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引言
城市物探即利用地球物理勘查手段对城市的地质等因素进行勘探的新型勘查手法，城市物探可以实现对城市管线分布的勘测、污染情况的勘测，可以为环保、城建等相关部门提供有益的参考，可以实现整个城市的有效管理及规划。随着近年来我国国民经济的发展，城市物探技术也得到了飞速的发展，在城市勘察的应用中也取得了非常显著的成果，城市物探技术包括多种技术，如高密度电阻率测量法、探地雷达测量法、放射性测量法、瞬变电磁测量法、瞬态瑞雷波测量法、井中电视测量法、钻孔雷达测量法等等，随着各种城市物探技术的发展，我国城市物探水平也不断提高，就现阶段来看，对于特定环境的勘察也必将会成为未来城市物探应用的新趋势，其应用的领域也会随着物探技术的发展而得到进一步的延伸，这也会在一定程度上促进我国城市建设和城市规划的科学性。
我国城市物探的起源及发展
我国的城市物探最早起源于上世纪50年代，在1955年，我国地质部门已经筛选组成了工程物探队伍，至今已经有了多年的发展时间，在组建伊始，物探队伍主要为我国的交通、城建以及交通部门服务，在上世纪80年代后，我国物探事业得到了飞速的发展，在1984年，我国地矿部门召开了城市物探工作研讨会，并开始提出城市物探的理念，在1984年之后，我国的城市物探事业就得到了完善的发展，从此之后，我国的一些大型城市就开始进行城市物探工作，在少数城市内还开始进行浅层地震剖面测量等工作，这就为城市的建设和规划提供了重要的参考资料。在上世纪80到90年代，我国已有超过100个城市开展了城市物探工作，其测量的方式主要是重力、航磁、放射性测量以及电阻率测量等方式，通过这种测量，可以再城市中筛选出地质条件较好的地区，从而为城市的规划和开发提供参考，因此，城市物探工作的发展也在很大程度上促进了我国工程建设的发展。在改革开放以后，我国的科技水平得到了进一步的发展，这也进一步推动了我国城市物探技术的进步，在这一阶段，城市物探方法已经实现了传统技术与新型勘查技术的有机结合，也出现了多种新型的物探技术，在上世纪90年代，城市物探技术已经为我国城市管线的信息化建设提供了重要的勘察依据，在很多城市突发事件中，城市物探也发挥着十分积极的作用。目前，城市物探以及深入到工程、地质、环境、水文的各个方面。
城市物探的内容
城市物探已经扩展到城市以及工程地质勘查的各个方面，近些年来，新型城市物探技术的推广了应用也取得了十分显著的成效，将城市勘探技术充分的应用起来，可以为工程的设计、工程施工以及工程环境的评估提供重要的数据，这样，就可以解决城市工程选址、地质灾害评估以及工程施工成果评价等问题，城市物探的内容也十分的广泛，其主要内容包括：覆盖层、基岩面、风化带的形态勘察；破碎带、隐伏断层、裂缝密集带的勘察；软土、冻土及砾石层的勘察、地热、地下水的勘察；地下工程、地下管线、古墓的勘察；机场、铁路、公里质量的检测；地基图层的评价、地基稳定性性能测试、地下水结构、地下水地层的勘察；地质灾害、环境污染、隧道、水文地质参数的勘察。
四、城市物探方法的应用
城市物探方式具有探测速度快、信息损失小、数据丰富的特点，可以为相关工作部门提供完善的决策性支持，在对城市进行浅层的地质勘察时，一般使用横波放射测量法结合纵波反射测量法的勘察方式进行，这种勘察方式不仅可以全面的反映出地层的结构和成分，也会在很大程度上提高勘察的准确度，这种勘察方式也是进行来非常流行的勘察方式，可以解决钻探方法中存在的诸多不足之处。使用地震映像测量法可以准确的查出映像工程的障碍物；利用浅层剖面测量法可以对城市地下地形进行全面的勘察；利用隧道测量法可以避免地下文物受到破坏，这样就可以大量提高勘察的准确度；在大型工程的勘察中，使用高精度的磁测以及探地雷达等测量法，可以勘察出地下的异物；使用高密度电阻测量法、电磁感应测量法、瑞雷波测量法可以准确的查找出地下的管线和空洞采用辞梯度测量法可以勘察出地层深处的管线；此外，城市物探技术在地质灾害、环境评价、桩基质量的检测、承台质量的检测、里面质量的检测、地面裂缝检测、地面塌陷检测、堤坝渗漏的检测中，电法、应力波测试法、重力测量法、浅层地震法已经成为解决以上问题的主要检测手段；在地热以及地下水的勘察中，激发极化测量法、电阻率测量法、地温测量法也成为主要的勘察手段；在堤坝防狼的检测中、地震映像法、探地雷达法也成为主要的勘察方式。但是，由于城市物探方式在监测的过程之中必须要具备一定的基础和条件，加强勘察条件、地质条件以及地球物理条件对城市物探结果也会有一定的影响，因此，城市物探法在实际的应用过程中也存在着一些不足之处，运用单一的方式进行测量器效果也并不准确，目前，随着城市化进程的发展，在一些重大工程的承建中会面临比以往更多的地质问题和工程问题，因此，在对于大型化工程的地质勘查过程中，要采用综合性的勘察方法，这样可以提高勘察结果的准确性。
城市物探中存在的问题及应用展望
虽然城市物探可以解决城市发展中的诸多问题，但是仍然存在一些不足之处，因此，要不断扩展城市物探技术的应用，这可以从以下几个方面进行：
（一）虽然城市物探已经取得了一定的成效，但是由于城市环境具有一定的特殊性，环境多变，因此其应用的范围还不能达到城市勘察的各个方面，因此，在下一个阶段，我们应该深刻的意识到城市活动情况对地球物理场的影响，明确城市物探应用的范围，在未来情况下，进一步加强对城市特殊勘察环境的认识，不断提高城市物探水平、扩大城市物探技术的应用范围。
（二）在未来的工作中，我们要充分的认识到城市物探技术的应用条件，保障城市物探工作的顺利开展，为此，我们要意识到城市物探与环境物探以及工程物探的密切关系，将城市物探与工程物探和环境物探进行有机结合，不断提高城市物探的精度和准确度。
（三）在未来的城市物探工作中，应该意识到技术的重要作用，培养专业的城市物探人才，不断完善城市物探技术，加强相关技术的合作与交流，引进国外先进的新设备和仪器，开发新型数据处理软件，加强相关机构之间的合作，发挥出物探技术的优势。相信通过各级组织的努力，我国的城市物探水平会不断的提高。
参考文献：
【1】李学军：我国城市物探的应用与发展[期刊论文]，地球物理学进展，2011（12）：26
【2】王永、谭春、曾来：地质雷达方法在城市地下建(构)筑物权属调查中的应用[期刊论文]，上海地质，2004，(4)：45～47．
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工程地质勘查的目的就是为拟建设场地查清地下岩土体包括一些未明目的物、构造断裂带、地下水等的物理力学性质、赋存状态、分布特征等工程地质条件，为设计、施工部门提供依据。目前主要的勘探方法有钻探、槽探、探井和物探等，其中因钻探资料具有直观、可靠的特点而使钻探成为最常用的勘探手段，但由于钻探只是在点线上揭示目的物，在一些较复杂的地质条件下，如石灰岩地区、大采空区地段等，很难完整地反映地下岩土层的变化情况，为查清岩土层在地下空间的展布情况，往往需施工大量钻孔，费时费力，效率较低;而在物探方面随着近几年物探方法、技术的发展及先进的仪器设备的应用，可以以极高的效率完成对地下岩土体的形态、规模、分布的圈定及一些物理力学参数提供资料，但由于物探方法的多解性、复杂性使物探工作很难单独地进行，被较少应用。
1直流电阻率法
工程地质勘察中常遇到目的体埋深不大，规模较小的情况，在进行电法勘察时，要求小点距、高密度数据采集，这时用常规电法开展工作就显得施工效率太低且精度不够，当前探测地下岩土体最常用的是高密度电阻率法。高密度电阻率法进行二维地电断面测量，兼具常规剖面法与测深法的功能，敷设一次导线后可进行数百至数千个记录点的数据观测，其信息量大、施工效率高，而且数据经自动采集系统采集后，可以通过处理软件实现资料的现场实时处理，并根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率法的智能化程度，很适合一般勘查中对地下目的物的探测;高密度电法野外工作装置形式较多，总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。
一般固定断面扫描测量，其视电阻率断面为一梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量其视电阻率断面为一平行四边形剖面。对高密度电阻率法资料的反演分析方法主要有边界单元法、有限单元法和目标相关算法等三种方法，三种方法各有千秋，可根据岩土层的具体形态选择。高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃，同时使得资料的可利用信息大为丰富，使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。下面是用高密度电阻率法求取石灰岩基岩面的一个实例:广东平远河披水桥工程地质勘查共施工钻孔四个，其地层自上而下为砂卵石层、含砾粘土层、二叠系灰岩。其中各孔内砂卵石层厚度变化不大，但灰岩岩面起伏非常明显，左侧钻孔最浅处埋深仅7m，往右依次为9. 2m， 18m，最右侧钻孔至48m犹未能见到基岩，钻孔中灰岩岩芯完整，未见溶蚀、溶洞现象。后进行桥桩超前孔施工时，发现入岩面相差很大，且见较大溶洞， 2#基础处水平相距2. 5m，入岩面竟相差10m。为全面了解地下基岩面情况，采用高密度电法测量，共布设四条测线，点距2m，通过已有的钻探资料选取测量参数，并校正深度，最终得出成果图件，可以看出灰岩视电阻率在250~300Ω·m左右，灰岩岩面呈石林状起伏分布，整体呈左高右深趋势，溶洞反映相当明显，在最右侧钻孔未见基岩处，显示基岩面约60m深。后经钻孔证实与实际情况基本吻合。
2地质雷达
地质雷达以其轻便、抗干扰性强、分辨率较其它物探方法高的特点，被广泛地应用于地质勘探、公路质量检测、文物考古等领域。地质雷达的探测深度和分辨率主要与天线的中心频率、天线距离、偶极方向等设备参数及地下介质电性、电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。目前的双天线地质雷达的观测方式主要有两种:剖面法和宽角法。其中剖面法就是发射天线和接收天线以固定间隔沿测线同步移动，每移动一步便得到一个记录，整条测线的记录就是地质雷达的对地下探测的时间剖面图像，这种记录可以准确的反映正对测线下方的地下物体变化情况。宽角法观测则是一个天线固定不动，而另一天线沿测线移动，通过记录地下不同层面反射波的双程走时而求取地下介质的电磁波传播速度、地下介质的电性参数。地质雷达的资料处理与地震波的处理相似，可应用数字滤波、反褶积、偏移绕射处理、多次叠加等技术手段进行，一般都有专门的处理软件。下面是地质雷达配合钻探在对地下溶洞探测的实例:山东临沂地区某厂区内部分道路及地面出现裂纹和下陷，怀疑地下有溶洞等物体，需进行勘探，由于不知地下物体的具置、形状，如果纯粹利用钻探方法，则不仅费时费力，而且还可能劳而无功，拖延处理。
3瑞雷波法
瑞雷波法可分为稳态瑞雷波法和瞬态瑞雷波法。因稳态瑞雷波法设备较笨重，成本较高，一般难于推广应用，而瞬态瑞雷波法以其简便、快速、分辨率高的优点被广泛应用于工民建岩土工程勘察和环境地质灾害调查与评估当中。瞬态瑞雷波测试是由一个垂直作用于地面的冲击震源(爆炸、落重、铁锤等)产生信号，用两个或多个检波器从震源开始沿垂直于测线方向直线布置，对一定频率范围内的瑞利波信号进行记录、提取，并利用专门软件进行正演和反演分析。瑞雷波法尤其适用于层状岩土体的探测、识别。
4瞬变电磁测深法
(TEM)瞬变电磁测深法是近几年来发展起来的电法勘探分支方法，它利用采集的数据求取各个测点在不同深度的视电阻率，做出视电阻率的剖面图，进而利用视电阻率异常来分辨和定位地下目的物的几何形态与展布。它除了具有电磁法穿透高阻层能力强、分辨能力好，采用人工源随机干扰影响小、探测效率高、成像清晰直观明了等优点外，还具有耦合方便、受地形影响小的突出优点，在一些场地狭窄，其他物探方法难于开展工作的条件下，采用瞬变电磁法往往可取得良好的效果。更为难得的是由于该方法探测的为纯二次场，故可采取简单加大发射功率的方法以增强二次场提高信噪比，增加探测深度。正是由于瞬变电磁法的一系列优点使其在工程勘查、地质矿产、路基工程等领域获得广泛的应用。
5总结
在工程地质勘探中常用的物探方法尚有高分辩率浅层地震反射法、折射波法、高分辨率电阻率法、电阻率层析成像技术等，限于篇幅在这里不再一一叙述。实践表明，在工程地质勘查中，单纯利用一种勘探手段，往往不能取得良好的勘查效果，而将多种勘探手段有机地综合利用，却往往可取得事半功倍的收获。
参考文献：
[1]李大心 探地雷达方法与应用 1994
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一、重新定位,突出特色教育
1.重新定位教学目标,确立培养“一专多能”的人才培养模式
地质工程专业学生就业面比较广,涵盖了铁路、公路、港口、水利、水电等系统。因此,在教学指导思想上,要确立以工科为主、理工结合的施教思想。地球物理学涉及大量的数学物理方程,比较抽象,逻辑性也强。但是,地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础,因此,在教学内容上应重视培养学生的应用能力,而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上,应当体现地质工程专业物探学的“一专多能”,做到“突出重点,兼顾全面”。“一专”和“重点”是指物探课教学应突出地质工程专业的特点,“多能”和“全面”是指兼顾其他领域的工程物探,并了解资源和矿产方面的物探知识。
2.优化教学内容,突出工程物探特色
尽管工程物探与常规物探的基本理论相近,但二者的工作方法和要求却有所不同。一般情况下,工程物探要求的精度和分辨率更高,由于工程地质任务和工作条件的特殊性,工程物探的方法选择又有特殊的要求,通常是几种物探手段综合应用。因此,在物探课教学中要将工程物探和常规物探的教学区分开来,教学中应充分利用学生掌握的物探知识,突出工程物探特色。
3.兼顾行业,突出特色教育
由于开设地质工程专业物探课的高校主要服务的行业不同,因此,高校应根据自身的实际情况,考虑行业的实际需要,突出物探课的特色教育。以笔者所在的华北水利水电学院为例,学校具有水利水电行业特色,同时考虑到工程物探课只是华北水利水电学院地质工程专业的一门专业选修课,总学时少,课程涉及内容较多,因此应突出重点,主要讲授水利水电工程常用的物探方法,包括浅层反射地震勘探技术、高密度电法勘探技术、瞬态面波勘探技术、声波勘探技术、层析成像技术、水声勘探技术、地质雷达技术和桩基无损检测技术等,而对放射性、重力、地温、磁法勘探等基本原理及工程应用只作简要介绍。在物探技术的应用上,华北水利水电学院在教学中增加了水文地质参数测试、质点振动参数测试、岩体质量检测、洞室松动圈探测、防渗墙质量检测、滑坡体探测等内容。由于目前工程物探的教材大部分只涉及一些普适性的理论与方法,针对性不强,不太适合华北水利水电学院地质工程专业学生的学习,因此在课程讲授中,笔者大量吸收物探方面的新理论、新成果、新信息,加强对工程物探新方法与装备技术的介绍和讲解,并结合工程实例加以说明。此外,为拓宽学生的知识面,笔者还简单介绍了物探在资源矿产勘查、交通、海洋、国防安全等方面的应用以及当代物探的新技术、新方法。在课堂教学中引入国内外水利水电物探专家的最新科研成果充实教学内容,既拓宽了学生的知识面,又增强了知识的适用性,效果非常好。
二、优化教学手段,增加课程的直观性和可理解性
1.借助多媒体,实施案例教学
教学方法和手段改革是教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措,是提高教学质量、提升办学水平的“催化剂”。工程物探教学中有很多感性认识的内容,应多借助多媒体进行教学。例如:讲述地震勘探的野外观测系统时,涉及炮间距、道间距、排列长度、偏移距、覆盖次数等概念,讲起来很空洞,学生不容易理解,这时候就可以借助录像或动画进行讲解,学生非常喜爱。再如,在讲授基桩高应变检测的时候,播放一段高应变实测过程的录像,学生印象很深,很容易就记住了教学内容。
2.举办专题讲座,深化专业学习
工程物探课教学应增进学术交流,努力做到“走出去”与“请进来”相结合。以华北水利水电学院为例,借助成为河南省政府与水利部共建地方高校的契机,华北水利水电学院把任课教师送到工程单位学习,在生产一线经受锻炼。学院还邀请国内外知名学者、专家来校讲学、作学术报告,教师和学生从中受益匪浅。此外,学院还经常举办物探仪器展销活动,开阔学生的视野;工程物探专业研究生的论文选题报告和毕业论文答辩也对本科生开放,鼓励本科生参加并讨论,增强专业吸引力,深化专业学习。
三、加强实践教学,增强学生动手能力
提高学生解决实际问题的能力,加强实践环节教学,要立足于实验室建设和实践基地建设两个方面。
1.加强实验室建设
为了解决学生多、野外实习机会少的矛盾,保证教学效果,实现教学目标,就要把加强教学试验环节作为课程改革的工作重点,在现有的学时中增加实验教学的学时。例如:华北水利水电学院投入巨资建设了217平方米的工程物探实验室,购置了一批工程物探和工程检测仪器,配备有低频组合、100Mhz和900Mhz天线类型的美国SIR3000地质雷达1套,60道高密度电法仪、48道浅层地震仪各1套,DDC-6电子自动补偿仪10台,α射线快速测量仪1套,中国科学院武汉岩土所生产的RSM-24FD桩基动测仪、静力载荷仪、智能声波探测仪各1套,具备了进行声波检测、地震勘探、电法勘探和雷达探测等新技术实验的能力。学院的物探实验课内容包括声波波速测试、声波跨孔测试、场地高分辨率地震勘探实验、场地地质雷达探测实验和高密度电法勘探实验等内容。先进实验室的建成,极大地丰富了教学内容,开阔了学生的眼界,使学生有机会操作各种工程检测仪器,增强了实践能力,避免了“眼高手低”现象的产生。
2.建设校外教学实践基地
通过实验室中各种实验的锻炼,学生提高了动手能力。但是,纯粹的实验室教学是无法培养出杰出的地质工程人才的。因为实际的工程环境是千差万别的,没到过工地去体验,学生还只是仪器操作员而已。野外实习能够提升学生处理工程实际问题的能力,然而野外实习需要很大的成本,而且学生的安全也是学校最为担心的一个问题。建设固定的校外教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题,而且成本也较低。如为加深学生对管网探测技术的了解,在实践基地埋设不同材质、不同管径、不同深度的管道,采用管网探测仪探测研究。另外,利用学院新校区建设桩基工程,组织学生进行现场观摩、实际操作,然后进行交流讨论,大大提高了学生的实践能力。校外教学实践基地建设要坚持“产、学、研”相结合的原则,以学校与社会结合为前提,以充分利用社会资源为基础,以提高教学质量为首要目的,以有效措施为保障,努力做到既有利于加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力,又有利于教学科研活动和实践教学体系的建设和完善。
参考文献:
[1]阮百尧,沈云发,朱晓媚等.挪威地球物理勘探教学对我国勘查技术与工程专业教学的启发[J].中国地质教育,2004,(3).
[2]王大顺.教育心理学[M].兰州:兰州大学出版社,2006.
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所谓动态专业化管理，就是将物探企业物探专业技术人员的部分工作范围根据工作需要（物探市场），在不同时期，划归一个部门或单位统一管理。
二、组织结构图
三、物探专业系统管理部门职责及运行方式
1.物探专业系统管理部门应该是一个物探技术管理部门，对本单位物探专业技术人员技术水平和工作情况有一个比较客观的了解，就以江苏油田物探处为例，就笔者认为江苏油田物探处物探研究所可以承担此项工作。
2.作为物探企业物探专业技术人员系统管理部门，应该是在企业领导者及企业科技委员会的领导下，在人力资源管理部（组干科、劳资科）和生产技术部门的指导下开展工作，其职责范围是：
2.1根据海内外、域内外物探市场的需求，在人力资源管理部（组干科、劳资科）和生产技术部门的指导下,负责全处各项目组选派项目首席地球师、解释组长、副组长、现场处理员、副处理员及其他物探专业技术人员。人员初定后，必须报请处科技委员会和处领导的审批，方可实施。并参与选派人员的综合考评工作。
2.2及时了解收集物探领域的新理论、新观点和国内外物探技术的发展趋势，及时组织下达开展物探技术理论的研究任务，努力掌握新方法、新技术，推进技术进步。同时，定期不定期的召开技术交流会。
2.3根据物探技术的发展趋势，根据处物探国内外市场、物探专业技术人员的需求，及时编制培训计划分层次的组织培训。
2.4协助根据勘探部署组织人员进行工区踏勘。
2.5根据地质任务和地震地质条件，组织审查勘探分区设计和野外采集方法论证。
2.6协助生产技术部门组织审查勘探施工设计和确定野外采集方法。
2.7加强和地震队的联系，组织好技术支持和技术服务工作。
2.8协助对外合作中心，组织好招投标工作，为外事地震队提供技术支持和技术服务。
2.9组织人员做好现场处理设备的维护保养工作，处理人员的业务管理和技术培训工作。
3.具体运行方式
3.1人员岗位的确定和选派
项目首席地球师（或称项目总监），将在物探高级工程师中产生，如人员短缺也可从优秀的中级物探工程师中产生。首席地球师的确认应由物探企业领导层集体讨论决定。
解释组长、副组长、现场处理员、副处理员及其他物探专业技术人员，将在人力资源管理部（组干科、劳资科）和生产技术部门的的指导下，由物探研究所确定和派遣，原则上第一年将根据前几年的工作岗位和工区来确定和派遣。但从第二年开始，将根据上一年各级的考核和综合评价，实行综合评价结果排名制，择优确定岗位，并选派到各项目工区去。
所有被派遣人员，在被派遣期间，技术上接受上企业生产技术部门、物探研究所的指导；行政管理上划归项目组。施工结束后，行政关系回物探研究所，由物探研究所统一的系统管理。
3.2考核和综合评价方法及主要内容
考核和综合评价总体分二个层面：
第一层：由各项目组（地震队）组织对其综合考评。综合考评的主要内容为：思想作风、素质能力、现实表现、工作成效等。特别指出的是，考核内容要加大当事人在岗位上能否服从指挥、尽心尽职、吃苦耐劳、能千方百计地、高质量地完成项目工程任务等指标的分值，也可将服从指挥和完成项目工程任务作为否决指标。考评方式：分项目组领导和由项目组工会组织的部分职工参加的分别按标准等2块打分，考评分权重比例为6∶4。
第二层：系统管理层综合考评。其主要内容除将参照处人力资源管理部门（组干科）的《专业技术人员年度考核要素构成表》外，还将参加科研项目的研究次数及成果、获奖级别的分数加大；将参加各级组织的技术培训次数和培训考核成绩；将参加各级组织的技术交流会次数、级别、及提供的技术交流报告、科研论文篇数和质量，以及“导师带徒”的评价结果均纳入到综合考评中，考评表要以数据为主，易评易考。考评方式：由被考人根据标准进行自考，对获奖或发表的论文、报告必须提供证书原件和复印件。自考完成后，由人力资源管理部门（组干科）牵头，生产技术科、物探研究所和劳资科共同参加，对当事人自考的资料进行集中审核考评。第二层考评完成后，由人力资源管理部门（组干科）和物探研究所对第一、第二层面考评的结果进行汇总，得出最终的综合考评分。第一、第二层面的综合考评分权重比例为4∶6。
3.3物探专业技术人员的待遇
项目首席地球师（或称项目总监）、解释组长、副组长、现场处理员、副处理员及其他物探专业技术人员在各项目组的待遇，必须有较为明确和明显的区别。
在项目组施工期间，项目首席地球师可以享受副队长的待遇；解释组长、副组长、现场处理员、副处理员可按照各项目组规定的班长、副班长的待遇；其他物探专业技术人员的则享受各项目组规定的各班组一般员工的待遇。参加项目组施工阶段的奖金只发给当事人80%，另20%则由物探研究所根据其在物探研究所工作的情况考核发放。
施工结束后在物探研究所工作期间，物探专业技术人员除享受20%的奖金之外，还可享受不同级别的星点工资，级别可按三个等级，最高的是项目首席地球师；其次的是解释组长、现场处理员；再次是解释副组长、副现场处理员。
为了给所有的物探专业技术人员机会，将每年组织培训考核；组织不同层次的技术交流会；鼓励每一个有意愿、有能力的人，积极参加各种级别的科研项目的研究；鼓励每一个有意愿的人员，积极参加“师带徒”；通过每年一次的综合考评，给每一个要求学习、要求进步的技术人员提供成长的平台和机会。
四、动态专业化管理的特点
1.动态专业化管理能有效加强物探技术人员的合理配置
通过物探专业技术人员动态专业化管理，能促进管理部门对物探专业技术人员的技术理论水平，工作技能及处理难题的能力有较深刻的了解，从而有利于技术人员的合理配置，以便适应不同工区和施工环境，保证项目的顺利进行。
2.动态专业化管理能有效促进物探技术人员综合素质的提高
通过物探专业技术人员动态专业化管理，能促进管理部门有能力动员全体物探专业技术人员及时了解、收集物探领域的新理论、新观点和国内外物探技术的发展趋势，及时组织开展物探技术理论的研究，并通过定期不定期的技术交流会，使大家能够有机会相互学习，共同努力掌握新技术、新方法，从而至促进技术水平的共同提高，又更有效地推进了处整体物探技术的进步。
3.动态专业化管理能有利于管理部门根据物探技术的发展趋势，根据我处物探国内外市场、物探专业技术人员的需求，及时编制培训计划分层次地组织培训。
通过科学的规划设计为物探技术人员提供良好的学习、培训、岗位锻炼机会和平台，能够提高物探技术人员对企业的忠诚度，促进物探专业技术队伍的稳定。在培训工作开展过程中，动态专业化管理还能够科学的针对物探技术人员需求及实际情况进行分层次地系统培训，使物探技术人员得到自身技能与素质的提高，为提高我处的核心竞争力奠定基础。
篇5
主办单位：中国核学会铀矿地质学会
出版周期：半季刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-0658
国内刊号：11-1971/TL
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1962
期刊收录：
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
篇6
一、前言
科学的发展，对于金矿进行勘查的过程中，采用综合物探的方法，对于水文地质条件进行有效的勘测，进而能有效的了解矿井的地理结构。而矿产勘查的主要目在于通过少量的经费投入获取较好的地质效果，获取较大的经济效益。在过去多年的矿产勘查工作中，找矿实例表明在目前的工作中只有将地质、物勘、化探和钻探等多种方法综合起来，并且合理的运用和配合，进而实现良好的配合效果和最佳处理途径。
二、金矿成矿的必要条件
据了解，地壳中金的丰度为0.5×10―9，与地幔中的丰度相比，地壳中的丰度更低，地幔和地壳中富集着许多的金矿的成矿物质。从当下的开采和回收水平来看，从3×10―6的工业品位出发，当金在地壳中的浓集系数达到≥6×103时才可以成矿。所以，经过了地质作用的不少回富集之后才可以形成金矿；又因为金具有亲硫性，自然界中的金通常都是金的硫化物，与硫化矿物共生，相关资料显示，造岩金难被活化，而金的硫化物不难被活化。所以，对于金的富集有决定作用的关键取决于硫化物作用。构造岩浆作用和在构造岩浆作用背景上的金属硫化物富集作用是归纳金矿成矿的两个主要条件控制。所以，我们可以从硫化物的强度、碎裂状来看，也可以从其被角砾化的岩石及其在岩石中的赋存特征来分析原生金矿存在的位置。
三、金属矿综合物探勘查技术的应用范围
1、在成矿带、矿田预测研究中的应用
综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破，先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。
2、在矿产普查与勘探中的应用
在矿床普查、勘探中，应用较多的地球物理勘查技术主要有：各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如，天湖铁矿的发现和勘查过程中，地面磁法发挥了重要的作用；可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为：1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型，物探方法起了关键性的作用。
四、综合物探概述
在矿产勘查工作中将地质、化探、物探、钻探等方法综合一起，进行恰当合理的分配，进而实现采矿目标和最佳效果要求，这就是综合物探。矿产勘查的主要目的在于多快好省地发现矿产资源的储存位置和储存规律，是通过少量的经费投入获取较好的地质效果，获取较大的经济效益。对于现阶段的矿产勘查工作而言，除了采用必要的地质勘查的前提，要确保勘查工作的科学性与合理性，保证勘查能够准确、完善的描述出矿产分布规律，以提高矿产开采要求。
在这种工作基础上，很到成都上取决于勘查方法与技术选择是否合理、科学。在工作中我们在强调具体地址问题、经济效益、有效的原则和选择适当的方法技术，要在工作中尽可能的发回综合物探方法的优势，进而因地适宜的解决现有问题。
五、综合物探的原理
所谓的物探技术就是根据各种岩石之间存在密度、电性放射性以及磁性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，选用不同是物理方法和物探设备，进行工程区地球物理场的变化测量，以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。目前，由于单一的物探方法具有自身的局限性以及地质勘查具有复杂性，因此，我们在地质勘查中常常采用多种物探方法进行勘探和测试，这就形成了综合物探技术。综合物探技术是基于先进电子信息技术而逐渐发展起来的。由于不同的地质结构具有不同的物理特性，采用精密的电子器对地质结构进行探测，然后根据仪器反的信息数据和图像，对地质结构作出准确的定量分析，从而对勘探地质结构的岩石密度和辐射进行判断。通过综合物探技术可以很好的了解各个岩石层的岩石结构和岩石种类进而有效地完成地质勘查工作，为各种地下矿石能源的开采进行安全的指导。由于地质勘查工作的复杂性，针对不同的环境往往采用不同的物探技术，因此进行地质勘查的综合物探技术的方法有很多。例电磁法、电流法、天然磁场法、无线电波法。
六、金属矿综合物探勘查技术的应用范围
1、在成矿带、矿田预测研究中的应用
综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破，先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。
2、在矿产普查与勘探中的应用
在矿床普查、勘探中，应用较多的地球物理勘查技术主要有：各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如，天湖铁矿的发现和勘查过程中，地面磁法发挥了重要的作用；可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为：1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型，物探方法起了关键性的作用。
七、物探方法的选择与应用
首先，应对工作地区的研究程度进行系统地了解，充分认识工作地区待找矿床的地质、地球物理及地球化学特点，对收集的资料进行分析、归纳、整理及成矿背景研究。其次，应根据现有物探技术水平及地质找矿过程中要解决的实际问题，选择经济有效的地球物理探查方法。应根据工作区的具体地质条件确定物探目标物―与欲寻找矿产有某种关系，从而确定物探调查的目标物。要保证现有地球物理方法技术能找到该目标物，且工作方法在经济上是合理的，同时还要注意获取系统、完整的地球物理调查资料，这对全面认识矿区地质体地球物理场特征和后续找矿工作十分重要。
物探方法技术选择的基本原则是：方法技术的选择不仅要重视其先进性，更要重视其针对性、适用性和经济性；不仅要重视各种方法技术的组合，更要重视其有效配置；不仅要重视方法技术实施的时序，更要重视其时效。
八、结束语
综合物探法在矿产勘查中具有着间接找矿效果，尤其是在金矿勘查中效果最佳。在采矿过程中，运用各种物探方法来指导施工是很重要的并且也很必要，很大程度上消除了找矿过程中的盲目性。
参考文献：
1、王卓，综合物探方法在金矿勘察中的应用[J]，科技与企业，2013年第3期
篇7
《应用地球物理》课程是河南理工大学资源环境学院地质科学与工程系和地球信息科学与技术系以及水文与水资源工程系的必修课。该课程是一门以地球为研究对象的应用物理学，它利用物理学的力学、电学、磁学、热学等方面的原理与方法，通过观测和研究地球内部各部分的物理条件、物理性质和物理状态，从时间和空间两方面找出它们之间的联系和规律，从而达到认识地球，借以实现地质勘查和找矿目标，减少地质灾害[1]。
对于河南理工大学等以煤炭资源为主要主导的矿业类高校来说，本科毕业的学生大部分进入到煤炭系统工作，如何合理地设置应用地球物理课程内容对于学生以后所从事工作具有重要的指导意义。
1 应用地球物理课程现状
应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分：一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念；二是应用地球物理分析的正演方法；三是应用地球物理的各类勘探方法和应用，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是应用地球物理学的基础，第三部分是课程讲授的重点。
由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象，学生在学习过程中普遍反映难度偏大，抓不住重点，难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程，应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系，又要顾及生产单位对人才的要求，要具有一定的实用性，使得学生工作后能尽快融入到工作环境中，并能把课本上的理论知识应用到实际中去，能够解决生产单位面临的实际问题。
目前，我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题：
（1） 课程内容相对陈旧。21世纪以来，应用地球物理学科发展迅猛，各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容，且部分技术方法已经被生产单位所抛弃，学生在学校所接受的知识过于陈旧，不能满足快速发展社会的需要。
（2） 基础课程开设偏少，导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系，涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程，在听课时，对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化，造成学习的困难。
（3） 计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位，尤其是现代地球物理处理技术，更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于UNIX或LINUX平台，而学生普遍缺乏该系统的理论学习，与生产单位发展需求脱节。
（4） 实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显，尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说，需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型，缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练，导致学生动手能力差。
2 教学内容改革探讨
针对以上教学过程中出现的问题，结合多年应用地球物理教学经验，提出以下几个课程教学内容改革的想法。
（1） 作为以煤炭为主导的矿业类高校，本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此，在教学过程中，因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容，以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容，使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。
（2） 由于课时有限，而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛，因此在授课过程中，应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容，而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。
（3） 课程内容应该与时俱进，保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上，增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生，扩大学生的知识面，增强学生就业竞争力。
（4） 重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础，通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征，避免空洞的公式推导，提高学生学习的兴趣，使学生更容易掌握地球物理的概念。同时，还能增强学生计算机编程能力，让学生自己上机进行运算模拟，提高对正演模型的理解。
（5） 重视实验课的作用。地球物理实践性很强，应通过实验课程加强学生的动手能力和创新能力，能够使学生把书本上的理论知识和实际应用相结合。通过野外数据实际采集，提高学生对地球物理的理解，提高物探行业的感性认识。为了让学生更好地了解物探仪器设备，河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室（河南理工大学）购置了国际先进的ARIES三维地震仪、V8电法勘探仪，为学生认识物探仪器提供了有利的条件。实践证明，充分利用好实验课培养学生的动手能力，对于提高学生对地球物理概念的理解作用明显。
3 结语
应用地球物理课程对于资源勘查、地质等本科专业是一门非常重要的基础课程，是煤矿企业的一项重要的技术手段。作为培养人才的矿业类高等院校，应注重学科发展的动向，保持与实际生产密切结合，避免理论与实践脱节，为培养新世纪人才不断努力。
应用地球物理是实践性很强的一门课，在课程学习过程中，实践教学对学生认知地球物理是一个不可缺少的重要环节。通过实践教学，使得学生把课本上说学到的理论知识和实践应用相结合，培养学生的实际操作能力。
参考文献
[1] 赖旭龙，金振民，国外地质类专业课程体系研究[M].武汉:中国地质大学出版社，2002
篇8
我国隧道地震波超前预报技术的研究起始于上个世纪的90年代，铁道部第一勘测设计院物探队提出“负视速度方法”。铁道部第一勘测设计院是较早研究隧道地震超前预报的单位。他们在1992年7月，利用地震反射波方法对云台山隧道进行隧道超前预报，预报成果与开挖后的隧道左壁“破碎带”和“断层”的位置基本一致。从上个世纪90年代初开始，我国物探技术人员一直没有停止对隧道地震超前预报技术的研究。曾昭璜（1994）研究利用多波进行反演的“负视速度法”，这种方法利用来自掌子面前方的纵波、横波、转换波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所产生的负视速度同相轴来反演反射界面的空间位置与产状。北方交通大学的陈立成等人（1994）从全波震相分析理论和技术的角度研究隧道前方界面多波层析成像问题，进行隧道超前预报。他们的研究成果在颉河隧道、老爷岭隧道地质预报中应用，取得预期的效果。该方法的工作原理是以地震反射波方法为基础。工作中他们根据娴熟的地震反射波技术进行数据采集和数据解释，当时没有开发出针对隧道地震预报的处理系统，同时受当时条件所限制，该项技术未能得到进一步深入研究和发展。
1995年左右铁道部下属单位引进瑞士“TSP202” 隧道地震波超前预报的仪器，当时曾组织系统内有关地质和物探专家在隧道工点进行了试验，未见明显的效果，认为其技术与“负视速度方法”基本一致，对其处理解释系统争议较大、认识褒贬不一，试验工作无果而终，该设备技术的消化工作也就搁置了。时隔7年后，隧道安全施工要求进行地质预报，该仪器设备由铁路系统的工程局又开始第二次引进，并直接用于隧道施工的预报工作。可以说由于第一次引进消化工作不深入，造成第二次引进后出现：应用工作中的盲目性和简单化，以及其他一些不正常现象。在宜万铁路隧道施工中不断出现的问题，使人们开始反思，不少论文也提出了存在的问题，铁道部也下发文件要求科学地进行超前预报。可以说短短几年的应用实践，人们仍然在探索着地质预报技术的进步。
隧道地震波超前预报属于物探技术，但比地面的地震波物探技术复杂，我国的地质物探工作者一直没有放松该技术的研究工作。北京市水电物探研究所研究地震波勘察检测技术已经有近20年的历史，并且是多道瞬态面波勘察技术的发明单位，生产的SWS型工程勘察与工程检测仪器系统，已经为400多家勘察设计、高等院所广泛应用，并且出口日本等国家。2003年该所投入人力物力研究隧道地震波预报技术，研究TGP12型隧道地质超前预报仪器，以及孔中高灵敏度三分量检波设备，方便的孔中耦合技术，和Windows编程的数据处理软件系统。在经过大量的预报实践验证后，于2005年通过了由国家隧道中心王梦恕院士组织的国内著名隧道专家的评审鉴定。该仪器系统推向市场不到2年的时间，已经有近20台套投入到隧道超前地质预报工作中应用，反馈信息普遍受到用户的好评。
铁道部工程设计鉴定中心赵勇主编的《高速铁路隧道》一书，提出隧道地质超前预报的方法有以下部分组成：①地质分析、②超前平行导坑预报法、③超前水平钻孔法、④ 物理探测法。并阐述物理探测法与地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法相结合，解决不同地质灾害的应用原则。书中介绍了国产TGP隧道地震波预报系统，声波反射方法，地质雷达方法，红外探水方法等。
本文就隧道地震波预报技术中的若干关键问题，并结合应用中的实际问题阐述如下，目的在于引起同行们讨论，促进地震波预报技术理论水平的提高，促进采集数据质量的提高，促进资料的解释推断工作向合理化方向发展。
一、隧道地震波方法的预报原理
隧道地震预报工作利用地震反射波原理，在隧道内以排列方式激发的地震波，向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面会产生反射波。声阻抗是介质传播弹性波的速度与介质密度的函数，介质的声阻抗数值为速度与密度的乘积。因此地层中的岩性变化界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等界面会产生地震反射波，这种反射波被布置在隧道内的检波器接收，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理，实现地质预报的目的。
由此可以看出，隧道地震波预报技术是通过直接探查声阻抗变化的界面，经过人工分析实现间接推断地质病害的方法。
图（2）不同夹角构造界面的地震波路径与反射波记录形态
图（1）示意与隧道斜交的构造面，其地震波传播的路径图，构造面上的地震波反射点在白色园内。图（2）示意不同夹角构造面的地震波路径与反射波记录形态，与隧道夹角不同的构造面其反射点位置不同，地震波传播路径偏离隧道轴线也不同。构造面与隧道正交时地震波传播路径与隧道轴线平行，右图为与隧道正交构造面产生的地震反射波记录，根据反射波同相轴计算得到界面与检波点之间岩体的地震波速度，该速度代表隧道围岩的性质。由非正交条件下地震反射波记录获得的速度为地震波传播路径岩体的“视速度”，“视速度”值的大小不仅与路径上岩体的性质有关，而且与界面和隧道的夹角有关。应用地震波预报构造面位置的计算是利用地震波在炮孔段的传播速度，各构造面之间岩体的速度是综合界面反射获得的“估算速度”，不是隧道围岩的真速度，应用中结合反射点偏离隧道轴线距离的远近和岩体的各项异性分布综合考虑使用。
图（2）是理想模式的三份量地震波时距曲线形态。实际工作中采集的地震波是错综复杂的，理想模式的地震波是不常存在的，记录上普遍存在有来自三维空间中多个方向的反射波，和各种形式的干扰波，这是应用技术中首先考虑的问题。
针对隧道地震波传播的复杂性，TGP地震预报系统不仅利用地震反射波走时关系，同时采集空间地震波三分量记录，进行地震波的极化分析与计算，该技术的突破有利于地质构造面产状、规模和地质体性质的预报。
二、TGP隧道地质超前预报系统
隧道地震波预报的早期研究，是由研究和利用地震波在时间空间域中的运动学特征开始的，工作中认识到仅仅利用地震波运动学和动力学特征是不够的。隧道工程的地震波在全三维环境条件下传播，这种条件比地面上的平面半无限空间条件复杂得多，而且隧道内地震波的接收与激发测线与探测目的是近于垂直或者大角度相交的条件，因此影响在地质构造面上获得大长度大面积的地震波信息量。针对这种状况，预报工作仅仅利用单一模态的地震波难以胜任。因此，TGP系统强化采集地震波的多波列信息，综合利用地震波的多波列震相信息，因此TGP系统的功能得到明显的增强。
TGP隧道地质超前预报系统包括仪器设备和处理软件两大部分。其中仪器设备有TGP型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工具和电缆等。图（3）是TGP隧道地质超前预报系统的主机。其处理软件由地震波数据输入与编排、空间坐标建立、能量均衡、干扰波分析与去除、触发时差校正、谱分析、纵横波分离、岩体速度参数计算、回波提取与偏移图、有效波分析与衰减参数计算、极化波处理与构造产状图、综合分析与绘制成果图等模块组成。
转贴于
工程应用中，TGP型隧道地质预报系统对于500多米距离的构造面具有清楚的地震反射波信息，说明仪器系统具有足够的信噪比。实际工作中考虑预报距离和分辨精度两方面要求，预报距离一般采用150米至200米。TGP型隧道地质预报系统具有登记全部测长距离内地质构造信息的功能，利用逐次递进的位置相关分析，和源生成果对比等处理功能，有利于去伪存真和排除异常，提高预报成果的质量。该系统2005年8月通过由国内知名隧道、地质、物探专家组成的专家组评审鉴定。专家们一致认为“TGP12仪器与相关的处理系统，性能稳定可靠，采集的波形完整，信噪比高，与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平，可替代进口产品。”具体评审意见如下：
1、TGP12是集信号放大，模数转换，数据采集、存储和控制为一体的密封防水防震的物探设备；优于利用微机装配式结构的仪器，TGP12适合在恶劣的隧道环境中使用。
2、TGP12的三分量速度型检波器具有高灵敏度，指向性强和较宽的频带响应等特点，因而拾取的地震波信号具有高的质量品质。TGP12孔中接收检波器采用黄油耦合，方便、经济、快捷。优于在钻孔中需要锚固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输，价格昂贵，一次性使用，费事费工费财。
3、TGP12的地震波采集触发是开路触发方式，即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断，信号线同时开路触发仪器采集，仪器采集无延时差，保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案，由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致，因此会造成仪器采集的走时误差，这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用，更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上，以岩体波速4500m/s～ 5500m/s为例计算，每一毫秒误差会造成2～3m的预报距离误差，一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒，因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度，和利用存在误差的时间计算距离，两次误差的乘积造成的误差不容忽视。
4、TGPWIN隧道地震波处理分析软件借鉴了已有相关软件的长处，并充分考虑弹性波在三维空间的传播特点，以及根据TGP仪器采集的数据格式编写。功能特点如下：
（1）全中文界面，通俗易懂，对地震波信号的处理过程，直观、方便，具有友好的人机操作界面。
（2）对P波、SH波、和SV波的分离完善合理，这是超前地质预报数据处理的关键工作之一。
（3）处理软件具有相关部分互相检查的功能，例如点击偏移归位成果图上的反射界面位置，程序会转到该位置界面的反射波组位置，通过分析反射波组的连续性、反射波的极性和能量，确定偏移成果的可靠性和性质。有助于去伪存真，由此及彼，由表及里，深化认识，使预报结论科学可靠。
（4）TGPWIN处理中有自动处理方式，也有手动处理方式，有深入分析异常可靠程度的追踪功能，这样设计既适应非物探专业的普通工程技术人员使用，又适应物探专业人员分析地震波传播特性，对复杂地质条件进行深入研究工作的需要。
5、TGP12系统只要增加不多的配套附件和软件模块，就可以增加仪器用于隧道检测的其它功能，例如：对已衬砌的隧道进行衬砌脱空检测，检查隧道围岩中隐蔽的病害（岩溶）。也可以在掌子面上用锤击的激发方式做到短距离更为精确的地质预报，因而它是一机多能的设备。
TGP12的性价比与国外同类仪器相比具有明显的优势。而且研发、生产在国内，用户可以获得及时周到的技术服务和技术支持，以及仪器维修等方面的方便性。
三、工程应用实例
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1 电法和三维地震勘探的基本概述
1.1 电法勘探
最重要的目的就是为了能够对富水性有更加清晰的评价，对于平面的基本控制来说，在选择上也是瞬息万变的一个电磁法，对于这种方法来说，在电阻率上的反映速度是非常快的，而且在分层上也是比较明显的。在不同的地段上能够进行加密的控制。然后用这个来作为基本的基础，在具体的实测过程中，再和电阻率的基本测法来进行有机的结合。再加上一些三维的基本地震钻孔就会使得最后的结果在精度上得到提高。
1.2 三维地震的基本勘探
对于第四系的含水层在最底部，总是会有一些厚厚的黏土在上面，这些粘土上都会覆盖一些砾石和砂石，在下伏沉积密度和速度上也有很大的不同。对新生界的反射波完成基本的目标处理之后，就能够获得了一定的反射波。这种反射波的能量本身就很强，而且还有一定的波组特征又可连续的进行追踪。但是一些基本粘性的沉积物都是在第四系的含水层组中存在。再加上一些沉积尖灭和一些原因所造成的沉积厚度，还有一些局部的缺失等严重问题出现。所以就导致了粘土上的砾石，砂石以及基岩的风化带之间进行了直接的接触。在很大程度上减少了波阻的差异值，最后造成反射波无法形成。在基本的时间剖面上，主要的表现就是TQ的反射波严重缺失。
2 采空区和富水性的基本勘测
如果矿井要是受到开采方法和资料信息的局限性，那么富水和老空区的基本范围就无法确定。要想从整体上对安全性和生产效率进行提高。那么就要对工作面的采空区和覆地层进行富水情况的探测。采用的基本探测方法就是井下和地面二者结合的探测法。对地质的条件进行分析整合后，对多种电法的勘探方案进行结合。对于矿井的安全生产问题来说，对于水害的基本比例问题还是很大，在水害的基本类型上也是不相同的。对于传统而单一的物探在方法上本身就受到了地质条件和一些自身特点的影响和制约。对于基本的物探方法来说，无论是哪一种，由于物性的基本参数不一样，所以要进行一定的印证和补充。
2.1 电法的勘探
主要的地质勘探任务就是把采空区和平面中的一部分积水的位置加以确定。在整体的探测过程中，主要用到的探测方法就是三级电刨，电测深和瞬变电磁的方法。进行多种方法的综合和数据的采集，进行施工之前要把测区中的钻孔进行收集，但是在具体的实际探测过程中，还是要结合相应的具体情况来进行。在给出的地段要对短线进行试验，还要对两个孔进行必要的测探，继而取得相应的具体参数。
2.2 三维地震的勘探
如要是对某一区采用三维的基本地震勘探法，对于基本的三维在工作量上的物理点在布设上所用的就是比较规则的观测系统。对于一些野外的资料，基本上用的就是高迭加的方法来进行。统计的迭加主要有12次以上，18次以下。然后再对资料进行精细的处理，对采空区进行明确的反映。整体的探测过程中，要对高分辩偏的数据特征进行分析，对基本的对方差在数据上进行研究。对于最后的方差数据体主要能够清晰的对矿层赋存状态进行反映。接着再把两个数据进行综合，来对煤层采空进行解释。
3 陷落柱的基本富水性探测
对于普通的地层和陷落柱的进行比较，在基本的岩性，连续性和产状上都有很大的差异化。对于基本的陷落柱来说，在块度上是不均的，在基本的排列顺序上也是很混乱的。而基本的地震波都是通过差异化来作为基础继而形成的。这同样是对陷落柱能够进行解释的根本物理前提。在对陷落柱进行解释的整体过程中，对于一些偏移的数据要进行利用，还要和叠加起来的数据进行整体的结合。对顺层振幅和垂直的时间刨面进行解释。在日常地层沉积情况比较正常的前提下，因为地层电在分布上是比较均匀的。但是要是有陷落柱的地层电性就会发生变化。假如陷落柱的地方充水，则电性主要是低电阻高电位的异常状况。但假如陷落柱是弱富水或者是不富水，那么电性的具体表现就是高电阻低电位有异常状况。由最后的探测结果我们不难看出，对于地面探测的陷落柱在原有资料和形状上有很大的不同。对于陷落柱的原有资料和西北角的基本范围上比较很小，其他部位基本是比较吻合的。这种陷落柱的归一化二次在电位上也没有很大变化，也就说明没有多么明显的低阻变化和异常。已经经过开采之后得到了验证。实践表明，综合的分析解释和综合的物探在技术上的佐证，彼此之间是取长补短的，也在很大程度上为物探资料在可靠性和精度上进行了解释
4 断层导水性的基本探测
主要是采用了基本的电法勘探和地震勘探二者结合的方式来对断层导水性进行了基本的探测。主要的目的就是为了能够把奥灰中和太原组灰岩能够准确的被圈定，而且还要把奥灰水和矿层导的水层进行联系和查找。在整体的地面勘探过程中，对二维地震的相关资料也要进行相关处理，主要的处理在内容上主要有层速度的刨面处理，波阻抗的刨面处理以及三瞬的处理等。
对于电法勘探的重要作用有：新生界地层和矿层地层的奥灰岩溶在发育区所进行的探测。第二个重要的作用就是断层赋水和陷落柱所进行的探测。对于基本的勘探手法可以利用瞬变的电磁法来进行。由于其本身对于低阻的反应是比较灵活的，继而在由直流的基本电测法来作为辅助。这种方法能够确定边界的断层是阻水的断层。区内的基本支断层是导水的断层。而且也能够很好的将富水范围进行区分。
5 总结
实践表明，综合的分析解释和综合的物探在技术上的佐证，彼此之间是取长补短的，也在很大程度上为物探资料在可靠性和精度上进行了解释。对于传统而单一的物探在方法上本身就受到了地质条件和一些自身特点的影响和制约。对于物探技术一定要依据工程问题或者是地质问题来做出实用性的判定，对于基本的物探方法来说，无论是哪一种，由于物性的基本参数不一样，所以要进行一定的印证和补充。
参考文献：
[1]吴有信，韩东亚，王琦.煤矿深部开采地质保障中的综合物探技术应用[J].工程地球物理学报，2009（02）.
篇10
1 综合物探方法原理与优缺点
1.1 瞬变电磁法
瞬变电磁法也称时间域电磁法（Time domain electromagnetic methods），简称TEM，它是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，来解决有关地质问题的时间电磁法。具有对水体反应灵敏，横向分辨率高，工作效率高等优势。
但其缺点也很明显，主要有：测量信号弱、装置参数设置较复杂、受掘进机、巷道底板的铁轨、工字钢支护、锚杆支护、运输皮带支架等各种金属设施影响较大、数据分析复杂，结果多解性较高等。
1.2 钻孔激发极化法
激发极化法是根据岩矿的激发极化效来探测未知水源的一种电法勘探方法。在向目标体充放电过程中，由于电化学作用引起一种随时间变化而变化的电场现象，称为激发极化效应（IP效应）。激发极化法以该效应为理论基础，通过观测目标体激电效应，以探测目标区域地质情况。
钻孔激发极化法是针对以数量有限的探孔推断前方水文地质情况具有很大的局限性，无法确定前方岩层赋水性的三维空间分布情况的这种情况，而提出的利用探孔进行激发极化法超前探水。其工作方式是将测量探头从孔口10m处开始测量，每1m进行一次采集数据（每次同时采集视电阻率值和视激发极化值），直至推进到孔底为止，可以对钻孔周围和孔底30m范围内进行探测预报。探测时电阻率法和激发极化法同时进行，可得到多种参数的探测数据，能将数据自动进行处理、分析和预报，可以对富水体及导水通道等有害地质体进行精细有效的探测预报，是一种全新的矿井巷道超前探水预报仪。可大大减少钻孔探测数量，节省时间和成本，提高工作效益，同时又提高煤矿井下巷道掘进隐伏水患的排除能力。
2 综合物探应用效果
2.1 物探结果
在晋煤集团某矿43133掘进工作面401m进行瞬变电磁法进行探测后，顺层探测方向探测结果为图1。结果中圈定低阻异常一个，推断其为前方采空区水影响。钻孔激发极化法探测结果如图2，采用钻孔频率域激发极化法的视电阻率和视极化率二参数进行探测。结果中视电阻率和视极化率在距钻孔口的29m-53m段出现异常区域，从探测数据曲线的形态分析，该段钻孔周围应可能有含水体。
2.2 钻探结果
矿方开展正常钻探时前方未有异常情况。根据物探结果在左帮补加钻孔，在40m处出水，与探测结果相符合。
3 结束语
（1）钻孔激发极化法探水技术是钻探与物探的有机结合，可以避免磁场，金属等外界干扰因素；具有操作方便、花费较低、结果通俗易懂、不易受现场干扰等优点，具有较大的煤矿应用性，可有效地解决煤矿井下巷道掘进头隐伏水患的预报问题，确保巷道掘进过程中的安全。
（2）利用瞬变电磁法、钻孔激发极化法综合探测，之后相互印证解释结果，大大减少了瞬变电磁法探测结果的多解性，可以提高物探结果分析解释的准确性。
参考文献
[1]吴有信，韩东亚，王琦.煤矿深部开采地质保障中的综合物探技术应用[J].工程地球物理学报，2009（02）.
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[3]李玉宝.煤矿井下物探技术发展回顾与展望[A].第九届全国采矿学术会议暨矿山技术设备展示会论文集[C].2012（08）.
[4]刘国兴.电法勘探原理与方法[M].北京：地质出版社，2005：95-105.
篇11
V井生产要高效率运行，且保证安全性，就要认识到矿井所在区域的地质构造、水文条件以及地层岩性都会受到制约。一些矿井运行中，市场地发生事故，突水灾害居多。一旦事故发生，就会引发严重的后果，造成巨大的经济损失，其中的一个重要原因就是对矿井所在区域的地质环境和水文条件都没有充分掌握。
1 研究对象
本论文研究的煤矿是平顶山煤矿。煤矿的整体为单斜构造，从西北方向到东南方向倾斜。浅部的地层是非常陡的，倾斜角已经超过了60度，一些部位还存在倒转。浅部的地层的倾角比较平缓，通常不会超过15度。矿井的部位存在断层，在井田的中部还存在有褶皱。
矿井所在区域是非常复杂的，对地质条件和水文条件都起到了决定性的作用。在这样的环境下进行矿井生产，发生水害的几率是非常高的。从2006年矿井投产以来，所发生的水害就已经超过100次。到目前，矿井的水害减少了，但是需要面临的重点问题就是地质环境中的含水量减少，对矿井生产也会造成一定的影响。
2 预测预报中所涉及的内容
预测预报中所涉及的内容包括文字内容和图像内容。其中，文字部分的内容包括矿井区域的工程实际情况、地质环境条件和水文条件、对矿井地段具有安全影响性的各种因素当地。根据预报所获得的结果采取必要的技术处理措施[1]。出版部分的内容包括矿井所在区域的平面图、矿井所在区域的的具置以及剖面图、矿井所在区域的的综合柱状图、物探中产生异常所体现出来的特征图等等。
3 提高地质预测预报的精确性的有效策略
3.1 提高地质预报的精确性采用的技术方法
其一，提高地质预报的精确性，可以采用综合物探技术对矿井生产现场进行勘察，主要是探测疑点所在。当勘察完毕之后，就要对矿井进行开采作业。在对矿井的特点以及疑点充分掌握的情况下进行挖掘、开采作业，就可以确保采掘工作树立展开，整个的矿井生产都得以安全稳定运行。
其二，提高地质预报的精确性，可以采用分析软件，应用三维的地震数据体，对地质情况采用动态分析的方式，同时还可以对矿井所在区域的环境变化实时了解，同时还可以采用这种技术方法分析采掘的头面存在的异常，能够对特殊的地质条件以及地质环境异常及时掌握，可以将危害的发生率降低。
其三，提高地质预报的精确性，可以采用超前勘查的方法，将所获得的结果进行对比验证，综合性地分析已经存在的已存异常动态，采用倒退的方法对可能存在的异常进行综合性分析，以将导水的断层等查找出来[2]。
3.2 通过使用配套保障技术提高预测和预报的精准性
其一，将档案管理制度充分利用起来，对隐蔽性的工程信息采用档案信息处理的方式进行记录，包括工程地段的规格、比例、剖面图和平面图等等，都可以通过查阅档案获得信息，基于此对矿井生产所在地段的地质情况和水温情况充分了解，可以对突水灾害事故起到有效的预防作用。
其二，每个工作面都要做好信息收集工作，包括收作线所在位置都要详细记录，以将空煤柱放置在采空区中的合适位置，可以避免采空区发突水事故发生。
4 煤矿地质预测技术以及预报技术的优点
4.1 有助于优化采矿设计
煤矿地质预测技术以及预报技术的应用，使得地质构造以及水文情况都得以明确，据此就可以将地质构造发育所形成的规律推断出来，由此将采区工作面的情况设计出来[3]。由于工作面的数量很多，就需要优化设计，做好储量的测算工作，可以调采出量，矿井生产效率得以提高。
4.2 预测技术和预报技术都具有很高的精确程度
预报大断层具有很高的精确程度，特别是在对逆断层进行预测的时候，能够对断层的位置以及相关的情况都能够提供详细信息。
预报老空积水区，可以对其所在的提位置以及水量信息和水压信息都能够准确预测，还可以采用探放措施，可以有效地避免突水事件。
综上所述，矿井的生产过程中，危险系数是非常高的，主要是受到矿井所在区域的地质环境和水文环境的影响，这就需要重视预测预报，提高预测预报的准确性，据此优化采掘设计，使矿井生产更具有科学性，以提高矿井经济利润。
参考文献：
篇12
Key words： water-containing geological structure；drilling ahead；resistivity method；induced polarization method
中图分类号：TD166 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0151-03
0 引言
据不完全统计，国内近几十年的时间里，有300多个矿井发生过淹井事故，死亡人数超过1700人，经济损失严重[1]。在这种形势下，发展对煤矿井下水患进行探测和预报的新技术对矿山的安全生产有着重要的现实意义。目前国内常用的地质预报方法主要有地质分析法和地球物理勘探法两大类，地质分析法主要包括超前水平钻孔法、超前导洞法、工程地质调查法等，而地球物理勘探方法包括地质雷达探测法、地震反射波探测法、瞬变电磁法等，每种方法都有各自的优缺点及适用范围[2，3]。目前还没有哪一种方法能对各种地质缺陷准确预报，因此许多研究者致力于多种预报方法相结合的研究，大大提高了煤矿井下掘进巷道超前探测的准确率[4-9]。探测方法综合化是工程领域研究发展的主要趋势，煤矿钻孔超前探水技术的提出[10]，对提高煤矿井下掘进巷道超前探测的准确性具有重要意义。
1 煤矿钻孔超前探水技术的原理
煤矿钻孔超前物探技术是利用掘进巷道迎头的钻孔进行钻孔物探探测，将测量探头从孔口慢慢推到孔底进行探测，对钻孔周围30m及孔底30m范围内进行探测预报，实现钻孔全方位超前探水功能，仪器自动利用电导率法[11]和激发极化法[12，13]。同时进行探测。采用多频点同时发射，等频点同时接收的探测工作方式，既避开井下人文和自然的强干扰背景，提高微弱信号的识别和处理能力，同时又测试地层的电阻率和激化率参数，克服了现有大多数矿井物探仅用单一电阻率参数的探测方式，而激化率参数又是探测评价含水地层的主要特性。
1.1 YZT6钻孔超前探水仪的设计原理
YZT6矿用本安型钻孔探水仪包括无穷远电极、孔中探头、仪器主机和电缆。仪器的设计原理如图1-图3所示。
1.2 YZT6钻孔超前探水仪的工作原理
在煤矿巷道内，钻孔沿巷道延伸的方向钻进，钻孔超前探测的电极只能布置在巷道和钻孔内，为达到超前探测钻孔周围30m左右的探测距离，选择了类似于偶极装置，但与偶极装置有所不同的是，该供电B极在钻孔口后方100～150m左右并在巷道内固定不动，A、M、N电极组成的探测探头放置在钻孔中，每观测一个记录点，探测探头的A、M、N电极一起同步推进，一般每推进一米观测一个测点。电极布置方式如图4所示。
在实际操作中，根据图5所示连接操作即可。
2 煤矿钻孔超前探水技术的对比应用
2.1 煤矿钻孔超前探测试验
以贵州黔南某煤矿运输大巷掘进头为试验场所，钻孔深度80m，因为堵孔原因，探测深度为14m，探测数据如表1所示。
煤矿钻孔超前探测预报效果如图6所示。
2.2 钻探与井下直流电法探测结果
钻探岩心显示，孔内10～12m段岩石较为破碎。根据表中数据和预报图显示，在10～12m处，视电导率较其它位置高，说明此处电阻率较低，且视极化率也较高，说明此处富水可能性很大，故推断为裂隙富水带或者岩体破碎富水。此外，还利用井下YD32高分辨电法仪进行了探测。探测结果如图7所示。
由矿井直流电法探测结果图可知，在11～12m处出现了低阻异常，推断其为岩石破碎富水或含水裂隙带。经实际掘进，10～12m处确实有一处岩石较为破碎，且有少量水流出，与探测结果相符合。
3 结论
①利用电阻率和极化率多参数评价钻孔周围及底部含水的地质体，减少了单一探测参数评判导致的多解性，提高了探测结果分析解释的准确性。
②煤矿钻孔超前探水技术在地质灾害预报方面，具有操作便利、耗时少、费用低、结果直观、工作环境适应性强等优点，具有很强的实用性。
③煤矿钻孔超前探水技术是钻探与物探的有机结合，可有效地解决煤矿井下巷道掘进头隐伏水患的预报问题。
④可以合理减少超前探孔的数量，既减少了因超前探孔而导通隔水体的几率，也可以探明前方的含水体，探明顶底板、相邻煤层或采区的含水体的情况，超前探测区域更大，信息更详实，更有利预防水害事故的发生。
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篇13
矿井所在区域的地质环境和水文环境都相对复杂，如果没有采取必要的安全措施，很容易导致突发水。面对煤矿矿井生产中所面临的各种风险，就需要着重分析各种风险因素，诸如地质构造、地层岩性以及矿井周围的地质环境和水文情况等等，采取地测防治水预测预报精准性技术是非常必要的。
1 矿井地测防治水预测预报技术所采用的方法
预测预报的内容包括两个方面，即文字方面的内容和图像方面的内容。文字方面的内容是用文字表达预测预报的内容，主要包括矿井区域的工程实H情况、矿井所在地质环境条以及和水文环境条件、影响矿井地段安全的各种因素等等。对于这些因素都可以基于预报所获得的结果对这些因素进行技术处理[1]。图像方面的内容是用图像表达预测预报的内容，包括矿井周围区域环境的平面图、矿井所在区域的具体地理位置以及剖面图、矿井所在区域的综合柱状图、能够体现物探中所产生异常现象的特征图等等。
2 预测预报精确性的方法
2.1 提高预测预报精确性的技术方法
2.1.1 预测预报中采用综合物探技术
对于矿井施工的现场要进行勘探，如果发现有可疑之处，就需要深入探查，并提高探查的精确度。基于此，在矿井的开采工作中，还要按照基本的设计思想进行开采，以对各种危险因素充分掌握，特别是危险因素存在着不确定性，就需要遵循先物探后开采的原则，以降低这些不确定危险因素的作用。
2.1.2 预测预报中采用三维地震数据体
在矿井防治水预测预报中采用三维地震数据体，配合使用高端技术的软件进行分析，可以对矿井所在区域的状况进行动态分析[2]。如果在分析的过程中发现有异常状况，就要进行分析，并及时地将各种危险因素消除，以提高矿井生产的安全系数。
2.1.3 采用超前勘查的方法了解地质状况
要对矿井周围的地质状况充分了解，就要对相关的因素进行综合性分析，对于分析结果进行比对、推理。通过采用科学的方法就能够及时地发展地质环境中的异常状况。
2.2 预测预报精确性提高的辅方法
预测预报精确性提高的辅方法就是对各种资料实施档案管理。特别是隐蔽性的工程，就可以采用档案管理模式对所获得信息进行记录，所包括的内容为各种文字信息以及图像信息等等，诸如矿井工程所在地段的规格、相关的平面图以及剖面图等等，要获得准确可靠的信息，都可以采用查阅档案的方法，由此可以深入了解矿井生产地段的地质情况以及水文请款，能够预防突水灾害事故。对于矿井工作面的信息都要做好收集工作，所涵盖的内容包括收作线所在准确位置的信息、空煤柱放置在采空区中的合适位置等等，以防止采空区有突水事故发生。
3 提高预测预报精确性的效果
3.1 采矿设计得以进一步优化
矿井周围环境的地质情况是非常复杂的。当矿井生产的过程中，由于没有掌握地质状况，一些工作面需要经过技术改造之后才可以回采。提高预测预报精确性，可以对采矿区的地质结构深入研究，从中推测出地质构造的发育情况，总结出发育规律，并进行优化设计，以使得工作面的数量降低，单一工作面的储量增加，可以开采的储量也有所增加。经过优化设计之后，单一工作面的采出量增加，甚至超过了原有采出量的一倍，由此提高了生产效率，劳动量也有所降低。
3.2 预测预报的精确性得以提升
随着预测预报的精确性得以提升，突发灾害的发生几率逐渐降低。如果在矿井作业环境中或者周围的环境中有断层，采用这种技术就可以精确地预报[3]。比如，在预测工作面是否存在逆断层的时候，就可以将正断层预测出来，可以获得良好的预测效果，而且预测的精度是非常高的。
在进行积水区预测的时候，通过提升预测预报的精确性也可以获得良好的效果。特别是对地质环境的预测和对水文环境的预测上，都能够对积水区域准确地定位，还可以预报水量的情况和水压的状况。根据所获得的预报结果，就可以具有针对性地选择探放水方法，可以达到消除突水危险的效果。
综上所述，在矿井的生产中将预测预报精准性技术引入其中，提高了生产的安全性。采掘技术也得以优化。预测预报的质量更高，具有针对性，而且科学性也非常强，对矿井的生产发挥着精确制导的作用，不仅使矿井的经济效益有所提高，矿井的社会效益也大大提升。
参考文献：
