彭 軍

（湖南省湘陰縣水利局，湖南 岳陽 414600）

礦產資源的開發(fā)在我國的經濟發(fā)展和生活質量提升方面占據(jù)著的極大的位置，但同時也會對生態(tài)環(huán)境造成極為嚴重的改變與影響。在礦產資源需求不斷提升的影響下，礦產資源的開發(fā)強度也在隨之提升，特別是受到長期的不合理開發(fā)的影響，使得不少礦山地質問題隨之發(fā)生，一方面會對礦山的正常運營造成不利影響，另一方面也會影響到周邊的居民生存環(huán)境。在開展礦山開采工作的過程當中，經常會對原生的地質環(huán)境結構產生影響，進而引發(fā)眾多的礦山地質災害問題，對當?shù)氐纳鐣洕l(fā)展會產生嚴重的制約性影響。層次分析法（AHP）是于20世紀中葉由美國學者Saaty所提出的一種分析方法，它是多目標的決策分析方法，此種分析方法可以讓決策者的經驗進行量化處理，比較適合應用于目標結構較為復雜且數(shù)據(jù)較為缺乏的情況當中，具有簡便性、靈活性與實用性，將其應用在礦山開采所引發(fā)地質災害監(jiān)測當中，可實現(xiàn)綜合性的分析與評價。

1 礦山地質災害問題

礦產資源的開發(fā)與利用可以在很大程度上促進社會經濟的發(fā)展與進步，但是同樣也會對礦區(qū)的生態(tài)帶來嚴重的影響，地質災害作為其中的一項重要內容，需要得到重點關注[1]。經過一定的調查與分析可發(fā)現(xiàn)，礦山地質災害主要包括地面塌陷、地裂縫、泥石流和滑坡，這些地質災害會直接威脅到周邊的居民生命與財產安全。本次研究主要是利用遙感、地理信息系統(tǒng)以及野外驗證的方式，將土地變更的相關數(shù)據(jù)作為主要依據(jù)實施礦山地質災害的相關調查工作。

有采礦必有損毀，由于采礦的工藝十分繁雜，從最初的地質勘察到后來的礦井建設，都會對原有的地質構造造成一定的沖擊，而在此期間，由于地下采礦和露天采礦給周圍的環(huán)境和周圍的環(huán)境帶來了直接或間接的危險與災難。如果沒有得到有效的控制，將會給周圍的居民帶來難以預料的危險。我們的礦業(yè)起步很晚，技術、設備、人才等都相對落后，這就導致了礦山的地質條件越來越差，久而久之，就會發(fā)生各種礦難，某區(qū)域發(fā)生地震、滑坡、泥石流等災害，這些都和地層的不穩(wěn)定，地層的平移、變形等有關。“綠色礦山”的發(fā)展是國家早就提出的，為此，礦山企業(yè)和各級治理部門要齊心協(xié)力，團結一致，從礦山歷史上的規(guī)律和特點出發(fā)，進行全面的分析和研究，做出具體的類型分類，并根據(jù)其各自特點研討出具體防、治災害的措施，這是生態(tài)文明建設之路的必然之路，也是人類健康發(fā)展的必要之路。

2 礦山地質災害評價模型

2.1 層次分析法的設計

層次分析法實際上是一種可以對多目標的復雜性問題進行解決的重要分析方法，它是將定量定性的方式結合在一起，主要應用于決策方案的選擇、綜合評價、預測分析等方面的問題當中，此種分析法的前提就是建立起層次結構模型[2]。本文主要是從自然與人為兩個大的角度出發(fā)來對地質災害的影響因素進行選取，通過建立礦山地質災害評價體系的方式來對其易發(fā)性進行分析。AHP法的體系構建主要可以分為目標層、要素層與因子三個層次，其中的評價因子主要是按照具體的情況來進行階梯式的劃分，其矩陣一般不會超出9階[3]。本次的礦山地質災害評價模型的構建，主要是將礦山地質災害的主要影響因素納入為評價因子的范疇當中，處于同一層次的因子一般會依據(jù)應該影響的程度即相對重要性來形成矩陣（兩兩比較），然后利用層次分析的方式對不同級別的評價因子所產生的影響貢獻等級（權重）進行計算和分析，并且要以礦山的具體地質調查情況以及事先擬定好的閾值為依據(jù)來實施相互的驗證工作，繼而得出最終的礦山地質災害的影響程度閾值[4]。

礦山的地質災害評價值計算的公式可以如：A=所示，該公式的A所代表的是某個礦區(qū)的總體評價數(shù)值，所代表的是因子指標的標準化數(shù)值，而所代表的是因子指標的相應權重值，其中的代表的是相應指標所對應的序號，代表指標的個數(shù)。將該公式作為主要的計算方式對目標層實施逐層的計算，一直計算到最高層來獲得相應的評價值。

評價等級的計算是將已經計算的得到的等級綜合閾值作為主要依據(jù)，形成礦山地質災害綜合評定的等級，并對各個等級的區(qū)間范圍的數(shù)值進行確定，該結果的主要目的即對礦山地質災害的評價結果進行對比與分析。

2.2 層次分析法評體系的構建

2.2.1 評價因子的選擇

本次評價工作的開展是將某礦山的環(huán)境特征作為主要的依據(jù)，從四個方面選擇了自然地理、基礎地質、資源開采和地質環(huán)境作為主要的評價因子來進行后續(xù)的計算與分析。在具體的工作開展當中，需要將工作區(qū)的實際情況作為主要的依據(jù)，按照評價的基本原則來實時相應的分析，并將差異化的評價因子作為重點來進行評分，具體如表1所示。

表1 礦山地質環(huán)境評價因子

2.2.2 判斷矩陣的構建

將AHP法中所提出的1～9標度法作為主要的參考內容，對構成礦山環(huán)境的子系統(tǒng)進行重要性的比較（兩兩相比），按照比較的具體結果與重要性的標度值來進行判斷矩陣的構建。想要對已經構建好的判斷矩陣所求出的權值合理性進行驗證，需要通過一致性和隨機性的檢驗，檢驗的公式如CR=CI/RI。該公式中的CR是判斷矩陣的隨機一致性的比率，當CR＜0.1的時候，可判定為滿意的一致性，這也是權數(shù)分配合理性的重要表現(xiàn)，反之則需要進行一定的調整，重新獲得CR數(shù)值一直到獲得滿意的一致性。上述公式中的CI為偏離完全一致性的指標，若判斷矩陣處于接近完全一致性的狀態(tài)，該數(shù)值就會越小，該數(shù)值與判斷矩陣的完全一致性成反比關系。CI=[1/(m-1)](λmax-)是其計算公式，其中λmax代表最大特征根，m代表判斷矩陣的階數(shù)。

2.2.3 礦山地質環(huán)境等級的構建

通過定量評價的方式對礦山的地質環(huán)境情況進行直觀性的對比，此種評價方式相較于原有的評價等級而言，更加具有客觀性的特征，因為以往的評價主要是將評價者或專家的劃分作為主要依據(jù)，整體上會顯示出較為強烈的人為性與主觀性[5]。而本次的評價研究是將計算的方式融入到其中來構建起礦山地質環(huán)境的等級評價。

具體來說，主要是將礦山的總體環(huán)境特征作為基礎，將礦山的地質環(huán)境質量劃分為四個等級，分別是0級、1級、2級、3級、4級，等級與礦山的地質環(huán)境質量優(yōu)劣程度成反比關系，等級越高說明受到的影響越大，地質災害問題也就越容易發(fā)生。將指標層中已經選好的評價因子進行一定的等級劃分，對于已經具備等級標準因子主要是依據(jù)相應的標準情況實施劃分，針對目前還不具備明確等級標準的因子，可以將礦山的基本情況作為基礎來實施劃分，同樣將其劃分為四個等級的內容，在此基礎上進行指標層種不同的評價因子的等級閾值確定工作。將相關的工作完成之后，需要對各個指標進行加權求和的處理，最終計算出礦山地質環(huán)境不同等級的綜合閾值，進而完成等級區(qū)間的確定，其結果可見表2所示。

表2 礦山地質環(huán)境的分級情況

3 礦山的地質環(huán)境保護對策

礦山開采是促進地區(qū)經濟發(fā)展和社會經濟全面發(fā)展重要基礎，也是維護當代人民正常生活與生產的重點。但在礦山開采的過程中，因受到多種因素的影響，使得地質環(huán)境遭受了極大的影響。

礦山資源的開發(fā)不僅會占據(jù)大量的土地資源，還會形成采空區(qū)，對含水層造成一定的破壞，進而導致地面塌陷、滑坡、泥石流以及地裂縫等災害的發(fā)生，容易對周邊的居民生命財產安全造成極大的威脅[6]。從本次的評價研究情況來看，多層次分析法與GIS的空疊加以及分析運算，可以將礦山的地質環(huán)境綜合評價圖清晰地展示出來，并將研究區(qū)域內的礦山環(huán)境分級情況展示出來。本次研究所獲得的嚴重影響區(qū)和較重影響區(qū)與野外檢驗的保持在較高的吻合狀態(tài)當中，說明將層次分析法應用在礦山地質災害易發(fā)性的綜合評價當中，可以發(fā)揮出定量、定性的重要效果，較為客觀的反映出研究區(qū)域的綜合實際情況，為相關部門后續(xù)的工作開展提供了較為科學的依據(jù)。

首先，建議國家和政府相關部門將國土空間利用的相關規(guī)劃與編制工作作為重點內容進行快速推進，通過適宜性的評價和風險的評估，針對實際的地質環(huán)境情況來進行生態(tài)紅線的劃定工作；其次，礦山開采工作性需要將資源的合理化配置與實際的需求情況有機地結合在一起，將重點放在礦權的優(yōu)化布設工作當中，從開采的數(shù)量與強度出發(fā)，采取雙管控的措施來防止地質環(huán)境問題的擴大；三是要加大礦山地質環(huán)境恢復的治理投入[7]。針對礦山地質環(huán)境影響較重和嚴重的區(qū)域，相關部門需要盡快實施具有實質性意義的回恢復治療工作，進一步加大執(zhí)法的力度，嚴格控制礦山開采的規(guī)模與強度，將部分嚴重影響區(qū)域的礦山做出合理的關閉處理，同時要對原有的地質環(huán)境進行保護，避免出現(xiàn)新的礦山地質問題，如挖損土地、塌陷土地等；最后是要構建起完善的礦山地質治理制度，按照相應的規(guī)范和制度來計劃性的開展恢復治理工作，通過邊開采邊治理，誰開發(fā)誰治理的方式來實現(xiàn)對礦山開采損毀土地增量的嚴格控制，進一步的降低礦山地質災害問題的易發(fā)性，減少地質災害問題對周邊居民和社會經濟發(fā)展的不利影響。

4 結語

總之，本次評價研究從礦山的地質環(huán)境特性入手，將層次分析法融入到其中，通過構建礦山地質環(huán)境評價體系的方式來進行地質災害易發(fā)性的評價。此次評價研究是選取了自然地理、基礎地質、開采資源以及地質環(huán)境幾個主要的評價因子，其中包含著15個具體的二級指標，能夠從自然與人為兩個方面來實現(xiàn)較為客觀的評價分析。使用層次分析法將評價因子確定之后，通過計算權重、指標量化與標準化的方式，以定量的方式將礦山的地質環(huán)境劃分成四個不同的等級，通過指標層的因子等級來對礦山地質環(huán)境的等級區(qū)間范圍數(shù)值進行明確，繼而形成了礦山地質環(huán)境評價的等級標準。將此種評價標準應用在不同影響程度的分區(qū)結果當中，可以為相關部門的地質災害治理與保護工作提供較為客觀的依據(jù)，同時也能成為礦山環(huán)境調查工作開展的重要依據(jù)。