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引言
城市物探即利用地球物理勘查手段對城市的地質等因素進行勘探的新型勘查手法，城市物探可以實現對城市管線分布的勘測、污染情況的勘測，可以為環保、城建等相關部門提供有益的參考，可以實現整個城市的有效管理及規劃。隨著近年來我國國民經濟的發展，城市物探技術也得到了飛速的發展，在城市勘察的應用中也取得了非常顯著的成果，城市物探技術包括多種技術，如高密度電阻率測量法、探地雷達測量法、放射性測量法、瞬變電磁測量法、瞬態瑞雷波測量法、井中電視測量法、鉆孔雷達測量法等等，隨著各種城市物探技術的發展，我國城市物探水平也不斷提高，就現階段來看，對于特定環境的勘察也必將會成為未來城市物探應用的新趨勢，其應用的領域也會隨著物探技術的發展而得到進一步的延伸，這也會在一定程度上促進我國城市建設和城市規劃的科學性。
我國城市物探的起源及發展
我國的城市物探最早起源于上世紀50年代，在1955年，我國地質部門已經篩選組成了工程物探隊伍，至今已經有了多年的發展時間，在組建伊始，物探隊伍主要為我國的交通、城建以及交通部門服務，在上世紀80年代后，我國物探事業得到了飛速的發展，在1984年，我國地礦部門召開了城市物探工作研討會，并開始提出城市物探的理念，在1984年之后，我國的城市物探事業就得到了完善的發展，從此之后，我國的一些大型城市就開始進行城市物探工作，在少數城市內還開始進行淺層地震剖面測量等工作，這就為城市的建設和規劃提供了重要的參考資料。在上世紀80到90年代，我國已有超過100個城市開展了城市物探工作，其測量的方式主要是重力、航磁、放射性測量以及電阻率測量等方式，通過這種測量，可以再城市中篩選出地質條件較好的地區，從而為城市的規劃和開發提供參考，因此，城市物探工作的發展也在很大程度上促進了我國工程建設的發展。在改革開放以后，我國的科技水平得到了進一步的發展，這也進一步推動了我國城市物探技術的進步，在這一階段，城市物探方法已經實現了傳統技術與新型勘查技術的有機結合，也出現了多種新型的物探技術，在上世紀90年代，城市物探技術已經為我國城市管線的信息化建設提供了重要的勘察依據，在很多城市突發事件中，城市物探也發揮著十分積極的作用。目前，城市物探以及深入到工程、地質、環境、水文的各個方面。
城市物探的內容
城市物探已經擴展到城市以及工程地質勘查的各個方面，近些年來，新型城市物探技術的推廣了應用也取得了十分顯著的成效，將城市勘探技術充分的應用起來，可以為工程的設計、工程施工以及工程環境的評估提供重要的數據，這樣，就可以解決城市工程選址、地質災害評估以及工程施工成果評價等問題，城市物探的內容也十分的廣泛，其主要內容包括：覆蓋層、基巖面、風化帶的形態勘察；破碎帶、隱伏斷層、裂縫密集帶的勘察；軟土、凍土及礫石層的勘察、地熱、地下水的勘察；地下工程、地下管線、古墓的勘察；機場、鐵路、公里質量的檢測；地基圖層的評價、地基穩定性性能測試、地下水結構、地下水地層的勘察；地質災害、環境污染、隧道、水文地質參數的勘察。
四、城市物探方法的應用
城市物探方式具有探測速度快、信息損失小、數據豐富的特點，可以為相關工作部門提供完善的決策性支持，在對城市進行淺層的地質勘察時，一般使用橫波放射測量法結合縱波反射測量法的勘察方式進行，這種勘察方式不僅可以全面的反映出地層的結構和成分，也會在很大程度上提高勘察的準確度，這種勘察方式也是進行來非常流行的勘察方式，可以解決鉆探方法中存在的諸多不足之處。使用地震映像測量法可以準確的查出映像工程的障礙物；利用淺層剖面測量法可以對城市地下地形進行全面的勘察；利用隧道測量法可以避免地下文物受到破壞，這樣就可以大量提高勘察的準確度；在大型工程的勘察中，使用高精度的磁測以及探地雷達等測量法，可以勘察出地下的異物；使用高密度電阻測量法、電磁感應測量法、瑞雷波測量法可以準確的查找出地下的管線和空洞采用辭梯度測量法可以勘察出地層深處的管線；此外，城市物探技術在地質災害、環境評價、樁基質量的檢測、承臺質量的檢測、里面質量的檢測、地面裂縫檢測、地面塌陷檢測、堤壩滲漏的檢測中，電法、應力波測試法、重力測量法、淺層地震法已經成為解決以上問題的主要檢測手段；在地熱以及地下水的勘察中，激發極化測量法、電阻率測量法、地溫測量法也成為主要的勘察手段；在堤壩防狼的檢測中、地震映像法、探地雷達法也成為主要的勘察方式。但是，由于城市物探方式在監測的過程之中必須要具備一定的基礎和條件，加強勘察條件、地質條件以及地球物理條件對城市物探結果也會有一定的影響，因此，城市物探法在實際的應用過程中也存在著一些不足之處，運用單一的方式進行測量器效果也并不準確，目前，隨著城市化進程的發展，在一些重大工程的承建中會面臨比以往更多的地質問題和工程問題，因此，在對于大型化工程的地質勘查過程中，要采用綜合性的勘察方法，這樣可以提高勘察結果的準確性。
城市物探中存在的問題及應用展望
雖然城市物探可以解決城市發展中的諸多問題，但是仍然存在一些不足之處，因此，要不斷擴展城市物探技術的應用，這可以從以下幾個方面進行：
（一）雖然城市物探已經取得了一定的成效，但是由于城市環境具有一定的特殊性，環境多變，因此其應用的范圍還不能達到城市勘察的各個方面，因此，在下一個階段，我們應該深刻的意識到城市活動情況對地球物理場的影響，明確城市物探應用的范圍，在未來情況下，進一步加強對城市特殊勘察環境的認識，不斷提高城市物探水平、擴大城市物探技術的應用范圍。
（二）在未來的工作中，我們要充分的認識到城市物探技術的應用條件，保障城市物探工作的順利開展，為此，我們要意識到城市物探與環境物探以及工程物探的密切關系，將城市物探與工程物探和環境物探進行有機結合，不斷提高城市物探的精度和準確度。
（三）在未來的城市物探工作中，應該意識到技術的重要作用，培養專業的城市物探人才，不斷完善城市物探技術，加強相關技術的合作與交流，引進國外先進的新設備和儀器，開發新型數據處理軟件，加強相關機構之間的合作，發揮出物探技術的優勢。相信通過各級組織的努力，我國的城市物探水平會不斷的提高。
參考文獻：
【1】李學軍：我國城市物探的應用與發展[期刊論文]，地球物理學進展，2011（12）：26
【2】王永、譚春、曾來：地質雷達方法在城市地下建(構)筑物權屬調查中的應用[期刊論文]，上海地質，2004，(4)：45～47．
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工程地質勘查的目的就是為擬建設場地查清地下巖土體包括一些未明目的物、構造斷裂帶、地下水等的物理力學性質、賦存狀態、分布特征等工程地質條件，為設計、施工部門提供依據。目前主要的勘探方法有鉆探、槽探、探井和物探等，其中因鉆探資料具有直觀、可靠的特點而使鉆探成為最常用的勘探手段，但由于鉆探只是在點線上揭示目的物，在一些較復雜的地質條件下，如石灰巖地區、大采空區地段等，很難完整地反映地下巖土層的變化情況，為查清巖土層在地下空間的展布情況，往往需施工大量鉆孔，費時費力，效率較低;而在物探方面隨著近幾年物探方法、技術的發展及先進的儀器設備的應用，可以以極高的效率完成對地下巖土體的形態、規模、分布的圈定及一些物理力學參數提供資料，但由于物探方法的多解性、復雜性使物探工作很難單獨地進行，被較少應用。
1直流電阻率法
工程地質勘察中常遇到目的體埋深不大，規模較小的情況，在進行電法勘察時，要求小點距、高密度數據采集，這時用常規電法開展工作就顯得施工效率太低且精度不夠，當前探測地下巖土體最常用的是高密度電阻率法。高密度電阻率法進行二維地電斷面測量，兼具常規剖面法與測深法的功能，敷設一次導線后可進行數百至數千個記錄點的數據觀測，其信息量大、施工效率高，而且數據經自動采集系統采集后，可以通過處理軟件實現資料的現場實時處理，并根據需要自動繪制和打印各種成果圖件，大大提高了電阻率法的智能化程度，很適合一般勘查中對地下目的物的探測;高密度電法野外工作裝置形式較多，總電極數與點距可根據場地與勘察深度任意選擇。
一般固定斷面掃描測量，其視電阻率斷面為一梯型剖面;變斷面連續滾動掃描測量其視電阻率斷面為一平行四邊形剖面。對高密度電阻率法資料的反演分析方法主要有邊界單元法、有限單元法和目標相關算法等三種方法，三種方法各有千秋，可根據巖土層的具體形態選擇。高密度電法勘探的出現使得電法勘探的野外數據采集工作得到了質的提高和飛躍，同時使得資料的可利用信息大為豐富，使電法勘探智能化程度向前邁進了一大步。下面是用高密度電阻率法求取石灰巖基巖面的一個實例:廣東平遠河披水橋工程地質勘查共施工鉆孔四個，其地層自上而下為砂卵石層、含礫粘土層、二疊系灰巖。其中各孔內砂卵石層厚度變化不大，但灰巖巖面起伏非常明顯，左側鉆孔最淺處埋深僅7m，往右依次為9. 2m， 18m，最右側鉆孔至48m猶未能見到基巖，鉆孔中灰巖巖芯完整，未見溶蝕、溶洞現象。后進行橋樁超前孔施工時，發現入巖面相差很大，且見較大溶洞， 2#基礎處水平相距2. 5m，入巖面竟相差10m。為全面了解地下基巖面情況，采用高密度電法測量，共布設四條測線，點距2m，通過已有的鉆探資料選取測量參數，并校正深度，最終得出成果圖件，可以看出灰巖視電阻率在250~300Ω·m左右，灰巖巖面呈石林狀起伏分布，整體呈左高右深趨勢，溶洞反映相當明顯，在最右側鉆孔未見基巖處，顯示基巖面約60m深。后經鉆孔證實與實際情況基本吻合。
2地質雷達
地質雷達以其輕便、抗干擾性強、分辨率較其它物探方法高的特點，被廣泛地應用于地質勘探、公路質量檢測、文物考古等領域。地質雷達的探測深度和分辨率主要與天線的中心頻率、天線距離、偶極方向等設備參數及地下介質電性、電磁波在地下介質中的傳播速度等巖土層物理性質有關。目前的雙天線地質雷達的觀測方式主要有兩種:剖面法和寬角法。其中剖面法就是發射天線和接收天線以固定間隔沿測線同步移動，每移動一步便得到一個記錄，整條測線的記錄就是地質雷達的對地下探測的時間剖面圖像，這種記錄可以準確的反映正對測線下方的地下物體變化情況。寬角法觀測則是一個天線固定不動，而另一天線沿測線移動，通過記錄地下不同層面反射波的雙程走時而求取地下介質的電磁波傳播速度、地下介質的電性參數。地質雷達的資料處理與地震波的處理相似，可應用數字濾波、反褶積、偏移繞射處理、多次疊加等技術手段進行，一般都有專門的處理軟件。下面是地質雷達配合鉆探在對地下溶洞探測的實例:山東臨沂地區某廠區內部分道路及地面出現裂紋和下陷，懷疑地下有溶洞等物體，需進行勘探，由于不知地下物體的具置、形狀，如果純粹利用鉆探方法，則不僅費時費力，而且還可能勞而無功，拖延處理。
3瑞雷波法
瑞雷波法可分為穩態瑞雷波法和瞬態瑞雷波法。因穩態瑞雷波法設備較笨重，成本較高，一般難于推廣應用，而瞬態瑞雷波法以其簡便、快速、分辨率高的優點被廣泛應用于工民建巖土工程勘察和環境地質災害調查與評估當中。瞬態瑞雷波測試是由一個垂直作用于地面的沖擊震源(爆炸、落重、鐵錘等)產生信號，用兩個或多個檢波器從震源開始沿垂直于測線方向直線布置，對一定頻率范圍內的瑞利波信號進行記錄、提取，并利用專門軟件進行正演和反演分析。瑞雷波法尤其適用于層狀巖土體的探測、識別。
4瞬變電磁測深法
(TEM)瞬變電磁測深法是近幾年來發展起來的電法勘探分支方法，它利用采集的數據求取各個測點在不同深度的視電阻率，做出視電阻率的剖面圖，進而利用視電阻率異常來分辨和定位地下目的物的幾何形態與展布。它除了具有電磁法穿透高阻層能力強、分辨能力好，采用人工源隨機干擾影響小、探測效率高、成像清晰直觀明了等優點外，還具有耦合方便、受地形影響小的突出優點，在一些場地狹窄，其他物探方法難于開展工作的條件下，采用瞬變電磁法往往可取得良好的效果。更為難得的是由于該方法探測的為純二次場，故可采取簡單加大發射功率的方法以增強二次場提高信噪比，增加探測深度。正是由于瞬變電磁法的一系列優點使其在工程勘查、地質礦產、路基工程等領域獲得廣泛的應用。
5總結
在工程地質勘探中常用的物探方法尚有高分辯率淺層地震反射法、折射波法、高分辨率電阻率法、電阻率層析成像技術等，限于篇幅在這里不再一一敘述。實踐表明，在工程地質勘查中，單純利用一種勘探手段，往往不能取得良好的勘查效果，而將多種勘探手段有機地綜合利用，卻往往可取得事半功倍的收獲。
參考文獻：
[1]李大心 探地雷達方法與應用 1994
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一、重新定位,突出特色教育
1.重新定位教學目標,確立培養“一專多能”的人才培養模式
地質工程專業學生就業面比較廣,涵蓋了鐵路、公路、港口、水利、水電等系統。因此,在教學指導思想上,要確立以工科為主、理工結合的施教思想。地球物理學涉及大量的數學物理方程,比較抽象,邏輯性也強。但是,地質工程專業的學生很多并不具備地球物理專業的數理基礎,因此,在教學內容上應重視培養學生的應用能力,而避免把重點放在煩瑣的公式推導上。在課程內容的選取上,應當體現地質工程專業物探學的“一專多能”,做到“突出重點,兼顧全面”。“一專”和“重點”是指物探課教學應突出地質工程專業的特點,“多能”和“全面”是指兼顧其他領域的工程物探,并了解資源和礦產方面的物探知識。
2.優化教學內容,突出工程物探特色
盡管工程物探與常規物探的基本理論相近,但二者的工作方法和要求卻有所不同。一般情況下,工程物探要求的精度和分辨率更高,由于工程地質任務和工作條件的特殊性,工程物探的方法選擇又有特殊的要求,通常是幾種物探手段綜合應用。因此,在物探課教學中要將工程物探和常規物探的教學區分開來,教學中應充分利用學生掌握的物探知識,突出工程物探特色。
3.兼顧行業,突出特色教育
由于開設地質工程專業物探課的高校主要服務的行業不同,因此,高校應根據自身的實際情況,考慮行業的實際需要,突出物探課的特色教育。以筆者所在的華北水利水電學院為例,學校具有水利水電行業特色,同時考慮到工程物探課只是華北水利水電學院地質工程專業的一門專業選修課,總學時少,課程涉及內容較多,因此應突出重點,主要講授水利水電工程常用的物探方法,包括淺層反射地震勘探技術、高密度電法勘探技術、瞬態面波勘探技術、聲波勘探技術、層析成像技術、水聲勘探技術、地質雷達技術和樁基無損檢測技術等,而對放射性、重力、地溫、磁法勘探等基本原理及工程應用只作簡要介紹。在物探技術的應用上,華北水利水電學院在教學中增加了水文地質參數測試、質點振動參數測試、巖體質量檢測、洞室松動圈探測、防滲墻質量檢測、滑坡體探測等內容。由于目前工程物探的教材大部分只涉及一些普適性的理論與方法,針對性不強,不太適合華北水利水電學院地質工程專業學生的學習,因此在課程講授中,筆者大量吸收物探方面的新理論、新成果、新信息,加強對工程物探新方法與裝備技術的介紹和講解,并結合工程實例加以說明。此外,為拓寬學生的知識面,筆者還簡單介紹了物探在資源礦產勘查、交通、海洋、國防安全等方面的應用以及當代物探的新技術、新方法。在課堂教學中引入國內外水利水電物探專家的最新科研成果充實教學內容,既拓寬了學生的知識面,又增強了知識的適用性,效果非常好。
二、優化教學手段,增加課程的直觀性和可理解性
1.借助多媒體,實施案例教學
教學方法和手段改革是教學改革的重要方面,是培養學生創新精神、實踐能力和學習能力的有效舉措,是提高教學質量、提升辦學水平的“催化劑”。工程物探教學中有很多感性認識的內容,應多借助多媒體進行教學。例如:講述地震勘探的野外觀測系統時,涉及炮間距、道間距、排列長度、偏移距、覆蓋次數等概念,講起來很空洞,學生不容易理解,這時候就可以借助錄像或動畫進行講解,學生非常喜愛。再如,在講授基樁高應變檢測的時候,播放一段高應變實測過程的錄像,學生印象很深,很容易就記住了教學內容。
2.舉辦專題講座,深化專業學習
工程物探課教學應增進學術交流,努力做到“走出去”與“請進來”相結合。以華北水利水電學院為例,借助成為河南省政府與水利部共建地方高校的契機,華北水利水電學院把任課教師送到工程單位學習,在生產一線經受鍛煉。學院還邀請國內外知名學者、專家來校講學、作學術報告,教師和學生從中受益匪淺。此外,學院還經常舉辦物探儀器展銷活動,開闊學生的視野;工程物探專業研究生的論文選題報告和畢業論文答辯也對本科生開放,鼓勵本科生參加并討論,增強專業吸引力,深化專業學習。
三、加強實踐教學,增強學生動手能力
提高學生解決實際問題的能力,加強實踐環節教學,要立足于實驗室建設和實踐基地建設兩個方面。
1.加強實驗室建設
為了解決學生多、野外實習機會少的矛盾,保證教學效果,實現教學目標,就要把加強教學試驗環節作為課程改革的工作重點,在現有的學時中增加實驗教學的學時。例如:華北水利水電學院投入巨資建設了217平方米的工程物探實驗室,購置了一批工程物探和工程檢測儀器,配備有低頻組合、100Mhz和900Mhz天線類型的美國SIR3000地質雷達1套,60道高密度電法儀、48道淺層地震儀各1套,DDC-6電子自動補償儀10臺,α射線快速測量儀1套,中國科學院武漢巖土所生產的RSM-24FD樁基動測儀、靜力載荷儀、智能聲波探測儀各1套,具備了進行聲波檢測、地震勘探、電法勘探和雷達探測等新技術實驗的能力。學院的物探實驗課內容包括聲波波速測試、聲波跨孔測試、場地高分辨率地震勘探實驗、場地地質雷達探測實驗和高密度電法勘探實驗等內容。先進實驗室的建成,極大地豐富了教學內容,開闊了學生的眼界,使學生有機會操作各種工程檢測儀器,增強了實踐能力,避免了“眼高手低”現象的產生。
2.建設校外教學實踐基地
通過實驗室中各種實驗的鍛煉,學生提高了動手能力。但是,純粹的實驗室教學是無法培養出杰出的地質工程人才的。因為實際的工程環境是千差萬別的,沒到過工地去體驗,學生還只是儀器操作員而已。野外實習能夠提升學生處理工程實際問題的能力,然而野外實習需要很大的成本,而且學生的安全也是學校最為擔心的一個問題。建設固定的校外教學實踐基地能夠較好地解決野外實習學生的安全問題,而且成本也較低。如為加深學生對管網探測技術的了解,在實踐基地埋設不同材質、不同管徑、不同深度的管道,采用管網探測儀探測研究。另外,利用學院新校區建設樁基工程,組織學生進行現場觀摩、實際操作,然后進行交流討論,大大提高了學生的實踐能力。校外教學實踐基地建設要堅持“產、學、研”相結合的原則,以學校與社會結合為前提,以充分利用社會資源為基礎,以提高教學質量為首要目的,以有效措施為保障,努力做到既有利于加強實踐教學,培養學生的創新精神和實踐能力,又有利于教學科研活動和實踐教學體系的建設和完善。
參考文獻:
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[2]王大順.教育心理學[M].蘭州:蘭州大學出版社,2006.
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所謂動態專業化管理，就是將物探企業物探專業技術人員的部分工作范圍根據工作需要（物探市場），在不同時期，劃歸一個部門或單位統一管理。
二、組織結構圖
三、物探專業系統管理部門職責及運行方式
1.物探專業系統管理部門應該是一個物探技術管理部門，對本單位物探專業技術人員技術水平和工作情況有一個比較客觀的了解，就以江蘇油田物探處為例，就筆者認為江蘇油田物探處物探研究所可以承擔此項工作。
2.作為物探企業物探專業技術人員系統管理部門，應該是在企業領導者及企業科技委員會的領導下，在人力資源管理部（組干科、勞資科）和生產技術部門的指導下開展工作，其職責范圍是：
2.1根據海內外、域內外物探市場的需求，在人力資源管理部（組干科、勞資科）和生產技術部門的指導下,負責全處各項目組選派項目首席地球師、解釋組長、副組長、現場處理員、副處理員及其他物探專業技術人員。人員初定后，必須報請處科技委員會和處領導的審批，方可實施。并參與選派人員的綜合考評工作。
2.2及時了解收集物探領域的新理論、新觀點和國內外物探技術的發展趨勢，及時組織下達開展物探技術理論的研究任務，努力掌握新方法、新技術，推進技術進步。同時，定期不定期的召開技術交流會。
2.3根據物探技術的發展趨勢，根據處物探國內外市場、物探專業技術人員的需求，及時編制培訓計劃分層次的組織培訓。
2.4協助根據勘探部署組織人員進行工區踏勘。
2.5根據地質任務和地震地質條件，組織審查勘探分區設計和野外采集方法論證。
2.6協助生產技術部門組織審查勘探施工設計和確定野外采集方法。
2.7加強和地震隊的聯系，組織好技術支持和技術服務工作。
2.8協助對外合作中心，組織好招投標工作，為外事地震隊提供技術支持和技術服務。
2.9組織人員做好現場處理設備的維護保養工作，處理人員的業務管理和技術培訓工作。
3.具體運行方式
3.1人員崗位的確定和選派
項目首席地球師（或稱項目總監），將在物探高級工程師中產生，如人員短缺也可從優秀的中級物探工程師中產生。首席地球師的確認應由物探企業領導層集體討論決定。
解釋組長、副組長、現場處理員、副處理員及其他物探專業技術人員，將在人力資源管理部（組干科、勞資科）和生產技術部門的的指導下，由物探研究所確定和派遣，原則上第一年將根據前幾年的工作崗位和工區來確定和派遣。但從第二年開始，將根據上一年各級的考核和綜合評價，實行綜合評價結果排名制，擇優確定崗位，并選派到各項目工區去。
所有被派遣人員，在被派遣期間，技術上接受上企業生產技術部門、物探研究所的指導；行政管理上劃歸項目組。施工結束后，行政關系回物探研究所，由物探研究所統一的系統管理。
3.2考核和綜合評價方法及主要內容
考核和綜合評價總體分二個層面：
第一層：由各項目組（地震隊）組織對其綜合考評。綜合考評的主要內容為：思想作風、素質能力、現實表現、工作成效等。特別指出的是，考核內容要加大當事人在崗位上能否服從指揮、盡心盡職、吃苦耐勞、能千方百計地、高質量地完成項目工程任務等指標的分值，也可將服從指揮和完成項目工程任務作為否決指標。考評方式：分項目組領導和由項目組工會組織的部分職工參加的分別按標準等2塊打分，考評分權重比例為6∶4。
第二層：系統管理層綜合考評。其主要內容除將參照處人力資源管理部門（組干科）的《專業技術人員年度考核要素構成表》外，還將參加科研項目的研究次數及成果、獲獎級別的分數加大；將參加各級組織的技術培訓次數和培訓考核成績；將參加各級組織的技術交流會次數、級別、及提供的技術交流報告、科研論文篇數和質量，以及“導師帶徒”的評價結果均納入到綜合考評中，考評表要以數據為主，易評易考。考評方式：由被考人根據標準進行自考，對獲獎或發表的論文、報告必須提供證書原件和復印件。自考完成后，由人力資源管理部門（組干科）牽頭，生產技術科、物探研究所和勞資科共同參加，對當事人自考的資料進行集中審核考評。第二層考評完成后，由人力資源管理部門（組干科）和物探研究所對第一、第二層面考評的結果進行匯總，得出最終的綜合考評分。第一、第二層面的綜合考評分權重比例為4∶6。
3.3物探專業技術人員的待遇
項目首席地球師（或稱項目總監）、解釋組長、副組長、現場處理員、副處理員及其他物探專業技術人員在各項目組的待遇，必須有較為明確和明顯的區別。
在項目組施工期間，項目首席地球師可以享受副隊長的待遇；解釋組長、副組長、現場處理員、副處理員可按照各項目組規定的班長、副班長的待遇；其他物探專業技術人員的則享受各項目組規定的各班組一般員工的待遇。參加項目組施工階段的獎金只發給當事人80%，另20%則由物探研究所根據其在物探研究所工作的情況考核發放。
施工結束后在物探研究所工作期間，物探專業技術人員除享受20%的獎金之外，還可享受不同級別的星點工資，級別可按三個等級，最高的是項目首席地球師；其次的是解釋組長、現場處理員；再次是解釋副組長、副現場處理員。
為了給所有的物探專業技術人員機會，將每年組織培訓考核；組織不同層次的技術交流會；鼓勵每一個有意愿、有能力的人，積極參加各種級別的科研項目的研究；鼓勵每一個有意愿的人員，積極參加“師帶徒”；通過每年一次的綜合考評，給每一個要求學習、要求進步的技術人員提供成長的平臺和機會。
四、動態專業化管理的特點
1.動態專業化管理能有效加強物探技術人員的合理配置
通過物探專業技術人員動態專業化管理，能促進管理部門對物探專業技術人員的技術理論水平，工作技能及處理難題的能力有較深刻的了解，從而有利于技術人員的合理配置，以便適應不同工區和施工環境，保證項目的順利進行。
2.動態專業化管理能有效促進物探技術人員綜合素質的提高
通過物探專業技術人員動態專業化管理，能促進管理部門有能力動員全體物探專業技術人員及時了解、收集物探領域的新理論、新觀點和國內外物探技術的發展趨勢，及時組織開展物探技術理論的研究，并通過定期不定期的技術交流會，使大家能夠有機會相互學習，共同努力掌握新技術、新方法，從而至促進技術水平的共同提高，又更有效地推進了處整體物探技術的進步。
3.動態專業化管理能有利于管理部門根據物探技術的發展趨勢，根據我處物探國內外市場、物探專業技術人員的需求，及時編制培訓計劃分層次地組織培訓。
通過科學的規劃設計為物探技術人員提供良好的學習、培訓、崗位鍛煉機會和平臺，能夠提高物探技術人員對企業的忠誠度，促進物探專業技術隊伍的穩定。在培訓工作開展過程中，動態專業化管理還能夠科學的針對物探技術人員需求及實際情況進行分層次地系統培訓，使物探技術人員得到自身技能與素質的提高，為提高我處的核心競爭力奠定基礎。
篇5
主辦單位：中國核學會鈾礦地質學會
出版周期：半季刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1000-0658
國內刊號：11-1971/TL
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1962
期刊收錄：
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
篇6
一、前言
科學的發展，對于金礦進行勘查的過程中，采用綜合物探的方法，對于水文地質條件進行有效的勘測，進而能有效的了解礦井的地理結構。而礦產勘查的主要目在于通過少量的經費投入獲取較好的地質效果，獲取較大的經濟效益。在過去多年的礦產勘查工作中，找礦實例表明在目前的工作中只有將地質、物勘、化探和鉆探等多種方法綜合起來，并且合理的運用和配合，進而實現良好的配合效果和最佳處理途徑。
二、金礦成礦的必要條件
據了解，地殼中金的豐度為0.5×10―9，與地幔中的豐度相比，地殼中的豐度更低，地幔和地殼中富集著許多的金礦的成礦物質。從當下的開采和回收水平來看，從3×10―6的工業品位出發，當金在地殼中的濃集系數達到≥6×103時才可以成礦。所以，經過了地質作用的不少回富集之后才可以形成金礦；又因為金具有親硫性，自然界中的金通常都是金的硫化物，與硫化礦物共生，相關資料顯示，造巖金難被活化，而金的硫化物不難被活化。所以，對于金的富集有決定作用的關鍵取決于硫化物作用。構造巖漿作用和在構造巖漿作用背景上的金屬硫化物富集作用是歸納金礦成礦的兩個主要條件控制。所以，我們可以從硫化物的強度、碎裂狀來看，也可以從其被角礫化的巖石及其在巖石中的賦存特征來分析原生金礦存在的位置。
三、金屬礦綜合物探勘查技術的應用范圍
1、在成礦帶、礦田預測研究中的應用
綜合物探技術在康古爾塔格成礦帶找礦取得了重大突破，先后發現了石英脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦、以銅為主的多金屬礦及銅硫化物礦等類型礦床。
2、在礦產普查與勘探中的應用
在礦床普查、勘探中，應用較多的地球物理勘查技術主要有：各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。例如，天湖鐵礦的發現和勘查過程中，地面磁法發揮了重要的作用；可可塔勒鉛鋅礦的找礦勘探史可歸納為：1/20萬化探掃面發現異常―1/5萬化探異常檢查―1/2萬地質、磁法和激電掃面圈定異常范圍―1/2萬TEM圈定礦體―TEM測深隱伏礦定位。該礦床的儲量由小型變成大型，物探方法起了關鍵性的作用。
四、綜合物探概述
在礦產勘查工作中將地質、化探、物探、鉆探等方法綜合一起，進行恰當合理的分配，進而實現采礦目標和最佳效果要求，這就是綜合物探。礦產勘查的主要目的在于多快好省地發現礦產資源的儲存位置和儲存規律，是通過少量的經費投入獲取較好的地質效果，獲取較大的經濟效益。對于現階段的礦產勘查工作而言，除了采用必要的地質勘查的前提，要確保勘查工作的科學性與合理性，保證勘查能夠準確、完善的描述出礦產分布規律，以提高礦產開采要求。
在這種工作基礎上，很到成都上取決于勘查方法與技術選擇是否合理、科學。在工作中我們在強調具體地址問題、經濟效益、有效的原則和選擇適當的方法技術，要在工作中盡可能的發回綜合物探方法的優勢，進而因地適宜的解決現有問題。
五、綜合物探的原理
所謂的物探技術就是根據各種巖石之間存在密度、電性放射性以及磁性等物理性質的差異，利用地球物理的原理，選用不同是物理方法和物探設備，進行工程區地球物理場的變化測量，以此來了解其水文地質以及工程地質條件的一種勘測方法。目前，由于單一的物探方法具有自身的局限性以及地質勘查具有復雜性，因此，我們在地質勘查中常常采用多種物探方法進行勘探和測試，這就形成了綜合物探技術。綜合物探技術是基于先進電子信息技術而逐漸發展起來的。由于不同的地質結構具有不同的物理特性，采用精密的電子器對地質結構進行探測，然后根據儀器反的信息數據和圖像，對地質結構作出準確的定量分析，從而對勘探地質結構的巖石密度和輻射進行判斷。通過綜合物探技術可以很好的了解各個巖石層的巖石結構和巖石種類進而有效地完成地質勘查工作，為各種地下礦石能源的開采進行安全的指導。由于地質勘查工作的復雜性，針對不同的環境往往采用不同的物探技術，因此進行地質勘查的綜合物探技術的方法有很多。例電磁法、電流法、天然磁場法、無線電波法。
六、金屬礦綜合物探勘查技術的應用范圍
1、在成礦帶、礦田預測研究中的應用
綜合物探技術在康古爾塔格成礦帶找礦取得了重大突破，先后發現了石英脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦、以銅為主的多金屬礦及銅硫化物礦等類型礦床。
2、在礦產普查與勘探中的應用
在礦床普查、勘探中，應用較多的地球物理勘查技術主要有：各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。例如，天湖鐵礦的發現和勘查過程中，地面磁法發揮了重要的作用；可可塔勒鉛鋅礦的找礦勘探史可歸納為：1/20萬化探掃面發現異常―1/5萬化探異常檢查―1/2萬地質、磁法和激電掃面圈定異常范圍―1/2萬TEM圈定礦體―TEM測深隱伏礦定位。該礦床的儲量由小型變成大型，物探方法起了關鍵性的作用。
七、物探方法的選擇與應用
首先，應對工作地區的研究程度進行系統地了解，充分認識工作地區待找礦床的地質、地球物理及地球化學特點，對收集的資料進行分析、歸納、整理及成礦背景研究。其次，應根據現有物探技術水平及地質找礦過程中要解決的實際問題，選擇經濟有效的地球物理探查方法。應根據工作區的具體地質條件確定物探目標物―與欲尋找礦產有某種關系，從而確定物探調查的目標物。要保證現有地球物理方法技術能找到該目標物，且工作方法在經濟上是合理的，同時還要注意獲取系統、完整的地球物理調查資料，這對全面認識礦區地質體地球物理場特征和后續找礦工作十分重要。
物探方法技術選擇的基本原則是：方法技術的選擇不僅要重視其先進性，更要重視其針對性、適用性和經濟性；不僅要重視各種方法技術的組合，更要重視其有效配置；不僅要重視方法技術實施的時序，更要重視其時效。
八、結束語
綜合物探法在礦產勘查中具有著間接找礦效果，尤其是在金礦勘查中效果最佳。在采礦過程中，運用各種物探方法來指導施工是很重要的并且也很必要，很大程度上消除了找礦過程中的盲目性。
參考文獻：
1、王卓，綜合物探方法在金礦勘察中的應用[J]，科技與企業，2013年第3期
篇7
《應用地球物理》課程是河南理工大學資源環境學院地質科學與工程系和地球信息科學與技術系以及水文與水資源工程系的必修課。該課程是一門以地球為研究對象的應用物理學，它利用物理學的力學、電學、磁學、熱學等方面的原理與方法，通過觀測和研究地球內部各部分的物理條件、物理性質和物理狀態，從時間和空間兩方面找出它們之間的聯系和規律，從而達到認識地球，借以實現地質勘查和找礦目標，減少地質災害[1]。
對于河南理工大學等以煤炭資源為主要主導的礦業類高校來說，本科畢業的學生大部分進入到煤炭系統工作，如何合理地設置應用地球物理課程內容對于學生以后所從事工作具有重要的指導意義。
1 應用地球物理課程現狀
應用地球物理課程主要講授內容包括以下三個部分：一是應用地球物理方法的物質基礎及地球物理場的基本概念；二是應用地球物理分析的正演方法；三是應用地球物理的各類勘探方法和應用，包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是應用地球物理學的基礎，第三部分是課程講授的重點。
由于應用地球物理課程內容龐雜、知識面廣、理論公式繁瑣、內容抽象，學生在學習過程中普遍反映難度偏大，抓不住重點，難以理解地球物理概念。這已經不適應當前高速發展的礦產資源開發對人才的要求。一個完整、合理的應用地球物理課程，應該同時具有理論性和實踐性。既能傳授學生相應的學科科學理論體系，又要顧及生產單位對人才的要求，要具有一定的實用性，使得學生工作后能盡快融入到工作環境中，并能把課本上的理論知識應用到實際中去，能夠解決生產單位面臨的實際問題。
目前，我校應用地球物理課程主要面臨如下的實際問題：
（1） 課程內容相對陳舊。21世紀以來，應用地球物理學科發展迅猛，各種新技術、新方法層出不窮。例如物探數據處理技術早已融合了現代信號處理的思想、概念和方法。而課堂上講授的仍是傳統數據處理內容，且部分技術方法已經被生產單位所拋棄，學生在學校所接受的知識過于陳舊，不能滿足快速發展社會的需要。
（2） 基礎課程開設偏少，導致應用地球物理概念理解困難。應用地球物理具有廣泛的理論體系，涉及到數學、物理、電子、信號等領域。如果學生之前沒有學過這些基礎課程，在聽課時，對應用地球物理課本中出現的理論公式難以段時間內消化，造成學習的困難。
（3） 計算機技術對于應用地球物理來說具有舉足輕重的地位，尤其是現代地球物理處理技術，更是離不開計算機。例如目前絕大多數地球物理處理軟件都是基于UNIX或LINUX平臺，而學生普遍缺乏該系統的理論學習，與生產單位發展需求脫節。
（4） 實驗課對于學生提高應用地球物理的感性認識作用明顯，尤其是對實踐性很強的應用地球物理課來說，需要大量的實際操作才能深入理解。而目前實驗教學大多屬于觀察、驗證性類型，缺少實際地區的實際數據采集、處理和解釋的訓練，導致學生動手能力差。
2 教學內容改革探討
針對以上教學過程中出現的問題，結合多年應用地球物理教學經驗，提出以下幾個課程教學內容改革的想法。
（1） 作為以煤炭為主導的礦業類高校，本科畢業的學生大多進入到煤炭系統工作。因此，在教學過程中，因充分考慮煤礦企業對物探技術的需求。如增強地震勘探在解決煤田構造方面的內容，以及電法勘探對煤礦富水區和采空區的探測內容，使得學生在學校所學到的知識能夠跟上現代社會發展的步伐。
（2） 由于課時有限，而應用地球物理覆蓋的物探專業知識領域廣泛，因此在授課過程中，應有所取舍對。對于應用面較窄的放射性勘探、地熱勘探等可作為課余了解內容，而探測效果明顯的地震勘探、電法勘探和重力勘探等需要詳細講解。
（3） 課程內容應該與時俱進，保持行業先進性。在保留傳統基本理論的基礎上，增加應用地球物理新技術、新方法的講解。將現代信號處理、計算機處理的信息傳授給學生，擴大學生的知識面，增強學生就業競爭力。
（4） 重視應用地球物理數值正演模擬。地球物理正演模擬是反演的基礎，通過正演模擬可以使得學生更好的理解地球物理場的變化特征，避免空洞的公式推導，提高學生學習的興趣，使學生更容易掌握地球物理的概念。同時，還能增強學生計算機編程能力，讓學生自己上機進行運算模擬，提高對正演模型的理解。
（5） 重視實驗課的作用。地球物理實踐性很強，應通過實驗課程加強學生的動手能力和創新能力，能夠使學生把書本上的理論知識和實際應用相結合。通過野外數據實際采集，提高學生對地球物理的理解，提高物探行業的感性認識。為了讓學生更好地了解物探儀器設備，河南省生物遺跡與成礦過程重點實驗室（河南理工大學）購置了國際先進的ARIES三維地震儀、V8電法勘探儀，為學生認識物探儀器提供了有利的條件。實踐證明，充分利用好實驗課培養學生的動手能力，對于提高學生對地球物理概念的理解作用明顯。
3 結語
應用地球物理課程對于資源勘查、地質等本科專業是一門非常重要的基礎課程，是煤礦企業的一項重要的技術手段。作為培養人才的礦業類高等院校，應注重學科發展的動向，保持與實際生產密切結合，避免理論與實踐脫節，為培養新世紀人才不斷努力。
應用地球物理是實踐性很強的一門課，在課程學習過程中，實踐教學對學生認知地球物理是一個不可缺少的重要環節。通過實踐教學，使得學生把課本上說學到的理論知識和實踐應用相結合，培養學生的實際操作能力。
參考文獻
[1] 賴旭龍，金振民，國外地質類專業課程體系研究[M].武漢:中國地質大學出版社，2002
篇8
我國隧道地震波超前預報技術的研究起始于上個世紀的90年代，鐵道部第一勘測設計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設計院是較早研究隧道地震超前預報的單位。他們在1992年7月，利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預報，預報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀90年代初開始，我國物探技術人員一直沒有停止對隧道地震超前預報技術的研究。曾昭璜（1994）研究利用多波進行反演的“負視速度法”，這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產狀。北方交通大學的陳立成等人（1994）從全波震相分析理論和技術的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題，進行隧道超前預報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質預報中應用，取得預期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎。工作中他們根據嫻熟的地震反射波技術進行數據采集和數據解釋，當時沒有開發出針對隧道地震預報的處理系統，同時受當時條件所限制，該項技術未能得到進一步深入研究和發展。
1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202” 隧道地震波超前預報的儀器，當時曾組織系統內有關地質和物探專家在隧道工點進行了試驗，未見明顯的效果，認為其技術與“負視速度方法”基本一致，對其處理解釋系統爭議較大、認識褒貶不一，試驗工作無果而終，該設備技術的消化工作也就擱置了。時隔7年后，隧道安全施工要求進行地質預報，該儀器設備由鐵路系統的工程局又開始第二次引進，并直接用于隧道施工的預報工作。可以說由于第一次引進消化工作不深入，造成第二次引進后出現：應用工作中的盲目性和簡單化，以及其他一些不正常現象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現的問題，使人們開始反思，不少論文也提出了存在的問題，鐵道部也下發文件要求科學地進行超前預報。可以說短短幾年的應用實踐，人們仍然在探索著地質預報技術的進步。
隧道地震波超前預報屬于物探技術，但比地面的地震波物探技術復雜，我國的地質物探工作者一直沒有放松該技術的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術已經有近20年的歷史，并且是多道瞬態面波勘察技術的發明單位，生產的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統，已經為400多家勘察設計、高等院所廣泛應用，并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預報技術，研究TGP12型隧道地質超前預報儀器，以及孔中高靈敏度三分量檢波設備，方便的孔中耦合技術，和Windows編程的數據處理軟件系統。在經過大量的預報實踐驗證后，于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統推向市場不到2年的時間，已經有近20臺套投入到隧道超前地質預報工作中應用，反饋信息普遍受到用戶的好評。
鐵道部工程設計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書，提出隧道地質超前預報的方法有以下部分組成：①地質分析、②超前平行導坑預報法、③超前水平鉆孔法、④ 物理探測法。并闡述物理探測法與地質分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法相結合，解決不同地質災害的應用原則。書中介紹了國產TGP隧道地震波預報系統，聲波反射方法，地質雷達方法，紅外探水方法等。
本文就隧道地震波預報技術中的若干關鍵問題，并結合應用中的實際問題闡述如下，目的在于引起同行們討論，促進地震波預報技術理論水平的提高，促進采集數據質量的提高，促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發展。
一、隧道地震波方法的預報原理
隧道地震預報工作利用地震反射波原理，在隧道內以排列方式激發的地震波，向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面會產生反射波。聲阻抗是介質傳播彈性波的速度與介質密度的函數，介質的聲阻抗數值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等界面會產生地震反射波，這種反射波被布置在隧道內的檢波器接收，輸入到儀器中進行信號的放大、數字采集和處理，實現地質預報的目的。
由此可以看出，隧道地震波預報技術是通過直接探查聲阻抗變化的界面，經過人工分析實現間接推斷地質病害的方法。
圖（2）不同夾角構造界面的地震波路徑與反射波記錄形態
圖（1）示意與隧道斜交的構造面，其地震波傳播的路徑圖，構造面上的地震波反射點在白色園內。圖（2）示意不同夾角構造面的地震波路徑與反射波記錄形態，與隧道夾角不同的構造面其反射點位置不同，地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行，右圖為與隧道正交構造面產生的地震反射波記錄，根據反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度，該速度代表隧道圍巖的性質。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”，“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質有關，而且與界面和隧道的夾角有關。應用地震波預報構造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度，各構造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”，不是隧道圍巖的真速度，應用中結合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。
圖（2）是理想模式的三份量地震波時距曲線形態。實際工作中采集的地震波是錯綜復雜的，理想模式的地震波是不常存在的，記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波，和各種形式的干擾波，這是應用技術中首先考慮的問題。
針對隧道地震波傳播的復雜性，TGP地震預報系統不僅利用地震反射波走時關系，同時采集空間地震波三分量記錄，進行地震波的極化分析與計算，該技術的突破有利于地質構造面產狀、規模和地質體性質的預報。
二、TGP隧道地質超前預報系統
隧道地震波預報的早期研究，是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學特征開始的，工作中認識到僅僅利用地震波運動學和動力學特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環境條件下傳播，這種條件比地面上的平面半無限空間條件復雜得多，而且隧道內地震波的接收與激發測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件，因此影響在地質構造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況，預報工作僅僅利用單一模態的地震波難以勝任。因此，TGP系統強化采集地震波的多波列信息，綜合利用地震波的多波列震相信息，因此TGP系統的功能得到明顯的增強。
TGP隧道地質超前預報系統包括儀器設備和處理軟件兩大部分。其中儀器設備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖（3）是TGP隧道地質超前預報系統的主機。其處理軟件由地震波數據輸入與編排、空間坐標建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數計算、極化波處理與構造產狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。
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工程應用中，TGP型隧道地質預報系統對于500多米距離的構造面具有清楚的地震反射波信息，說明儀器系統具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預報距離和分辨精度兩方面要求，預報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質預報系統具有登記全部測長距離內地質構造信息的功能，利用逐次遞進的位置相關分析，和源生成果對比等處理功能，有利于去偽存真和排除異常，提高預報成果的質量。該系統2005年8月通過由國內知名隧道、地質、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認為“TGP12儀器與相關的處理系統，性能穩定可靠，采集的波形完整，信噪比高，與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平，可替代進口產品。”具體評審意見如下：
1、TGP12是集信號放大，模數轉換，數據采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設備；優于利用微機裝配式結構的儀器，TGP12適合在惡劣的隧道環境中使用。
2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度，指向性強和較寬的頻帶響應等特點，因而拾取的地震波信號具有高的質量品質。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合，方便、經濟、快捷。優于在鉆孔中需要錨固異型鋼導管的方式。2米長的鋼導管難于攜帶、運輸，價格昂貴，一次性使用，費事費工費財。
3、TGP12的地震波采集觸發是開路觸發方式，即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷，信號線同時開路觸發儀器采集，儀器采集無延時差，保證定位的準確性。超前預報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發電雷管和觸發主機采集的方案，由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致，因此會造成儀器采集的走時誤差，這種觸發方式在我國的地震波勘探規程中明確規定不宜使用，更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質的速度高出幾倍以上，以巖體波速4500m/s～ 5500m/s為例計算，每一毫秒誤差會造成2～3m的預報距離誤差，一般瞬發電雷管的延時誤差不止一毫秒，因此由20多次激發的平均線計算隧道巖體速度，和利用存在誤差的時間計算距離，兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。
4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關軟件的長處，并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點，以及根據TGP儀器采集的數據格式編寫。功能特點如下：
（1）全中文界面，通俗易懂，對地震波信號的處理過程，直觀、方便，具有友好的人機操作界面。
（2）對P波、SH波、和SV波的分離完善合理，這是超前地質預報數據處理的關鍵工作之一。
（3）處理軟件具有相關部分互相檢查的功能，例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置，程序會轉到該位置界面的反射波組位置，通過分析反射波組的連續性、反射波的極性和能量，確定偏移成果的可靠性和性質。有助于去偽存真，由此及彼，由表及里，深化認識，使預報結論科學可靠。
（4）TGPWIN處理中有自動處理方式，也有手動處理方式，有深入分析異常可靠程度的追蹤功能，這樣設計既適應非物探專業的普通工程技術人員使用，又適應物探專業人員分析地震波傳播特性，對復雜地質條件進行深入研究工作的需要。
5、TGP12系統只要增加不多的配套附件和軟件模塊，就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能，例如：對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測，檢查隧道圍巖中隱蔽的病害（巖溶）。也可以在掌子面上用錘擊的激發方式做到短距離更為精確的地質預報，因而它是一機多能的設備。
TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優勢。而且研發、生產在國內，用戶可以獲得及時周到的技術服務和技術支持，以及儀器維修等方面的方便性。
三、工程應用實例
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1 電法和三維地震勘探的基本概述
1.1 電法勘探
最重要的目的就是為了能夠對富水性有更加清晰的評價，對于平面的基本控制來說，在選擇上也是瞬息萬變的一個電磁法，對于這種方法來說，在電阻率上的反映速度是非常快的，而且在分層上也是比較明顯的。在不同的地段上能夠進行加密的控制。然后用這個來作為基本的基礎，在具體的實測過程中，再和電阻率的基本測法來進行有機的結合。再加上一些三維的基本地震鉆孔就會使得最后的結果在精度上得到提高。
1.2 三維地震的基本勘探
對于第四系的含水層在最底部，總是會有一些厚厚的黏土在上面，這些粘土上都會覆蓋一些礫石和砂石，在下伏沉積密度和速度上也有很大的不同。對新生界的反射波完成基本的目標處理之后，就能夠獲得了一定的反射波。這種反射波的能量本身就很強，而且還有一定的波組特征又可連續的進行追蹤。但是一些基本粘性的沉積物都是在第四系的含水層組中存在。再加上一些沉積尖滅和一些原因所造成的沉積厚度，還有一些局部的缺失等嚴重問題出現。所以就導致了粘土上的礫石，砂石以及基巖的風化帶之間進行了直接的接觸。在很大程度上減少了波阻的差異值，最后造成反射波無法形成。在基本的時間剖面上，主要的表現就是TQ的反射波嚴重缺失。
2 采空區和富水性的基本勘測
如果礦井要是受到開采方法和資料信息的局限性，那么富水和老空區的基本范圍就無法確定。要想從整體上對安全性和生產效率進行提高。那么就要對工作面的采空區和覆地層進行富水情況的探測。采用的基本探測方法就是井下和地面二者結合的探測法。對地質的條件進行分析整合后，對多種電法的勘探方案進行結合。對于礦井的安全生產問題來說，對于水害的基本比例問題還是很大，在水害的基本類型上也是不相同的。對于傳統而單一的物探在方法上本身就受到了地質條件和一些自身特點的影響和制約。對于基本的物探方法來說，無論是哪一種，由于物性的基本參數不一樣，所以要進行一定的印證和補充。
2.1 電法的勘探
主要的地質勘探任務就是把采空區和平面中的一部分積水的位置加以確定。在整體的探測過程中，主要用到的探測方法就是三級電刨，電測深和瞬變電磁的方法。進行多種方法的綜合和數據的采集，進行施工之前要把測區中的鉆孔進行收集，但是在具體的實際探測過程中，還是要結合相應的具體情況來進行。在給出的地段要對短線進行試驗，還要對兩個孔進行必要的測探，繼而取得相應的具體參數。
2.2 三維地震的勘探
如要是對某一區采用三維的基本地震勘探法，對于基本的三維在工作量上的物理點在布設上所用的就是比較規則的觀測系統。對于一些野外的資料，基本上用的就是高迭加的方法來進行。統計的迭加主要有12次以上，18次以下。然后再對資料進行精細的處理，對采空區進行明確的反映。整體的探測過程中，要對高分辯偏的數據特征進行分析，對基本的對方差在數據上進行研究。對于最后的方差數據體主要能夠清晰的對礦層賦存狀態進行反映。接著再把兩個數據進行綜合，來對煤層采空進行解釋。
3 陷落柱的基本富水性探測
對于普通的地層和陷落柱的進行比較，在基本的巖性，連續性和產狀上都有很大的差異化。對于基本的陷落柱來說，在塊度上是不均的，在基本的排列順序上也是很混亂的。而基本的地震波都是通過差異化來作為基礎繼而形成的。這同樣是對陷落柱能夠進行解釋的根本物理前提。在對陷落柱進行解釋的整體過程中，對于一些偏移的數據要進行利用，還要和疊加起來的數據進行整體的結合。對順層振幅和垂直的時間刨面進行解釋。在日常地層沉積情況比較正常的前提下，因為地層電在分布上是比較均勻的。但是要是有陷落柱的地層電性就會發生變化。假如陷落柱的地方充水，則電性主要是低電阻高電位的異常狀況。但假如陷落柱是弱富水或者是不富水，那么電性的具體表現就是高電阻低電位有異常狀況。由最后的探測結果我們不難看出，對于地面探測的陷落柱在原有資料和形狀上有很大的不同。對于陷落柱的原有資料和西北角的基本范圍上比較很小，其他部位基本是比較吻合的。這種陷落柱的歸一化二次在電位上也沒有很大變化，也就說明沒有多么明顯的低阻變化和異常。已經經過開采之后得到了驗證。實踐表明，綜合的分析解釋和綜合的物探在技術上的佐證，彼此之間是取長補短的，也在很大程度上為物探資料在可靠性和精度上進行了解釋
4 斷層導水性的基本探測
主要是采用了基本的電法勘探和地震勘探二者結合的方式來對斷層導水性進行了基本的探測。主要的目的就是為了能夠把奧灰中和太原組灰巖能夠準確的被圈定，而且還要把奧灰水和礦層導的水層進行聯系和查找。在整體的地面勘探過程中，對二維地震的相關資料也要進行相關處理，主要的處理在內容上主要有層速度的刨面處理，波阻抗的刨面處理以及三瞬的處理等。
對于電法勘探的重要作用有：新生界地層和礦層地層的奧灰巖溶在發育區所進行的探測。第二個重要的作用就是斷層賦水和陷落柱所進行的探測。對于基本的勘探手法可以利用瞬變的電磁法來進行。由于其本身對于低阻的反應是比較靈活的，繼而在由直流的基本電測法來作為輔助。這種方法能夠確定邊界的斷層是阻水的斷層。區內的基本支斷層是導水的斷層。而且也能夠很好的將富水范圍進行區分。
5 總結
實踐表明，綜合的分析解釋和綜合的物探在技術上的佐證，彼此之間是取長補短的，也在很大程度上為物探資料在可靠性和精度上進行了解釋。對于傳統而單一的物探在方法上本身就受到了地質條件和一些自身特點的影響和制約。對于物探技術一定要依據工程問題或者是地質問題來做出實用性的判定，對于基本的物探方法來說，無論是哪一種，由于物性的基本參數不一樣，所以要進行一定的印證和補充。
參考文獻：
[1]吳有信，韓東亞，王琦.煤礦深部開采地質保障中的綜合物探技術應用[J].工程地球物理學報，2009（02）.
篇10
1 綜合物探方法原理與優缺點
1.1 瞬變電磁法
瞬變電磁法也稱時間域電磁法（Time domain electromagnetic methods），簡稱TEM，它是利用不接地回線或電極向地下發送脈沖式一次電磁場，用線圈或接地電極觀測由該脈沖電磁場感應的地下渦流產生的二次電磁場的空間和時間分布，來解決有關地質問題的時間電磁法。具有對水體反應靈敏，橫向分辨率高，工作效率高等優勢。
但其缺點也很明顯，主要有：測量信號弱、裝置參數設置較復雜、受掘進機、巷道底板的鐵軌、工字鋼支護、錨桿支護、運輸皮帶支架等各種金屬設施影響較大、數據分析復雜，結果多解性較高等。
1.2 鉆孔激發極化法
激發極化法是根據巖礦的激發極化效來探測未知水源的一種電法勘探方法。在向目標體充放電過程中，由于電化學作用引起一種隨時間變化而變化的電場現象，稱為激發極化效應（IP效應）。激發極化法以該效應為理論基礎，通過觀測目標體激電效應，以探測目標區域地質情況。
鉆孔激發極化法是針對以數量有限的探孔推斷前方水文地質情況具有很大的局限性，無法確定前方巖層賦水性的三維空間分布情況的這種情況，而提出的利用探孔進行激發極化法超前探水。其工作方式是將測量探頭從孔口10m處開始測量，每1m進行一次采集數據（每次同時采集視電阻率值和視激發極化值），直至推進到孔底為止，可以對鉆孔周圍和孔底30m范圍內進行探測預報。探測時電阻率法和激發極化法同時進行，可得到多種參數的探測數據，能將數據自動進行處理、分析和預報，可以對富水體及導水通道等有害地質體進行精細有效的探測預報，是一種全新的礦井巷道超前探水預報儀。可大大減少鉆孔探測數量，節省時間和成本，提高工作效益，同時又提高煤礦井下巷道掘進隱伏水患的排除能力。
2 綜合物探應用效果
2.1 物探結果
在晉煤集團某礦43133掘進工作面401m進行瞬變電磁法進行探測后，順層探測方向探測結果為圖1。結果中圈定低阻異常一個，推斷其為前方采空區水影響。鉆孔激發極化法探測結果如圖2，采用鉆孔頻率域激發極化法的視電阻率和視極化率二參數進行探測。結果中視電阻率和視極化率在距鉆孔口的29m-53m段出現異常區域，從探測數據曲線的形態分析，該段鉆孔周圍應可能有含水體。
2.2 鉆探結果
礦方開展正常鉆探時前方未有異常情況。根據物探結果在左幫補加鉆孔，在40m處出水，與探測結果相符合。
3 結束語
（1）鉆孔激發極化法探水技術是鉆探與物探的有機結合，可以避免磁場，金屬等外界干擾因素；具有操作方便、花費較低、結果通俗易懂、不易受現場干擾等優點，具有較大的煤礦應用性，可有效地解決煤礦井下巷道掘進頭隱伏水患的預報問題，確保巷道掘進過程中的安全。
（2）利用瞬變電磁法、鉆孔激發極化法綜合探測，之后相互印證解釋結果，大大減少了瞬變電磁法探測結果的多解性，可以提高物探結果分析解釋的準確性。
參考文獻
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篇11
V井生產要高效率運行，且保證安全性，就要認識到礦井所在區域的地質構造、水文條件以及地層巖性都會受到制約。一些礦井運行中，市場地發生事故，突水災害居多。一旦事故發生，就會引發嚴重的后果，造成巨大的經濟損失，其中的一個重要原因就是對礦井所在區域的地質環境和水文條件都沒有充分掌握。
1 研究對象
本論文研究的煤礦是平頂山煤礦。煤礦的整體為單斜構造，從西北方向到東南方向傾斜。淺部的地層是非常陡的，傾斜角已經超過了60度，一些部位還存在倒轉。淺部的地層的傾角比較平緩，通常不會超過15度。礦井的部位存在斷層，在井田的中部還存在有褶皺。
礦井所在區域是非常復雜的，對地質條件和水文條件都起到了決定性的作用。在這樣的環境下進行礦井生產，發生水害的幾率是非常高的。從2006年礦井投產以來，所發生的水害就已經超過100次。到目前，礦井的水害減少了，但是需要面臨的重點問題就是地質環境中的含水量減少，對礦井生產也會造成一定的影響。
2 預測預報中所涉及的內容
預測預報中所涉及的內容包括文字內容和圖像內容。其中，文字部分的內容包括礦井區域的工程實際情況、地質環境條件和水文條件、對礦井地段具有安全影響性的各種因素當地。根據預報所獲得的結果采取必要的技術處理措施[1]。出版部分的內容包括礦井所在區域的平面圖、礦井所在區域的的具置以及剖面圖、礦井所在區域的的綜合柱狀圖、物探中產生異常所體現出來的特征圖等等。
3 提高地質預測預報的精確性的有效策略
3.1 提高地質預報的精確性采用的技術方法
其一，提高地質預報的精確性，可以采用綜合物探技術對礦井生產現場進行勘察，主要是探測疑點所在。當勘察完畢之后，就要對礦井進行開采作業。在對礦井的特點以及疑點充分掌握的情況下進行挖掘、開采作業，就可以確保采掘工作樹立展開，整個的礦井生產都得以安全穩定運行。
其二，提高地質預報的精確性，可以采用分析軟件，應用三維的地震數據體，對地質情況采用動態分析的方式，同時還可以對礦井所在區域的環境變化實時了解，同時還可以采用這種技術方法分析采掘的頭面存在的異常，能夠對特殊的地質條件以及地質環境異常及時掌握，可以將危害的發生率降低。
其三，提高地質預報的精確性，可以采用超前勘查的方法，將所獲得的結果進行對比驗證，綜合性地分析已經存在的已存異常動態，采用倒退的方法對可能存在的異常進行綜合性分析，以將導水的斷層等查找出來[2]。
3.2 通過使用配套保障技術提高預測和預報的精準性
其一，將檔案管理制度充分利用起來，對隱蔽性的工程信息采用檔案信息處理的方式進行記錄，包括工程地段的規格、比例、剖面圖和平面圖等等，都可以通過查閱檔案獲得信息，基于此對礦井生產所在地段的地質情況和水溫情況充分了解，可以對突水災害事故起到有效的預防作用。
其二，每個工作面都要做好信息收集工作，包括收作線所在位置都要詳細記錄，以將空煤柱放置在采空區中的合適位置，可以避免采空區發突水事故發生。
4 煤礦地質預測技術以及預報技術的優點
4.1 有助于優化采礦設計
煤礦地質預測技術以及預報技術的應用，使得地質構造以及水文情況都得以明確，據此就可以將地質構造發育所形成的規律推斷出來，由此將采區工作面的情況設計出來[3]。由于工作面的數量很多，就需要優化設計，做好儲量的測算工作，可以調采出量，礦井生產效率得以提高。
4.2 預測技術和預報技術都具有很高的精確程度
預報大斷層具有很高的精確程度，特別是在對逆斷層進行預測的時候，能夠對斷層的位置以及相關的情況都能夠提供詳細信息。
預報老空積水區，可以對其所在的提位置以及水量信息和水壓信息都能夠準確預測，還可以采用探放措施，可以有效地避免突水事件。
綜上所述，礦井的生產過程中，危險系數是非常高的，主要是受到礦井所在區域的地質環境和水文環境的影響，這就需要重視預測預報，提高預測預報的準確性，據此優化采掘設計，使礦井生產更具有科學性，以提高礦井經濟利潤。
參考文獻：
篇12
Key words： water-containing geological structure；drilling ahead；resistivity method；induced polarization method
中圖分類號：TD166 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）12-0151-03
0 引言
據不完全統計，國內近幾十年的時間里，有300多個礦井發生過淹井事故，死亡人數超過1700人，經濟損失嚴重[1]。在這種形勢下，發展對煤礦井下水患進行探測和預報的新技術對礦山的安全生產有著重要的現實意義。目前國內常用的地質預報方法主要有地質分析法和地球物理勘探法兩大類，地質分析法主要包括超前水平鉆孔法、超前導洞法、工程地質調查法等，而地球物理勘探方法包括地質雷達探測法、地震反射波探測法、瞬變電磁法等，每種方法都有各自的優缺點及適用范圍[2，3]。目前還沒有哪一種方法能對各種地質缺陷準確預報，因此許多研究者致力于多種預報方法相結合的研究，大大提高了煤礦井下掘進巷道超前探測的準確率[4-9]。探測方法綜合化是工程領域研究發展的主要趨勢，煤礦鉆孔超前探水技術的提出[10]，對提高煤礦井下掘進巷道超前探測的準確性具有重要意義。
1 煤礦鉆孔超前探水技術的原理
煤礦鉆孔超前物探技術是利用掘進巷道迎頭的鉆孔進行鉆孔物探探測，將測量探頭從孔口慢慢推到孔底進行探測，對鉆孔周圍30m及孔底30m范圍內進行探測預報，實現鉆孔全方位超前探水功能，儀器自動利用電導率法[11]和激發極化法[12，13]。同時進行探測。采用多頻點同時發射，等頻點同時接收的探測工作方式，既避開井下人文和自然的強干擾背景，提高微弱信號的識別和處理能力，同時又測試地層的電阻率和激化率參數，克服了現有大多數礦井物探僅用單一電阻率參數的探測方式，而激化率參數又是探測評價含水地層的主要特性。
1.1 YZT6鉆孔超前探水儀的設計原理
YZT6礦用本安型鉆孔探水儀包括無窮遠電極、孔中探頭、儀器主機和電纜。儀器的設計原理如圖1-圖3所示。
1.2 YZT6鉆孔超前探水儀的工作原理
在煤礦巷道內，鉆孔沿巷道延伸的方向鉆進，鉆孔超前探測的電極只能布置在巷道和鉆孔內，為達到超前探測鉆孔周圍30m左右的探測距離，選擇了類似于偶極裝置，但與偶極裝置有所不同的是，該供電B極在鉆孔口后方100～150m左右并在巷道內固定不動，A、M、N電極組成的探測探頭放置在鉆孔中，每觀測一個記錄點，探測探頭的A、M、N電極一起同步推進，一般每推進一米觀測一個測點。電極布置方式如圖4所示。
在實際操作中，根據圖5所示連接操作即可。
2 煤礦鉆孔超前探水技術的對比應用
2.1 煤礦鉆孔超前探測試驗
以貴州黔南某煤礦運輸大巷掘進頭為試驗場所，鉆孔深度80m，因為堵孔原因，探測深度為14m，探測數據如表1所示。
煤礦鉆孔超前探測預報效果如圖6所示。
2.2 鉆探與井下直流電法探測結果
鉆探巖心顯示，孔內10～12m段巖石較為破碎。根據表中數據和預報圖顯示，在10～12m處，視電導率較其它位置高，說明此處電阻率較低，且視極化率也較高，說明此處富水可能性很大，故推斷為裂隙富水帶或者巖體破碎富水。此外，還利用井下YD32高分辨電法儀進行了探測。探測結果如圖7所示。
由礦井直流電法探測結果圖可知，在11～12m處出現了低阻異常，推斷其為巖石破碎富水或含水裂隙帶。經實際掘進，10～12m處確實有一處巖石較為破碎，且有少量水流出，與探測結果相符合。
3 結論
①利用電阻率和極化率多參數評價鉆孔周圍及底部含水的地質體，減少了單一探測參數評判導致的多解性，提高了探測結果分析解釋的準確性。
②煤礦鉆孔超前探水技術在地質災害預報方面，具有操作便利、耗時少、費用低、結果直觀、工作環境適應性強等優點，具有很強的實用性。
③煤礦鉆孔超前探水技術是鉆探與物探的有機結合，可有效地解決煤礦井下巷道掘進頭隱伏水患的預報問題。
④可以合理減少超前探孔的數量，既減少了因超前探孔而導通隔水體的幾率，也可以探明前方的含水體，探明頂底板、相鄰煤層或采區的含水體的情況，超前探測區域更大，信息更詳實，更有利預防水害事故的發生。
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篇13
礦井所在區域的地質環境和水文環境都相對復雜，如果沒有采取必要的安全措施，很容易導致突發水。面對煤礦礦井生產中所面臨的各種風險，就需要著重分析各種風險因素，諸如地質構造、地層巖性以及礦井周圍的地質環境和水文情況等等，采取地測防治水預測預報精準性技術是非常必要的。
1 礦井地測防治水預測預報技術所采用的方法
預測預報的內容包括兩個方面，即文字方面的內容和圖像方面的內容。文字方面的內容是用文字表達預測預報的內容，主要包括礦井區域的工程實H情況、礦井所在地質環境條以及和水文環境條件、影響礦井地段安全的各種因素等等。對于這些因素都可以基于預報所獲得的結果對這些因素進行技術處理[1]。圖像方面的內容是用圖像表達預測預報的內容，包括礦井周圍區域環境的平面圖、礦井所在區域的具體地理位置以及剖面圖、礦井所在區域的綜合柱狀圖、能夠體現物探中所產生異常現象的特征圖等等。
2 預測預報精確性的方法
2.1 提高預測預報精確性的技術方法
2.1.1 預測預報中采用綜合物探技術
對于礦井施工的現場要進行勘探，如果發現有可疑之處，就需要深入探查，并提高探查的精確度。基于此，在礦井的開采工作中，還要按照基本的設計思想進行開采，以對各種危險因素充分掌握，特別是危險因素存在著不確定性，就需要遵循先物探后開采的原則，以降低這些不確定危險因素的作用。
2.1.2 預測預報中采用三維地震數據體
在礦井防治水預測預報中采用三維地震數據體，配合使用高端技術的軟件進行分析，可以對礦井所在區域的狀況進行動態分析[2]。如果在分析的過程中發現有異常狀況，就要進行分析，并及時地將各種危險因素消除，以提高礦井生產的安全系數。
2.1.3 采用超前勘查的方法了解地質狀況
要對礦井周圍的地質狀況充分了解，就要對相關的因素進行綜合性分析，對于分析結果進行比對、推理。通過采用科學的方法就能夠及時地發展地質環境中的異常狀況。
2.2 預測預報精確性提高的輔方法
預測預報精確性提高的輔方法就是對各種資料實施檔案管理。特別是隱蔽性的工程，就可以采用檔案管理模式對所獲得信息進行記錄，所包括的內容為各種文字信息以及圖像信息等等，諸如礦井工程所在地段的規格、相關的平面圖以及剖面圖等等，要獲得準確可靠的信息，都可以采用查閱檔案的方法，由此可以深入了解礦井生產地段的地質情況以及水文請款，能夠預防突水災害事故。對于礦井工作面的信息都要做好收集工作，所涵蓋的內容包括收作線所在準確位置的信息、空煤柱放置在采空區中的合適位置等等，以防止采空區有突水事故發生。
3 提高預測預報精確性的效果
3.1 采礦設計得以進一步優化
礦井周圍環境的地質情況是非常復雜的。當礦井生產的過程中，由于沒有掌握地質狀況，一些工作面需要經過技術改造之后才可以回采。提高預測預報精確性，可以對采礦區的地質結構深入研究，從中推測出地質構造的發育情況，總結出發育規律，并進行優化設計，以使得工作面的數量降低，單一工作面的儲量增加，可以開采的儲量也有所增加。經過優化設計之后，單一工作面的采出量增加，甚至超過了原有采出量的一倍，由此提高了生產效率，勞動量也有所降低。
3.2 預測預報的精確性得以提升
隨著預測預報的精確性得以提升，突發災害的發生幾率逐漸降低。如果在礦井作業環境中或者周圍的環境中有斷層，采用這種技術就可以精確地預報[3]。比如，在預測工作面是否存在逆斷層的時候，就可以將正斷層預測出來，可以獲得良好的預測效果，而且預測的精度是非常高的。
在進行積水區預測的時候，通過提升預測預報的精確性也可以獲得良好的效果。特別是對地質環境的預測和對水文環境的預測上，都能夠對積水區域準確地定位，還可以預報水量的情況和水壓的狀況。根據所獲得的預報結果，就可以具有針對性地選擇探放水方法，可以達到消除突水危險的效果。
綜上所述，在礦井的生產中將預測預報精準性技術引入其中，提高了生產的安全性。采掘技術也得以優化。預測預報的質量更高，具有針對性，而且科學性也非常強，對礦井的生產發揮著精確制導的作用，不僅使礦井的經濟效益有所提高，礦井的社會效益也大大提升。
參考文獻：
