综合物探在金属矿采空区中的应用-以焦家金矿望儿山采空区为例.pdf

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1、第49卷第3期地质与勘探Vo1．49No．32013年5月GE0L0GYANDEXPL0RATIONMay，2013综合物探在金属矿采空区中的应用一以焦家金矿望儿山采空区为例王华锋，刘荣泉，郑强，陈应军，郭冬，刘俊，严加永(1．东华理工大学核工程与地球物理学院，江西南昌330013；2．中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京100037；3．山东省地球物理地球化学勘查院，山东济南250013；4．合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥221008)[摘要]矿山开采范围和深度的不断加大形成了越来越多的金

2、属矿采空区。采空区塌陷等地质灾害给矿山安全开采和居民生活带来了极大的不便，因此对金属矿采空区的准确定位显得尤为重要。本文以山东焦家金矿望儿山采空区为例，开展了以高密度电阻率法、地震映像和探地雷达探测为主的综合探测试验，通过综合探测发现异常16处，结合地质资料和钻孔验证，证实了其中l2处异常为采空区(准确率达到75％)，并结合电一震综合异常特征建立了采空区3D空间形态。试验结果表明，以电一震为主的综合地球物理勘探技术可以有效的定位采空区位置及空间分布，为焦家金矿及其它金属矿区采空区探测提供了借鉴。[关键词]高密度电阻率法地震映像法探地雷达法

3、采空区焦家金矿[中图分类号]P631．1[文献标识码]A[文章编号]0495—533l(2013)03—0496—9WangHua·feng，LiuRong-quan，ZhengQiang，ChertYing-jun，GuoDong，LiuJun，YahJia-yong．Applicationofcomprehensivegeophysicalprospectingmethodstogoafofmetaloremines：AcasestudyoftheWangershanminegoaf，Jiaojiagoldmine，ShandongP

4、rovince[J]．GeologyandExplora·tion，2013，49(3)：0496—0504．采空区是指地下矿产被开掘后留下的空洞区测最为重要的技术手段，主要方法有：高密度电阻率(吴成平等，2007)，进而产生结构失稳的现象。采法(祝卫东等，2006；张向宇等，2009；宋希利等，空区结构失稳的物理实质是岩石介质破裂及失稳演2010)、地震映像法(贾开国等，2006；刘爱华等，化过程，并破坏了上覆岩石的完整性，易发生垮落和2008)、探地雷达法(刘传孝等，1998，2000；许锡昌坍塌，上覆各岩层稳定性被破坏，勘查区内的介

5、质局等，2002；刘敦文等，2005；程久龙等，2010)、多道瞬部失稳，其强度和刚度逐渐退化，同时在外力的作用态瑞雷面波(陆云祥等，2009)、空区探测系统(罗周下，将形成宏观的破坏带(卫晓君等，2008)，其本质全等，2008)等，但是由于地下复杂的地质环境、物是物理和力学的复杂变化过程。采空区可按照矿产性变化的多样性和地球物理的多解性等因素的影性质分为金属采空区和非金属采空区(王敢明等，响，单一的物探方法探测效果并不理想。因此，需要2009)。金属采空区存在的崩塌和陷落等地质灾害通过不同地球物理方法综合，并充分利用各种地球对矿山开采

6、、居民生活带来了巨大的危害。同时非物理场提供信息相互印证，结合地质与钻孔等其他金属矿采空区存在安全隐患也不容忽视。由于我国资料，做出符合客观情况的地质推断(李大心，金属矿采空区造成的地表塌陷面积已经超过2005)。本文中的山东莱州市焦家金矿望儿山金矿1150kin(李夕兵，2006)，历史采空体积超过250亿采空区人为因素尤为严重，这主要是由于区内民采m，并以每年10亿ITI的数量增加，由此而引发的现象非常普遍，对周围岩层破坏十分严重，采空区的地质灾害数不胜数。因此对金属矿采空区准确定位位置和数量不详，又无相应的保护措施(王培月等，显得尤

7、为重要。当前，物探方法已经成为采空区探2004)。为了确定采空区的具体位置，本文开展了高[收稿日期]2012—10—03；(修订日期]2013—02—08；[责任编辑]郝情情。[第一作者]王华锋(1985年一)，男，2013年毕业于东华理工大学，获硕士学位，主要从事电法勘探研究。E496第3期王华锋等：综合物探在金属矿采空区中的应用一以焦家金矿望儿山采空区为例圈匦z圈s回4圈s圈困匠s圈E·o[]¨图1焦家矿区地质构造图(据王海芹和霍光辉，2008修编)Fig．1GeologicalmapoftheJiaojiagolddistrict(

8、modifiedfromWangandHuo，2008)1一第四系；2一粉子山群；3一胶东群；4一河山群；5一秦家楼群；6一艾山群；7一玲珑组；8一胶南群下亚群；9一断层；1O一燕山期；11一