郝小棟

（山西省地質(zhì)調(diào)查院，山西 太原 030006）

礦山水工環(huán)中包括了水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)，水文地質(zhì)及工程地質(zhì)存在著問題的時候，會帶來嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害問題，引起安全事故。在當(dāng)前礦山施工中需要結(jié)合水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險評估，借助有效的方法來評估其中的風(fēng)險情況，可為礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)防提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

因此，應(yīng)對礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估方法進(jìn)行分析，采取恰當(dāng)?shù)拇胧﹣慝@取相關(guān)的信息，為災(zāi)害風(fēng)險預(yù)防及治理帶來保障，進(jìn)而為礦山施工的安全進(jìn)行提供支持[1]。

1 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害概述

水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害涉及范圍比較大，引起水工地質(zhì)災(zāi)害的原因比較多，比如，工作人員在工作中技術(shù)操作錯誤，開展礦山開采施工前，沒有對場地的各項因素及條件進(jìn)行全面檢測，僅僅盲目地開展工作，無法保證施工的安全性。在實際施工中人員自身的專業(yè)能力不足，對施工現(xiàn)場范圍內(nèi)的地質(zhì)造成了破會啊，會使場地中的土地變得松軟，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題產(chǎn)生，對工程的質(zhì)量及進(jìn)度產(chǎn)生了一定的影響，還會給周圍的群眾帶來影響[2]。管理人員應(yīng)使提升施工人員的素質(zhì)能力，并且全面開展礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估工作，避免在實際作業(yè)中帶來安全問題。

2 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險程度

礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險程度中包括了三種，分別為大、中、小，在評估礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性的時候，可結(jié)合不同的評估因素各項參數(shù)來明確地質(zhì)災(zāi)害的危險程度，根據(jù)獲得數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)之間進(jìn)行比較，使評估結(jié)果更加準(zhǔn)確。經(jīng)過對不同等級的危險性礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的分析可為預(yù)防及治理工作提供參考依據(jù)，低危險等級的地質(zhì)災(zāi)害所帶來的影響比較小，中等危險的地質(zhì)災(zāi)害可進(jìn)行輕度的工程施工，而在施工過程中應(yīng)盡量減小由于施工造成的地質(zhì)災(zāi)害影響。高等危險地質(zhì)災(zāi)害不適合開展任何施工活動，還需借助有效的防護(hù)措施機(jī)械能保護(hù)，避免地質(zhì)災(zāi)害加劇帶來更加嚴(yán)重的問題。

3 影響水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的主要因素

3.1 地形地貌

進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的時候，地形地貌對工作進(jìn)度及質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響，當(dāng)工作人員在開展勘探工作的時候不考慮地形地貌帶來的影響，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警評估會受到較大的影響。

地質(zhì)勘探工作人員在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警評估的時候，需要對場地的地形地貌進(jìn)行全面勘探，對具有特殊性、危險性的地點進(jìn)行全面的勘探及檢測。比如，在進(jìn)行山體隧道勘探工作的時候，山體中存在著斜坡，勘探人員應(yīng)將標(biāo)記明確，并且將其加入到水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警評估表，防止水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題產(chǎn)生。在開展勘探工作的時候，勘探工作人員應(yīng)對場地中的地形地貌全面了解，使水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警評估的準(zhǔn)確性得到保障，進(jìn)一步提高勘探工作的質(zhì)量。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展

水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警評估的質(zhì)量對勘探工作有著直接的影響，在開展地質(zhì)勘探工作的時候，多數(shù)勘探工作人員僅僅對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生面積較大的情況有所重視，對于一些影響程度小的災(zāi)害問題，缺少對其詳細(xì)分析，部分人員對其判斷存在著錯誤，影響了風(fēng)險評價的準(zhǔn)確性[3]。比如，在開展勘探工作的時候，人員發(fā)現(xiàn)了土質(zhì)比較松軟的時候，判斷不會存在災(zāi)害可能性，但是實際上可能會引起塌陷等問題。在缺少全面的分析的情況下，無法保證地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的可靠性，也會對礦山作業(yè)的進(jìn)行帶來影響，產(chǎn)生較大的問題。

4 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估方法

4.1 選擇礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價因子

可結(jié)合礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的機(jī)理及特點，選擇與水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害之間有著一定聯(lián)系的因素來進(jìn)行分析，比如地下水的水位及水量等，為礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害判斷提供參考依據(jù)。地下水在地質(zhì)分析中有著重要的參考價值，當(dāng)在礦山開采環(huán)境下的時候，地質(zhì)結(jié)構(gòu)會受到一定的影響，比如應(yīng)力平衡情況下采礦區(qū)域受力產(chǎn)生了不均勻的特點，這使巖體受到影響，產(chǎn)生裂隙，并且使地下水從中流出。淺層地下水系統(tǒng)有著修復(fù)性，在含水層受到了影響之后，該系統(tǒng)可使水資源排出的方式達(dá)到平衡的要求，帶來泥石流等地質(zhì)災(zāi)害問題，可根據(jù)地下水水量產(chǎn)生的變化情況來分析水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題。含水層是淺層地下水資源聚集的區(qū)域，當(dāng)在開采過程中對隔水層產(chǎn)生了影響的時候，會使含水層出現(xiàn)變化，其中的水資源可在縫隙中噴出。同時，在開采作業(yè)完成后，會出現(xiàn)采空區(qū)，這種情況下會使含水層中水壓受到影響，當(dāng)超出了一定范圍，這使水資源大量噴涌，造成地質(zhì)災(zāi)害問題?？蓪⒌叵滤?、水量以及水壓作為礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的因子。

4.2 建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估矩陣

由于原始數(shù)據(jù)測量尺度存在著差異，難以確定各評價因子如何引起礦上水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題，為了使三因子信息綜合，保證評估結(jié)果的合理性，可選擇信息量法來進(jìn)行評價因子的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，建立評估矩陣，使礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估得到有效的支持。

結(jié)合礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害存在的區(qū)域，獲取其中的各項信息，對影響了地質(zhì)情況的因素全面分析，并且將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，獲得相應(yīng)的信息量，之后結(jié)合其大小來得到地質(zhì)災(zāi)害評級因子及地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)程度結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果來進(jìn)一步福恩熙。應(yīng)對評價變量的性質(zhì)進(jìn)行明確，將評價因子作為其中的數(shù)據(jù)展開分析，其中應(yīng)保證數(shù)據(jù)測量尺度之間的統(tǒng)一性。

其中C表示評價因子特征向量，A表示評價因子，在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估中應(yīng)使決策分析定量化，建立模糊分析矩陣，根據(jù)模糊分析標(biāo)度原則，利用1-9比率標(biāo)度來對比分析指標(biāo)，建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估矩陣。

4.3 建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評語集

在建立評估矩陣后，應(yīng)建立評價語集。對矩陣進(jìn)行求解，輸出與矩陣解相近的評價語。在評價語集中應(yīng)結(jié)合評價規(guī)則來對水工環(huán)災(zāi)害給出總結(jié)的評價結(jié)果，結(jié)合評價因子權(quán)值來建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評語集。

其中v2表示了水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害較高風(fēng)險等級，vn表示的是水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險最低的等級，在求解的時候使用粒子群方法，在應(yīng)用中有著較多的優(yōu)勢，可對礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估矩陣求解起到有效的作用，在運用該方式求解后，可自動選取與矩陣值相近的評語，實現(xiàn)對礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的目標(biāo)。

5 預(yù)防水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題的有效措施

5.1 開展水文地質(zhì)環(huán)境的勘探工作

水文地質(zhì)環(huán)境勘探的進(jìn)行對水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估有著直接的影響，地質(zhì)勘探工作人員在開展工作前應(yīng)制定好勘探方案，明確人員的分配要求，對各項工作任務(wù)合理安排。地質(zhì)勘探人員在開展水文地質(zhì)勘探的時候，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)勘探獲得數(shù)據(jù)來評估地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況[4]。比如，在礦山施工前，地質(zhì)勘探人員需要對現(xiàn)場的地質(zhì)情況全面了解，并且進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估工作，統(tǒng)計可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類型及面積等，使礦山工程的施工獲得有效的支持。

5.2 落實工程地質(zhì)環(huán)境的勘探工作

在施工中要求地質(zhì)勘探技術(shù)人員結(jié)合礦山的情況及周邊的地質(zhì)情況開展調(diào)查工作，在其中勘探人員需要對勘探場地進(jìn)行明確劃分，還需嚴(yán)格地勘探各個劃分區(qū)域。地質(zhì)勘探人員應(yīng)結(jié)合施工 方案來對勘探場地中的情況開展全面管理及檢查工作，結(jié)合管理及檢查結(jié)果來統(tǒng)計相關(guān)的數(shù)據(jù)，制作成水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估表，在完成了水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估表之后應(yīng)進(jìn)行二次檢查，保證內(nèi)容及數(shù)據(jù)無誤，再將其交給負(fù)責(zé)人。在礦山施工要求地質(zhì)勘探人員了解工程的現(xiàn)場位置，獲取各項資料信息，對其進(jìn)行分析。還需到實際現(xiàn)場中開展勘探工作，將獲取的數(shù)據(jù)完整記錄。通過對礦山地質(zhì)勘探工作的落實，可使自然地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性降低，并且使水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估得到保障，使礦山施工的進(jìn)行得到支持，同時為施工的安全性帶來保障，避免災(zāi)害的產(chǎn)生造成安全問題。

5.3 明確自然地質(zhì)環(huán)境勘探工作

在工程施工前，地質(zhì)勘探人員需要對場地的地質(zhì)情況及周圍的情況進(jìn)行明確，保障調(diào)查的全面性，工作人員在完成了勘探工作之后，應(yīng)結(jié)合獲取的數(shù)據(jù)來進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率的分析統(tǒng)計，將統(tǒng)計后的數(shù)據(jù)制作成報表，再將報表交給相關(guān)負(fù)責(zé)人，由其來進(jìn)行決策，使礦山施工的進(jìn)行得到有效保障，為后期工作的開展提供了良好的條件[5]。比如，在進(jìn)行礦山開采施工的時候，開采隊伍應(yīng)首先對礦山內(nèi)部的土質(zhì)情況、礦物埋藏地點、面積等有所了解。地質(zhì)勘探人員提供的數(shù)據(jù)在其中發(fā)揮了重要的作用，可避免在開采過程中存在失誤而造成自然環(huán)境及礦山內(nèi)部受到嚴(yán)重影響的問題，還可降低自然災(zāi)害產(chǎn)生的概率。

因此，應(yīng)將自然地質(zhì)勘探工作落實，使勘探能夠規(guī)范進(jìn)行，為礦山施工的進(jìn)行建立一定的基礎(chǔ)，進(jìn)而提升施工的整體水平。

6 對礦山不同類型水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的防治要求

在水環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害方面，可結(jié)合綜合治理要求及預(yù)防要求開展工作，使廢棄地生態(tài)恢復(fù)，合理對礦區(qū)的廢棄土地資源進(jìn)行利用，使用植樹造林技術(shù)改良礦區(qū)的土地?？赏ㄟ^開展水文地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測管理來維持地下水平衡，使環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作順利實施。為了實現(xiàn)地質(zhì)保護(hù)及治理，應(yīng)在開展工作前對礦山地質(zhì)勘查工作全面實施，明確礦區(qū)的地質(zhì)情況，在發(fā)生了變化的時候，應(yīng)對地殼穩(wěn)定性及地形條件方面的災(zāi)害進(jìn)行有效的防治。第一，對于地震災(zāi)害，其中包括了直接災(zāi)害與間接災(zāi)害，從震中動物異常行為可預(yù)測震中即將來臨的信息，震前微信號可借助專業(yè)設(shè)備獲得，在地震預(yù)報中采用磁場探測、重力探測等方式，工作范圍比較大，難度高。防震部門應(yīng)做好地震預(yù)測工作，具備探測意識，開展地質(zhì)防治的管理，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)震前的預(yù)警信號，實現(xiàn)對礦山財產(chǎn)安全的保護(hù)，為人員的安全帶來保障，避免安全問題的產(chǎn)生。第二，對于山體崩塌及滑坡災(zāi)害，這些情況發(fā)生會對交通產(chǎn)生較大的影響，降低了救援的效率，同時使死亡率提高。需要開展災(zāi)害防治工作，做好監(jiān)督管理，對采礦使秩序全面規(guī)范。在施工完成之后，應(yīng)進(jìn)行復(fù)墾及綠化恢復(fù)工作，通常在一些地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)域內(nèi)，需要設(shè)置警示標(biāo)志，使礦工在施工中注意周圍的情況，并且同步進(jìn)行勘探。還需對山體崩塌及滑坡等災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測，建立完善的預(yù)警監(jiān)測體系，以保障礦山施工的安全性。第三，對于地面塌陷災(zāi)害，其成因具有復(fù)雜性，結(jié)合其成因可將其劃分成自然崩塌及人為塌陷兩種，結(jié)合地質(zhì)條件來將其分成巖溶塌陷和地面塌陷。砂土屬于其中的主要類型，底面沒有粘性，集中在了地下水及巖溶管道等區(qū)域內(nèi)，地面塌陷有著連續(xù)性特點。當(dāng)發(fā)生了地面沉降之后，會對建筑產(chǎn)生影響。需要全面開展防治工作，使其發(fā)揮出有效的作用。對于建筑開裂及地面變形等塌陷前兆，應(yīng)針對性地進(jìn)行建筑裂縫填堵，阻隔地面涌水。在災(zāi)害發(fā)生之后，需要對金礦開采合理安排，疏通河道，還需加強(qiáng)防洪設(shè)施的建設(shè)，建立沉降監(jiān)測系統(tǒng)，開展通洞室回填以及河道防滲治理工作，以加強(qiáng)預(yù)防的效果。第四，對于地裂縫災(zāi)害，應(yīng)對防治要點進(jìn)行明確，避開地裂縫，可采取可行的措施來開展檢查工作，準(zhǔn)確地對地裂縫及建筑之間的安全距離進(jìn)行測量。對引起建筑損壞的地面裂縫，可將建筑物構(gòu)件拆除，開展特殊地基處理。對于微裂縫災(zāi)害，應(yīng)做好居民聚集區(qū)域及流域的規(guī)劃，開展巡查工作。在發(fā)現(xiàn)了凹痕的時候，應(yīng)進(jìn)行及時處理，避免漏水問題產(chǎn)生。對已經(jīng)存在的地裂縫，可進(jìn)行填土加固處理，還需做好防水工作，可避免地裂縫問題的產(chǎn)生。

7 結(jié)語

礦山水工環(huán)地質(zhì)情況復(fù)雜，在施工中可能會產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害問題，帶來了安全威脅，為了進(jìn)一步預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，需要全面落實風(fēng)險評估工作。可結(jié)合地形地貌以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展特點來選擇礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價因子，建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估矩陣，保證評估的準(zhǔn)確性。還應(yīng)開展水文地質(zhì)環(huán)境的勘探工作，落實工程地質(zhì)環(huán)境的勘探工作，明確自然地質(zhì)環(huán)境勘探工作，保證施工的安全。