【摘要】： 在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下的礦山設(shè)計(jì)中，排土場(chǎng)的選址設(shè)計(jì)不僅要使其容量能容納礦山服務(wù)年限內(nèi)所排棄的全部巖土、工程費(fèi)用少，而且要與周圍的自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，因此排土場(chǎng)選址設(shè)計(jì)除了要考慮工程地質(zhì)、水文等常規(guī)因素外，還應(yīng)考慮周邊的人文自然景觀、生態(tài)環(huán)境等因素，是一個(gè)考慮多因素的多目標(biāo)空間決策問(wèn)題。同時(shí)，應(yīng)用地理建模的方法進(jìn)行排土場(chǎng)選址，可提高排土場(chǎng)選址方案決策的科學(xué)性和規(guī)范性以及決策方案的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益，減少?zèng)Q策者主觀判斷局限性的負(fù)面效應(yīng)，這對(duì)合理利用資金、提高排土場(chǎng)建設(shè)投資綜合效益等具有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】：排土場(chǎng) 選址 GIS

一、背景

地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱（GIS），是對(duì)地理空間信息進(jìn)行描述、采集、處理、存儲(chǔ)、管理、分析和應(yīng)用的一門交叉學(xué)科。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、空間技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、水利水電、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域，并深入涉及地理信息的社會(huì)生產(chǎn)、生活各個(gè)方面。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的地學(xué)分析功能和輔助決策功能。若緊密結(jié)合礦山的空間和資源特征可為礦山規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)三大方面帶來(lái)巨大的幫助【1】。計(jì)算機(jī)技術(shù)在礦業(yè)工程的運(yùn)用研究中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都做了大量的工作，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家較早地將技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、土地復(fù)墾等方面，紛紛將技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)開(kāi)發(fā)、采動(dòng)損害預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)、生態(tài)保護(hù)等方面指導(dǎo)礦體的合理開(kāi)采。

二、目標(biāo)

采礦的設(shè)計(jì)工作應(yīng)該采用人機(jī)交互的圖形設(shè)計(jì)和操作環(huán)境，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中結(jié)合設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和判斷，利用計(jì)算機(jī)的精確性、重復(fù)工作的循環(huán)性和處理數(shù)據(jù)的智能性來(lái)輔助設(shè)計(jì)。充分利用地表屑性資料、地標(biāo)屬性資料、氣象資料、利用地質(zhì)地形圖資料，切實(shí)提高礦山設(shè)計(jì)工作人員的工作效率【2】，把設(shè)計(jì)工作人員從繁重，冗余的設(shè)計(jì)勞動(dòng)中解放出來(lái)。因此，研究目標(biāo)就是充分利用強(qiáng)大的空間分析功能，將所獲取的地質(zhì)地形圖及各種調(diào)查資料組建成排土場(chǎng)選址數(shù)學(xué)模型，通過(guò)單因素分析、多因素分析圈出適合做排土場(chǎng)場(chǎng)址的最佳位置?；诳臻g分析的排土場(chǎng)選址模型是一個(gè)決策支持系統(tǒng)，結(jié)合專業(yè)知識(shí)建立一個(gè)有詳細(xì)屬性信息的空間數(shù)學(xué)地理模型，達(dá)到使設(shè)計(jì)思想容易實(shí)現(xiàn)，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，減少后期大量的設(shè)計(jì)變更工作的效果。

三、排土場(chǎng)選址遵循原則

排土場(chǎng)應(yīng)靠近釆場(chǎng)，盡可能利用荒山、溝谷及貧瘠荒地，以不占或少占農(nóng)田，就近排土減少運(yùn)輸距離，但是避免在遠(yuǎn)期開(kāi)采境界內(nèi)將來(lái)進(jìn)行二次倒運(yùn)廢石。選擇排土場(chǎng)應(yīng)充分勘察其基底巖層的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，如果必須在軟弱基地上（如表土厚、河灘、水塘、沼澤地、尾礦庫(kù)等）設(shè)置排土場(chǎng)時(shí)，必須事先采取適當(dāng)?shù)墓こ烫幚泶胧员ＷC排土場(chǎng)基底的穩(wěn)定性。對(duì)于山坡露天礦，應(yīng)該充分利用其地形特征，高土高排，低土低排，盡量避免上坡運(yùn)輸，減少運(yùn)輸工的消耗，節(jié)約運(yùn)輸成本。排土場(chǎng)不宜設(shè)在匯水面積大、溝谷縱坡陸、出口又不易欄截的山谷中，也不宜設(shè)在工業(yè)廠房和其他構(gòu)筑物及交通干線的上游方向，以避免發(fā)生泥石流和滑坡，危害生命財(cái)產(chǎn)、污染環(huán)境。排土場(chǎng)的選擇應(yīng)考慮排棄物的綜合利用和二次回收的方便，如對(duì)于暫不利用的有用礦物或貧礦、氧化礦、優(yōu)質(zhì)建筑石材，應(yīng)該分別堆置保存。排土場(chǎng)應(yīng)設(shè)在居民點(diǎn)的下風(fēng)地區(qū)，以防止粉塵污染居民區(qū)。應(yīng)防止排土場(chǎng)有害物質(zhì)的流失，污染江河湖泊和農(nóng)田。有利于土地復(fù)墾。排土場(chǎng)的容量應(yīng)能容納礦山服務(wù)年限內(nèi)所排棄的全部巖土。

四、影響因素的量化與評(píng)價(jià)

在排土場(chǎng)場(chǎng)址選擇的整個(gè)決策過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)大量的無(wú)法量化的影響因素【3】，例如：地基巖性、生態(tài)環(huán)境、地形、工程水文地質(zhì)和地物等。這些因素到底孰輕孰重，哪些因素起決定性作用，哪些因素起輔助作用或僅僅是由其他因素導(dǎo)致的結(jié)果等等都應(yīng)充分考慮。在全局考慮所有影響排土場(chǎng)選址的因素后，為了更科學(xué)的從多個(gè)場(chǎng)址備選方案中選定出最終的排土場(chǎng)場(chǎng)址，首先就應(yīng)該將目標(biāo)進(jìn)行分層，根據(jù)本文排土場(chǎng)的特點(diǎn)可先將其分為三層，第一層為最高層即以最佳的排土場(chǎng)場(chǎng)址為總目標(biāo)層;第二層依據(jù)排土場(chǎng)的選址原則將各種影響因素分為安全、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素三大部分;第三層在第二層三大影響部分下分離出影響最終決定方案的各個(gè)因素條件，如靠近采場(chǎng)、坡度、生態(tài)環(huán)境、地基巖性、水文地質(zhì)條件、上下游方向等條件，并給這些條件因素賦以一定的評(píng)價(jià)值。這些條件一部分是定量的，一部分是定性的，有的可立即用明確的數(shù)值來(lái)表達(dá)目標(biāo)的優(yōu)劣，有的還無(wú)法直接賦以一定的評(píng)價(jià)值來(lái)表達(dá)，則此時(shí)應(yīng)繼續(xù)增向下進(jìn)行再次分解，一直到所有的條件因素能用明確的數(shù)值表達(dá)為止。

五、結(jié)論與展望

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，幾乎所有的企業(yè)都加入到經(jīng)濟(jì)全球化浪潮中，中國(guó)的礦業(yè)也不例外，隨著世界礦產(chǎn)資源的漸緊缺和枯竭，礦業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，誰(shuí)在世界競(jìng)爭(zhēng)的浪潮中掌握了先進(jìn)的科技手段、實(shí)現(xiàn)了礦山企業(yè)的集約型發(fā)展、實(shí)現(xiàn)了礦業(yè)的信息化、并且能夠高效的實(shí)施礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)管理方案，誰(shuí)就在競(jìng)爭(zhēng)中掌握了先機(jī)，否則只會(huì)走入逐漸被淘汰的地位。數(shù)字露天礦是礦業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的有效途徑，技術(shù)是數(shù)字礦山的核心技術(shù)之一，因此技術(shù)在今后礦業(yè)的發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用，是露天礦企業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。GIS在礦業(yè)的發(fā)展中已取得了一定的成果，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，與國(guó)外相比還存在著很大的差距。其他方面比如礦山公路智能定線、礦區(qū)沉陷預(yù)測(cè)分析、礦區(qū)土地復(fù)墾分析等也應(yīng)該做深入的研究。因此，在這些方面仍然需要其他科研工作者的進(jìn)一步探索和完善，有計(jì)劃、有步驟地實(shí)施礦山的數(shù)字化、信息化和智能化，提高采礦業(yè)的勞動(dòng)效率、促進(jìn)綠色協(xié)調(diào)開(kāi)釆、改變安全生產(chǎn)狀況。

【參考文獻(xiàn)】：

【1】吳健生.三維技術(shù)在體礦產(chǎn)勘探和開(kāi)發(fā)中的研究與應(yīng)用.2004，40（1）：68-72

【2】Burrouph PA.， Burrouph PA. Principles or Geographic Information System for Land Resources Assessment[N]. 1990-2-13.

【3】黃雄.基于GIS空間分析的道路選線技術(shù)研究.2006.

作者簡(jiǎn)介：夏杰（1994.07—），男，漢族，籍貫：重慶墊江，在讀研究生，單位：成都理工大學(xué)，研究方向：生態(tài)環(huán)境遙感。