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        礦山地質(zhì)災害危險性評估方法與防治

        2024-12-04 00:00:00吳均華
        炎黃地理 2024年8期

        礦山地質(zhì)災害,作為礦業(yè)活動過程中不可忽視的安全與環(huán)境問題,長期以來一直威脅著礦山作業(yè)人員的生命安全,也對周邊社區(qū)、生態(tài)環(huán)境乃至整個經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展構成了嚴峻挑戰(zhàn)?;?、泥石流、地面塌陷、地裂縫等災害事件時有發(fā)生,不僅造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失,還嚴重破壞了自然生態(tài)平衡,加劇了環(huán)境惡化。

        開展礦山地質(zhì)災害的危險性評估與防治工作十分重要。危險性評估能夠為礦山企業(yè)和管理部門提供科學依據(jù),幫助識別潛在災害風險,制定針對性的預防措施;減輕災害影響、保障人員安全、促進礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。因此,深入研究礦山地質(zhì)災害的成因、評估方法及防治策略,對于提升礦山安全管理水平、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)人與自然和諧共生具有重大現(xiàn)實意義。

        礦山地質(zhì)災害類型及成因分析

        礦山地質(zhì)災害類型。礦山地質(zhì)災害是指在礦山開采過程中,由于自然因素或人為活動引發(fā)的,對礦山生產(chǎn)安全、人員生命財產(chǎn)以及周邊環(huán)境造成危害的地質(zhì)現(xiàn)象。這些災害類型多樣,主要包括滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、巖爆以及礦震等。

        滑坡是指礦山邊坡上的巖土體在重力作用下,沿某一軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現(xiàn)象。泥石流則是山區(qū)溝谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激發(fā)的,含有大量泥砂、石塊的特殊洪流,其破壞力極強。地面塌陷是由于地下采空區(qū)頂板失穩(wěn)導致的地表突然下沉現(xiàn)象,常伴隨有裂縫、塌陷坑等。地裂縫則是地表巖土體因開采活動產(chǎn)生的拉張裂縫,可能引發(fā)地面沉降、建筑物破壞等問題。巖爆和礦震則是由于地下開采引起的巖體應力集中和釋放,導致的突然、劇烈的巖體破裂或震動現(xiàn)象,對礦山安全和人員生命構成嚴重威脅。

        成因分析。自然因素方面,地質(zhì)構造、巖性、水文地質(zhì)條件等都是影響礦山地質(zhì)災害發(fā)生的重要因素。例如,復雜的地質(zhì)構造和軟弱的巖性容易引發(fā)滑坡和泥石流;地下水位的變化和滲流作用可能導致地面塌陷和地裂縫的產(chǎn)生;而巖體的物理力學性質(zhì)則決定了巖爆和礦震的發(fā)生概率和強度。人為因素方面,不合理的采礦活動、爆破作業(yè)、廢渣堆放等都會對礦山地質(zhì)環(huán)境造成破壞,增加地質(zhì)災害的發(fā)生風險。例如,過度開采和不合理布局可能導致地下采空區(qū)擴大,進而引發(fā)地面塌陷;爆破作業(yè)產(chǎn)生的震動波可能誘發(fā)巖爆和礦震;而廢渣的隨意堆放則可能成為泥石流等災害的物源。

        礦山地質(zhì)災害危險性評估方法

        定量評估方法。在礦山地質(zhì)災害危險性評估中,定量評估方法以其客觀性和精確性而受到廣泛應用。其中,層次分析法是一種將復雜問題分解為多個層次,通過比較各層次因素的重要性進行權重分配,進而計算得出總體危險性的方法。它能夠幫助決策者系統(tǒng)地分析問題,明確各因素間的相互關系。模糊綜合評價法則是在模糊集合論的基礎上,對具有模糊性的地質(zhì)災害危險性進行量化評估。該方法通過構建模糊評價矩陣,結合專家意見確定隸屬度函數(shù),最終得出綜合評價結果。此外,GIS技術以其強大的空間分析功能,在礦山地質(zhì)災害危險性評估中發(fā)揮著重要作用。GIS能夠集成地質(zhì)、地貌、水文等多源數(shù)據(jù),進行空間疊加分析,直觀展示災害危險性的空間分布特征。

        定性評估方法。定性評估方法主要依賴于專家的經(jīng)驗和知識,對礦山地質(zhì)災害的危險性進行主觀判斷。專家打分法是一種典型的定性評估方法,它邀請相關領域的專家,根據(jù)自身的經(jīng)驗和專業(yè)知識,對地質(zhì)災害的危險性進行打分評價。這種方法能夠充分利用專家的智慧,但受專家主觀性影響較大。歷史類比法則是通過回顧歷史上類似礦山地質(zhì)災害的案例,分析其成因、規(guī)模和影響,進而對當前礦山的地質(zhì)災害危險性進行類比評估。該方法簡單易行,但受歷史資料完整性和準確性的限制。

        綜合評估策略。為了提高礦山地質(zhì)災害危險性評估的準確性,應結合定量與定性方法,形成綜合評估策略。首先,利用定量評估方法,如層次分析法、模糊綜合評價法和GIS技術,對地質(zhì)災害的危險性進行客觀量化分析,得出初步評估結果。然后,邀請相關領域的專家,采用專家打分法或歷史類比法等定性評估方法,對初步評估結果進行校驗和修正。最后,綜合定量與定性評估結果,得出最終的地質(zhì)災害危險性評估結論。這種綜合評估策略能夠充分發(fā)揮定量評估方法的客觀性和精確性,以及定性評估方法的主觀性和靈活性,從而提高評估結果的準確性和可靠性,為礦山地質(zhì)災害的預防和治理提供科學依據(jù)。

        礦山地質(zhì)災害防治措施

        預防措施。礦山地質(zhì)災害的預防措施是減少災害發(fā)生概率和降低災害損失的關鍵。首先,應加強礦山地質(zhì)勘查工作,詳細掌握礦山區(qū)域的地質(zhì)構造、巖性、水文地質(zhì)條件等,為災害預防提供基礎數(shù)據(jù)。其次,應合理規(guī)劃礦山開采布局,避免過度開采和不合理布局導致的地質(zhì)災害風險。在開采過程中,應采取科學的開采方法和工藝,如采用充填采礦法、崩落采礦法等,以減少對地質(zhì)環(huán)境的破壞。同時,應加強礦山邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測和加固工作,及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的滑坡、泥石流等災害隱患。此外,還應建立健全的礦山地質(zhì)災害監(jiān)測預警系統(tǒng),通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析,及時發(fā)現(xiàn)災害征兆,為災害預防提供科學依據(jù)。

        治理措施。對于已經(jīng)發(fā)生的礦山地質(zhì)災害,應采取有效的治理措施,以減輕災害影響并恢復地質(zhì)環(huán)境。針對滑坡、泥石流等災害,可以采取工程治理措施,如修建擋土墻、排水溝、攔砂壩等,以阻擋災害體運動并引導其安全排泄。對于地面塌陷、地裂縫等災害,可以采取注漿加固、回填壓實等方法,以穩(wěn)定地基并防止災害進一步擴大。在治理過程中,應充分考慮災害的成因和機制,制定針對性的治理方案,并確保治理措施的有效性和可持續(xù)性。同時,還應加強治理工程的監(jiān)管和驗收工作,確保工程質(zhì)量并保障人員安全。

        應急響應機制。為了應對突發(fā)的礦山地質(zhì)災害,應建立健全應急響應機制。首先,應制定完善的應急預案,明確災害發(fā)生時的應急組織、通信聯(lián)絡、現(xiàn)場處置、人員疏散等程序和措施。其次,應加強應急隊伍建設和物資儲備工作,確保在災害發(fā)生時能夠迅速響應并有效應對。應急隊伍應經(jīng)過專業(yè)培訓并配備必要的救援設備和物資,以提高應急救援能力和效率。同時,還應加強與社會各界的溝通和協(xié)作,建立災害信息共享和聯(lián)動機制,以便在災害發(fā)生時能夠及時獲取外部支援和協(xié)助。在災害發(fā)生后,應及時組織人員進行現(xiàn)場救援和處置工作,最大限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。同時,還應加強災后恢復和重建工作,幫助受災區(qū)域盡快恢復正常生產(chǎn)和生活秩序。

        礦山地質(zhì)災害防治效果評價與優(yōu)化

        防治效果評價,礦山地質(zhì)災害防治效果評價是檢驗防治措施有效性和合理性的重要環(huán)節(jié)。在評價過程中,應綜合考慮災害發(fā)生頻率、規(guī)模、影響范圍以及人員傷亡和財產(chǎn)損失等多個方面。通過對比防治措施實施前后的數(shù)據(jù),可以直觀地反映出防治效果的好壞。同時,還應關注防治措施對地質(zhì)環(huán)境的影響,包括對地質(zhì)結構、水文地質(zhì)條件以及生態(tài)環(huán)境的改變等。為了確保評價的客觀性和準確性,應邀請相關領域的專家進行評審,并結合現(xiàn)場勘查和監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合分析。評價結果應及時反饋給相關部門和企業(yè),以便對防治措施進行調(diào)整和優(yōu)化。

        優(yōu)化建議。針對礦山地質(zhì)災害防治效果評價中發(fā)現(xiàn)的問題和不足,應提出具體的優(yōu)化建議。首先,應加強防治措施的針對性和實效性,根據(jù)礦山地質(zhì)災害的類型和成因,制定更加科學合理的防治方案。其次,應提高防治技術的創(chuàng)新和應用水平,積極引進和推廣先進的防治技術和設備,提高防治效率和效果。同時,還應加強防治工程的監(jiān)管和驗收工作,確保工程質(zhì)量并保障人員安全。此外,應加強對礦山地質(zhì)災害防治的宣傳和教育,提高公眾對災害的認識和防范意識。優(yōu)化建議的提出應充分考慮實際情況和可行性,確保建議的可操作性和實效性。

        持續(xù)改進機制。為確保礦山地質(zhì)災害防治工作的持續(xù)改進,應建立健全的改進機制。首先,應建立定期的評價和反饋機制,對防治措施的實施效果進行定期評價,并及時反饋評價結果,以便對防治措施進行調(diào)整和優(yōu)化。其次,應加強與相關科研機構和專家的合作與交流,積極引進和吸收先進的防治理念和技術,不斷提高防治水平。同時,還應加強對防治人員的培訓和教育,提高其專業(yè)素質(zhì)和技能水平。此外,應建立完善的災害信息共享和聯(lián)動機制,加強與政府、企業(yè)和社會各界的溝通與協(xié)作,共同推動礦山地質(zhì)災害防治工作的持續(xù)改進。

        研究指出,礦山地質(zhì)災害作為礦業(yè)活動中不可忽視的安全與環(huán)境問題,其類型多樣,成因復雜,對礦山生產(chǎn)安全、人員生命及財產(chǎn)安全構成嚴重威脅。通過綜合運用定量評估方法如層次分析法、模糊綜合評價法和GIS技術,以及定性評估方法如專家打分法和歷史類比法,可以實現(xiàn)對礦山地質(zhì)災害危險性的準確評估,為制定防治措施提供科學依據(jù)。在防治措施方面,加強地質(zhì)勘查、合理規(guī)劃開采布局、采取科學的開采方法和工藝、加強邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測和加固等預防措施,以及注漿加固、修建擋土墻等治理措施,對于減少災害發(fā)生、降低災害損失具有重要意義。同時,建立應急響應機制和持續(xù)改進機制,也是提高防治效果、確保防治工作可持續(xù)性的關鍵。

        (作者單位:四川省自然資源投資集團攀西有限責任公司)

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