直流電阻率法

工程地質(zhì)勘察中常遇到目的體埋深不大，規(guī)模較小的情況，在進行電法勘察時，要求小點距、高密度數(shù)據(jù)采集，這時用常規(guī)電法開展工作就顯得施工效率太低且精度不夠，當(dāng)前探測地下巖土體最常用的是高密度電阻率法。高密度電阻率法進行二維地電斷面測量，兼具常規(guī)剖面法與測深法的功能，敷設(shè)一次導(dǎo)線后可進行數(shù)百至數(shù)千個記錄點的數(shù)據(jù)觀測，其信息量大、施工效率高，而且數(shù)據(jù)經(jīng)自動采集系統(tǒng)采集后，可以通過處理軟件實現(xiàn)資料的現(xiàn)場實時處理，并根據(jù)需要自動繪制和打印各種成果圖件，大大提高了電阻率法的智能化程度，很適合一般勘查中對地下目的物的探測;高密度電法野外工作裝置形式較多，總電極數(shù)與點距可根據(jù)場地與勘察深度任意選擇。

一般固定斷面掃描測量，其視電阻率斷面為一梯型剖面;變斷面連續(xù)滾動掃描測量其視電阻率斷面為一平行四邊形剖面。對高密度電阻率法資料的反演分析方法主要有邊界單元法、有限單元法和目標(biāo)相關(guān)算法等三種方法，三種方法各有千秋，可根據(jù)巖土層的具體形態(tài)選擇。高密度電法勘探的出現(xiàn)使得電法勘探的野外數(shù)據(jù)采集工作得到了質(zhì)的提高和飛躍，同時使得資料的可利用信息大為豐富，使電法勘探智能化程度向前邁進了一大步。下面是用高密度電阻率法求取石灰?guī)r基巖面的一個實例:廣東平遠河披水橋工程地質(zhì)勘查共施工鉆孔四個，其地層自上而下為砂卵石層、含礫粘土層、二疊系灰?guī)r。其中各孔內(nèi)砂卵石層厚度變化不大，但灰?guī)r巖面起伏非常明顯，左側(cè)鉆孔最淺處埋深僅7m，往右依次為9. 2m， 18m，最右側(cè)鉆孔至48m猶未能見到基巖，鉆孔中灰?guī)r巖芯完整，未見溶蝕、溶洞現(xiàn)象。后進行橋樁超前孔施工時，發(fā)現(xiàn)入巖面相差很大，且見較大溶洞， 2#基礎(chǔ)處水平相距2. 5m，入巖面竟相差10m。為全面了解地下基巖面情況，采用高密度電法測量，共布設(shè)四條測線，點距2m，通過已有的鉆探資料選取測量參數(shù)，并校正深度，最終得出成果圖件，可以看出灰?guī)r視電阻率在250~300Ω·m左右，灰?guī)r巖面呈石林狀起伏分布，整體呈左高右深趨勢，溶洞反映相當(dāng)明顯，在最右側(cè)鉆孔未見基巖處，顯示基巖面約60m深。后經(jīng)鉆孔證實與實際情況基本吻合。

2地質(zhì)雷達

地質(zhì)雷達以其輕便、抗干擾性強、分辨率較其它物探方法高的特點，被廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)勘探、公路質(zhì)量檢測、文物考古等領(lǐng)域。地質(zhì)雷達的探測深度和分辨率主要與天線的中心頻率、天線距離、偶極方向等設(shè)備參數(shù)及地下介質(zhì)電性、電磁波在地下介質(zhì)中的傳播速度等巖土層物理性質(zhì)有關(guān)。目前的雙天線地質(zhì)雷達的觀測方式主要有兩種:剖面法和寬角法。其中剖面法就是發(fā)射天線和接收天線以固定間隔沿測線同步移動，每移動一步便得到一個記錄，整條測線的記錄就是地質(zhì)雷達的對地下探測的時間剖面圖像，這種記錄可以準(zhǔn)確的反映正對測線下方的地下物體變化情況。寬角法觀測則是一個天線固定不動，而另一天線沿測線移動，通過記錄地下不同層面反射波的雙程走時而求取地下介質(zhì)的電磁波傳播速度、地下介質(zhì)的電性參數(shù)。地質(zhì)雷達的資料處理與地震波的處理相似，可應(yīng)用數(shù)字濾波、反褶積、偏移繞射處理、多次疊加等技術(shù)手段進行，一般都有專門的處理軟件。下面是地質(zhì)雷達配合鉆探在對地下溶洞探測的實例:山東臨沂地區(qū)某廠區(qū)內(nèi)部分道路及地面出現(xiàn)裂紋和下陷，懷疑地下有溶洞等物體，需進行勘探，由于不知地下物體的具置、形狀，如果純粹利用鉆探方法，則不僅費時費力，而且還可能勞而無功，拖延處理。

3瑞雷波法

瑞雷波法可分為穩(wěn)態(tài)瑞雷波法和瞬態(tài)瑞雷波法。因穩(wěn)態(tài)瑞雷波法設(shè)備較笨重，成本較高，一般難于推廣應(yīng)用，而瞬態(tài)瑞雷波法以其簡便、快速、分辨率高的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于工民建巖土工程勘察和環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與評估當(dāng)中。瞬態(tài)瑞雷波測試是由一個垂直作用于地面的沖擊震源(爆炸、落重、鐵錘等)產(chǎn)生信號，用兩個或多個檢波器從震源開始沿垂直于測線方向直線布置，對一定頻率范圍內(nèi)的瑞利波信號進行記錄、提取，并利用專門軟件進行正演和反演分析。瑞雷波法尤其適用于層狀巖土體的探測、識別。

4瞬變電磁測深法

(TEM)瞬變電磁測深法是近幾年來發(fā)展起來的電法勘探分支方法，它利用采集的數(shù)據(jù)求取各個測點在不同深度的視電阻率，做出視電阻率的剖面圖，進而利用視電阻率異常來分辨和定位地下目的物的幾何形態(tài)與展布。它除了具有電磁法穿透高阻層能力強、分辨能力好，采用人工源隨機干擾影響小、探測效率高、成像清晰直觀明了等優(yōu)點外，還具有耦合方便、受地形影響小的突出優(yōu)點，在一些場地狹窄，其他物探方法難于開展工作的條件下，采用瞬變電磁法往往可取得良好的效果。更為難得的是由于該方法探測的為純二次場，故可采取簡單加大發(fā)射功率的方法以增強二次場提高信噪比，增加探測深度。正是由于瞬變電磁法的一系列優(yōu)點使其在工程勘查、地質(zhì)礦產(chǎn)、路基工程等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。

5總結(jié)

在工程地質(zhì)勘探中常用的物探方法尚有高分辯率淺層地震反射法、折射波法、高分辨率電阻率法、電阻率層析成像技術(shù)等，限于篇幅在這里不再一一敘述。實踐表明，在工程地質(zhì)勘查中，單純利用一種勘探手段，往往不能取得良好的勘查效果，而將多種勘探手段有機地綜合利用，卻往往可取得事半功倍的收獲。

參考文獻：

[1]李大心 探地雷達方法與應(yīng)用 1994

[2]張忠良;王峰 淺談運用物探手段來尋找地下空洞 1996

工程物探技術(shù)論文范文第2篇

英文名稱：Uranium Geology

主管單位：中國核工業(yè)集團公司

主辦單位：中國核學(xué)會鈾礦地質(zhì)學(xué)會

出版周期：半季刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1000-0658

國內(nèi)刊號：11-1971/TL

郵發(fā)代號：

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1962

期刊收錄：

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

聯(lián)系方式

工程物探技術(shù)論文范文第3篇

論文摘要：隧道工程是鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程，因地質(zhì)條件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的，加強隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報工作是非常必要的。國內(nèi)外對隧道地震波超前預(yù)報技術(shù)已研究多年，筆者就這方面的現(xiàn)狀及進行了討論，指出了TSP儀器技術(shù)存在的不足，闡述了克服盲目性、提高科學(xué)預(yù)報的重要性，介紹了新開發(fā)的TGP隧道地震波預(yù)報系統(tǒng)與技術(shù)及應(yīng)用效果。

隨著我國基本建設(shè)規(guī)模的擴大，隧道工程已經(jīng)成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著，隧道工程的數(shù)量和長度明顯增加，規(guī)模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通，是不可回避重要任務(wù)和技術(shù)難題。危及隧道工程施工的地質(zhì)病害大致分為三類：1不良工程地質(zhì)條件，諸如巖體的裂隙發(fā)育密集帶、構(gòu)造破碎帶、巖溶發(fā)育帶、以及人工采礦造成的不良地質(zhì)條件和高地應(yīng)力造成的危害等；2不良水文地質(zhì)條件，諸如巖溶水、構(gòu)造和裂隙水等；3不良環(huán)境條件，諸如有毒有害氣體和強放射性的環(huán)境。對于以上地質(zhì)問題，在隧道工程的勘察設(shè)計階段，已經(jīng)投入大量的地質(zhì)勘察工作，但是由于地質(zhì)、地形條件的復(fù)雜性和相應(yīng)勘察技術(shù)的現(xiàn)狀水平，以及時間、經(jīng)費等條件的限制，勘察階段的地質(zhì)資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內(nèi)外因地質(zhì)條件不明造成隧道施工事故的教訓(xùn)是不少的，例如：日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件；前蘇聯(lián)貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件；我國成昆線、大秦線、衡廣復(fù)線建設(shè)中，因地質(zhì)問題的停工時間約占到1/3；以及不久前發(fā)生的四川某隧道瓦斯爆炸，造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的，因此強調(diào)加強隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報工作是非常必要的。

我國隧道地震波超前預(yù)報技術(shù)的研究起始于上個世紀(jì)的90年代，鐵道部第一勘測設(shè)計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設(shè)計院是較早研究隧道地震超前預(yù)報的單位。他們在1992年7月，利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預(yù)報，預(yù)報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀(jì)90年代初開始，我國物探技術(shù)人員一直沒有停止對隧道地震超前預(yù)報技術(shù)的研究。曾昭璜（1994）研究利用多波進行反演的“負視速度法”，這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉(zhuǎn)換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產(chǎn)生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產(chǎn)狀。北方交通大學(xué)的陳立成等人（1994）從全波震相分析理論和技術(shù)的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題，進行隧道超前預(yù)報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質(zhì)預(yù)報中應(yīng)用，取得預(yù)期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎(chǔ)。工作中他們根據(jù)嫻熟的地震反射波技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)解釋，當(dāng)時沒有開發(fā)出針對隧道地震預(yù)報的處理系統(tǒng)，同時受當(dāng)時條件所限制，該項技術(shù)未能得到進一步深入研究和發(fā)展。

1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202” 隧道地震波超前預(yù)報的儀器，當(dāng)時曾組織系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)地質(zhì)和物探專家在隧道工點進行了試驗，未見明顯的效果，認(rèn)為其技術(shù)與“負視速度方法”基本一致，對其處理解釋系統(tǒng)爭議較大、認(rèn)識褒貶不一，試驗工作無果而終，該設(shè)備技術(shù)的消化工作也就擱置了。時隔7年后，隧道安全施工要求進行地質(zhì)預(yù)報，該儀器設(shè)備由鐵路系統(tǒng)的工程局又開始第二次引進，并直接用于隧道施工的預(yù)報工作?？梢哉f由于第一次引進消化工作不深入，造成第二次引進后出現(xiàn)：應(yīng)用工作中的盲目性和簡單化，以及其他一些不正?，F(xiàn)象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現(xiàn)的問題，使人們開始反思，不少論文也提出了存在的問題，鐵道部也下發(fā)文件要求科學(xué)地進行超前預(yù)報?？梢哉f短短幾年的應(yīng)用實踐，人們?nèi)匀辉谔剿髦刭|(zhì)預(yù)報技術(shù)的進步。

隧道地震波超前預(yù)報屬于物探技術(shù)，但比地面的地震波物探技術(shù)復(fù)雜，我國的地質(zhì)物探工作者一直沒有放松該技術(shù)的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術(shù)已經(jīng)有近20年的歷史，并且是多道瞬態(tài)面波勘察技術(shù)的發(fā)明單位，生產(chǎn)的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統(tǒng)，已經(jīng)為400多家勘察設(shè)計、高等院所廣泛應(yīng)用，并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預(yù)報技術(shù)，研究TGP12型隧道地質(zhì)超前預(yù)報儀器，以及孔中高靈敏度三分量檢波設(shè)備，方便的孔中耦合技術(shù)，和Windows編程的數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)。在經(jīng)過大量的預(yù)報實踐驗證后，于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內(nèi)著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統(tǒng)推向市場不到2年的時間，已經(jīng)有近20臺套投入到隧道超前地質(zhì)預(yù)報工作中應(yīng)用，反饋信息普遍受到用戶的好評。

鐵道部工程設(shè)計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書，提出隧道地質(zhì)超前預(yù)報的方法有以下部分組成：①地質(zhì)分析、②超前平行導(dǎo)坑預(yù)報法、③超前水平鉆孔法、④ 物理探測法。并闡述物理探測法與地質(zhì)分析法、超前平行導(dǎo)坑預(yù)報法、超前水平鉆孔法相結(jié)合，解決不同地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)用原則。書中介紹了國產(chǎn)TGP隧道地震波預(yù)報系統(tǒng)，聲波反射方法，地質(zhì)雷達方法，紅外探水方法等。

本文就隧道地震波預(yù)報技術(shù)中的若干關(guān)鍵問題，并結(jié)合應(yīng)用中的實際問題闡述如下，目的在于引起同行們討論，促進地震波預(yù)報技術(shù)理論水平的提高，促進采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高，促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發(fā)展。

一、隧道地震波方法的預(yù)報原理

隧道地震預(yù)報工作利用地震反射波原理，在隧道內(nèi)以排列方式激發(fā)的地震波，向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面會產(chǎn)生反射波。聲阻抗是介質(zhì)傳播彈性波的速度與介質(zhì)密度的函數(shù)，介質(zhì)的聲阻抗數(shù)值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構(gòu)造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶等界面會產(chǎn)生地震反射波，這種反射波被布置在隧道內(nèi)的檢波器接收，輸入到儀器中進行信號的放大、數(shù)字采集和處理，實現(xiàn)地質(zhì)預(yù)報的目的。

由此可以看出，隧道地震波預(yù)報技術(shù)是通過直接探查聲阻抗變化的界面，經(jīng)過人工分析實現(xiàn)間接推斷地質(zhì)病害的方法。

圖（2）不同夾角構(gòu)造界面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài)

圖（1）示意與隧道斜交的構(gòu)造面，其地震波傳播的路徑圖，構(gòu)造面上的地震波反射點在白色園內(nèi)。圖（2）示意不同夾角構(gòu)造面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài)，與隧道夾角不同的構(gòu)造面其反射點位置不同，地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構(gòu)造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行，右圖為與隧道正交構(gòu)造面產(chǎn)生的地震反射波記錄，根據(jù)反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度，該速度代表隧道圍巖的性質(zhì)。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”，“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質(zhì)有關(guān)，而且與界面和隧道的夾角有關(guān)。應(yīng)用地震波預(yù)報構(gòu)造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度，各構(gòu)造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”，不是隧道圍巖的真速度，應(yīng)用中結(jié)合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。

圖（2）是理想模式的三份量地震波時距曲線形態(tài)。實際工作中采集的地震波是錯綜復(fù)雜的，理想模式的地震波是不常存在的，記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波，和各種形式的干擾波，這是應(yīng)用技術(shù)中首先考慮的問題。

針對隧道地震波傳播的復(fù)雜性，TGP地震預(yù)報系統(tǒng)不僅利用地震反射波走時關(guān)系，同時采集空間地震波三分量記錄，進行地震波的極化分析與計算，該技術(shù)的突破有利于地質(zhì)構(gòu)造面產(chǎn)狀、規(guī)模和地質(zhì)體性質(zhì)的預(yù)報。

二、TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)

隧道地震波預(yù)報的早期研究，是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學(xué)特征開始的，工作中認(rèn)識到僅僅利用地震波運動學(xué)和動力學(xué)特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環(huán)境條件下傳播，這種條件比地面上的平面半無限空間條件復(fù)雜得多，而且隧道內(nèi)地震波的接收與激發(fā)測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件，因此影響在地質(zhì)構(gòu)造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況，預(yù)報工作僅僅利用單一模態(tài)的地震波難以勝任。因此，TGP系統(tǒng)強化采集地震波的多波列信息，綜合利用地震波的多波列震相信息，因此TGP系統(tǒng)的功能得到明顯的增強。

TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)包括儀器設(shè)備和處理軟件兩大部分。其中儀器設(shè)備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖（3）是TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)的主機。其處理軟件由地震波數(shù)據(jù)輸入與編排、空間坐標(biāo)建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發(fā)時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數(shù)計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數(shù)計算、極化波處理與構(gòu)造產(chǎn)狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。

轉(zhuǎn)貼于

工程應(yīng)用中，TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)對于500多米距離的構(gòu)造面具有清楚的地震反射波信息，說明儀器系統(tǒng)具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預(yù)報距離和分辨精度兩方面要求，預(yù)報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)具有登記全部測長距離內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造信息的功能，利用逐次遞進的位置相關(guān)分析，和源生成果對比等處理功能，有利于去偽存真和排除異常，提高預(yù)報成果的質(zhì)量。該系統(tǒng)2005年8月通過由國內(nèi)知名隧道、地質(zhì)、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認(rèn)為“TGP12儀器與相關(guān)的處理系統(tǒng)，性能穩(wěn)定可靠，采集的波形完整，信噪比高，與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平，可替代進口產(chǎn)品?！本唧w評審意見如下：

1、TGP12是集信號放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設(shè)備；優(yōu)于利用微機裝配式結(jié)構(gòu)的儀器，TGP12適合在惡劣的隧道環(huán)境中使用。

2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度，指向性強和較寬的頻帶響應(yīng)等特點，因而拾取的地震波信號具有高的質(zhì)量品質(zhì)。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合，方便、經(jīng)濟、快捷。優(yōu)于在鉆孔中需要錨固異型鋼導(dǎo)管的方式。2米長的鋼導(dǎo)管難于攜帶、運輸，價格昂貴，一次性使用，費事費工費財。

3、TGP12的地震波采集觸發(fā)是開路觸發(fā)方式，即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷，信號線同時開路觸發(fā)儀器采集，儀器采集無延時差，保證定位的準(zhǔn)確性。超前預(yù)報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發(fā)電雷管和觸發(fā)主機采集的方案，由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致，因此會造成儀器采集的走時誤差，這種觸發(fā)方式在我國的地震波勘探規(guī)程中明確規(guī)定不宜使用，更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質(zhì)的速度高出幾倍以上，以巖體波速4500m/s～ 5500m/s為例計算，每一毫秒誤差會造成2～3m的預(yù)報距離誤差，一般瞬發(fā)電雷管的延時誤差不止一毫秒，因此由20多次激發(fā)的平均線計算隧道巖體速度，和利用存在誤差的時間計算距離，兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。

4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關(guān)軟件的長處，并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點，以及根據(jù)TGP儀器采集的數(shù)據(jù)格式編寫。功能特點如下：

（1）全中文界面，通俗易懂，對地震波信號的處理過程，直觀、方便，具有友好的人機操作界面。

（2）對P波、SH波、和SV波的分離完善合理，這是超前地質(zhì)預(yù)報數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵工作之一。

（3）處理軟件具有相關(guān)部分互相檢查的功能，例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置，程序會轉(zhuǎn)到該位置界面的反射波組位置，通過分析反射波組的連續(xù)性、反射波的極性和能量，確定偏移成果的可靠性和性質(zhì)。有助于去偽存真，由此及彼，由表及里，深化認(rèn)識，使預(yù)報結(jié)論科學(xué)可靠。

（4）TGPWIN處理中有自動處理方式，也有手動處理方式，有深入分析異?？煽砍潭鹊淖粉櫣δ?，這樣設(shè)計既適應(yīng)非物探專業(yè)的普通工程技術(shù)人員使用，又適應(yīng)物探專業(yè)人員分析地震波傳播特性，對復(fù)雜地質(zhì)條件進行深入研究工作的需要。

5、TGP12系統(tǒng)只要增加不多的配套附件和軟件模塊，就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能，例如：對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測，檢查隧道圍巖中隱蔽的病害（巖溶）。也可以在掌子面上用錘擊的激發(fā)方式做到短距離更為精確的地質(zhì)預(yù)報，因而它是一機多能的設(shè)備。

TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優(yōu)勢。而且研發(fā)、生產(chǎn)在國內(nèi)，用戶可以獲得及時周到的技術(shù)服務(wù)和技術(shù)支持，以及儀器維修等方面的方便性。

三、工程應(yīng)用實例

宜萬鐵路涼風(fēng)亞隧道的巖性為灰?guī)r， TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗，預(yù)報成果如下，見圖（4）、圖（5）。

工程物探技術(shù)論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：礦井；預(yù)測預(yù)報；地測防治水；精準(zhǔn)性；技術(shù)創(chuàng)新

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.245

V井生產(chǎn)要高效率運行，且保證安全性，就要認(rèn)識到礦井所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、水文條件以及地層巖性都會受到制約。一些礦井運行中，市場地發(fā)生事故，突水災(zāi)害居多。一旦事故發(fā)生，就會引發(fā)嚴(yán)重的后果，造成巨大的經(jīng)濟損失，其中的一個重要原因就是對礦井所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和水文條件都沒有充分掌握。

1 研究對象

本論文研究的煤礦是平頂山煤礦。煤礦的整體為單斜構(gòu)造，從西北方向到東南方向傾斜。淺部的地層是非常陡的，傾斜角已經(jīng)超過了60度，一些部位還存在倒轉(zhuǎn)。淺部的地層的傾角比較平緩，通常不會超過15度。礦井的部位存在斷層，在井田的中部還存在有褶皺。

礦井所在區(qū)域是非常復(fù)雜的，對地質(zhì)條件和水文條件都起到了決定性的作用。在這樣的環(huán)境下進行礦井生產(chǎn)，發(fā)生水害的幾率是非常高的。從2006年礦井投產(chǎn)以來，所發(fā)生的水害就已經(jīng)超過100次。到目前，礦井的水害減少了，但是需要面臨的重點問題就是地質(zhì)環(huán)境中的含水量減少，對礦井生產(chǎn)也會造成一定的影響。

2 預(yù)測預(yù)報中所涉及的內(nèi)容

預(yù)測預(yù)報中所涉及的內(nèi)容包括文字內(nèi)容和圖像內(nèi)容。其中，文字部分的內(nèi)容包括礦井區(qū)域的工程實際情況、地質(zhì)環(huán)境條件和水文條件、對礦井地段具有安全影響性的各種因素當(dāng)?shù)?。根?jù)預(yù)報所獲得的結(jié)果采取必要的技術(shù)處理措施[1]。出版部分的內(nèi)容包括礦井所在區(qū)域的平面圖、礦井所在區(qū)域的的具置以及剖面圖、礦井所在區(qū)域的的綜合柱狀圖、物探中產(chǎn)生異常所體現(xiàn)出來的特征圖等等。

3 提高地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的精確性的有效策略

3.1 提高地質(zhì)預(yù)報的精確性采用的技術(shù)方法

其一，提高地質(zhì)預(yù)報的精確性，可以采用綜合物探技術(shù)對礦井生產(chǎn)現(xiàn)場進行勘察，主要是探測疑點所在。當(dāng)勘察完畢之后，就要對礦井進行開采作業(yè)。在對礦井的特點以及疑點充分掌握的情況下進行挖掘、開采作業(yè)，就可以確保采掘工作樹立展開，整個的礦井生產(chǎn)都得以安全穩(wěn)定運行。

其二，提高地質(zhì)預(yù)報的精確性，可以采用分析軟件，應(yīng)用三維的地震數(shù)據(jù)體，對地質(zhì)情況采用動態(tài)分析的方式，同時還可以對礦井所在區(qū)域的環(huán)境變化實時了解，同時還可以采用這種技術(shù)方法分析采掘的頭面存在的異常，能夠?qū)μ厥獾牡刭|(zhì)條件以及地質(zhì)環(huán)境異常及時掌握，可以將危害的發(fā)生率降低。

其三，提高地質(zhì)預(yù)報的精確性，可以采用超前勘查的方法，將所獲得的結(jié)果進行對比驗證，綜合性地分析已經(jīng)存在的已存異常動態(tài)，采用倒退的方法對可能存在的異常進行綜合性分析，以將導(dǎo)水的斷層等查找出來[2]。

3.2 通過使用配套保障技術(shù)提高預(yù)測和預(yù)報的精準(zhǔn)性

其一，將檔案管理制度充分利用起來，對隱蔽性的工程信息采用檔案信息處理的方式進行記錄，包括工程地段的規(guī)格、比例、剖面圖和平面圖等等，都可以通過查閱檔案獲得信息，基于此對礦井生產(chǎn)所在地段的地質(zhì)情況和水溫情況充分了解，可以對突水災(zāi)害事故起到有效的預(yù)防作用。

其二，每個工作面都要做好信息收集工作，包括收作線所在位置都要詳細記錄，以將空煤柱放置在采空區(qū)中的合適位置，可以避免采空區(qū)發(fā)突水事故發(fā)生。

4 煤礦地質(zhì)預(yù)測技術(shù)以及預(yù)報技術(shù)的優(yōu)點

4.1 有助于優(yōu)化采礦設(shè)計

煤礦地質(zhì)預(yù)測技術(shù)以及預(yù)報技術(shù)的應(yīng)用，使得地質(zhì)構(gòu)造以及水文情況都得以明確，據(jù)此就可以將地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育所形成的規(guī)律推斷出來，由此將采區(qū)工作面的情況設(shè)計出來[3]。由于工作面的數(shù)量很多，就需要優(yōu)化設(shè)計，做好儲量的測算工作，可以調(diào)采出量，礦井生產(chǎn)效率得以提高。

4.2 預(yù)測技術(shù)和預(yù)報技術(shù)都具有很高的精確程度

預(yù)報大斷層具有很高的精確程度，特別是在對逆斷層進行預(yù)測的時候，能夠?qū)鄬拥奈恢靡约跋嚓P(guān)的情況都能夠提供詳細信息。

預(yù)報老空積水區(qū)，可以對其所在的提位置以及水量信息和水壓信息都能夠準(zhǔn)確預(yù)測，還可以采用探放措施，可以有效地避免突水事件。

綜上所述，礦井的生產(chǎn)過程中，危險系數(shù)是非常高的，主要是受到礦井所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和水文環(huán)境的影響，這就需要重視預(yù)測預(yù)報，提高預(yù)測預(yù)報的準(zhǔn)確性，據(jù)此優(yōu)化采掘設(shè)計，使礦井生產(chǎn)更具有科學(xué)性，以提高礦井經(jīng)濟利潤。

參考文獻：

[1]閆左峰.對進一步提高礦井地測防治水預(yù)測預(yù)報精準(zhǔn)性的研究[J].中國科技博覽，2013（25）：272-273.

工程物探技術(shù)論文范文第5篇

論文摘?要 簡述在煤炭資源的開發(fā)過程中所采用的幾種地質(zhì)勘探方法，采用綜合的地質(zhì)勘探方式可以有效的探查煤礦礦區(qū)的地質(zhì)情況，為煤炭的后續(xù)開發(fā)提供依據(jù)。

煤炭是中國的第一能源，煤炭生產(chǎn)在中國國民經(jīng)濟中具有舉足輕重的地位。中國東部許多老礦區(qū)的開采深度均在-800m以下，一些新建礦井的覆蓋層厚度便達600m，開采深度為-1000m左右。因此，中國東部煤礦已經(jīng)進入深部開采階段。深部開采礦井均為高產(chǎn)高效礦井，對煤田地質(zhì)工作提出了更高的要求，包括查明煤層中落差5m左右的斷層、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空區(qū)的空間分布形態(tài)，同時查明與水文地質(zhì)條件與瓦斯突出條件密切相關(guān)的煤層頂、底板巖性。

目前，煤礦深部開采中的地質(zhì)勘探技術(shù)是以地球物理方法為先導(dǎo)，其它基礎(chǔ)地質(zhì)手段加以配合，依托計算機技術(shù)實現(xiàn)地質(zhì)工作的動態(tài)管理是煤礦深部開采地質(zhì)勘探的特點。其工作模式可分為三個層面:1)井田范圍主要可采煤層開采地質(zhì)條件評價;2)采區(qū)地質(zhì)條件勘查;3)綜采工作面地質(zhì)條件超前探測。

而從現(xiàn)今的發(fā)展方向來看，煤礦深部開采地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展方向是將地球物理方法、基礎(chǔ)地質(zhì)勘探手段與地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行有機結(jié)合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數(shù)據(jù)，查明采區(qū)內(nèi)斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發(fā)育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統(tǒng)作為平臺建立礦井多元信息集成系統(tǒng)，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)等多元信息進行復(fù)合、綜合分析后建立預(yù)測與評價模型，實現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，為開采地質(zhì)條件的快速評價、生產(chǎn)地質(zhì)工作的動態(tài)管理、突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)變對策的制定提供技術(shù)支撐。

煤礦由于受礦井地質(zhì)條件差、斷層發(fā)育、煤厚變化大等地質(zhì)因素的影響，造成生產(chǎn)接續(xù)緊張，單靠一種勘探手段很難摸清煤層賦存狀況及構(gòu)造發(fā)育規(guī)律，采用綜合勘探方法，多種勘探手段結(jié)合并用，地面采用三維物探手段，井下先期施工多用途探巷，配合鉆探及井下物探等手段，針對影響生產(chǎn)的地質(zhì)因素開展各項專題研究，不斷進行資料的動態(tài)綜合分析，取得了較好的地質(zhì)效果，為礦井的安全高效生產(chǎn)提供了有利的地質(zhì)保障。

合理選擇勘探目的層，充分利用井下巷道，以大流量、大降深的井下放水試驗為主，鉆探與物探相結(jié)合，多種方法相互驗證、相互補充的綜合水文地質(zhì)勘探方法，是查清類似礦井水文地質(zhì)條件，解放受水害威脅的下組煤的有效技術(shù)途徑。

1 傳統(tǒng)水文地質(zhì)勘探

1.1 方法

受巖溶承壓水威脅的礦井，底板突水是各類因素綜合作用的結(jié)果，突水機理主要包括:1)巖溶裂隙水網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育情況，是發(fā)生底板突水的物質(zhì)基礎(chǔ);2)隔水層的厚度及巖性特征，是突水的制約因素;3)采礦活動造成底板的破壞，是底板突水的誘導(dǎo)因素;4)斷裂構(gòu)造及原生構(gòu)造裂隙的發(fā)育程度，是導(dǎo)致底板突水的關(guān)鍵因素;5)水壓與礦壓的偶合作用也是導(dǎo)致底板突水的重要因素。因此，水文地質(zhì)條件的探查范圍包括了巖溶裂隙水網(wǎng)絡(luò)發(fā)育規(guī)律、隔水層的厚度及巖性變化、斷裂構(gòu)造及底板裂隙的發(fā)育規(guī)律及發(fā)育程度、含水層水位變化規(guī)律等。

1.2 傳統(tǒng)方法的局限性

而任何一種單一的勘探方法，只能大致探明某一種突水因素，如:采用傳統(tǒng)的地面鉆探、抽水及注水試驗，只能探明某一點的巖溶發(fā)育及富水情況，對于整個開采范圍的富水規(guī)律難以有效的探明。另外，礦井突水是一個十分復(fù)雜的問題，不可能用一個統(tǒng)一的規(guī)律進行描述，也就是說，隨著空間的變化，水文地質(zhì)條件發(fā)生變化，各類突水因素在突水過程中的作用相互交替變化，如:斷層導(dǎo)水型突水，構(gòu)造的突水機理起到了主導(dǎo)作用，而底板破壞型突水，采礦動壓是突水的關(guān)鍵因素。因此，要防止底板突水，就必須對各類突水因素進行全面探查，有針對性的實施綜合治理，才能有效的防止水害事故的發(fā)生。對水文地質(zhì)條件的探查，采用單一的探查方法顯然是不夠的。

2 采用綜合方式進行地質(zhì)勘探

2.1 采區(qū)地面地震勘探

采區(qū)設(shè)計前，通過采用地面地震勘探手段，查明采區(qū)構(gòu)造形態(tài)和斷層發(fā)育規(guī)律，查明煤層賦存狀況及底板起伏形態(tài)，對影響開采的含水層富水性進行評價，并提出水害防治措施，為采區(qū)設(shè)計提供可靠的地質(zhì)資料。

同時本階段的主要工作也是進一步查明采區(qū)范圍內(nèi)的小構(gòu)造，包括落差5m左右的斷層、陷落柱和采空區(qū)的空間分布形態(tài)，根據(jù)采區(qū)銜接的要求，應(yīng)提前布置實施?，F(xiàn)已成熟的探測技術(shù)包括三維地震勘探、瞬變電磁法、礦井直流電法和鉆探。地面物探方法較礦井物探方法施工簡單，探測效率也高，但受到地表條件的限制。因此，在地表條件允許的前提下，三維高分辨率地震勘探技術(shù)是首選方法。

2.2 微動測深勘查

微動是一種在時間域和空間域都極不規(guī)則的震動現(xiàn)象。根據(jù)波動理論，微動記錄既包含有體波也包含有面波。由于在大多數(shù)情況下，微動的震源是在地表面或海底面，在微動中的面波成分相對于體波成分來說占絕對優(yōu)勢，微動測深勘查方法就是利用這一占絕對優(yōu)勢的面波來反演地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。同時，依據(jù)觀測形式的不同微動測深探查主要分為一下幾種形式:1)單點勘查。單點勘查方式觀測臺陣，一般由兩個不同半徑的同心圓(內(nèi)接正三角形)組成，在圓心和圓周上內(nèi)接正三角形頂點處各設(shè)置一套微動觀測儀。這種觀測方式勘查深度與臺陣的大小成正比。根據(jù)勘查深度的要求，可采用由3個或3個以上不同半徑的同心圓組成觀測臺陣;2)測線勘查。轉(zhuǎn)貼于 在煤田勘查這種大面積勘探中，單點勘查已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求?？刹捎脺y線(剖面)觀測系統(tǒng)，獲得S波速度剖面成果圖。在測區(qū)內(nèi)按一定間距布置這樣的測線，可實現(xiàn)二維微動測深勘探，并反演測區(qū)三維S波速度結(jié)構(gòu)，結(jié)合鉆孔及其它地質(zhì)資料，可進一步解釋速度異常區(qū)域的地質(zhì)意義;3)平面探查。在礦區(qū)或者要求更精細的勘探，在儀器數(shù)量足夠多的情況下可采用平面觀測，并反演測區(qū)三維S波速度體，從而圈出速度異常體或者面。

2.3 井下鉆探及綜合物探

在放水試驗對主要含水層的富水性達到宏觀控制(礦井、采區(qū))的基礎(chǔ)上，對富水區(qū)的每一工作面，針對不同的條件，采用各種物探手段，探明局部導(dǎo)水構(gòu)造、隔水層變薄帶及局部富水帶，再用少量的鉆探手段進一步驗證，有針對性的重點布置注漿改造、疏水降壓等治水工程。

1)井下直流電法透視:從大的范疇來說，井下直流電法透視仍屬于礦井直流電法。其目的是探測采煤工作面內(nèi)部的導(dǎo)水構(gòu)造、底板含水層的集中富水帶。許多礦區(qū)的研究和試驗證明，井下直流電法透視是探測水文地質(zhì)異常區(qū)最為有效的物探方法之一。2)TEM探測:瞬變電磁法(簡稱TEM)，它是利用大功率的發(fā)射裝置向鋪設(shè)在地面的矩形線圈(或稱發(fā)射框)發(fā)送雙極性大電流，在電流開啟和關(guān)斷時，由于電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生電壓脈沖，電壓脈沖的衰減產(chǎn)生感應(yīng)磁場(即一次磁場)。一次磁場隨著時間的推移，在地下介質(zhì)中產(chǎn)生渦流。地下渦流的變化又生產(chǎn)二次磁場，由于不同地質(zhì)體其電性特征存在差異，其二次場的衰減亦存在差異。因此，通過研究二次場的衰減規(guī)律，可達到推測、分析地下地質(zhì)異常體的目的。TEM探測可以探測不同高程的相對富水區(qū)，以便有針對性的采取防治水措施。3)彈性波CT:即地震層析成相技術(shù)，可以推測主要構(gòu)造的發(fā)育情況，但由于該項技術(shù)起步比較晚，還有待于進一步完善提高。4)瑞利波:利用瑞利波探測技術(shù)可以對掘進巷道前方的地質(zhì)異常體，特別是斷裂構(gòu)造進行超前探查，預(yù)防突遇斷層出水。該項技術(shù)對于探測前方構(gòu)造效果較好。

另外，通過坑透、槽波、脈沖干擾試驗等手段，也可以探測地質(zhì)及水文地質(zhì)異常區(qū)。綜上所述，對于受底板巖溶水害威脅的礦區(qū)，對水文地質(zhì)條件的探查，應(yīng)以各種規(guī)模的放水試驗為主要探查手段，以此為基礎(chǔ)，采用多種物探及鉆探手段，對局部的水文地質(zhì)異常區(qū)進一步查明，達到相互補充、相互驗證，充分體現(xiàn)多種勘探方法的綜合效應(yīng)，可取得十分顯著的技術(shù)效果。

3 結(jié)論

煤礦開采地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展方向是將地球物理方法、基礎(chǔ)地質(zhì)勘探手段與地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行有機結(jié)合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數(shù)據(jù)，查明采區(qū)內(nèi)斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發(fā)育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統(tǒng)作為平臺建立礦井多元信息集成系統(tǒng)，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)等多元信息進行復(fù)合、綜合分析后建立預(yù)測與評價模型，實現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，為開采地質(zhì)條件的快速評價、生產(chǎn)地質(zhì)工作的動態(tài)管理、突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)變對策的制定提供技術(shù)支撐。

參考文獻

[1]田茂虎，馬培智.埠村煤礦下組煤綜合水文地質(zhì)勘探方法[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2006，33(2):59-60，63.

[2]趙艷斌.綜合地質(zhì)勘探方法在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2008，4:49-50.

[3]卜昌森，張希誠.綜合水文地質(zhì)勘探在煤礦巖溶水害防治中的應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2001，29(3):32-34.