摘 要：中間梯度法（central gradient array method）指的是在供電電極AB之間1/3—1/2的范圍內(nèi)進行梯度測量的方法。中間梯度法不單一的使用于AB極的測線上進行相應的觀測，且對于相鄰的測線上也能起到一定的觀測作用。中間梯度法主要適用于陡傾的高阻巖脈中，例如巖層接觸界限和偉晶巖脈以及石英脈等，且中間梯度法的工作效率較高，可相應的節(jié)約工作時間，本文就中間梯度法在采空區(qū)勘測中的應用展開研究和探討。

關鍵詞：中間梯度法 采空區(qū)勘測 應用分析

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）4（b）-0119-02

中間梯度法在我國高阻巖脈以及巖層基礎帶等方面都取得了良好的效果。采空區(qū)由于天然地質(zhì)運動后在地表下產(chǎn)生了“空洞”，或者是人為挖掘后產(chǎn)生的空洞等，采空區(qū)對于安全生產(chǎn)有著很大的威脅，工作人員與相關的設備的工作的過程中，都很有可能會調(diào)入采空區(qū)中，從而發(fā)生安全事故。地下空區(qū)目前已經(jīng)成為抑制礦山發(fā)展的難題，隨著我國對礦山的深入開發(fā)，導致地壓增大，地下空區(qū)在強壓下極易發(fā)生坍塌，從而導致人員和設備損失，因此，對于采空區(qū)進行相關的勘探是非常重要的。

1 探測區(qū)的概況

1.1 開采概況

自2000年開始由南向北開始對其中的礦物進行開采，開采深度大約為160 m，開采的寬度大致為69 m，開采的厚度大約為3.2 m，開采的方法基本采用了短臂巷柱式完全崩落法。由于長期的開采，造成的采空區(qū)已經(jīng)由北方擴大到村南。

1.2 采空區(qū)地質(zhì)情況

村莊的所處的地段為太行山麓山前丘陵，總體呈現(xiàn)出東北方向較高，西南方向較低的形態(tài)。在村南大約149 m處有深度為19 m的沖溝[1]。根據(jù)此次地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)第四系土層覆蓋厚度大致為19 m，根據(jù)實際調(diào)查情況顯示，自上而下共具有四層。卵石層：土層本身呈現(xiàn)出灰白色夾雜棕褐色，其中卵石和礫石的含量高達79%，漂粒數(shù)量較少，漂粒之間的空隙內(nèi)有棕褐色的粘土填充；其中漂粒、卵石以及礫石的堅硬致密的變質(zhì)巖為主；粉土：土層本身呈現(xiàn)出褐黃色，土層中含有少量的姜石，而姜石最大的粒徑達到19 mm，且土層較密，濕度相對較大，土層厚度約為0.9 mm，土層分布不均；粘土層：土層本身呈現(xiàn)出棕褐色，圖層中含有少量的姜石以及黑色的錳和鐵質(zhì)結構，呈硬塑狀，土層裂開面較為光滑，天然剖面有龜裂紋，土層分布均勻，厚度約0.9～1.9m，具有典型的膨脹土的特征。

2 中間梯度法原理與布置

2.1 中間梯度法

3 成果分析

將中間梯度法支撐相應的視電阻率支撐相應剖面圖，根據(jù)相應的煤系地層均勻的電阻率為30 Ω·m，采空區(qū)的視電阻率過高過低的情況來判斷采空區(qū)的實質(zhì)[3]。中間梯度法對于相應的地表層不均勻的情況反映較為靈敏，在勘測時需要注意鐵管道以及排水道等干擾的產(chǎn)生。

3.1 對電阻率斷面圖的分析

3.2 電測深法

參照相應的點測深數(shù)據(jù)繪制出相應的電阻率等值線的斷面圖。詳情見圖2、圖3。

東測線圖解。

從東測線電阻率等值線斷面圖可看出，從北到南，依次呈現(xiàn)出高阻-低阻-高阻-低阻。由此可知，在十三號監(jiān)測點以下的基巖視電阻率呈現(xiàn)為低阻；而十七號高十五號的監(jiān)測點下的基巖視電阻率呈現(xiàn)為低阻；且十四號監(jiān)測點以下的基巖視電阻率呈現(xiàn)為高阻；十七號監(jiān)測點下的基巖是電阻率呈現(xiàn)為高阻?？傮w來說，東測線的斷面圖呈現(xiàn)出大面積的高阻和低阻形式，對于局部封閉圈的情況未涉及。此斷面是正常的地質(zhì)結構，采空區(qū)沒有引起異?，F(xiàn)象的發(fā)生。

西測線圖解。

西測線電阻率等斷面圖中，18-4點得范圍內(nèi)出現(xiàn)了許多等軸狀的高阻和低阻的異常形態(tài)。參照形態(tài)的解釋方法的工作原理以及視電阻率等值線斷面特征來進行推斷，此斷面圖中出現(xiàn)的異常均是由于地下采空區(qū)塌陷導致的[4]。其中低阻的異常是由于采空區(qū)充水塌陷導致的。4點以北方向出現(xiàn)的采空區(qū)是巖層移動的距離，能夠有效的反應現(xiàn)出踩空塌陷的區(qū)域。4點區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)的視電阻率等值線呈現(xiàn)出相對完整的形態(tài)，對于局部的高阻以及低阻產(chǎn)生的異常現(xiàn)象均未發(fā)生，由此可得出，地下的體層結構是均勻分布的。

4 結語

在準確的選擇合理的裝置和技術，并排除相應的干擾因素后，運用中間梯度法進行相應的采空區(qū)勘測的效果是十分明顯的。且中天梯度法得出的結果與普通的電測法得出的結果和理論是一致的，由此可得出，運用中間梯度法對采空區(qū)進行勘測，得出的結果是十分準確的。中間梯度法可成功的使用于各種采空區(qū)的勘測，為當?shù)氐氖┕と藛T以及居民的安全提供了相應的保障，對于合理開發(fā)和規(guī)劃當?shù)氐耐恋刭Y源也能夠起到一定的輔助作用，因此，中間梯度法在實際的采空區(qū)勘探中是值得運用的。

參考文獻

[1] 王亮，鄒立志，楊武，等.激電中間梯度法在云南東川某鉛鋅礦勘查中的應用[J].工程地球物理學報，2009（6）.

[2]祁民，張寶林，梁光河，等；高分辨率預測地下復雜采空區(qū)的空間分布特征—— 高密度電法在山西陽泉某復雜采空區(qū)中的初步應用研究[J].地球物理學進展，2010（7）.

[3]黃仁東，劉敦文，徐國元，等.探地雷達在廠壩鉛鋅礦采空區(qū)探測中的試驗與應用[J].有色礦山，2009（6）.

[4]劉敦文，古德生，徐國元，等；采空區(qū)充填物探地雷達識別技術研究及應用[J].北京科技大學學報，2011（10）.