2025年歲末,濟南軌道交通4號線、6號線東段、8號線同步開通運營,高效便捷的通勤服務惠及市民,標志著泉城正式邁入“大地鐵時代”。鮮為人知的是,這3條貫穿城市核心區域的交通干線背后,藏著一段“地鐵與泉水共生”的地質傳奇。面對“保泉建鐵”的雙重考題,山東省煤田地質規劃勘察研究院地球物理信息技術團隊迎難而上,投身泉城發展的主戰場,用一年多時間破解難題,詮釋了新時代煤田地質人的初心使命。
從地鐵隧道下的泉脈保護,到深地空間的精準探測;從實驗室里的技術攻關,到田野間的精細勘查……山東局研究院用精湛的技術、辛勤的汗水,書寫著“地質賦能民生”的嶄新篇章。
科技護泉脈:
破解“保泉建鐵”雙重考題
濟南因泉而興,因水而靈。趵突泉等四大泉群是城市的文化瑰寶,而地下縱橫交錯的泉脈和復雜的地下水系,讓東西向地鐵建設面臨巨大挑戰。2019年,濟南市人民政府致函中國工程院院士何繼善,懇請借助先進技術破解“保泉建鐵”這一難題。
城市高樓林立、電磁干擾強烈,一直是電磁探測的“禁區”。為啃下這塊“硬骨頭”,在何繼善院士領銜下,山東局研究院、中南大學、山東大學聯合組建專項攻關團隊,聚焦“趵突泉泉域邊界及水力聯系研究”和“濟南中心城區地鐵建設與泉水敏感地帶廣域電磁法探測研究”兩大科研課題全力攻堅。團隊創新提出高階偽隨機信號發射技術,單點即可獲取2.1億個數據,在有限時間內大幅提升頻譜密度,有效抵御城市強電磁干擾。同時,團隊建立了一套完整的去噪體系,成功突破了城市電磁探測的技術瓶頸。
盛夏的濟南經十路,地表溫度超過40攝氏度,團隊成員背著幾十斤重的探測設備穿梭在車流人流中,汗水浸透工裝,皮膚被曬得黝黑;冬天的泉城路,寒風刺骨,他們趴在冰冷的地面上調試儀器、記錄數據,手指凍得僵硬發紫仍不停歇。一年半的時間里,團隊足跡遍布城市核心路段,累計完成廣域電磁法測量6535個物理點、廣域充電法2354點,收集分析上千個鉆孔數據和幾十份地質資料,首次構建起濟南主城區地下1000米以淺的三維地電模型,精準查明了千佛山斷裂、文化橋斷裂的空間展布,鎖定了四大泉群的3個南北向主徑流通道,如同給地下泉脈做了一次“全身彩超”。這份精準翔實的“地質答卷”,為地鐵建設提供了科學依據,助力濟南軌道交通形成“繞、避、升、抬、勘、灌、測、疏、警、診、養、評”的泉脈保護“十二字策略”。經中國工程院院士、礦山工程地質專家彭蘇萍為組長的專家組評審,該成果達到國際領先水平,入選2021年度山東省十大優秀地質成果,多次在國內外重要學術會議上展示,獲得專家學者的高度認可。
這支平均年齡40歲的地下空間探測團隊,大力弘揚“三光榮”“四特別”地勘精神,以匠心踐初心,以平凡鑄非凡,在新時代趕考路上,向泉城人民交出了一份合格的時代答卷。

精準探深地:
賦能重大科技設施建設
山東大學泰山深地實驗室是面向國家深地探測重大需求,圍繞深地復雜條件下地球物理場響應與高精度探測開展基礎理論研究,服務深地工程與國防、深地資源與能源、深地動力災害和深地大模型領域的重大科技設施。實驗室選址的地質條件至關重要,地下600米范圍內的地層分布、地質構造及采空區等,直接制約工程規劃設計與安全建設。2024年7月,山東局研究院地球物理信息技術團隊承擔深地實驗室地下空間三維地震勘探項目,為工程地質勘查及三維地質信息平臺搭建提供核心技術支撐。
該實驗室項目地處新汶礦業集團鄂莊煤礦,地表城鎮覆蓋率高、人文干擾強烈,地下斷層發育、采空區星羅棋布,觀測系統設計、數據采集與處理解釋難度極大。面對系列挑戰,團隊成員迎難而上,將科技創新貫穿全程,聚焦數據采集與處理核心技術,系統性開展表層結構調查并完成24個試驗點的全方位測試,通過對多組測試數據的反復對比、分析與優化,最終確定了“掃描頻率10—110赫茲、掃描長度12秒、70%出力強度、震動次數3次”的最優采集參數,為精準捕捉地下地質信號筑牢基礎。為破解復雜工況下的探測難題,團隊創新采用大中小震源搭配作業模式,運用靜校正、疊前去噪、振幅補償、疊前時間偏移等精細處理技術,有效剔除了地表干擾信號,修正地形起伏帶來的測量偏差,持續優化數據成像效果,最終構建出高精度地下速度模型,讓地下地質情況清晰呈現。
7月的礦區,高溫悶熱、蚊蟲肆虐,給戶外作業帶來嚴峻考驗。在1.2平方公里的勘探區內,團隊成員白天扛著設備在草叢、巷道間奔波,晚上回到臨時駐地還要整理數據、排查問題,為確保每一組數據精準無誤,常常工作到深夜。經過一個多月的奮戰,團隊圓滿完成各項工作任務,累計完成地面三維地震2823個生產物理點、井下二維地震1500米的數據采集,獲得Ⅰ類+Ⅱ類剖面占比100%的高質量數據體,收獲甲級原始單炮記錄1801張,成功解釋斷層11條,精準圈定2煤、4煤采空區位置,查明了鋁土層、各煤層及灰巖的空間賦存形態,為地下空間設施建設繪制了清晰準確的“地質導航圖”。項目成果經專家評審綜合評級為優秀,獲得委托方的高度認可和充分肯定。
深耕鑄匠心:
厚積薄發賦能地方發展
山東局研究院地球物理信息技術團隊始終堅守“地質報國”初心,錨定國家戰略與民生需求,在地下空間探測領域潛心深耕、久久為功。在禹城富鐵礦勘查項目中,團隊扎根一線10余載,踏遍628平方公里的調查區域,無論是荒無人煙的田野,還是泥濘難行的洼地,都留下了他們堅毅的身影。10多年來,團隊累計采集15萬個測量點數據、分析596個鉆孔數據,憑借“空-地-井”協同立體勘查技術體系,將精細探測深度提升至2000米,成功助力齊河-禹城成為億噸級富鐵礦資源基地,為地方經濟發展注入了強勁動力。
人才的成長沒有捷徑可走。團隊堅持給科技人才壓擔子,讓青年科技人才在重大項目一線經風雨、見世面、長才干,先后培養出多名山東省優秀科技工作者、青年人才托舉工程入選者,兩人獲自然資源部通報表揚。團隊依托中國地球物理學會地球物理重點實驗室等高能級平臺,凝聚人才智慧、匯聚創新合力,聚焦行業關鍵技術難題持續攻關,多項成果榮獲山東省科學技術進步獎二等獎、中國煤炭工業科學技術獎一等獎等省部級科技獎項,兩項成果入選自然資源部科技成果巡展。
在服務地方發展的征程中,團隊始終將人才技術優勢轉化為服務地方發展的實際效能。參與了濟南重點滲漏帶補給入滲功能研究,通過地面廣域電磁法和航空廣域電磁法探測,評估重點滲漏帶的補給入滲功能,為泉水精準補源提供技術支撐;在城市地下空間開發、地質災害防治等領域持續深耕發力,用精準的地質數據為城市規劃、建設、管理保駕護航。