综合物探方法在煤矿采空区探测中的应用

简述我国煤矿事故的原因,总结地球物理方法在煤矿采空区和溶洞中的应用.详细分析采空区和溶洞的地球物理特征,利用高密度电法浅部探测能力强,尤其对低阻敏感的特征,并结合具有较深探测能力的浅层地震反射,查明工区采空区和溶洞分布特征、充水情况和裂隙的发育程度.     

综合物探在防汛墙抛石探测中的应用

为了查清施工区域综合改造防汛墙下散体大块石的埋置深度及分布范围。根据场地的地球物理条件,选择瑞雷面波法和高密度地震映像法进行探测,结合反演软件进行解释,并对探测结果用钻孔验证,为该防汛墙工程的施工提供技术指导。探测结果表明,综合物探的勘查效果快速准确,值得在类似的工程中大力推广。     

综合地球物理方法探测地裂缝发育及展布

基于探地雷达法与高密度电阻率法对地裂缝展布及发育特征进行探测的有效性进行了研究,以华北平原中西部某地裂缝发育区为研究对象,结合场地实测资料构造了研究区内典型地裂缝的地质-地球物理特征正演模型,分析了研究区内地裂缝的探地雷达及电阻率的理论响应特征,总结出了不同发育程度及空间展布的地裂缝在探地雷达及高密度电阻率法成果中的组合判识模式,即结合高密度电阻率法与地质雷达探测成果对地裂缝的平面展布进行定位,在此基础上利用高密度电阻率反演成果对地裂缝的发育程度及延深进行识别。理论及实验结果表明,利用上述两种方法组合探测地裂缝的展布及延展特征是高效、可行的,发挥了各自的优势,压制了单一地球物理方法的多解性。     

瓦斯突出地球物理场的介质分布特征

研究了瓦斯突出地球物理场的介质分布特征,从关键层成因机制及其与宏观地质构造之间的关系探讨了其空间分布特征;应用岩石力学,弹塑性力学理论确定了工作面前方应力墙的位置和宽度,为地球物理方法在瓦斯突出灾害预测中的应用奠定了物理性质基础。     

三峡重庆库区深部地球 物理特征与断裂构造

为了深入研究三峡重庆库区岩石圈动力学特征及其对断裂构造活动的控制和影响,并为之提 供基础资料,为三峡重庆库区地震、地质灾害的监测与防治提供基础依据,在已有地球物理资料的基础 上,从综合地球物理研究角度出发,通过实测地震测线资料的再解释,采用新的处理技术方法,对本区的 东西向主剖面和南北向支测线的地震测深资料进行二维射线追踪处理、Pg波成像;选用场分离技术、位 移数字成像技术重新处理了重力和航磁资料,通过联合反演来建立深部二维构造剖面,对剖面所揭示的 基底构造特征和地壳结构特征、主要断裂构造特征以及莫霍面的起伏特征进行了精细分析和细致研究, 从地球物理平面场特征出发建立了岩石圈构造三维框架。研究结果表明,这样的研究思路准确、方法得 当,结论可靠;沿该剖面,把可解译的断裂分为Ⅲ级:Ⅰ级为超岩石圈断裂;Ⅱ级为壳断裂;Ⅲ级为盖层断 裂。依据地球物理特征,准确揭示了库区的断裂构造特征,达到了预期效果。     

音频大地电磁法对隐伏储热构造的识别与应用——以贵州省石阡县地热靶区勘查为例

为加快省内地热资源勘查评价工作,提高勘查效率、降低开发风险,特别是在隐伏储热构造区必须开展水文地质调查和地球物理勘探。主要运用音频大地电磁法(AMT),对贵州石阡县城西部地区的隐伏储热构造进行探测,通过分析实测AMT剖面电性结构,结合区域地质构造和热储地层的分布关系、岩石物性基础和隐伏储热构造特征,确定了研究区隐伏储热构造的空间展布特征以及储热盖层的分布,为划定地热靶区提供参考依据。     

探地雷达在调查地下人工构(建)筑物中的应用

运用探地雷达对武汉市汉阳区月湖一建筑场地下人工混凝土基础以及青山区某公寓建筑场地地下人防工程进行探测定位。通过工程实例,从探测原理、技术方法、成果分析等方面,介绍了在城市工程建设中探地雷达在调查地下人工构(建)筑物中的成功应用。对探地雷达剖面的处理分析,圈定了测区内多块建筑场地地下混凝土结构的平面分布范围,为建设工程的地基处理设计和桩基施工定位提供重要资料;探地雷达剖面不仅能精确显示人防工程的平面边界位置,而且还能反映人防工程的内部结构特点。     

良渚遗址古水系调查中的综合地球物理方法

为了快速查明良渚古城外古水系及文化堆积层的分布特征,进而揭开良渚古城所依赖的地理环境背景的面纱.运用综合地球物理方法进行调查研究,包括磁法、高密度电法、探地雷达和放射性测量等.对这些方法的研究结果进行综合对比,形成最终的地球物理解释结果,并将该结果与钻探资料进行对比验证.野外地球物理探测结果表明：这些地球物理方法对古水系沉积和文化堆积层均有较明显的反映,探测结果与钻探结果较好地吻合,说明地球物理方法是有效、可行且经济的考古勘探方法.研究结果也表明,多种地球物理方法互相对比、验证,有利于对异常目标的识别和判断.     

高密度电阻率法在采空区探测中的应用

简述了高密度电阻率法的基本原理和资料解释分析的方法.高密度电阻率法是一种具有成本低、效率高、采集信息丰富并且探测精度高的地球物理探测技术.采用高密度电阻率法,结合全站仪测量空间坐标数据进行地形校正,针对采空区的复杂状况,选用不同的极距,在复杂的采空区地表布设了5条测线,完成了3 679个测点的测量.结合测区地质状况和异常的特殊形态,通过数据处理,确定了采空区的分布位置,取得了良好的探测效果,证明了高密度电阻率法在当今工程地质勘察中具有很大的优势.     

用测氡技术探测采空区位置与范围的探讨

本文通过对氡的地球物理化学性质的分析,探讨了用测氡技术探测煤矿地下采空区的位置与范围,并经在漳村煤矿的实际应用和验证,取得了良好效果。     

地震波层析成像探测技术与水平定向钻拉管技术在地下障碍物探测中的应用

顶管施工属于非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,该项技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。但是,在顶管施工过程中一旦遇到地下障碍物,将导致顶管顶力突然增大,顶管顶进方向偏离设计轴线,严重影响顶管施工的顺利进行。福州市某污水顶管施工需要穿越河道,通过前期资料收集发现,河道两侧可能存在护岸抛石等地下障碍物。为了查明护岸抛石的分布情况,综合应用了地震波层析成像探测技术与水平定向钻拉管技术进行探测,既为后期顶管施工的顺利进行提供了参考依据,又降低了探测成本,提高了探测效率。     

深地科学领域的若干颠覆性技术构想和研究方向

习近平主席指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”,开发深地资源已经成为未来中国科技发展的重要方向。然而,目前人类对于地球深部的认知相当匮乏,国际上ICDP与GFZ等研究组织已经开展深地科学基本规律研究。因此,超前布局、抢占深地研究高地、积极推动深地基础前沿大科学问题探索已迫在眉睫。本文从深地能源和人类生存的角度出发,深度剖析了深地资源开发和深地空间利用的必然趋势,提出向地球深部进军研究的3个层次内容,即深地地质结构探测、深地行为规律研究及深地环境利用与资源开发。同时,围绕关系国家全局的地下空间资源开发、能源储备、核废料处置等国家长远战略,提出深地科学研究领域的3个颠覆性技术构想,即深地矿产资源的流态化开采、深地空间与地下城市、深地实验室与深地空间舱。最后,针对深地岩石力学、深地渗流力学、深地地震学与地球物理学、深地微生物能量溯源等国际最前沿的深地基础科学问题,明确深地科学研究的若干重要研究方向,即原位保真取芯技术,深地非常规岩石力学行为,深地结构与开采的透明推演理论,深地地震学与地球物理学,深地微生物学,深部资源开采与能源储存,深地地下水赋存、运移及水质变化,基于深井抽水蓄能的风、光、水、热一体化开发,地下空间生态、能量循环系统等。基于若干颠覆性技术构想的攻关和若干重要研究方向的探索,构建中国独有、世界领先的深地基础性科学前沿研究阵地。     

地球交变电磁场法应用研究新进展

20世纪50年代以来,交变电磁场法的研究和应用得到很快的发展,至今已发展成地球电磁法或电磁地球物理学中主要的一类方法。交变电磁法包含有几十种分支技术,是以电磁感应原理为物理基础,属于扩散电磁场的范畴,在油气、金属矿和非金属矿、地下水、地热探测、工程探查,环境和地震灾害监测等领域有着广泛的应用。本文在介绍交变电磁场法测深物理基础和技术特点的基础上,概述了其在陆地、海洋、空中和地震应用等领域的最新进展及其发展趋势。     

高密度电法在陕西泾阳地区黄土台塬地下水位探测中的应用

黄土滑坡灾害与地下水位、黄土含水率有一定的关系,查清地下水位分布对黄土滑坡的预测与稳定性分析具有重要意义。基于高密度电法摸清陕西泾阳南塬黄土台塬地下介质电阻率分布情况,研究地下黄土含水率、视电阻率、视电阻率垂向导数与深度的关系,并推测勘查区地下水位线分布情况。结果表明:当地下某一深度黄土含水率为30%左右,视电阻率为30 Ω·m左右,且视电阻率垂向导数达到峰值时,可推断出该深度存在地下水位线。因此,在黄土滑坡灾害的预测与分析中,基于高密度电法,将含水率、视电阻率、视电阻率垂向导数与深度的关系作为判断依据,可以较为准确地确定地下水位的深度。     

高密度水域地震映像在海上造船厂勘察中的应用

介绍了水域高密度地震映像勘查方法,论述了该方法中震源技术、GPS定位及测量技术、数据采集技术和资料处理技术不同于常规浅层地震反射波法的特点。通过对造船厂的海上地震勘察,并结合地质钻孔资料对地震映像时间剖面进行了综合处理、分析和解释,作出了地震波探测解释剖面图、覆盖层厚度分布等值线图和基岩埋深等值线图,查明了该区水下地形的起伏和变化情况,覆盖层的分层、深度和分布情况以及基岩面的埋深、起伏与构造情况,为整个工程的设计和施工提供了科学依据。结果表明,地震映像资料解释结果与海上钻孔资料基本一致,地震映像法是一种用于海上探测行之有效的方法,在近海工程物探领域具有广阔的应用前景。     

水库坝基综合地球物理勘察技术与应用

水库坝基地质条件关系到大坝建设质量,其前期的勘察工程至关重要。目前,利用物探与钻探工程相配合,可以获得坝基土岩介质较为丰富的勘察资料。结合地震折射波和并行电法对新建水库坝基进行勘察,确定了土层埋深、岩体风化带等特征参数,为坝基处理与施工提供可靠的依据。应用实践表明,利用综合物探方法可以提高对地质异常的判断能力,效果良好。     

水陆两栖工程物探新方法新技术

通过大量工程物探——大桥桥基探查,第四系探查,厂矿区地基探查,水库电站坝基探查,浅海海底沉积及基底探查等水上和陆地工作实践,对瞬变电磁法的基础理论、应用条件、方法技术、数据处理和成果解释等方面均有新的发展。在此基础上建立起以脉冲瞬变电磁法为主,辅以梳式电火花、浅层地震、声纳浅层剖面及常规电阻率法,适用于水上、陆地或水陆两栖工程物探的一套工作方法技术、数据处理系统和成果解释体系,使工程物探应用领域得以拓宽和深入。     

煤炭地下气化三维非线性动态温度场数值模拟

介绍了煤炭地下气化模型试验条件,通过对气化炉体内燃烧气化煤层温度场分 分析及对边界条件的概化和处理,建立了三维非线性动态温度场数学模型,阐述了模型参数的选取方法。和有限单元方法进行了求解,并对计算结果进行了分析,计算值和实测值的一致性表明对气化炉的煤层介质动态温度场的数值模拟是正确的。从而为进一步对煤炭地下气化过程进行定量研究,提供了必要的理论依据。     

鸡东县水资源开发与利用分析

在大量可靠资料的基础上，分析了鸡东县降水分布、地下水的含水层分布及类型，计算了地表水、地下水的水资源量及水资源总量。为指导水资源开发利用。有效管理水资源提供了科学依据。     

可控源音频大地电磁测深法在煤矿采空区积水区勘查中的应用

为了查明地下采空区和积水区的分布范围,为安全生产提供科学依据。本文以鄂尔多斯某煤矿采空区及积水区勘查项目为例,介绍了可控源音频大地电磁测深法的基本原理及方法特点,通过对探测实例的分析,结合该矿区地质情况,基本查清该矿采空区的位置、分布范围及深度。探测结果与煤田采掘工程图基本吻合,说明了可控源音频大地电磁测深法在探测煤矿采空区及积水区方面运用效果的有效性。