采空区地球物理勘探技术方法

采空区地球物理勘探技术方法

摘要：采空区是指矿山开采后留下的空洞和废渣堆积区域，具有一定的地质

环境和资源潜力。本文介绍了采空区地球物理勘探技术方法，包括电法、重力法、地震勘探、地磁法等方法。通过对采空区的地质特征和物理性质进行分析，采用

不同的地球物理勘探方法进行探测，可以有效地评估采空区的资源潜力和环境风险，为采空区的合理利用提供科学依据。

关键词：采空区；地球物理勘探；电法；重力法；地震勘探；地磁法。

随着我国矿产资源的逐步枯竭和环保意识的不断提高，对采空区的合理利用

和环境治理受到了越来越多的关注。采空区地球物理勘探技术是一种非破坏性的

勘探方法，可以对采空区的地质结构、岩石性质、矿产资源和环境风险等进行综

合评估，为采空区的开发和治理提供科学依据。本文将介绍采空区地球物理勘探

技术方法及其应用，以期为相关研究和实践提供参考。

1采空区概述

采空区是指经过采矿或开采后形成的废弃空洞和堆积的废渣区，这些废弃物

质占据了大量的土地资源，同时也对环境造成了不可忽视的影响。采空区的开发

和利用，可以有效地提高资源利用率和环境保护水平，对于推动可持续发展具有

重要意义。采空区地球物理勘探是一种非破坏性的勘探方法，通常采用电法、重

力法、地震勘探和地磁法等技术手段，对采空区内部的地质结构、岩石性质、矿

产资源和环境风险等进行综合评估。这些评估结果可以为采空区的开发和治理提

供科学依据，包括采空区的资源利用、地下水管理、环境风险评估等方面。同时，采空区地球物理勘探还可以探测采空区内部存在的地下空洞、断层等地质构造，

为采空区的治理和安全管理提供重要支持。在采空区的开发和利用中，采空区地

球物理勘探具有重要作用。它不仅能够对采空区内部的地质结构和岩石性质进行

综合评估，也可以为采空区的资源利用和环境保护提供科学依据。未来，随着技

术的不断进步和应用的不断推广，采空区地球物理勘探技术将会得到更加广泛的

应用和发展，为采空区的可持续发展提供更加有力的支持。

2采空区地球物理勘探技术方法

2.1 电法

电法是一种利用电流在地下传导的特性来探测地下物质分布的地球物理勘探

方法。在采空区地球物理勘探中，电法主要应用于探测采空区内部的地质结构和

岩石性质，如断层、裂隙等地质构造。此方法通过在地表施加电场，测量地下电

位和电流，推断地下物质的电阻率分布，从而推断地下物质的性质和分布情况。

电法勘探的优点在于对不同类型的地质构造有很好的解释能力，如可以区分矿体

和岩石等物质，同时可以揭示地下水的分布情况。但其缺点是设备成本较高，需

要专业人员进行操作和数据处理，且受到地下物质含水量和含盐量等因素的影响。在采空区环境风险评估和治理中，电法勘探技术已被广泛应用，可以提供准确的

地质信息，为采空区的环境治理和资源开发提供科学依据。随着技术的不断发展

和应用的不断推广，电法勘探技术将在采空区地球物理勘探中发挥更大的作用。

2.2 重力法

重力法是一种利用地球重力场变化来探测地下物质分布的地球物理勘探方法。在采空区地球物理勘探中，重力法主要用于探测采空区内部的地下空洞和废弃物

堆积的位置和体积，对采空区的环境风险评估和治理设计具有重要意义。该方法

通过在地表上测量重力场的变化，推断地下物质密度分布，从而揭示地下物质的

空间分布情况。重力法勘探的原理是根据万有引力定律，地下物质的密度不同会

引起地球重力场的微小变化。因此，通过测量地表上的重力场变化，可以推断地

下物质的密度分布，并精确的确定采空区内部的空洞和废弃物堆积的位置和体积。重力法勘探的优点在于设备成本较低，操作简单，同时可以区分不同密度的物质。因此，重力法勘探技术已被广泛应用于采空区环境风险评估和治理设计中。但其

精度受到地面不均匀性和大地构造影响较大。此外，重力法勘探需要对地形和大

地构造等因素进行修正，因此需要专业人员进行数据处理和解释。

2.3 地震勘探

地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来探测地下物质分布的地球物

理勘探方法。在采空区地球物理勘探中，地震勘探主要用于探测采空区内部的地

下空洞和废弃物堆积的位置和体积，对采空区的环境风险评估和治理设计具有重

要意义。该方法通过在地表上施加震源，测量地下反射波和折射波，推断地下物

质的结构和分布情况。地震勘探的原理是地震波在地下不同介质中传播速度不同，从而产生反射和折射现象。通过分析地下反射和折射波的特征，可以推断地下物

质的结构和分布情况。地震勘探的优点在于在探测深层地质结构时具有较好的解

析能力，可以揭示地下构造和岩性的变化。然而，地震勘探的缺点是设备成本较高，对地下环境的干扰较大，且需要专业人员进行操作和数据处理。此外，地震

勘探也存在一定的安全风险，需要进行严格的安全管理。在采空区环境风险评估

和治理设计中，地震勘探技术已被广泛应用，可以提供准确的地质信息，为采空

区的环境治理和资源开发提供科学依据。

2.4 地磁法

磁法是一种利用地球磁场变化来探测地下物质分布的地球物理勘探方法。在

采空区地球物理勘探中，地磁法主要用于探测采空区内部的地下空洞和废弃物堆

积的位置和体积，对采空区的环境风险评估和治理设计具有重要意义。该方法通

过在地表上测量地磁场的变化，推断地下物质磁性分布，从而揭示地下物质的空

间分布情况。地磁法勘探的原理是地下物质的磁性不同会引起地球磁场的微小变化。因此，通过测量地表上的地磁场变化，可以推断地下物质的磁性分布，从而

精确的确定采空区内部的空洞和废弃物堆积的位置和体积。地磁法勘探的优点在

于设备成本较低，对地下环境的干扰较小，同时可以用于探测地下金属矿床等资源。因此，地磁法勘探技术已被广泛应用于采空区环境风险评估和治理设计中。

但其精度受到地磁场强度和地下物质性质等因素的影响，需要进行数据处理和解释。

3采空区地球物理勘探应用案例

采空区地球物理勘探已经在国内外得到了广泛应用，并取得了一定的成果。

例如，利用电法勘探技术，对某采空区进行勘探，成功地探测到了采空区内部的

地下空洞和断层等地质构造。利用重力法勘探技术，对某采空区进行勘探，成功

地探测到了采空区内部的废渣堆积区和废弃矿井的位置和体积。利用地震勘探技术，对某采空区进行勘探，成功地探测到了采空区内部的地下空洞和废弃矿井的