多手段物探技术在露天矿山边坡地质勘探中的应用论文_王言雨

多手段物探技术在露天矿山边坡地质勘探中的应用论文_王言雨

山东省鲁南地质工程勘察院 山东 济宁 272100

摘要:多手段物探技术在露天矿山边坡的地质勘探中意义重大。本文以某露天矿山边坡地质勘探为工程背景,展开论述,首先描述了工程概况,然后介绍了多手段物探的技术特点,并简述了工作方法及流程,最后对该露天矿山边坡地质进行了AGI探测、EH4探测结果分析,最终取得较为理想的效果。旨在为露天矿山边坡的地质勘探工作提供一定的参考,进而保障后续矿山开采工作的安全。

关键词:多手段物探技术;露天矿山边坡地勘;AGI探测;EH4探测

引言

近些年来,AGI探测与EH4探测作为主要的露天矿山边坡地勘探测技术得到了人们的广泛关注与认可。其中AGI探测技术主要是根据矿石电性的不同,通过研究人工电厂的分布来得到矿山边坡地质体的地下分布和形态。而EH4勘探技术主要是通过分析卡尼亚视电阻率公式与趋肤深度公式来得到大地底层构造特点及特性分布。我们应该引起高度的重视。

一、工程概况

选择某露天金属矿山作为研究对象,本矿山的构造方向问北北东方向以及北西西向,内部地质构造十分复杂多样,岩浆活动频繁,出露部分相对较少。在矿区内地层主要以花岗岩体为主,露天矿矿体的埋藏量较低,延伸水平高,集中度较高,同时可以划分为两个区域。露天矿山边坡地勘技术主要针对西区进行使用,该区域的丘陵地带地势较多,起伏变化大,高差也比较高,矿区内存在破碎特征。

二、多手段物探技术简介

1.AGI探测技术

AGI探测技术作为一种新兴探测技术,其核心原理是借助于岩石电性差异来进行探测,从而了解地下分布的相关信息,以此来解决具体的地质环境问题。在实施该技术时,需要提前做好电极的布置工作,通过向地下输入直流电的方式来产生电场,同时进行仪器观测与分析,进而了解电流规律、基本特征,同时推断出相应的电阻率断面,完善测量信息,推断出地下面状信息并在该基础上进一步分析地质体的相关情况,解决各种地质相关问题。

2.EH4探测技术

EH4探测技术主要借助于太阳风、雷电入射后在地面上形成的天然磁场来进行大地岩土层的探测,该技术主要探测的信号是激发场原信号,能够通过垂直入射分析的方式对岩石的电性差异进行分析,结合卡尼亚电阻率公式来进行电性差异的分析与调整,并建立完善的电阻率变化信息,最终可以确定大地底层的构造特征与分布特点。

3.勘探的工艺方法及流程

选择不同的勘探工艺技术与方法往往需要对应想要的工作流程。其中AGI高密度测量法可以选择组合测量的模式,首先做好工程范围、大小的整体设计与管理,随后进行现场布线,做好设点与测量工艺处置,最后则需要做好数据测量与演算。在进行大地电磁探测时则需要做好现场的前期勘察工作,做好垂直磁棒的布置并及时连接主机。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合地质条件与情况进行现场参数的确认,选择合适的参数并进行数据调整,否则就会由于排除干扰的条件不充分,还需要重新进行采集。在应用EH4大地探测技术时技术流程与上述AGI高密度测量法类似,所以就不再进行赘述了。

三、露天边坡地质勘探应用

1.剖线布置

在进行现场探测剖线布置时,要结合具体的地形条件来进行调整。现场共包括了6条探测剖线线路,根据坑内侧向外侧延伸的方式进行线路布置,可以保持线路的垂直关系。其中,EH4可以实现线路整体覆盖,AGI高密度电阻的探测能够结合测线进行协同探测和调整,具体的布线方式也要根据国家相关领域技术规范来进行操作。AGI高密度电阻率探测法需要采用单挑剖线、6m极距的模式,所以设计布点还要纳入其中,不同的线路长度为500~700m,这样就可以适应AGI高密度电阻率探测法的客观设计要求,提升系统的兼容性。

2.AGI探测结果分析

AGI高密度电阻率探测法具有很强的适应性,在进行结果分析时需要先导出文件数据,随后将其在平面上展示出来,利用二维分析处理模型来进行反演分析,随后结合地球物理的条件进行修正,从而提升整体的兼容性,最后则采用电导率数据进行处理,获得地层电性图形。在探测剖线的位置方面,线路跨越了矿坑的边界区域,整体走向为东西走向,东侧相对比较低,根据反演断面的图例就可以进一步获得相应的分布范围。结合相应的地质资料来看,两侧的电阻率差异主要是来源于地质构造方面的差异,探测线剖线中部区域所在位置能够推段出边界线的具体情况,倾角相对较小,结合已经掌握的地质资料来看,其构造与系统基本吻合,所以本区域内的断层宽度适中,可以断定其属于低阻体类型。结合后期的地表水研究结果以及其他钻探成果来看,可以推断出这个区域的断层应该为含水层。探测剖线需要对应不同的位置,在存在低阻体的情况下,深度约为30,后期则需要根据地表水以及地质钻探的情况来进行推断,本次研究对象推断为地表含水层,这是由于可以对应的边坡边界区域位于矿坑内部。对应的探测剖线则是以边界线为主,内部则是随着开挖的痕迹发生变化,存在两边界相交的情况,相交位置位于下部区域,对应边坡的系统稳定性具有一定的影响。

3.EH4探测结果分析

在进行数据处理时需要采用不同的处理软件来进行处理,而EH4探测技术可以选择反演分析的方式来实施。在反演分析时发现,深度约为1000m,结合相关地质资料进行探讨,发现高阻区域属于V字型分布,所以存在多组构造类型,其中就包括反演西侧构造以及北北西的走向,倾角较小,结合现阶段掌握的资料以及地形图来看,构造与断层吻合,这一点与AGI的测试结果基本吻合。在构造走向判断方向上,倾角的角度较大时,可以推断出属于矿坑西侧的内部发展,深度约为600m。在这个区域当中,深度、宽度的整体数值较大,同时还存在2组大构造,所以该区域也可以推断为属于次生构造,需要对该区域予以充分的关注。在矿坑开挖后,断层与边坡也会相互影响,从而出现边坡下部边界出现变化的情况,该过程对于边坡的系统稳定性具有一定的要求。

通过二维反演断面图对比分析不难发现,EH4探测技术相比于AGI探测技术,其在针对深度较大的区域时诊断的效率与准确性较高,而在深度较小的情况下则不如AGI探测技术针对性强,容易出现误差较大的情况。所以,在实际操作过程中融合两种技术,共同进行操作任务可以很好的完成技术应用,从而确保探测的效果,达到预期的标准要求。

总结

综上所述,AGI探测技术与EH4探测技术在露天矿山的边坡地质勘探中占有重要地位,且勘探效果较为理想。通过结果分析,我们可以得出矿山边坡地质体的具体形态分布与特点,能为后续矿石开采的方案设计及安全生产提供可靠的保障。因此,我们应该熟练掌握AGI探测技术与EH4探测技术,并加强该技术的完善与新型技术的研发,进而确保矿石开采工作的顺利进行。

参考文献

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论文作者:王言雨

论文发表刊物:《防护工程》2019年8期

论文发表时间:2019/8/2

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