徐 輝，于樹賓

（山東省煤田地質(zhì)局第一勘探隊，山東 滕州 277500）

能源開采事業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，它為人們謀取福利，提供就業(yè)崗位，增加我國出口量以及經(jīng)濟收入，保持較高的生活水平與經(jīng)濟增長，在我國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中占有重要的位置[1]。然而，在礦山開采過程中，由于自然地理因素或是人為因素，引發(fā)的一系列地質(zhì)災(zāi)害，對當?shù)卦斐删薮蟮慕?jīng)濟損失，危害人們的生命與財產(chǎn)安全。礦山在提供巨大社會效益以及經(jīng)濟利益的同時，由于目前開采技術(shù)上的不足，對礦山周圍環(huán)境造成污染并誘發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害，破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡。越來越多的環(huán)境問題不僅威脅到人民生命安全，同時嚴重制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展。

礦山的環(huán)境問題是能源開發(fā)中需要解決的首要問題。減少和預防地質(zhì)災(zāi)害是解決上述問題的主要途徑之一，減災(zāi)是涉及到經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，深化礦山地質(zhì)災(zāi)害風險研究，提高災(zāi)害預警能力是當前目前礦山管理的研究重點和工作重點[2]。為有效減少和預防地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)環(huán)境治理是礦山開采中不可回避的問題，做到防患于未然是降低災(zāi)害損失的基本點與出發(fā)點。因此，在此次研究中完成礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及措施分析。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法設(shè)計

礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估主要是通過現(xiàn)狀評估、預測評估以及綜合評估的基礎(chǔ)上對礦山的地質(zhì)環(huán)境展開分析，并提出相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

在此次評估方法設(shè)計中，以現(xiàn)場勘探數(shù)據(jù)為技術(shù)，使用相應(yīng)的評估理論以及方法進行綜合研究，具體方法設(shè)計過程如下所示。

1.1 礦山地質(zhì)現(xiàn)狀分析

在此部分的評估過程中，主要對當?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型、特征以及成因展開評估分析。通常情況下，礦山常見的地質(zhì)災(zāi)害主要為山體滑坡、坍塌為主。通過研究可知，這兩種地質(zhì)災(zāi)害主要由礦山斜坡的穩(wěn)定性控制。因此，在此次現(xiàn)狀評估中，設(shè)定礦山斜坡穩(wěn)定性作為評估結(jié)果的重要影響因素，具體影響因素及權(quán)重如下表所示。

表1 礦山現(xiàn)狀評估因素及比重

對上述數(shù)據(jù)進行量化分析，完成評估過程。將評估結(jié)果設(shè)定為多種評估結(jié)果相結(jié)合的形式。通過評估地區(qū)的滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，確定評估地區(qū)的危險性大小。

1.2 礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性預測

在此次研究中，將地質(zhì)災(zāi)害危險性評價6個因素層的指標權(quán)重利用層次分析法，通過礦山實際開采現(xiàn)狀以及地質(zhì)狀態(tài)的評估結(jié)果，結(jié)合專家評分計算得到。在此次評分過程中邀請10位專家完成礦山災(zāi)害危險性評判打分工作，并建立層次分析法判斷矩陣，通過計算和檢驗得到因素層的各專家權(quán)重值。僅僅上述設(shè)定部分，獲取到的評估數(shù)據(jù)精準度較差。因此，在此次設(shè)計中利用以物元可拓理論為基礎(chǔ)的專家效度方法，對計算結(jié)果進行修正得到最終權(quán)重值，通過設(shè)定權(quán)重，獲取礦山地區(qū)的對應(yīng)數(shù)據(jù)，完成礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性預測評估。

1.3 礦山地質(zhì)綜合評估

將上述獲取到的礦山地質(zhì)現(xiàn)狀評估結(jié)果與礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性預測評估結(jié)果相結(jié)合，得到礦山地質(zhì)綜合評估結(jié)果，采用關(guān)聯(lián)性計算的方式，得到礦山地質(zhì)危險等級。在此次研究中，將礦山地質(zhì)危險性分為4部分，具體內(nèi)容如下：①不危險等級、②危險等級、③較危險等級、④重大危險等級。采用單關(guān)聯(lián)計算可得到4個評估等級的關(guān)聯(lián)程度分別為-1.50、-.050、0.50、-0.25。由上述數(shù)據(jù)可確定礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險性。

為保證此次研究結(jié)果的可靠性與真實性，采用物元可拓理論評價方法，對上文中的專家打分結(jié)果展開一致性檢驗，將計算結(jié)果作為綜合評估中的主要指標，提升評估結(jié)果的可靠性。將上述設(shè)定的3部分評估過程作為礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法主體內(nèi)容。至此，礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法設(shè)計完成。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施設(shè)計

在上文中，完成了礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法的設(shè)計過程，采用此方法可得到精確的礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估結(jié)果，并根據(jù)此結(jié)果設(shè)定地質(zhì)災(zāi)害防治措施，具體措施設(shè)定如下。

2.1 地質(zhì)填充恢復

目前對礦山地區(qū)的地質(zhì)填充方法主要包括填復墾法、壓力注漿法和地下采空區(qū)充填法等。通過文獻研究可知，礦山采空情況主要是因為從采礦方法與工藝方面不足形成的空洞。因此，在此次研究中將三種修復方法相結(jié)合，對礦山地區(qū)的地質(zhì)進行填充恢復。

使用三種方法相結(jié)合的形式，既解決了塌陷區(qū)復墾或生態(tài)恢復問題，又解決了礦山固體廢棄物的處理問題。在填充的過程中首先要擬定充填復墾法治理方案，而后選定合適的填料完成回填工作。為落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與科學發(fā)展觀，在此次設(shè)計中采用邊坡清理、卸載下來的巖土體進行分層密實回填。考慮到回填后的土地資源，回填結(jié)束后對礦區(qū)的植被進行恢復。恢復植被過程中保持水分不會充分下滲，但不影響深部礦巷的正常運行。在不影響經(jīng)濟收入的前提下，完成地質(zhì)恢復工作。

2.2 礦區(qū)植被恢復

在礦區(qū)植被恢復的過程中，采用碎石護坡、盲溝導水、植被固土、隨坡造景等一系列工程措施完成修復過程。在礦區(qū)植被恢復的同時，構(gòu)建礦區(qū)人文景觀。通過人文景觀與整治土地所形成的群落景觀相結(jié)合的形式，構(gòu)建既利于礦山環(huán)境保護與地質(zhì)災(zāi)害治理，又能有效保護和科學利用礦業(yè)遺跡的綠色礦山公園，并將此治理過程推廣到相應(yīng)的礦山治理工作中。

植被的恢復采用政府補償與市場補償相結(jié)合為手段，建設(shè)礦產(chǎn)資源保護性開發(fā)的補償機制。通過此設(shè)定，保護礦山當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

與此同時，通過此機制設(shè)定合理的礦山植被治理方案，降低地質(zhì)危害的損失。選定合適的技術(shù)，實現(xiàn)植被的種植?？紤]礦區(qū)植被修復工作量較大，為提高苗木成活率，選定黑麥草與百喜草作為主要種植植被。

2.3 構(gòu)建排水系統(tǒng)

通過研究可知，大部分的礦山地質(zhì)災(zāi)害均發(fā)生于雨季，由此可知排水對于地質(zhì)災(zāi)害的重要性。因此，提出構(gòu)建排水系統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

在此次設(shè)計中，將排水工程設(shè)定為地表排水和地下排水兩部分。由于礦區(qū)在長期的開采活動下，出現(xiàn)大量地下水不斷向地表塌陷坑及地下采空區(qū)排泄的地帶。因此，治理區(qū)排水系統(tǒng)主要為地表防排水。根據(jù)礦山的地質(zhì)條件與地形特征，結(jié)合“截(排)水溝”排水系統(tǒng)，對礦區(qū)的地表水進行攔截。在地質(zhì)的變形區(qū)設(shè)定碎石盲溝+預制涵管排水系統(tǒng)，在地質(zhì)較為復雜的地區(qū)使用馬道平臺截(排)水溝排水系統(tǒng)。通過多種排水系統(tǒng)相結(jié)合的形式，提升礦山地區(qū)的排水能力，有效避免由于雨季帶來地質(zhì)災(zāi)害。

將上述設(shè)定的地質(zhì)災(zāi)害防治措施有序結(jié)合，完成礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施設(shè)計。

3 結(jié)束語

針對礦山地質(zhì)災(zāi)害問題，完成此次研究。在地質(zhì)災(zāi)害危險性評估中通過多種評估方式組合的形式，提升評估結(jié)果的可信度。

同時，在評估方法基礎(chǔ)上進行歸納、論述分析，總結(jié)并深入研究礦山地質(zhì)災(zāi)害防治的對策，為日后的礦山環(huán)境治理與保護提供理論基礎(chǔ)。

此次研究因時間問題沒有進行相應(yīng)的應(yīng)用實踐測試，在日后的研究中，應(yīng)對此方法與措施展開全面的測試，以保證此次研究中設(shè)計結(jié)果的可行性與有效性。