任 濤

（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）

礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，主要原因是水工環(huán)的協(xié)調(diào)性遭到了嚴重的破壞，以此引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生，常見的水工環(huán)協(xié)調(diào)性問題包括洪水災(zāi)害和干旱災(zāi)害等。當(dāng)這一類地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生時，不僅會影響到礦山施工區(qū)域內(nèi)施工人員的人身安全，同時還會影響到整個施工工期，若在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害問題時，不進行及時地處理，還會進一步造成更加嚴重的問題產(chǎn)生[1]。因此，在大多數(shù)礦山施工前，都需要對所在區(qū)域內(nèi)的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性進行詳細的評估，通過評估結(jié)果，判斷施工區(qū)域的實際安全性。同時，在進行危險性評估的過程中，還應(yīng)當(dāng)從多個角度對水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害進行詳盡的分析，以此獲取到更加準確地評估結(jié)果，從而進一步提高評估的應(yīng)用價值。當(dāng)前，由于傳統(tǒng)評估方法在實際應(yīng)用的過程中，涉及到的參數(shù)信息復(fù)雜，且種類繁多，因此僅僅依靠評估人員的工作經(jīng)驗，很難實現(xiàn)精準地評估，進而遺留下巨大的安全隱患問題。因此，針對上述問題，本文開展礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及措施分析研究。

1 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素分析

根據(jù)當(dāng)前部分礦山區(qū)域的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害分布特征可以看出，在區(qū)域范圍內(nèi)，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育類型十分復(fù)雜，災(zāi)害的分布主要受到礦山水工環(huán)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，分布范圍呈現(xiàn)出十分分散的狀態(tài)和趨勢，在特定的災(zāi)害隱患點上還呈現(xiàn)出復(fù)雜化和多樣化的問題[2]。同時，由于近幾年來礦山施工活動逐漸頻繁，因此受到施工采動的影響，更加容易造成地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)特征呈現(xiàn)出群體性和連鎖型的問題產(chǎn)生。表1為某礦山地區(qū)最近一年與前一年同工期水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害基本信息對照表。

表1 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害基本信息對照表

從表1中的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害基本信息以及該礦山區(qū)域范圍內(nèi)實際水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況，總結(jié)出水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害主要包括地震、泥石流、山體滑坡、地裂縫等。通過對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況可以進一步得出，當(dāng)前大部分礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素包括：第一，在已經(jīng)出現(xiàn)坍塌的礦山地貌區(qū)域內(nèi)，容易出現(xiàn)陡坡、松散土體堆積等現(xiàn)象，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題；第二，在礦山滑坡和地表坍塌現(xiàn)象多發(fā)的區(qū)域當(dāng)中，地質(zhì)災(zāi)害問題嚴重；第三，在礦山區(qū)域范圍內(nèi)若存在較發(fā)育的泥石流，則更容易發(fā)生水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害。

2 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

2.1 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害評估單元模型構(gòu)建

為進一步突破傳統(tǒng)評估方法在對水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估過程中存在的實際局限性問題，將需要進行評估的區(qū)域進行評估單元劃分[3]。將基礎(chǔ)評估單元的模型，利用規(guī)則格網(wǎng)劃分的方式進行分區(qū)，由于在評估時所是由的計算機以及其能力與實際評估結(jié)果之間存在一定關(guān)聯(lián)。因此，結(jié)合大部分礦山施工中使用的計算機性能，本文在對評估單元模型構(gòu)建時，采用2.5km×2.5km規(guī)格的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。在對礦山區(qū)域邊界范圍進行整合后，將整個區(qū)域劃分為3000個～4000個以上的規(guī)則評估單元模型。

2.2 基于加權(quán)評估的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

考慮到在評估的過程中，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的實際狀態(tài)，通常情況下，發(fā)生災(zāi)害問題的產(chǎn)生會受到多種誘發(fā)因素的共同影響，因此僅僅針對單一因素問題對其進行評估，得到的評估結(jié)果很難準確地反應(yīng)實際。基于此，本文通過引入加權(quán)評估的方法，對礦山區(qū)域范圍內(nèi)的危險性進行評估，加權(quán)評估的計算公式可用公式（1）表示：

公式（1）中，iA表示為在第i個評估單元模型的危險性評估結(jié)果；jm表示為在評估過程中的第j個誘發(fā)因素因子的對應(yīng)權(quán)重比例；jt表示為在評估過程中第j個誘發(fā)因素因子的對應(yīng)評估結(jié)果分數(shù)。綜合上述公式（1）及本文上述論述內(nèi)容，得出危險性評估的誘發(fā)因素因子包括如圖1所示。

圖1 危險評估誘發(fā)因素因子

針對公式（1）中涉及到的誘發(fā)因素因子的對應(yīng)權(quán)重比例，根據(jù)如下步驟分配：

第一步：根據(jù)圖1中危險評估誘發(fā)因素因子確定出指標體系整體層次結(jié)構(gòu)，并以此為依據(jù)，構(gòu)建判別矩陣。

第二步：結(jié)合構(gòu)建的判別矩陣，確定具有影響水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性最大的特征值。

第三步：利用中間意愿指標，進行一致性判定，若結(jié)果一致，則給出不同影響因素的權(quán)重比例；若結(jié)果一不一致，則需要重新對危險評估誘發(fā)因素因子進行選擇，并重新計算影響水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性最大的特征值，直到檢驗結(jié)果中判別矩陣與中間意愿指標結(jié)果一致。

2.3 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性區(qū)域與災(zāi)害級別劃分

根據(jù)本文上述論述，將礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性劃分為四個不同級別，分別為高危險災(zāi)害級別、中危險災(zāi)害級別、低危險災(zāi)害級別和無危險災(zāi)害級別。為實現(xiàn)對危險性評估結(jié)果的可視化展現(xiàn)，從高危險災(zāi)害級別到無危險災(zāi)害級別，以此利用紅色、橙色、黃色和綠色展現(xiàn)。以此確保礦山施工人員能夠在第一時間掌握施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險性的實際評估情況，從而做到在發(fā)生災(zāi)害事故前的有效預(yù)防。同時，為了進一步實現(xiàn)對四個不同危險性級別區(qū)域的區(qū)分，需要對四個區(qū)域的實際特征進行明確劃分。紅色區(qū)域表示該區(qū)域范圍內(nèi)為地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)域，在該區(qū)域范圍內(nèi)不可進行礦山工程施工，并且需要及時采取相應(yīng)的治理措施，防止其地質(zhì)災(zāi)害威脅范圍的進一步擴大。橙色區(qū)域為地質(zhì)災(zāi)害相對高發(fā)區(qū)域，通過對部分礦山區(qū)域?qū)嶋H情況得出，橙色區(qū)域大部分集中在非金屬礦山開發(fā)區(qū)域當(dāng)中，并且其輻射面積較大。黃色區(qū)域相對前兩種區(qū)域危險性較小，并且地質(zhì)災(zāi)害不頻繁發(fā)生，但通常會受到礦山施工行為的影響，同時一旦發(fā)生將會對礦山施工中使用的各類設(shè)備、建筑以及人員等造成一定的威脅。綠色區(qū)域通常情況下不會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害問題，并且與礦山和礦產(chǎn)資源開采區(qū)域較遠，僅在部分年份當(dāng)中會出現(xiàn)小面積的泥石流災(zāi)害問題，并且災(zāi)害發(fā)生后對周圍環(huán)境、建筑及人員的影響不大。

3 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害防治措施分析

3.1 礦山不穩(wěn)定邊坡削坡措施

在進行礦山施工的過程中，由于不穩(wěn)定邊坡的存在會在一定程度上影響到水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性，因此，針對這一問題，可以通過削坡的方式，實現(xiàn)對其治理。圖1為礦山不穩(wěn)定邊坡削坡操作示意圖。

從圖2所示內(nèi)容可以看出，削坡治理的實質(zhì)是將元貝陡傾的巖體挖除，將其中一部分變?yōu)槠露容^緩的邊坡，同時，進一步降低滑坡本身的重量，以此達到邊坡穩(wěn)定的效果。同時，將削減下的部分土石材料作為填充材料，重新填回到坡腳，能夠進一步提高邊坡的反壓力，使邊坡更加穩(wěn)定。通過圖2所示操作完成對陡峭邊坡的治理能夠有限預(yù)防泥石流、山體滑坡等水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生。

圖2 礦山不穩(wěn)定邊坡削坡操作示意圖

3.2 基于專業(yè)勘測設(shè)備的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防

綜合礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法，將地質(zhì)災(zāi)害影響分為直接危害和次生危害兩個分類。通過引入專業(yè)化的勘測設(shè)備，獲取微觀探測信號。同時，在使用勘測設(shè)備的過程中，還可以結(jié)合磁場、重力的檢測方法，實現(xiàn)對礦山施工區(qū)域范圍內(nèi)的漸次，以此提高地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測的范圍。在實際應(yīng)用中，還應(yīng)當(dāng)加強調(diào)查測試的手段，對礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害影響范圍內(nèi)的建筑物與地裂縫之間的距離進行精準測量。對于已經(jīng)存在被破壞建筑，應(yīng)當(dāng)對部分建筑區(qū)域進行拆除或?qū)ζ涞鼗M行特殊處理，通過回填和夯實的方式，避免災(zāi)害的再次發(fā)生。

4 結(jié)語

本文從多個方面，對礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性進行了評估研究，綜合本文對此方面的研究可知，此方面工作的實施在地質(zhì)勘查中屬于一項基礎(chǔ)性較強的工作，因此，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)重視起與此相關(guān)的工作，并嘗試在實踐中不斷地擴大可單次實現(xiàn)的評估范圍，以此種方式解決現(xiàn)有評估方式存在的不足。此外，在后期的發(fā)展中，可從加大人才培養(yǎng)力度等層面入手，并加大對評估設(shè)備的引進，從核心層面，提高評估工作實施的質(zhì)量與效率，從而實現(xiàn)為工作的實施提出評估指示。