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摘要：物探技术在我国煤矿地质探测过程中的应用范围相对较广，并在其中发挥着极为重要的作用和价值。在煤矿的实际开采过程中难免会遇到各种各样的难以抗拒的自然灾害或地质异常等状况，不但对煤矿的开采效率造成不利影响，还会带来极大的安全隐患和事故风险，进而威胁矿区作业者的生命安全。因此在煤矿地质探测过程中应对自身所使用的的探测技术进行不断革新，以提升开采效率，降低开采风险。经调查发现，物探技术的有效应用可深入了解和掌握采煤层结构，从而为有效规避开采过程中地质灾害的发生起到关键作用。进而提高煤矿开采的安全性及煤炭企业的经济效益和社会效益，并为煤矿行业的发展起到积极推动作用。
关键词：地质灾害;物探方法;高密度电法
引言
煤矿开采作业中，由于地质条件复杂、多样，很多地质结构不稳定的区域容易受到地质灾害影响，诱发严重的安全事故。因此，在煤矿开采前应该对矿区地质条件进行仔细、全面的勘查，结合勘查结果来分析矿区地质情况，针对性制定预案防控地质灾害。随着勘探技术不断进步，地质灾害勘查工作中开始广泛应用物探方法，可以有效减少主客观因素的干扰影响，提升勘探效率和质量，为煤矿后续开采提供精准可靠的数据支持。综合分析研究地质灾害勘查中物探方法应用情况，便于积累经验，以指导后续相关工作。
1物探技术的介绍
物探技术是一种重要的地质勘查方法，主要运用物理技术进行操控，它是以物质之间的物性差异作为基础，勘查多种地质灾害。物探技术非常现代化，它有很多优点，勘查快速、成本低、省时间、勘查准确，其最大的优势是可以做到无损检测，可以运用于敏感地区，在钻探之前可以掌握地质的初步情况。通过仪器勘查可以勘探地质的结构以及物质的组成，也能够确定滑坡体形态特征，为灾害分析提供重要的科学报告。伴随科技的发展，信息技术和计算机技术与物探技术逐渐融合在一起，工程勘查的质量逐渐提升，能获取的可靠信息不断增多。
2物探在地质灾害勘察中的利用
2.1高密度电法的应用
高密度电阻率法也叫自动电阻率法，是直流电法，它的功能就是于四极测深和电剖面法相结合。根据前人的经验，高密度电法是最为有效、合理的物探勘察方法，它能对地下的不良地质体（采空区、溶洞、地下水、断裂破碎构造带）进行探测，并成图。高密度电法是目前采空区、岩溶地区最普遍、有效的探测方法，它具有精度高、效果显著、效果好等特点，可以有效对这些地区规模、形态、位置进行探测，得出剖面能体现出较多信息。高密度电法数据采集多使用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DUK-2A（DZD-6A）一体电法测量系统和终端选址开关电极及专用电缆设备。野外施工一般采用60～120个电极组合的温纳装置进行测量，点距1～5m，排列长度60～600m（根据施工现场实际情况而定）。野外测量数据传输到计算机进行处理，对异常点及突变点进行重复观测，以确保野外测量数据真实、可靠。资料处理首先将数据回放到计算机中，高密度电法资料处理是将仪器测量结果通过传输软件传输到电脑中，进行坏点删除、地形校正、格式转换，然后应用高密度电法反演软件（RES2DINV）对原始资料进行计算、分析、处理，最后进行地质解释。野外物探测线按设计布置的起止点，用GPS现场实地放点，在施测时，用皮尺丈量确定测点点位。工作之前对仪器及电缆进行全面检查，保证仪器正常，电缆内无坏道。每个台班至少有一名工程师级以上的职技术人员在场指挥施工，亲自操作仪器并做好记录。每天的野外工作完成后，及时对数据进行初步解释，绘制出初步解释的物探解释断面图，同时对各个原始记录进行评价，发现不符合要求的原始记录要查明原因，并进行返工重测。野外施工和室内资料处理，严格按有关规程、规范执行。为了检查高密度电法测量工作精度，需对工作量的30%做重复检验，确保资料数据的合规性。高密度电法资料处理是将仪器测量结果通过传输软件传输到电脑中，进行坏点删除、地形校正、格式转换，然后将数据导入Surfer软件，做视电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合已有地质资料做地质解释，并绘制出物探成果解释图。由于高密度电法是一种体积探测方法，即每个探测点所测得的视电阻率值反映的是以测点为中心一定范围土岩层随深度变化的加权平均效应，对应解释到的土洞的物探异常位置，其实际位置可能会有所偏差，即物探解释的低阻异常往往要比实际的规模要大。
2.2放射性元素勘测法
放射性元素勘测法，在矿区通过检测矿层放射物质衰减情况，用于判断和反馈矿层中放射元素浓度，精准定位矿区采空区。此种方法的勘测精度较高，操作简单便捷、成本低，因此在煤矿地质灾害勘查中应用较为广泛。结合煤矿地质灾害勘查工作特性来看，氡元素是煤矿地质灾害勘查主要元素之一，均匀分布在矿层中，并且会产生连续性变化。该元素转移和聚集期间性质也会产生变化，一旦变化即可监测到异常活动。在这样环境下，氡元素逐渐转移到采空区，结合氡元素数据信息变化情况预测和分析采矿区地质灾害情况。地层内氡元素含量升高，可通过测量氡元素密度，确定采空区或裂缝的位置。基于此种方式，便于全面掌握煤层破裂情况，摸索煤矿地质灾害发生规律，预测可能产生的滑坡灾害发生几率。因此，通过对氡元素含量精准测量，便于精准定位采空区具体位置和范围，并对裂缝张开度、连通性进行有效观察分析。另外，随着地下温度逐步升高，煤矿地层中氡元素含量随之增加，因此，借助氡元素测量技术，还可以精准探测地下火源温度高低和具体位置，规避后期可能产生的地质灾害。放射性元素勘测方法操作便捷，流程简单，但监测结果单一，并且勘测精度相较于前一种方法而言有所不足，可以大致反映矿区地质条件，难以获取精准可靠的结果，还有待进一步完善。
2.3瞬變电磁法
瞬变电磁技术是基于电磁感应原理而发展起来的重要勘查技术，它是借助接地线向地底下发动脉冲磁场，根据脉冲磁场引发的二次感应涡流场确定出勘查结果，它使用同点组合的勘测方式，具有很强的分辨力，可以非常准确地勘查地形并提供更多可靠的地形信息，不会受地形的影响，工作效率很高，适合用于多种地形的勘查。通过该技术可以准确确定堆积床的形态、滑坡堆体积的厚度、底层的结构，为滑坡地质灾害提供准确的地质资料，切实降低地质灾害发生的概率。
结语
物探是一门非常实用的勘察方式，也是非常复杂的，在测量的同时也要考虑周围环境因素所造成的干扰，在处理数据时，也要参照地质因素，最后结合钻探成果，才能做出结论。在地质灾害频发的今天，在勘察中能有效地利用物探的优势，就能在防灾减灾、工程治理中占据主导地位。
参考文献
[1]徐怀峰.物探方法在滑坡地质灾害勘察中的应用分析[J].山东工业技术，2019（12）：126.
[2]房浩，李晨，雷晓东，杜显祥，孙杰夫，韩宇达.东南沿海典型浅覆盖区高密度电阻率法残坡积层测深研究[M].北京：地质出版社，2005.
[3]周燕云二十四道高分辨率数字地震仪[J].国外地质勘探技术，1981（8）：48.
[4]林大江，赵永超.基于物探技术的滑坡地质灾害勘查研究[J].中国金属通报，2020（4）：203-204.
[5]李生乾.物探技术在滑坡地质灾害勘查中的应用[J].世界有色金属，2018（23）：256，258.
关键词：地质灾害;物探方法;高密度电法
引言
煤矿开采作业中，由于地质条件复杂、多样，很多地质结构不稳定的区域容易受到地质灾害影响，诱发严重的安全事故。因此，在煤矿开采前应该对矿区地质条件进行仔细、全面的勘查，结合勘查结果来分析矿区地质情况，针对性制定预案防控地质灾害。随着勘探技术不断进步，地质灾害勘查工作中开始广泛应用物探方法，可以有效减少主客观因素的干扰影响，提升勘探效率和质量，为煤矿后续开采提供精准可靠的数据支持。综合分析研究地质灾害勘查中物探方法应用情况，便于积累经验，以指导后续相关工作。
1物探技术的介绍
物探技术是一种重要的地质勘查方法，主要运用物理技术进行操控，它是以物质之间的物性差异作为基础，勘查多种地质灾害。物探技术非常现代化，它有很多优点，勘查快速、成本低、省时间、勘查准确，其最大的优势是可以做到无损检测，可以运用于敏感地区，在钻探之前可以掌握地质的初步情况。通过仪器勘查可以勘探地质的结构以及物质的组成，也能够确定滑坡体形态特征，为灾害分析提供重要的科学报告。伴随科技的发展，信息技术和计算机技术与物探技术逐渐融合在一起，工程勘查的质量逐渐提升，能获取的可靠信息不断增多。
2物探在地质灾害勘察中的利用
2.1高密度电法的应用
高密度电阻率法也叫自动电阻率法，是直流电法，它的功能就是于四极测深和电剖面法相结合。根据前人的经验，高密度电法是最为有效、合理的物探勘察方法，它能对地下的不良地质体（采空区、溶洞、地下水、断裂破碎构造带）进行探测，并成图。高密度电法是目前采空区、岩溶地区最普遍、有效的探测方法，它具有精度高、效果显著、效果好等特点，可以有效对这些地区规模、形态、位置进行探测，得出剖面能体现出较多信息。高密度电法数据采集多使用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DUK-2A（DZD-6A）一体电法测量系统和终端选址开关电极及专用电缆设备。野外施工一般采用60～120个电极组合的温纳装置进行测量，点距1～5m，排列长度60～600m（根据施工现场实际情况而定）。野外测量数据传输到计算机进行处理，对异常点及突变点进行重复观测，以确保野外测量数据真实、可靠。资料处理首先将数据回放到计算机中，高密度电法资料处理是将仪器测量结果通过传输软件传输到电脑中，进行坏点删除、地形校正、格式转换，然后应用高密度电法反演软件（RES2DINV）对原始资料进行计算、分析、处理，最后进行地质解释。野外物探测线按设计布置的起止点，用GPS现场实地放点，在施测时，用皮尺丈量确定测点点位。工作之前对仪器及电缆进行全面检查，保证仪器正常，电缆内无坏道。每个台班至少有一名工程师级以上的职技术人员在场指挥施工，亲自操作仪器并做好记录。每天的野外工作完成后，及时对数据进行初步解释，绘制出初步解释的物探解释断面图，同时对各个原始记录进行评价，发现不符合要求的原始记录要查明原因，并进行返工重测。野外施工和室内资料处理，严格按有关规程、规范执行。为了检查高密度电法测量工作精度，需对工作量的30%做重复检验，确保资料数据的合规性。高密度电法资料处理是将仪器测量结果通过传输软件传输到电脑中，进行坏点删除、地形校正、格式转换，然后将数据导入Surfer软件，做视电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合已有地质资料做地质解释，并绘制出物探成果解释图。由于高密度电法是一种体积探测方法，即每个探测点所测得的视电阻率值反映的是以测点为中心一定范围土岩层随深度变化的加权平均效应，对应解释到的土洞的物探异常位置，其实际位置可能会有所偏差，即物探解释的低阻异常往往要比实际的规模要大。
2.2放射性元素勘测法
放射性元素勘测法，在矿区通过检测矿层放射物质衰减情况，用于判断和反馈矿层中放射元素浓度，精准定位矿区采空区。此种方法的勘测精度较高，操作简单便捷、成本低，因此在煤矿地质灾害勘查中应用较为广泛。结合煤矿地质灾害勘查工作特性来看，氡元素是煤矿地质灾害勘查主要元素之一，均匀分布在矿层中，并且会产生连续性变化。该元素转移和聚集期间性质也会产生变化，一旦变化即可监测到异常活动。在这样环境下，氡元素逐渐转移到采空区，结合氡元素数据信息变化情况预测和分析采矿区地质灾害情况。地层内氡元素含量升高，可通过测量氡元素密度，确定采空区或裂缝的位置。基于此种方式，便于全面掌握煤层破裂情况，摸索煤矿地质灾害发生规律，预测可能产生的滑坡灾害发生几率。因此，通过对氡元素含量精准测量，便于精准定位采空区具体位置和范围，并对裂缝张开度、连通性进行有效观察分析。另外，随着地下温度逐步升高，煤矿地层中氡元素含量随之增加，因此，借助氡元素测量技术，还可以精准探测地下火源温度高低和具体位置，规避后期可能产生的地质灾害。放射性元素勘测方法操作便捷，流程简单，但监测结果单一，并且勘测精度相较于前一种方法而言有所不足，可以大致反映矿区地质条件，难以获取精准可靠的结果，还有待进一步完善。
2.3瞬變电磁法
瞬变电磁技术是基于电磁感应原理而发展起来的重要勘查技术，它是借助接地线向地底下发动脉冲磁场，根据脉冲磁场引发的二次感应涡流场确定出勘查结果，它使用同点组合的勘测方式，具有很强的分辨力，可以非常准确地勘查地形并提供更多可靠的地形信息，不会受地形的影响，工作效率很高，适合用于多种地形的勘查。通过该技术可以准确确定堆积床的形态、滑坡堆体积的厚度、底层的结构，为滑坡地质灾害提供准确的地质资料，切实降低地质灾害发生的概率。
结语
物探是一门非常实用的勘察方式，也是非常复杂的，在测量的同时也要考虑周围环境因素所造成的干扰，在处理数据时，也要参照地质因素，最后结合钻探成果，才能做出结论。在地质灾害频发的今天，在勘察中能有效地利用物探的优势，就能在防灾减灾、工程治理中占据主导地位。
参考文献
[1]徐怀峰.物探方法在滑坡地质灾害勘察中的应用分析[J].山东工业技术，2019（12）：126.
[2]房浩，李晨，雷晓东，杜显祥，孙杰夫，韩宇达.东南沿海典型浅覆盖区高密度电阻率法残坡积层测深研究[M].北京：地质出版社，2005.
[3]周燕云二十四道高分辨率数字地震仪[J].国外地质勘探技术，1981（8）：48.
[4]林大江，赵永超.基于物探技术的滑坡地质灾害勘查研究[J].中国金属通报，2020（4）：203-204.
[5]李生乾.物探技术在滑坡地质灾害勘查中的应用[J].世界有色金属，2018（23）：256，258.