高密度電法是近年來新興的物探方法。在地質災害調查、壩基及橋墩選址勘查、物探找水、採空區探測等方面得到了廣泛的應用，效果顯著。
巖聯小編在本文主要介紹高密度電法儀在廣東省大寶山礦採空區及南雄瑩石礦應用實例。通過高密度電法實測剖面的視電阻率異常特徵，推斷可能出現採空區的位置，經鑽探驗證，證實取得良好的效果。最後提出了一些採空區探測值得借鑑的經驗。
1高密度電法儀在採空區探測中的應用實例
高密度電法是以被探測目標體和周圍介質存在明顯的電阻率差異為前提，而採空區與圍巖之間都普遍存在著明顯的電阻率差異。
地層通常都是連續完整分佈，同一層位的巖性特徵比較均一，沒有被採空或坍塌情況下，在電阻率斷面圖上一般不會出現較明顯的高阻或低阻異常，等值線往往呈平緩展布。被開採後，破壞了原地層的完整性、連續性，局部巖性特徵發生變化，電阻率等值線在異常地段也會出現較為明顯的起伏或凌亂變化，根據等值異常線發生轉折變化的拐點可以圈定採空區的邊界範圍。
應用高密度電法探測採空區以來，先後在廣東省大寶山礦和南雄江頭瑩礦開展高密度電法工作，目的是查明該地區的採空區分佈情況，為其綜合治理提供理論依據，確保礦山生產和人員安全。
2高密度電法在廣東省大寶山礦採空區探測中的應用
測區內出露地層主要為上古生代泥盆紀的一套地臺坳陷型沉積，由河流濱海相砂頁岩、礫岩至淺海相碎屑岩和火山岩組成。大寶山礦區為多金屬礦區，礦產種類多（上有褐鐵礦、菱鐵礦；中有銅、鉛、鋅、硫等礦；下有鉬礦），礦場規模宏大。採空區多因中深部的銅、鉛、鋅、硫等多金屬礦被無序開採而存在。
通過地質資料對比及物性統計測量，多金屬礦體電阻率一般在10～60Ω.m。而採空的區域由空氣充填，電阻率會大幅增加，相對礦體圍巖而言表現為高電阻率特徵。這種電性差異為應用高密度電法探測採空區提供了較好的物性前提。因此，運用高密度電法探測採空區，主要根據高阻異常特徵基本上可以判斷採空區的位置和規模。
測區內主要存在有采礦施工、車輛運輸等人工干擾，以及區域內底層產狀陡峭、分佈不均勻等。測量選用四級測深裝置，點距為5m，該裝置能獲取最大的測量電流，有效地壓制干擾。物探成果採用電阻率斷面等值線圖表示，選取10號線和75號線成果為例，分別如圖2和圖3。
圖2中出現兩處電阻率明顯偏高的異常區域，呈封閉高阻圈。但整體看異常呈長軸狀分佈，且有從深部向淺部延伸的特點，因此推測其可能為採空區及採空區巷道；圖3同樣有高異常區域存在，表現為封閉的高阻圈或在下部有對應的高阻突起，推測其為採空區。
為了驗證這些異常，圖2選擇在水平距離50m處進行鑽探，結果表明鑽孔進尺在40m處掉鑽近20m；圖3選擇水平距離210m處進行鑽探，結果表明鑽孔進尺在45m處掉鑽近20m。
3高密度電法在南雄瑩石礦中的應用
測區位於瑩礦有限公司大院內，院內有房屋及採礦設備等，在院內地表已發現小規模開裂、塌陷，礦區已停止生產，採空區的存在嚴重威脅著生命和財產安全。測區覆蓋層為粘土，其視電阻率一般40～250Ω.m。圖4為1號線電阻率斷面等值線成果圖。
測線呈東西向展布，水平距離115～120m段為地表塌陷，在水平距離30m正南方向約15m為採礦斜井。由圖可見：電阻率總體趨勢上低下高，變化範圍從幾十到幾百歐姆米。在110～125m段淺部出現小高阻異常。深部的異常表現為半封閉高阻圈。其整體形態特徵呈倒“V”型高阻異常。根據實地電阻率異常特徵，結合收集到的採礦資料，推斷水平距離41～63m、111～129m的高阻異常為採空區異常，埋深分別為20～35m、30～50m。
為了驗證這些異常，選擇50米位置進行鑽探，鑽孔進尺25米處掉鑽7米。
通過對實例的異常分析以及鑽探驗證，說明高密度電法探測採空區是有效的，其推測採空區異常範圍及深度與實際比較吻合；解釋圖件採用電阻率斷面等值線圖表示，能直觀地反映地下地質體的結構特徵，根據封閉、半封閉高阻圈等異常特徵識別採空區效果顯著。
在採空區探測中，須瞭解圍巖與採空區的電性特徵。在地形條件、地電條件相對複雜的地區進行探測時，應進行綜合物探勘查，儘可能的獲取更多的物探資料，進行綜合解釋。在資料解釋過程中，儘可能結合已知斷面或鑽探結果進行解釋，然後結合地下實際情況，不能用同一種推斷進行解釋，分別考慮採空區是乾燥或填充水或已經塌陷等情況，分別對所得到的異常信息作出判斷。
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