魏建華

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

礦山地質(zhì)災(zāi)害也可稱作礦井地質(zhì)災(zāi)害，災(zāi)害發(fā)生原因多是由于礦床在開采挖掘過程中，嚴重破壞了礦井以礦山巖體，導(dǎo)致礦山地質(zhì)發(fā)生形變，在受到水文影響、自然環(huán)境等因素的影響下，發(fā)生的災(zāi)害。在礦山地質(zhì)災(zāi)害中，不僅會破壞原有的礦井結(jié)構(gòu)、也會損毀重要的采礦設(shè)備，最為嚴重的是會帶來人員的傷亡，因此礦山地質(zhì)災(zāi)害是十分嚴重的災(zāi)害形式，應(yīng)受到人們的重視[1]。礦山一般包含了煤礦、金屬礦等多種礦產(chǎn)，礦山在開采前需根據(jù)其規(guī)模、產(chǎn)量等多種因素進行分析，以求降低開采成本，提高開采效率，使礦山發(fā)揮最大的潛能，在此過程中需要做到科學(xué)開采，不能以利益為第一考量，應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展理念為基礎(chǔ)確保安全持續(xù)開采[2]。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型

礦山地質(zhì)災(zāi)害一般分為地面災(zāi)害和井下災(zāi)害兩種，地面災(zāi)害是我們較常見到的，如泥石流、滑坡、崩塌等；井下災(zāi)害多為礦震、冒頂?shù)萚3]。一般情況下煤礦的災(zāi)害發(fā)生概率較大，傷害也較為嚴重，而對于金屬礦，當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時，由于其礦產(chǎn)資源帶有放射性，還有可能伴隨著放射性傷害，礦山地質(zhì)災(zāi)害實景如圖1所示。

圖1 礦山地質(zhì)災(zāi)害實景圖

下面對常見的幾種礦山地質(zhì)災(zāi)害進行分析。

1.1 滑坡

滑坡是指復(fù)雜地形去礦山巖塊及土體，因降水、河流沖刷等自然因素的影響，受重力作用沿著某一斜面整體或分散的下滑，這是一種災(zāi)害發(fā)生的前提是山體斜坡面有足夠的滑動空間，這種山體構(gòu)造一般山勢陡峭，土壤松散，極易發(fā)生滑坡災(zāi)害。

1.2 崩塌

崩塌一般也被稱為塌方，是指在陡峭坡體上的山石，在自然環(huán)境的影響下，受重力作用與山體脫離、自然滾落的現(xiàn)象。在崩塌災(zāi)害發(fā)生之前，多會出現(xiàn)不同情況的預(yù)兆，首先，坡體會出現(xiàn)裂縫；其次，坡體在不同部位出現(xiàn)小范圍、小程度的崩塌現(xiàn)象，滾落小體積的巖體或土塊；最后，山體會在發(fā)生崩塌災(zāi)害前發(fā)出巖體碎裂的聲音。

1.3 泥石流

泥石流多發(fā)生于山區(qū)以及地形復(fù)雜嚴峻處，泥石流災(zāi)害發(fā)生的誘因多是自然災(zāi)害，如暴雨、暴雪等。在泥石流中夾帶了大量的泥沙及山體巖塊，另外，由于泥石流速度較快且流量大，因此具有較大的破壞性。泥石流不僅會損毀房屋，還會對道路等公共設(shè)施造成損害。

1.4 地面塌陷

地面坍塌是指山體上覆巖層受到損害，巖體出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，由此形成塌坑。地面塌陷災(zāi)害造成的塌坑大小不定，且在塌坑周圍多存在裂縫，容易出現(xiàn)二次危險事故的發(fā)生，且塌坑具有規(guī)則性，在塌坑附近也可能出現(xiàn)不規(guī)則的鼓起。地面塌陷在礦山地質(zhì)災(zāi)害中葉較為常見，在我國東北部地區(qū)具有較多礦產(chǎn)資源，由于前期的開采不當(dāng)，也常發(fā)生地面塌陷的災(zāi)害事故，塌陷發(fā)生較快，且面積一般較大，極容易給人們是生命安全帶來傷害。截至目前，我國約有23各省份均發(fā)生過地面塌陷災(zāi)害，多達1400例之多，產(chǎn)生了超過40000個塌坑。

2 復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

2.1 確定礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估范圍

要想實現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估，需確定評估范圍，首先搜集礦山基本信息，包括礦山地理位置、開采現(xiàn)狀、開采方式、采空區(qū)范圍等所有信息，同時需要了解礦山巖層性質(zhì)以及地質(zhì)基本構(gòu)造，只有做到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集詳細，才能做到礦山危險性準(zhǔn)確評估。如果礦山地質(zhì)基礎(chǔ)構(gòu)造簡單，且地質(zhì)巖層強度較大，則地質(zhì)環(huán)境破壞的可能性較小，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性也就越低。

其次，充分比對分析搜集到的礦山資料，判斷礦山地質(zhì)的復(fù)雜程度，根據(jù)這些可以基本判斷出礦山地質(zhì)災(zāi)害的范圍及災(zāi)害等級，當(dāng)評價后發(fā)現(xiàn)礦山的災(zāi)害危險范圍僅局限于礦山用地周邊區(qū)域，則可以根據(jù)礦山用地范圍等信息，判斷礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險性，做出準(zhǔn)確評估。

2.2 礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

經(jīng)過上述分析，確定了礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估范圍，下面對其危險性進行準(zhǔn)確評估。判斷復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育狀態(tài)及危險程度，準(zhǔn)確采集礦山地質(zhì)基礎(chǔ)信息及活動相關(guān)參數(shù)。

首先是分析了從危險區(qū)域到危險發(fā)生的時間、范圍、嚴重程度和頻率的概率，根據(jù)損害程度對不同損失進行了推算，并利用SIUD分析方法進行了地質(zhì)危險性地雷風(fēng)險評估。對塌陷和泥石流進行定性分析，利用力學(xué)原理計算了當(dāng)滑坡面變平或變簡時的穩(wěn)定系數(shù)。其公式如下：

公式（1）中，K表示礦山斜坡穩(wěn)定系數(shù)，β表示礦山地質(zhì)斜坡坡腳，K≥1若，表示礦山斜坡較為穩(wěn)定，K值越高，表示斜坡穩(wěn)定性越好；若K≤1，表示礦山斜坡穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)失穩(wěn)問題。分析礦山泥石流發(fā)生概率，根據(jù)礦山地形區(qū)基礎(chǔ)信息，如地貌、地質(zhì)信息等臨界值，判斷該是否發(fā)生泥石流：

公式（2）中，Gx表示泥石流發(fā)生的評價因子，v2表示復(fù)雜地形區(qū)礦山地貌信息，ji表示發(fā)生泥石流的臨界值，由此得出礦山發(fā)生泥石流的風(fēng)險性，并利用平衡方程確定礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的危險性：

公式（3）中，F(xiàn)表示復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)條件，i表示判斷因子，q代表復(fù)雜地形區(qū)礦山的歷史情況，由此實現(xiàn)復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估。

3 復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害防治

本文分析了礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型及礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法，礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時十分快，人們還沒來得及在第一時間做出應(yīng)急反應(yīng)就已經(jīng)發(fā)生了危險，因此復(fù)雜地形去礦山地質(zhì)災(zāi)害不僅要了解其分類和危險評估方法，還需要在平時多加注意，進行必要的防治。下面對復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害防治方法提出幾點建議：

第一，對礦山地質(zhì)情況做出實時評估，評估礦山環(huán)境情況及風(fēng)險性，更有利于人們的預(yù)防。在礦山開采前、開采后以及開采狀態(tài)都應(yīng)準(zhǔn)確記錄、實時評估。在科學(xué)完善的政策體系化進行開采行為。第二，注意相關(guān)宣傳，通過礦山地質(zhì)災(zāi)害危險宣傳及防治方法宣傳，讓相關(guān)工作人員充分認識到礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險性，提高安全意識，在作業(yè)中帶有危機感和警覺性，讓人們自覺規(guī)范作業(yè)行為，做到全員防治地質(zhì)災(zāi)害。在宣傳中還需要普及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時防險、除險、避險的方法，當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生時不僅可以自救也可以救助他人。第三，引進先進的勘察技術(shù)，當(dāng)前社會飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷更新，礦山地質(zhì)勘察技術(shù)也應(yīng)做到與時俱進，通過物理勘察、化學(xué)勘察、信息化勘察都手段對復(fù)雜地形區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進行監(jiān)測，以跟蹤監(jiān)測的方式掌握礦山實時信息，做到嚴密監(jiān)測，提早預(yù)防。第四，對礦坑進行優(yōu)化設(shè)計，加強礦坑穩(wěn)定性，降低礦產(chǎn)挖掘過程中的開裂可能性，降低礦山坍塌、滑坡等災(zāi)害的發(fā)生概率。第五，是在礦山救護方面需加強建設(shè)。由于礦區(qū)自然條件艱苦、工作環(huán)境惡劣，同時，人們對礦難客觀規(guī)律認識不全面，時有疏忽、違章作業(yè)、違章指揮、違反勞動紀律等原因，是災(zāi)害發(fā)生的原因之一。為迅速有效地應(yīng)對煤礦突發(fā)事件，保障井下曠工的生命安全，同時，減少國家資源和財產(chǎn)損失，必須按照《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦救援規(guī)程》的規(guī)定開展救援工作。與此同時，也需要對員工進行安全教育，使他們在發(fā)生事故時能夠主動自救，互相幫助。但是，礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害是不可避免的，加強采礦救援服務(wù)，以減少遇難者人數(shù)實在必行。第六，采用科學(xué)的礦山資源開采方法，降低開采危險性的同時，也降低礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率。隨著實時礦山測量、GPS實時導(dǎo)航與遙控、GIS管理與輔助決策和3DGM的應(yīng)用，國際上一些大型露天礦山（包括我國的平朔、霍林河礦區(qū)）已可在辦公室生成礦床模型、礦山采掘計劃，并與采場設(shè)備相聯(lián)系，形成動態(tài)管理與遙控指揮系統(tǒng)。

4 結(jié)語

礦產(chǎn)資源開采是一項危險性極高的作業(yè)，不僅在礦產(chǎn)開采過程中存在風(fēng)險，在后期也會對礦山帶來一定危險，礦山地質(zhì)區(qū)域極易發(fā)生災(zāi)害事故，為了降低礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險性，提出復(fù)雜地形區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害類型分析及危險性評估。文章分析了幾種常見的地質(zhì)災(zāi)害類型，并解讀了危險性評估方法。雖然本文在理論上取得了一定結(jié)果，但未進行實驗驗證，這是本文的不足之處，這一問題將在未來研究中進行有針對性的分析。