岩土工程勘察中的多维综合勘探技术体系构建与应用案例研究

岩土工程勘察是确保工程建设安全、经济、高效的重要环节。传统的岩土工程勘察方法存在数据采集不全面、分析手段单一等问题,难以满足现代工程建设对地质信息的高精度、多维度需求。本文提出了一种多维综合勘探技术体系,通过高精度地质测绘、三维地震勘探、电磁勘探与测井、无人机遥感等技术手段,实现地质数据的多源采集与融合处理。该技术体系不仅提高了岩土工程地质特性分析的准确性,还为地下水资源勘探、岩土灾害预测与风险评估、工程施工前的地质条件评估提供了科学依据。

大面积石膏矿采空区综合勘探与稳定性评价

采空区的准确识别及安全评估是铁路工程建设的重要技术问题。依托石长铁路大面积石膏矿采空区勘察工程,提出一种物探、钻孔相结合的“大面积搜索+示踪法”采空区探测技术。首先采用高密度电法与瞬变电磁法进行大面积搜索,测得42个异常区;然后结合钻探手段,根据示踪法原理,对采空区边界进行界定,并对调查采空巷道及物探异常区进行钻孔验证;最后根据采空区顶板稳定性计算方法进行稳定性评价并给出整治建议。研究表明,研究区内28个巷道处于不稳定或者稳定性较差状态,对既有线以及增建二线路基构成威胁,需要填充采空区体积为315683 m^(3),建议对可进入的采空巷道采用浆砌片石等方法封堵,无法进入的采空区采用钻孔灌注中粗砂、粉煤灰以及砂浆等措施。

神府矿区采空区精细化综合勘探技术研究

为精细化查明神府矿区亿源煤矿井田内原不明小煤窑采空区,为采空区治理提供科学依据,需开展瞬变电磁法、钻探及测井等综合勘查技术工作,以明确采空区分布范围及富水情况。结果表明:从测井曲线中可以看出煤岩层物性稳定,曲线形态明显,煤层具有高电阻率、低密度、低伽玛特性,煤层属导电性较差的高阻层(最高大于1000Ω·m),其他泥岩、砂质泥岩、砂岩等呈现相对低阻特征,煤层与围岩物性差异明显;瞬变电磁法采用280 m矩形发射线框、发射频率25 Hz、增益2^(2)~2^(5)之间、发射电流8 A、积分时间15 s的参数组合进行探测,对已知采空区反映明显,推断3^(-1)煤层房柱式采空区总面积0.985 km^(2);通过钻探揭露了2^(-2)煤和3^(-1)煤房柱式采空区,验证了物探推断的3^(-1)煤采空区。测井、瞬变电磁法探测、钻探相互依托、相辅相成,达到了精细化综合勘探的目的。

地质综合勘探中钻探技术优化研究

地质勘探工作是对地质进行勘查与探测,将适宜的持力层确立下来,结合持力层地基承载力,对基础类型加以明确,并将基础参数计算出来的一项调查活动。钻探是地质综合勘探工作的重点环节。基于此,对地质综合勘探工作的意义进行概述,提出钻探技术优化应用策略,希望以此充分发挥钻探技术的作用,提高地质综合勘探工作的效率与质量。

综合勘探法在假山工程加固中的应用

钻探和物探是目前探明地层结构及内部异常的常用手段,平原地区城市公园中假山的地质条件较为脆弱,一般采用堆砌黏性土作为山体,外部采用叠石护坡,且上覆较多构筑物,不宜在山体区域开展钻探,需采用踏勘及高密度电法相结合的综合勘探法进一步查明。结合工程实例,经过踏勘及物探手段发现:山体不规则、叠石分布不合理、人工水系的密布及山脚孔洞的开挖,导致土堆砌遭到冲刷及不均匀沉降,裂隙及空洞出现。进而造成山体裂缝、岩体外倾、挡土墙位移及构筑物基底悬空等风险隐患。根据风险隐患特点及成因,提出了相应的加固措施,为今后假山加固设计及施工提供建议,从高密度电法视电阻率断面可以看出,山体外侧及人工水系分布处是视电阻率低密度区集中区域,应重点加固。

基于多频无线电坑透技术的煤矿地质综合勘探研究

为提高煤矿安全开采的保障能力,研究基于多频无线电坑透技术的煤矿地质综合勘探方法。构建基于“一发双收”的多频无线电坑透方法,采用0.5 MHz与1.5 MHz两种频率,对焦煤公司下属矿井进行煤矿地质综合勘探。经勘探可知,该矿区1101工作面存在3个异常区域,YC1异常区存在煤层裂隙发育与破碎问题,YC2异常区存在旧采空区,YC3异常区存在以往巷采产生的旧采空区,该勘探结果较为精准,未出现遗漏现象;在勘探1131工作面时,发现存在5条地质异常冲刷带,且能有效分析每一冲刷带的严重程度与煤层冲刷情况。该方法可有效实现不同矿区工作面的综合勘探。

柴达木盆地第四系气田遥感综合勘探研究

柴达木盆地东部天然气藏的圈闭为低幅度构造圈闭。该区含气层、表层气、地表盐沼等均可造成地震剖面上的低速效应,因而构造形态在常规地震剖面上得不到真正反映。该区第四系构造圈闭多为同沉积成因,对遥感数据增强处理识别出多个局部构造。选择已知的涩北1号气田和新发现的达南4号等目标进行地面化探、地磁测量等野外工作。结果表明达南4号与涩北1号具有较相似的地球化学异常。地磁异常揭示达南4号为一继承性局部构造。达南4号在常规地震剖面上有小幅度构造显示,并且多组同相轴有下拉特征。综合分析得出达南4号应为受长轴方向为北西西的构造控制的天然气藏。

中国沉积盆地油气立体综合勘探论

中国油气勘探近15年来进入发现高峰期,在成熟区精细勘探、新区、新层系、新类型、新领域勘探中不断取得突破,常规与非常规油气勘探取得重要进展,剖析这一阶段勘探的性质与思维方法将为中国油气勘探持续深入开展奠立重要基础。从沉积盆地系统论与油气勘探方法论的角度,通过剖析沉积盆地的油气地质基础,结合现阶段油气勘探实践,提出了新时期的勘探理念与方法。研究表明,中国的沉积盆地多为多旋回叠合盆地,沉积盆地的演化受周缘板块构造作用、陆内构造变形及其深部地幔地质过程的控制,复杂构造背景下油气多层系规模聚集。中国沉积盆地有常规油气、低熟油、生物气、致密气、页岩油气、煤、煤层气、盐类、天然气水合物和金属等多种矿产资源,资源潜力大。中国的油气勘探经历了构造油气藏、岩性-地层油气藏勘探阶段,现今进入常规与非常规油气并举的“立体综合勘探”阶段。这一阶段是针对“全盆地、多层系、多尺度储集体、多类型资源”的全链条的整体勘探,钻探进入万米尺度,海域进入深水区。立体综合勘探的理论基础是多旋回叠合盆地油气地质学、油气成藏动力学与非常规油气地质学,技术手段是多尺度(微米-纳米)储集体分析技术、“两宽一高”高精度地震勘探技术与“水平井+体积压裂”技术,主要工作方法是地质-工程一体化与勘探-开发一体化。立体综合勘探思维与方法将是常规与非常规油气一体化高效勘探与油气-煤-盐-金属等矿产资源综合勘探的重要保证。

论油气成藏与金属成矿的关系及综合勘探

从油气藏及金属矿藏的来源、运移、成藏/成矿等方面对油气成藏和金属成矿之间的关系进行了论述,指出油气藏和沉积金属矿藏均来自于相同的烃源岩/矿源层。一些金属(铀、黄铁矿等)的存在,有可能对有机质向烃类的转化起到了积极的催化作用,而烃类中的有机酸对金属元素具有溶解、螯合作用,有利于金属元素随烃类和成矿流体的析出。烃类和成矿流体在水-油-岩共存体系,在近乎相同的运移机制和路径中,能够一起溶解、萃取其路径上的金属元素,有利于金属元素的运移。油气与成矿流体可以在圈闭中聚集、成藏或者由于物理化学条件的变化,金属矿物独立沉淀成矿。油气与金属的成藏/成矿在时间和空间上也具有某些相似性。因此油气成藏和金属成矿具有非常密切的关系,有利于对二者进行综合勘探和利用,具有非常重要的现实意义。

陆相盆地隐蔽油气藏综合勘探方法与应用初探

隐蔽油气藏综合勘探方法是层序地层学框架下的多学科综合研究,应以信息集成系统为平台,分为基础资料整理、区域综合评价和目标预测3个阶段进行。基础资料整理应建立信息平台,以实现多源数据和成果的集成化管理;区域综合评价可分为区域性等时层序地层格架建立、沉积体系和隐蔽圈闭特征研究、隐蔽油气藏成藏规律研究、隐蔽油气藏空间分布预测和评价等步骤进行,以阐明隐蔽油气藏的类型、特征、形成条件和空间分布;目标预测分工区选择、高精度层序格架对比、隐蔽圈闭识别和描述、隐蔽圈闭合油气性评价等步骤进行,以识别和评价隐蔽油气藏并最终提供钻探目标。信息集成系统可基于组件式地理信息系统(COM GIS)开发,并具备油气勘探成果信息和多学科数据的集成化管理、研究成果的综合表达与应用及海量数据的挖掘等功能。苏北盆地金湖凹陷戴南组的隐蔽油气藏研究表明了综合勘探方法的实用性和有效性。

地球物理综合勘探技术在南水北调工程中的应用

南水北调西线一期工程的引水隧洞长达73km，最大埋深1100m，因此软围岩大变形及岩爆等工程地质问题尤为突出。利用地球物理综合探测技术对工程区的工程地质条件进行了研究，并对隧洞开挖过程中可能遇到的工程地质问题进行了分区。对于南水北调西线工程而言，首先应该考虑的地球探测指标是探测深度。因可控源音频大地电磁法（CSAMT法）探测深度为1～2km，所以当各种地球物理探测技术对深部的探测结果相互抵触时，要对CSAMT法的测试结果给予充分的重视。在南水北调西线一期工程玛柯河-贾曲段的工程地质条件勘察过程中，地球物理综合勘探技术对155～239桩段断层破碎带的解释结果与野外岩石露头所反映的地质信息吻合较好，并得到了钻孔资料的验证，说明地球物理综合勘探技术值得在南水北调西线工程中推广。

论非构造油气藏综合勘探方法

通过研究构造演化和生烃与油气运聚散的关系，总结成功的地震相和基准面旋回高分辨率层序地层学方法在寻找岩性地层油气藏中的应用，分析了各种特殊地震处理和油气检测方法的适用性和可靠性，提出了３个层次、５类方法的非构造油气藏勘探思路。３个层次及有关方法是：在盆地规模上进行整体、动态、综合研究，寻找有利油气聚集带；在有利油气聚集带规模上，开展高分辨率层序地震地层学研究，寻找各类有效尖灭体和圈闭；在可能的圈闭基础上，利用地震烃类检测和化探技术进行圈闭评价。３个层次５类方法的全面研究和有机结合是减小非构造油气藏勘探风险，提高勘探成功率的有效途径。

对鄂尔多斯盆地能源资源综合勘探开发的思考

鄂尔多斯盆地是多种能源资源富集的"聚宝盆",但目前能源资源开发利用和矿政管理中存在的一些值得关注的问题影响和制约了该盆地能源资源的开发利用和产业发展,主要表现在4个方面:一是开发利用效率总体较低;二是综合勘探开发利用薄弱;三是不同类型能源资源矿权设置重叠问题突出;四是面临严峻的环境挑战。为加强鄂尔多斯盆地多种能源资源的综合高效勘探开发,促进能源工业可持续发展,建议:1)加强多种能源资源的综合整体规划;2)完善管理体制,探索多种能源资源综合管理;3)加强多种能源资源的综合勘查与开采;4)不断提高多种能源资源的开发利用效率。

高邮凹陷SN地区地震综合勘探技术应用研究

针对高邮凹陷SN地区勘探一直没有突破的事实,部署三维地震勘探后,在强化地质认识的基础上,以辉绿岩发育难点为研究对象,综合利用各种地震勘探技术,研制并使用适于辉绿岩发育区的地震资料处理技术、发展和完善先进适用的全三维解释技术、利用Jason等地震储层预测技术预测辉绿岩与变质带发育程度及变速成图技术,取得了勘探突破,发现了千万吨级油田。

三维地震和电法综合勘探在查明陷落柱构造中的应用

介绍了三维地震和电法综合勘探在查明陷落柱构造中的方法和应用效果。

铁路地质综合勘探方法决策支持系统设计研究

探讨了铁路地质综合勘探方法决策支持系统设计的原理和方法 ,从知识表达和决策服务的角度分别介绍了其知识库、实例库、模式库的建立方法和原则 ,重点对模式库和决策推理机制作了较为详细的叙述 ,并结合实例进行了分析和探讨。

综合勘探在麒麟观水库岩溶勘察中的应用

介绍湖北省五峰县麒麟观水库概况及岩溶勘察方案的制定和实施.工程实践表明,在麒麟观水库岩溶勘察中,综合采用地面测绘、钻探、重力勘探、磁法勘探、硐探等勘探手段,有助于了解水库的岩溶发育情况,准确定出裂隙的位置、产状、规模等,为工程设计提供准确可靠的依据.

综合勘探技术在曹家滩井田煤炭勘查中的应用

采用地震、钻探为主要手段的综合勘探方法,使煤田地质勘探的钻探基本网度放大1倍,而控制程度明显提高,钻探基本网度由750 m×750 m放大到1500 m×1 500 m,钻孔之间利用地震时间剖面控制,综合网度远小于等于750 m×750 m,地震技术在曹家滩井田勘探经钻孔资料验证,证明该方法对煤厚、煤层埋藏深度、赋存状况等的解释精度很高,地质效果显著。综合勘探技术明显突破,勘探网度的创新,大幅度地减少了成本高的钻探工程量,提高了勘探效率和精度。

铁路地质综合勘探技术的应用

本文系统地介绍了铁路地质综合勘探的含义及作用,系统地阐述了针对各种不同地质情况采用综合勘探的各种效果。

用综合勘探方法提高矿井资源勘探效果

采用物探、钻探、巷探相结合的综合勘探方法 ,对八里塘煤矿扩大区进行了矿井资源勘探。结果表明 :对于急倾斜式的隐伏型煤田 ,采用综合勘探方法能够达到很好的勘探效果 ,可在短时间内 ,高速度、低成本地获得满足煤矿建设和生产需要的地质资料。