張家銘

（甘肅省地礦局第二勘查院，甘肅 蘭州 730000）

地質(zhì)災(zāi)害是一種危險(xiǎn)性較大的自然性災(zāi)害[1]。主要包括水土流失、地震、泥石流以及火山噴發(fā)等，這些災(zāi)害通常是由于外部因素的作用而發(fā)生。在發(fā)生時(shí)，具有巨大的沖擊力，且破壞力極強(qiáng)，對周圍的農(nóng)田、村莊也會(huì)造成一定程度波及。另外，這一類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)通常具有一定的不可預(yù)測性，人們無法對其進(jìn)行預(yù)防，所以，它的發(fā)生一般情況下會(huì)伴隨著嚴(yán)重的損失。通常分為經(jīng)濟(jì)損失和人員損失，并給礦山的施工進(jìn)度造成阻礙?，F(xiàn)如今，由于對礦山的過度開采，造成地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率逐年增高，給相關(guān)行業(yè)造成了嚴(yán)重的損失。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害在礦山開采中是極為常見的。雖然在礦山開采前期地質(zhì)調(diào)查中可以預(yù)測水工環(huán)災(zāi)害的發(fā)生，但是卻沒辦法預(yù)測其發(fā)生時(shí)機(jī)，這對工程的完成產(chǎn)生了極大的阻礙。因此，需要對水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，并做出相關(guān)應(yīng)對災(zāi)害的對策，提高礦山的運(yùn)營安全。

1 影響水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的重要因素

影響水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的因素有很多，通常包括地質(zhì)內(nèi)部因素和環(huán)境外部因素。首先是礦山的地形地貌對其的影響。發(fā)生水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的礦山通常地形較為復(fù)雜，以高地為主，平坦區(qū)域很少，尤其是在儲(chǔ)礦附近，地形更加危險(xiǎn)，且由于礦山常年受到風(fēng)力侵蝕，雨水侵蝕，再加之周圍居民對其環(huán)境的人為破壞，使水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率增加。不僅如此，礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度也是導(dǎo)致水工環(huán)災(zāi)害發(fā)生的重要因素之一[2]。其實(shí)，很多的礦山開采項(xiàng)目都會(huì)存在一些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，但是發(fā)生的時(shí)機(jī)和造成破壞的程度不同?？辈槿藛T有時(shí)候往往僅憑借規(guī)模，面積來判斷礦山會(huì)不會(huì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，還有的勘查人員分析出地質(zhì)災(zāi)害的類型，但卻不對其發(fā)育程度進(jìn)行評估，給開采工程的安全埋下了隱患，最終造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失和人員損失。

2 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估存在的問題

雖然目前地質(zhì)災(zāi)害的勘查手段和檢測儀器，甚至是預(yù)測技術(shù)都有了很大的進(jìn)步，但是，對于礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評估仍然存在一些問題。首先，是探測評估的技術(shù)較為落后。在工程實(shí)施的過程中，對于開采的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的精確度要求是很高，但是由于相關(guān)技術(shù)的不完整，導(dǎo)致探測結(jié)果不可靠，后期開采工程結(jié)構(gòu)的建立也會(huì)存在一些誤差，最后出現(xiàn)工程問題，阻礙開采進(jìn)度，對礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評估結(jié)果也產(chǎn)生了一定的影響[3]。然后，制定相關(guān)的危險(xiǎn)性等級劃分制度。等級劃分是一項(xiàng)較為專業(yè)性的工作，需要具備專業(yè)知識(shí)的工作人員來進(jìn)行操作。這些人員要有豐富的專業(yè)知識(shí)和熟練的技能作為支撐，在這個(gè)基礎(chǔ)上，依照制定好的危險(xiǎn)性等級，先對礦山的實(shí)際開采情況進(jìn)行分析，之后，對其危險(xiǎn)性進(jìn)行判定。但是如果評估人員不具備這樣的能力，在評估的過程中，不僅不能對災(zāi)害等級進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，而且有可能造成測量的誤差，為后期的礦山開采工程埋下安全隱患，影響開采進(jìn)度。最后，是勘查人員對于危險(xiǎn)性評估并未進(jìn)行整體考量。在礦山開采復(fù)雜的環(huán)境下，評估人員通常僅對地質(zhì)環(huán)境、現(xiàn)場環(huán)境、水文環(huán)境等幾個(gè)方面進(jìn)行評估，但是對于地貌特征，礦山開采穩(wěn)定性等條件通常會(huì)忽略，另外，在礦山開采過程，還會(huì)出現(xiàn)一些特殊的因素，勘查人員也應(yīng)該將其納入危險(xiǎn)性評估的考量范圍之內(nèi)，避免出現(xiàn)意外情況。

3 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估

地質(zhì)災(zāi)害的誘因有很多種，在這些因素的綜合作用下，單一的評估往往不能產(chǎn)生好的效果，因此，需要利用加權(quán)平均法，進(jìn)行多角度的綜合性危險(xiǎn)評估。以某一座準(zhǔn)備開采的礦山為例：首先，測量相關(guān)數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，利用公式對其危險(xiǎn)性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式1如下：

公式中：A表示地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性指數(shù)，R表示評估質(zhì)量，i表示評估的條件，Xi表示指數(shù)評價(jià)因子，Yi表示指數(shù)的構(gòu)建因子，n表示評估的對應(yīng)權(quán)重。通過以上公式，可以計(jì)算出水工環(huán)災(zāi)害的危險(xiǎn)性指數(shù)。之后，對危險(xiǎn)性等級進(jìn)行制定，通常情況下，會(huì)將其設(shè)定為4個(gè)等級，并確立相對應(yīng)的等級標(biāo)準(zhǔn)，如下圖1所示。

圖1 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級標(biāo)準(zhǔn)流程圖

從圖1中可以了解到水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級的劃分以及標(biāo)準(zhǔn)的制定。通過這套標(biāo)準(zhǔn)，在礦山開采時(shí)，先對相關(guān)情況進(jìn)行勘查分析，之后計(jì)算出它的危險(xiǎn)性指數(shù)，依照得出的數(shù)值，對其危險(xiǎn)性劃分等級，同時(shí)進(jìn)行評估。

4 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性完善對策

4.1 強(qiáng)化施工現(xiàn)場的勘查

一般情況下，礦山的開采工程都會(huì)設(shè)立在偏遠(yuǎn)的山區(qū)，那是因?yàn)檫@樣不會(huì)對人們的生產(chǎn)生活造成影響。在確立開采區(qū)域之后，勘查人員可以先對整個(gè)山區(qū)的相關(guān)情況做一定的了解，之后，對地貌、地形、外部環(huán)境、礦區(qū)周圍環(huán)境等進(jìn)行記錄。除此之外，還需要根據(jù)山區(qū)的實(shí)際狀況，對可能會(huì)在開采過程中發(fā)生的一些意外情況或者特殊災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測分析，并在開采前做好防護(hù)措施。同時(shí)，制定備用的開采計(jì)劃，一旦第一計(jì)劃受到水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害破壞，無法繼續(xù)推進(jìn)時(shí)候，可以開啟備用計(jì)劃，排除由于勘查不力而出現(xiàn)的各種情況，在保證開采工程有效建設(shè)的同時(shí)，提高安全性。

4.2 重視水文環(huán)境調(diào)查分析

礦山開采的水文環(huán)境調(diào)查也是十分重要的，它是影響水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估的關(guān)鍵因素之一。通常，在調(diào)查過程中，人員需要對各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行全面考查，并將其記錄下來。通過對記錄的分析，掌握礦山的相關(guān)水文環(huán)境。另外，在開展水文環(huán)境調(diào)查工作的過程中，需要對地下巖溶的變化情況進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查分析，因?yàn)樗窃u價(jià)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通過地下巖溶，可以找到礦山地下水的集中地，并以此來判斷地下水的存儲(chǔ)量。此時(shí)，勘查人員可以根據(jù)地下水的流勢和走向來對礦山的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，這也有利于礦山災(zāi)害危險(xiǎn)性等級的判定，減少事故的發(fā)生。

4.3 加強(qiáng)現(xiàn)代化技術(shù)的運(yùn)用

隨著社會(huì)礦產(chǎn)品需求量的增加，礦山開采工程日益增多，因此，使得水工環(huán)行業(yè)的技術(shù)也逐漸成熟。越來越多的新型開采儀器和技術(shù)也逐漸涌現(xiàn)，在一定程度上，提高了礦山開采的工作效率和工作質(zhì)量，形成現(xiàn)代化技術(shù)體系。首先，開采人員可以利用GPS定位技術(shù)。根據(jù)開采現(xiàn)場的實(shí)際情況，將GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站上，通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對其進(jìn)行礦山基準(zhǔn)定位。在獲得定位數(shù)據(jù)后，傳輸至無線電的終端，再按照獲取的定位進(jìn)行基線的向量對比。并將其三維坐標(biāo)記錄下來。其次，運(yùn)用RTK技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。一般情況下，可以將GPS定位器傳輸回來的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至觀測站之中，隨后由專業(yè)人員進(jìn)行計(jì)算，并對整周模糊度未知數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。再次利用GPS技術(shù)將用戶站以及觀測站的三維坐標(biāo)與精度確定下來，然后，通過適當(dāng)?shù)挠?jì)算得到準(zhǔn)確的結(jié)果。所以，在礦山的實(shí)際開采過程中，有效運(yùn)用現(xiàn)代化科技可以很大程度地降低開采的觀測任務(wù)量，同時(shí)提高效率，并提升勘查結(jié)果的精準(zhǔn)程度，在降低水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的問題上發(fā)揮了極大作用。

5 結(jié)語

礦山的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害是一種具有極高危險(xiǎn)性的自然災(zāi)害，它的預(yù)防和修復(fù)都是一個(gè)很漫長的過程，并且對周圍的環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。因此，要采用科學(xué)的方法對礦山進(jìn)行開采，并且要做到安全開采、適度開采，在保證相關(guān)人員安全的同時(shí)，提升水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的治理效果，減少開采事故的發(fā)生，降低相關(guān)的危險(xiǎn)性。