高密度电阻率法在采空区探测中的应用
摘要：高密度电阻率勘探方法是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新兴的工程物探方法，具有提供的数据量大，地质信息多，观测精度高，自动化程度高以及成图解释直观可靠等优点，在工程勘探中有着广泛的应用。本文结合工程实例分析确定金矿采空区的范围，解决工程建设中出现的工程地质问题。
关键词：高密度电阻率法；金矿采空区；探测
Abstract: the high density resistivity method is in exploration conventional power prospecting developed on the basis of a new kind of engineering prospecting method, has provided data, a geological information, obrvation high precision, high automation and mapping explain intuitive and reliable in engineering exploration of a wide range of applications. Combining with the project example analysis to determine the scope of the gold goaf, and solve engineering occurring in the construction engineering geological problems.
Keywords: high density resistivity method; On gold; detection
0引言
胶东是山东省的重要黄金产区，在金矿分布区内，存在着多处60-70年代因民采而遗留的地下采空区，且同时伴有巷道、竖井的发育。随着城市建设的迅猛发展，金矿采矿区在工程建设中也出现了不少的工程地质问题。2011年12月，受某矿业有限公司的委托，我单位对其拟建厂房及生活区进行了岩土工程详细勘察。场区西侧拟建的3栋宿舍楼附近发现有采空区竖井分布。为彻底查明采空区分布的范围，笔者采用了高密度电阻率对勘察中的钻探进行了前期指导和后期补充，也取得了较好的效果。
1测区的地球物理特征
该地区位于山东半岛的中南部，属低山丘陵地貌单元，地形起伏较大，地质勘探范围内未见地下水。根据现场工程地质调查，该区地层主要有上覆第四系素填土、粉质粘土和下伏古元古代荆山群变粒岩组成（见下表1）。
表1 测区内地层地质埋藏条件
序号 地层名称 平均层厚
（m） 平均埋深（m）
1 素填土 1.91 1.91
2 粉质粘土 2.00 3.91
3 强风化变粒岩 6.36 11.60
4 中风化变粒岩 未揭穿
2野外施工
2.1工作使用仪器
试验采用WDA-1A超级数字直流电法仪，为测控主机，选配WDZJ-1多路电极转换器。该系统集全中文掌上电脑、蓝牙、24位A/D、大功率控制等当今最新电子技术研制的新一代数
字直流电法仪器，仪器的体积和重量均显著缩小，主要技术指标及功能领先于当前国内外同类仪器，能更好地工作于各种条件复杂地区。
2.2技术参数设置
根据任务对勘探深度的要求，本次高密度电阻率法采用的是1.0m的电极距，采用的装置
形式为Pole-Dipoe，供电时间1秒，恒压电源。
2.3 测线布置
采用沿设计建筑边墙布线的原则，呈方格状布置了9条剖面线，东西向剖面线间距20米，南北向剖面线间距25米。（见图1）。
图1 工作布置示意图
3资料成果解释
通过对该区地质及水文地质条件的调查了解，并对比各类地质体的地球物理特征，可以看
出区内分布的采空区、土洞、构造带等存在明显的电性差异，具备开展高密度电阻率测量较好的物理前提。通过曲线形态对比、断面图色谱颜色对比、电阻率值变化特征分析及水文地质条件变化特征分析等确定采空区（土洞）位置。
图204号剖面高密度电法反演电阻率剖面
04号剖面位于生活区中间楼北墙，测线为东西方向，通过高密度电法反演分析这条剖面（见图2）：在剖面52/4～55/4处，深度约2.5～5m、93/4～100/4处，深度约3～6m处分别存在一个低阻区域，分析认为是采空区引起。
图3L1号剖面高密度电法反演电阻率剖面
图3为L1号剖面高密度电法反演成果图，在剖面132/L1～145/L1处，深度约6.4～12m处存在一个低阻区域，在剖面235/L1～243/L1处，深度约3～8m处存在一个低阻区域，分析认为这两处低阻异常是采空区引起。
根据每条测线高密度电法视电阻率成像剖面图分析解释出的采空区，在平面上圈出了拟建
厂房及生活区地下采空区范围，经布置钻孔验证，均得到证实。
4结语
高密度电阻率勘探方法是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新兴的工程物探方法，具有提供的数据量大，地质信息多，观测精度高，自动化程度高以及成图解释直观可靠等优点，对推断的异常区，再加以钻探验证，必能起到事半功倍的效果。通过对采空区的探测，表明高密度电阻率法在工程勘探中有着广泛的应用。
参考文献：
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
