微动物探方法探测采空区

《微动探测技术在南岭煤矿采空区的应用研究》篇一一、引言随着煤矿开采的深入，采空区的安全问题日益突出。

如何有效地对采空区进行探测，避免安全事故的发生，成为了煤矿生产中的重要问题。

微动探测技术作为一种新型的地球物理探测技术，具有高精度、高效率、非侵入性等优点，被广泛应用于地质勘探、矿产资源勘查、工程地质勘察等领域。

本文以南岭煤矿采空区为例，探讨微动探测技术在煤矿采空区中的应用研究。

二、南岭煤矿采空区概况南岭煤矿位于我国某地，随着多年的开采，采空区范围不断扩大。

采空区的存在对矿山的生产安全构成了严重威胁，一旦发生事故，将给矿山生产和人员安全带来极大的损失。

因此，对南岭煤矿采空区进行准确的探测和评估，对于保障矿山生产安全具有重要意义。

三、微动探测技术原理及特点微动探测技术是一种基于地震波的地球物理探测技术。

它通过记录和分析地面微小的振动信号，推断地下地质结构、岩性、构造等信息。

微动探测技术具有高精度、高效率、非侵入性等优点，能够有效地探测采空区、断层、溶洞等地质构造。

四、微动探测技术在南岭煤矿采空区的应用1. 探测方法及实施在南岭煤矿采空区探测中，我们采用了微动探测技术。

首先，在采空区周边布置测线，设置观测点。

然后，利用地震检波器记录地面微小的振动信号。

通过分析振动信号的频率、振幅、传播速度等参数，推断地下地质结构。

最后，结合地质资料和勘探成果，对采空区的范围、形态、岩性等信息进行综合分析。

2. 探测结果分析通过微动探测技术的实施，我们得到了南岭煤矿采空区的详细地质资料。

结果表明，采空区范围广泛，形态复杂，岩性变化大。

同时，我们还发现了采空区周边存在断层、溶洞等地质构造，为矿山生产和安全提供了重要的参考依据。

五、微动探测技术的优势与局限性1. 优势微动探测技术具有高精度、高效率、非侵入性等优点。

它能够有效地探测采空区、断层、溶洞等地质构造，为矿山生产和安全提供了重要的参考依据。

同时，微动探测技术还能够对地下岩性进行推断，为矿山资源开发和利用提供了重要的地质资料。

微动勘探在查明采空区空间分布中的应用
刘龙吉;高博;高翔;张思达;张飞龙
【期刊名称】《陕西煤炭》
【年(卷),期】2024(43)6
【摘要】陕北矿区煤炭资源大规模开发利用时的煤矸石外排,诱发了地表沉陷、地下水位下降、土地沙漠化加剧、土壤污染等一系列生态环境问题,而井下充填是最
有效的煤矸石处置方式之一。

为指明煤矸石在采空区的充填靶区,以小保当煤矿112201工作面为工程背景,采用微动勘探法查明采空区沉陷和地下空间分布规律。

利用5条微动测线的横波速断面处理结果,以插值方法对该区域进行空间重构,得到勘探区横波速度立体图及地下空间分布断面图,再通过切片方式对采空区发育及影
响范围进行分析。

结果表明,深度350~400 m处为冒落带强裂隙发育带,距离两帮50~100 m处、深度350 m处为最佳注浆靶区;此外,根据裂隙带和冒落带发育特征,深度范围在250 m时大量裂隙发育,开始具备注浆潜力。

【总页数】6页(P57-62)
【作者】刘龙吉;高博;高翔;张思达;张飞龙
【作者单位】陕西天地地质有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD166;P631
【相关文献】
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2.瞬变电磁勘探技术在探测采空区中的应用——以阳煤集团氧化铝厂采空区勘探为例
3.在查明煤矿采空区时电法勘探的应用
4.高分辨率预测地下复杂采空区的空间分布特征——高密度电法在山西阳泉某复杂采空区中的初步应用研究
5.微动勘探与高密度电法在小尺度老采空区探测中的应用
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采空区探测方法研究采空区是指矿山开采完毕后，残留的空洞区域，也称为采坑。

采空区具有地质灾害、环境污染等问题，因此对采空区进行探测研究十分重要。

本文将重点介绍采空区探测的方法。

一、地面观测法地面观测法是最常用的采空区探测方法之一，通过地面观测的方式，对采空区进行探测和监测。

主要包括以下几种方法：1.地面沉降观测法：通过布设沉降观测点，定期观测地面的沉降情况，以判断采空区位置及其扩展情况。

2.地面调查法：采用物探、测绘等方法，调查采空区地面形态变化情况，如露天开采的区域，地势会产生较大改变。

3.地表位移法：通过测量地表的位移变化，判断采空区扩展的情况。

二、地震勘探法地震勘探法是利用地震波在岩体中传播的特性，通过测量地震波的传播速度和衰减情况，来判断采空区的位置和范围。

1.地震偏移法：通过观测地震波在岩体中传播的偏移情况，判断是否存在采空区。

2.地震反射法：利用地震波在界面上的反射现象，通过观测反射波的情况，判断是否存在采空区。

三、地电法地电法是利用地下岩体的电阻差异来探测采空区的方法。

1.直流电法：通过在地下注入直流电流，测量地下电阻分布情况，来判断是否存在采空区。

2.交流电法：同样通过测量地下的电阻分布情况，来判断是否存在采空区。

四、地热法地热法是通过测量地下岩体的温度分布情况，来探测采空区。

1.热流法：通过测量地下热流分布情况，判断采空区的位置和范围。

2.温度变化法：利用地下温度的变化情况，判断是否存在采空区。

以上是几种常见的采空区探测方法，每种方法都有其适用范围和局限性。

在具体采用时，需要综合考虑地质条件、仪器设备和经济成本等因素。

此外，随着技术的不断发展，新的探测方法也在不断涌现，为采空区的探测提供更多选择。

采空区综合物探技术方案1. 引言采空区指煤矿采掘后形成的裂隙、空洞和煤柱残体等地下空间，这些地下空间会对社会、经济和环境产生很大的影响。

因此，采空区的综合治理非常重要，其中物探技术在采空区治理中具有重要的地位。

本文主要介绍了一种针对采空区综合治理的物探技术方案，以解决采空区治理中的重要问题。

2. 生产井的勘探生产井的勘探是采空区治理中不可或缺的环节，其主要作用是对采空区的情况进行综合评估，确定后续治理方案。

提高成像质量是勘探的核心任务，采用高分辨率的地震成像技术，能够获得采空区深部结构的详细信息。

根据采空区的不同特点，可以选择不同的地震成像技术。

如在大空区（空曲率半径大于30m）中，可以采用传统的反射地震勘探或井间地震勘探技术；在中空区（空曲率半径20-30m）和小空区（空曲率半径小于20m）中，则建议使用微震勘探技术。

此外，根据井孔提取率的不同，还可以采用钻孔地震勘探技术。

3. 孔外测量技术孔外测量技术是在生产井勘探的基础上，对地表进行测量，以获取地下空间的相关信息。

在采空区治理中，主要采用的孔外测量技术包括重力法、磁法、电法、地震法和电磁法等。

在选择测量技术时，需要根据采空区的实际情况来进行评估。

对于空洞较大、煤柱残体少的采空区，重力法和磁法可以提供较好的测量效果；对于空洞较小、煤柱残体多的采空区，地震法和电磁法具有更好的测量效果。

此外，需要注意的是，不同的测量技术在不同的环境下可能存在局限性，因此需要综合考虑多种测量技术。

4. 数据处理和分析采集到的数据需要进行处理和分析，以便进一步作出治理方案。

数据处理和分析主要涉及到数据质量控制、数据解释和成像等方面。

对于采集到的数据，需要进行质量控制和处理，以去除噪声和错误数据。

在数据解释方面，需要进行数据分析和建模，以理解采空区的结构和空间组构。

成像是数据处理的重要环节，需要利用成像技术对数据进行处理和展示，以便更好地理解地下空间的结构。

5. 治理方案的制定通过以上步骤，可以对采空区的情况进行全面的评估和了解。

试析物探技术在采空区勘查中的应用摘要：随着国家经济体制改革的不断深入以及加入WTO,我国物探技术的进步与发展更多地受到勘探市场的制约,勘探市场的需求将决定和促进技术的发展,离开了市场谈物探技术进步与发展,其结果可能具有偏见性,并且使人浮想联翩。

关键字：物探技术采空区勘查应用矿采作业区域采空区内分布有大量记录资料严重缺失的采空区。

整个作业区域为采区以及排土场地，在重载车辆长时间的作业过程当中可能存在坍陷问题，安全隐患问题比较突出。

需要借助于对物探技术的应用，明确该区域内采空区的分布范围，提高作业安全性，随着油田勘探开发的深入，地球物理勘探技术也正经历着变革，从一种勘探工具向多方面油藏描述和检测应用进行，中国物探开发应该制定出发展规划，沿着二维描述、三维可视化、四维检测、全面解决物质勘探的技术难题，同时发展复杂地表采集、叠前深度处理技术，加大勘探开发在复杂地层的技术水平。

在新时代的应用背景下，应加大技术集成配套力度，加强新技术的科技功公关，完善地球物理勘探在复杂地段、油气富集区、碳酸盐岩等方面的相关技术，提高响应的油藏综合识别能力，从而为解决石油勘探中存在的瓶颈问题提供技术保障，加大核心装备的研发，通过成熟技术的推广、瓶颈技术的攻关、软硬件的研发与升级，打造中国石油勘探技术的核心竞争力，更好的为石油勘探开发提供优质的服务。

物探主要技术及其应用现状物探技术已在众多生产行业运用，例矿产资源地质、环境地质、工程地质和地质灾害、考古等方面的勘查。

物探技术不仅在这些方面发挥了重要的作用，应用于勘查和矿产及地下水方面都同样有着重要的作用。

1、3D可视化技术可视化技术就是把描述地下岩层的物性特点的数据转化为直观的图像、图形，以方便人们观察到不可观察的结构，并运用颜色、透视、动画等实时改变的表现形式，观察岩石内部结构，方法包括以图形为基础和以可视体为基础的可视化，在以体可视化为基础的勘探过程中，每一个采集到的采样数据都会被转化为一个3D像素大小的面元间隔，体可视化允许解释人员直接对地层岩石解释，分辨出地震相、改进油藏特征描述。

微动探测在地铁煤矿采空区勘察中的应用徐建国1，傅 磊2，谢色新2，陈志亮2，陈 健3（1.广州地铁集团有限公司，广东 广州 510000；2.中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院，广东 广州 510440；3.中国煤炭地质总局广东煤炭地质局，广东 广州 510180）摘 要：地铁线路上的煤矿采空区，其填充物（空气、水体、泥砂等介质）与围岩接触面存在明显的波阻抗差异，微动探测具有较好的分层效果，能对采空区的分布进行探测，分析其稳定性，评价采空区对地铁工程建设和运营的影响。

文章以广州市轨道交通14号线二期工程煤矿采空区勘察为例，结合微动探测原理、数据采集及资料解释方法，展示了微动探测在地铁煤矿采空区勘察中的应用效果。

结果表明，微动探测技术可用于探测煤矿采空区的空间分布，具有分辨率高、抗干扰能力强、野外操作简单、成本低等优点。

关键词：微动探测技术；地铁煤矿采空区；城市地质勘察中图分类号：P631 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）08-0123-02作者简介：徐建国，男，本科，高级工程师，研究方向：土建技术管理。

微动勘探法也称天然源面波法，其是通过从微动信号中提取瑞利面波的频散特性，然后通过对频散曲线反演来推测地下的横波速度分布。

随着现代化工业的发展，越来越多的建筑工程需在建筑物密集、人文干扰强、场地条件复杂多变的条件下进行，且需要满足绿色文明施工、不能扰民等要求，这就需要详细地了解城市的地下地质结构。

城市的人文活动为浅层微动提供了丰富的信号源，在城市浅层地质勘探中得到了广泛的应用[1-3]。

地铁煤矿采空区的自身物理特性，使其边缘部位存在一个明显的波阻抗反射界面，有明显的波速差异，为微动勘探采空区提供了较好的物性前提条件。

煤矿采空区受外应力的影响岩体内稳态遭受破坏，易产生应力集中，同时煤矿采空区顶部空间受到岩层压力作用，容易发生变形、断裂甚至冒落。

如果对煤矿采空区的分布、岩石结构、空间形态和填充情况等问题调查不全面，将对地铁工程建设和后期运营产生极大的影响，甚至威胁整个施工建设和人员安全。

小议地球物理勘探方法在探测采空区中的应用【摘要】物探作为一项不可替代的探测技术，在煤矿地质勘探中应用广泛，文章介绍了该法在探测煤矿采空区中的应用。

【关键词】物探方法；煤矿；采空区井下物探是煤矿地质构造、安全隐患探测的重要手段，素有煤矿勘探“轻骑兵”之称。

具快速、简便、经济、分辨率高、控制范围大等技术优势，近年得到迅猛发展。

下面简要介绍一下其在探测煤矿采空区中的应用。

1物探方法的理论基础煤层未被采动时，地层一般呈现成层性和完整性，小区域内同一地层的电性差异不会太大。

通常情况下，视电阻率值在采空区（空洞）为最高，其次是石灰岩、煤层，泥岩及有充水岩溶裂隙的岩层最低。

煤层被采空后，煤层上下岩层间形成一定的空袭，破坏了岩石的完整性、连续性，故该处电阻率明显高于周边完整岩石的电阻率，表现出局部高阻特性。

当采空区的空隙被水充填，其电阻率则呈低阻反映。

因此，没有被水充填的采空区和巷道为特高阻，灰岩层为高阻，煤层呈中到相对高阻。

灰岩层和未开采煤层横向较均匀且分布范围一般很大，充水的巷道呈低阻但范围很小。

煤矿采空区上方覆盖层中还可测到氡气的高值异常，这是由于采空区中断隙发育，有利于氡的聚集。

而在塌陷区，由于地表覆盖层下塌与下覆地层的相连，形成较发育的裂隙，所以氡向地表的迁移通畅，但此时氡气保存条件差，所以形成氡异常不高。

而在残留煤柱处，由于煤层的孔隙及裂隙不发育，上覆地层破坏较小，不利氡的运移，因此在地表覆盖层中形成低氡浓度。

氡值的差异反应了地下地质环境的变化，指示了煤矿采空塌陷等地质灾害的区域、范围和强度。

因此，可以通过地面氡气测量确定煤矿地下采空区及采空影响区的位置与范围。

正是由于地下介质层间存在的电性、放射性等物性差异，给地球物理勘探方法的研究和实施提供了理论基础。

2探测采空区的物探方法及特点2.1瞬变电磁法瞬变电磁法通过在不接地回线中或接地电极间供以方波电流，向地下间歇性地发送一次电磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间，利用另一回线或探头接收由地下地质体受激励引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场（按指数规律衰减），二次场的大小与地下地质体的电性有关。

采空区探测的基本方法和初步工作方案1. 采空区物探方法探测的可行性1.1 电性地质条件在煤系地层中, 当煤层被开采以后,在地下岩层中形成一定的空区, 同时采空区上方岩层在重力作用下发生一定的塌陷, 造成煤层上覆岩体失去原有平衡状态而发生一定程度岩移, 破坏了岩石的完整性、连续性, 致使岩层破碎和出现大量的空隙和裂隙, 电阻率在这些区域中其值也发生变化, 使得原电阻率层状形态受到了破坏, 呈不连续、杂乱现象。

一般松动、裂隙、坍塌、采空区为高阻反映, 而当采空区域含水或其它含水充填物时易形成低阻异常。

总之煤层采空区与其周边岩层存在明显的电性差异, 具备投入瞬变电磁法、高密度电法进行勘探的地球物理特征。

1.2 氡气测量条件不同的岩石含有不同的放射性元素和非放射性元素, 放射性元素在衰变时, 会产生一种惰性气体——氡气。

在裂隙, 构造发育的地区, 岩石破碎、断裂密布及岩石坍塌等地段, 特别利于氡气的释放和运移, 易于形成氡气异常。

测量氡气异常的分布, 能为研究浮土覆盖地区的构造、断裂带等工作提供重要的信息。

对于地下存在采空区时, 会使其上部岩层结构发生变化, 如岩石出现裂缝或破碎等。

这就为氡气的运移与集聚提供了有利的条件, 从而形成氡异常, 这便是利用氡气测量来解决地下采空区存在与否的地球物理前提。

2. 采空区探测物探方法的原理介绍2.1 瞬变电磁测量原理瞬变电磁探测是地球物理探测的主要手段之一, 经过向地下发射电磁波激励地下目标, 接收其产生的二次场, 确定被测目标的物理参数。

瞬变电磁测量是利用不接地线圈（或称回线）向地下发射一次瞬变磁场一般是在发射线圈上供一个电流方波, 可在地下产生稳定的磁场分布, 当电流方波关断后, 地球介质将产生涡流, 其大小取决于地球介质的导电程度。

该涡流不能立即消失, 它将有一个过渡过程, 过渡过程产生的磁场向地表传播, 在地表接收线圈把磁场的变化转化为感应电压的变化。

瞬变电磁法的测深原理又以” 烟圈”效应形象地加以阐明, 地表接收的二次电磁场是地下感应涡流产生的, 其涡流以等效电流环向下并向外扩散, 形如”烟圈”。

世界有色金属 2021年 6月下110地质勘探G eological prospecting微动探测在矿山采空区勘查中的应用张 星，丁志军，连伟章（甘肃省有色地质调查院，甘肃　兰州　７３００００）摘 要：本文简要介绍了微动探测的基本原理和方法，着重阐述了外业施工流程和其在矿山地下采空区勘查中的应用，并以乌鲁木齐市六道湾某矿山采空区为例，探讨微动勘查方法和在矿山采空区勘查中的应用效果。

关键词：微动探测；视Ｓ波速度；空间自相关；矿山采空区勘查；频散曲线中图分类号：ＴＤ１６６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１２－０１１０－３Application of micro motion detection in mine goaf explorationZHANG Xing, DING Zhi-jun, LIAN Wei-zhang（Ｇａｎｓｕ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏ　ｍｏｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｇｏａｆ，　ａｎｄ　ｔａｋｅｓ　ａ　ｍｉｎｅ　ｇｏａｆ　ｉｎ　Ｌｉｕｄａｏｗａｎ，　Ｕｒｕｍｑｉ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｔｏ　ｄｉｓｃｕｓｓ　ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏ　ｍｏｔｉｏｎ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｇｏａｆ．Keywords: Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｍｉｃｒｏ　ｍｏｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；　ａｐｐａｒｅｎｔ　Ｓ－ｗａｖｅ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ；　ｓｐａｔｉａｌ　ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ；　ｍｉｎｅ　ｇｏａｆ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ微动探测技术作为矿山勘查技术中一项重要方法，在抗干扰能力方面表现突出，且不受各种场地限制，还可以把各种各样的振动源化为自身的场源，增强信号。

物探技术在采空区勘查中的应用摘要：通过对测区开展浅部采空区的地质雷达和高密度综合探测，得到了浅部采空区分布的剖面图和平面图，并划分了重点异常区，结合探测结果证实了两种方法做到了互补，互证，定位、定性准确，探测效果明显。

关键词：物探技术；瞬变电磁法；采空区引言：物探技术的特点是快速、准确、经济，尤其是在岩溶、土洞、采空区、地面塌陷、滑坡、坝体渗透等地质灾害勘查评价方面，有着独特的效果。

一、采空区探测方法与技术1、探测方法针对矿区内留下的采空区具有的大小不等、形状极不规范、形态千奇百怪，空间位置上层层叠叠、高低不同、分布复杂的特点，应用探地雷达、高密度电阻率法的综合探测方法开展工作。

在测区0m--30m深度范围内，采用具有高分辨率、高探测精度的探地雷达与高密度电阻率法相结合的形式详查浅部地段，两种方法可做到相互验证、互为补充的目的，达到对浅部采空区顶板厚度、分布方位的精确定位。

2、测量定位及测线工作布置测线布置采取高精度差分GPS测定参考点、基线坐标和高程值，再采取测绳定点的方式。

3、探测方法工作设计1)探地雷达。

本次探测工作全部采用美国GSSI公司生产的SIR-3000型探地雷达数据采集系统及3207加强型天线，仪器的各项技术指标均能满足探测要求。

为了保证雷达数据具有较高信噪比和提高分辨率的目的，雷达探测点距为0．33m，即每米采3个点，根据场地的实际情况分别选择线距为4m和2m。

2)高密度电阻率法。

高密度电阻率法测试仪器为重庆奔腾自动化研究所生产的WDJD-3型WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机，配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统，既可按固定断面扫描测量又可按变断面连续滚动扫描测量高密度电阻率法实质上纯属直流电阻率法，其基本原理与直流电阻率法相同，不同的是它的装置是一种组合式剖面装置。

WDJ-3型多功能电测仪支持18种测量装置，其中，α²温纳排列等适用于固定断面扫描测量，MN-B电极排列适用于变断面连续滚动扫描测量。

物探技术在采空区勘查中的应用摘要：通过对测区开展浅部采空区的地质雷达和高密度综合探测，得到了浅部采空区分布的剖面图和平面图，并划分了重点异常区，结合探测结果证实了两种方法做到了互补，互证，定位、定性准确，探测效果明显。

关键词：物探技术；采空区1. 地质物探勘查方法技术物探是地球物理勘查的简称，包括重力、磁法、电法、地震、放射性和地温等六大类方法。

据统计，物探方法在寻找和扩大能源矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、非金属矿产和地下水等方面，起着主要的作用。

1.1航空及地面甚低频电磁法（VLF）该方法在圈定良导断裂破碎带、蚀变带，追踪含矿构造，寻找低电阻率的岩（矿）脉，圈定矿化范围等方面具有鲜明的特点。

其仪器设备轻便，野外观测方法简单，资料处理速度快。

但应注意地形、电缆等人文干扰异常的识别和改正。

当第四系覆盖较厚时，对于埋藏较深的地质异常体所反映的有效信息较弱。

因此，VLF一般用于浅覆盖区及外围的剖面或扫面工作。

1.2地震层析成像（CT）地震层析成像（CT）就是用医学X射线CT的理论，借助地震波数据来反演地下结构的物性属性，并逐层剖析绘制其图像的技术。

在20世纪80年代以后，才将其应用于金属矿的地球物理勘查工作。

1.3大地电磁测深（MT）其具有探测深度大（可探测至上地幔），不受高阻层屏蔽，分辨能力强（尤其是对良导介质），工作成本低（相对于地震勘探）和野外装备轻便等特点，在地球岩石圈深部结构研究、地震预报、油气勘探、地热田调查中显示了重要作用。

大地电磁测深对于地下低阻层（良导电体）相当敏感，这是大地电磁测深方法能够在（隐伏）金属矿勘探中发挥作用的主要地球物理依据。

1.4瞬变电磁法（TEM）3.2瞬变电磁法原理及使用方法瞬变电磁法地球物理勘探是一种脉冲感应类时间域电磁法。

向勘探目标发送一次脉冲磁场，通过间歇期间，观察测量地下地质体在激励后引起的一段涡流产生时间段内的二次磁场变化。

地下地质体的电性会对二次场的大小造成影响，低阻地质体在感应二次磁场电压比较大，感应二次磁场衰减速度会比较慢。

物探新技术—微动探测技术介绍物探新技术—微动探测技术介绍［摘要］微动探测技术是中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等近年来在传统微动测深的基础上研究发展的一种探测新技术，并率先应用于国内多个勘探领域。

该方法是利用拾震器在地表接收各个方向的来波，通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线，经反演获取S波速度结构的地球物理探测方法。

该方法不受电磁及噪声干扰影响，探测深度大，虽然当前仍存在一定的局限，但其显示的优越性表明该技术是一种很有前景的新技术。

［关键词］微动探测;瑞雷面波;反演;地层波速结构;测深2012年1月，在《国际地球物理期刊》第188卷第1期115–122页上，发表了由中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等撰写的一篇《利用微动排列分析方法测量隐伏地热断层》的论文，该文例举了用微动探测方法在江苏吴江地热井位选址上的成功应用。

实测结果表明，隐伏断裂破碎带在微动视S波速度剖面上有明显的低速异常显示(见图1)［1］。

这一方法为探测深部隐伏地热构造开拓了一条新的技术途径，也为金属矿产探测、煤矿陷落柱及采空区探测、工程地质勘察(铁路、地铁、城市地质调查)等多个领域提供了一种新技术。

1.微动探测方法的由来地球表面无论何时何地都存在一种天然的微弱震动，被称为“微动”。

微动探测方法图 1 江苏吴江地热井位选址微动视S波速度剖(TheMicrotremorSurveyMethod，简称MSM)是从圆形台阵采集的地面微动信号中通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线，经反演获取台阵下方S波速度结构的地球物理探测方法。

该方法曾广泛应用于地震构造探测及场地稳定性评价等方面，应用领域很有限。

徐佩芬等近年来在传统微动测深的基础上研究发展了微动剖面探测技术，并率先应用于国内多个勘探领域，是对传统微动探测方法的继承与创新。

基于台阵技术的微动理论早年由美国地球物理学家Aki(1957)和Capon(1969)提出［2］。

采空区 - 探测方法采空区一、重力勘探方法重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余，在地表观测他们引起的重力异常，从而确定地下地质体的分布、大小、边界等。

采空区因开采形成质量亏损，从而形成低重力异常。

在煤矿采空区保存完整时，形成低值剩余重力异常。

在采空区塌陷而不充水时，质量亏损值不变，但负密度值减小而影响厚度增大；充水时,亏损质量得到一定补偿,比在不充水的同样情况下，负密度值减小。

无论在采空区实际存在哪种情况，按一般规律都可测出局部剩余重力异常。

使用高密度、高精度微重力测量和适当的资料处理解释方法,在面积上控制采空区范围。

采用数字地形多剖分体高精度地改方法及三维解释方法，以达到提高解释精确性。

二、电磁方法1、高密度电阻率层析成像法在现场测量时，将全部电极设置在一定间隔的测线上，然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换器上，使电极布设一次完成。

为了准确、快速地采集大量数据，测量时通过程序控制实现电极排列方式、极距和测点的快速转换。

并利用与系统配套的电法处理软件，对采集的数据进行各种处理，结果进行图示，使解释工作更加方便、直观。

利用某电厂采空区和电阻率层析成像测量的结果，探讨了电阻率层析成像测量在煤矿采空区和斜风井巷道中的应用，结果表明，电阻率层析成像二维测量方法在煤矿采空区和斜风井巷道的探测和定位是准确和可行的；煤矿采空区和斜风井巷道内若没有水体存在，电阻率层析成像二维测量成果图中一般都是高阻异常封闭圈，如有水体存在则表现为低阻异常封闭圈。

2、瞬变电磁法瞬变电磁法是向地下发送一次脉冲磁场的间歇期间，观测由地下地质体受激引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场，二次场的大小与地下地质体的电性有关，低阻地质体感应二次场衰减速度较慢，二次场电压较大；高阻地质体感应二次场衰减速度较快，二次场电压较小。

根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势，对二次电位进行归一化处理后，根据归一化二次电位值的变化，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题。

微动技术在工程地质勘查中的应用摘要：地质雷达、浅震、高密度、瞬变等常规物探技术在浅部勘探中应用良好，却难以满足中深部勘探的需求。

而可控源音频大地电磁法、地震、磁法、重力等为深部勘探中常用的手段，也存在一些缺陷，例如电磁法存在电磁干扰、重力在深部不能满足高精度探测需求、地震需要强大震源危险且成本高昂等等，所以新的物探手段——微动勘探技术，成了目前地勘行业研究、应用的热点。

微动勘探技术采集天然源信号，不受电磁干扰、绿色环保，分辨率高、探测范围大、经济高效，在城镇等人口密集区有着传统物探手段不可比拟的优势。

本文以当地地质环境数据为基础，详细阐述了微动技术在地质勘查中的运用。

关键词：微动技术；工程；地质勘查引言“微动勘探技术”也称为“天然源面波勘探技术”，是一项较新的地球物理勘探新技术，虽名称不同，但本质相同。

在地球表面，无论何时何地都存在一种天然的微弱振动，如自然现象和人类活动，这是一种由体波和面波组成的复杂振动，面波的能量占信号总能量的70%以上，振动信号的振幅和形态随时空变化而发生变化，但在一定时空范围内具有统计稳定性，可用时间和空间上的平稳随机过程描述，这些振动信号为微动提供了震源。

微动勘探无需人工震源，具有精度高、抗干扰能力强、操作简单、实施速度快、经济、环保等特点，近年来逐步应用于矿产勘查、地下空间勘察、灾害勘察、工程勘察及工程检测等领域。

但到目前为止，关于微动勘探技术在工程地质勘察领域系统研究及推广应用仍较少，前人研究大都较为零散和单一，未形成完整的方法体系。

1微动探测勘察利用微动探测技术进行煤矿采空区的勘察，使用仪器为GT-MST微动测试仪。

GT-MST微动测试仪的标准配置具体为:10台GT-MST基站，含电源适配器、网线等;10只检波器，频率可选;Lora天线、GPS天线、WiFi天线;1个U盘，含采集软件;1台笔记本电脑;1台工业AP;1套处理软件。

该微动测试仪采用无线节点式基站，可据勘察需求拓展基站数量;具备高精度外置GPS，记录子基站点位，一键生成平面位置分布图;具备本地对时、GPS对时2种时间同步模式;具备24位高性能AD，可实现各通道同步采样;可以无线操控，界面友好，设备轻便，仪器功耗低，连续工作时间大于12h;可以实现工业级AP通信，户外可满足半径100m无线传输;可选配单分量或三分量微动检波器;具有离线数据存储模式，可满足连续12h的数据存储。

161管理及其他M anagement and other收稿日期：2020-10作者简介：李冬冬，男，生于1991年，汉族，湖北荆州人，硕士，助理工程师，研究方向：地球物理勘查、工程物探方面研究。

微动探测技术在采空区勘查中的应用李冬冬，李 剑（安徽省地质矿产勘查局321地质队，安徽 铜陵 244000）摘 要：目前随着采矿不断的深入，遗留的采空区危害着人民的生命财产安全。

目前采空区总体表现为埋深大、结构复杂等特点，采用一般物探技术方法很难对采空区进行有效的识别。

本文以铜陵某建设用地为例，采用微动技术方法，利用浅地表随机振动信号作为震源，拾取有用的面波信号，提取面波频散曲线，采用自相关分析法，建立反演速度模型，得到地层速度结构，识别低速异常区，最后辅以钻孔验证与探测结果相符的情况下，说明了微动方法的准确性与可靠性。

关键词：物探技术；采空区；微动、空间自相关中图分类号：TD166 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）20-0161-2针对金属矿山开采形成的采空区问题，采用合理、有效的勘查方法，查清其埋深及空间分布特征，为下一步评价、治理及其施工提供了有力的依据。

利用微动探测技术方法具有的高效、无损、抗干扰性强等优点，在目前采空区类勘查中发挥着重要作用。

1 采空区地球物理特征勘查区为铜陵市某建设地块，根据勘查区地层条件分析，浅部第四系地层主要为回填的碎石与粉质黏土层，下部基岩为大理岩。

微动技术主要通过波速特征来判别地下地质体分布特征，一般在巷道、采空区或破碎带附近，平稳状态下的应力突然遭到破坏后，采空区发生崩落，采空区、巷道被地下水、松散堆积岩体等介质所充填，填充区内介质与完整的围岩相比存在明显的物性（波速）差异，而且在发生崩落上部岩层较破碎，裂隙较为发育，近似表现为“漏斗”状的低速异常带，可采用空间自相关分析方法来定位地下采空区空间分布特征。

2 工作原理及方法2.1 基本原理地球表面存在着复杂的微弱振动，其主要是由体波和面波构成的，且面波的能量信号占70%以上，面波信息受介质影响较大。