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(shí)候，會(huì)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(xiǎn)評(píng)估，借助有效的方法來評(píng)估其中的風(fēng)險(xiǎn)情況，可為礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

因此，應(yīng)對(duì)礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(xiǎn)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(cuò)誤，開展礦山開采施工前，沒有對(duì)場(chǎng)地的各項(xiàng)因素及條件進(jìn)行全面檢測(cè)，僅僅盲目地開展工作，無法保證施工的安全性。在實(shí)際施工中人員自身的專業(yè)能力不足，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)的地質(zhì)造成了破會(huì)啊，會(huì)使場(chǎng)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(duì)工程的質(zhì)量及進(jìn)度產(chǎn)生了一定的影響，還會(huì)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(xiǎn)評(píng)估工作，避免在實(shí)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(xiǎn)程度

礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度中包括了三種，分別為大、中、小，在評(píng)估礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的時(shí)候，可結(jié)合不同的評(píng)估因素各項(xiàng)參數(shù)來明確地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)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(píng)估結(jié)果更加準(zhǔn)確。經(jīng)過對(duì)不同等級(jí)的危險(xiǎn)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(xiǎn)等級(jí)的地質(zhì)災(zāi)害所帶來的影響比較小，中等危險(xiǎn)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(xiǎn)地質(zhì)災(zāi)害不適合開展任何施工活動(dòng)，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(xiǎn)性評(píng)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(xiǎn)評(píng)估的時(shí)候，地形地貌對(duì)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(shí)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(xiǎn)預(yù)警評(píng)估會(huì)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(xiǎn)預(yù)警評(píng)估的時(shí)候，需要對(duì)場(chǎng)地的地形地貌進(jìn)行全面勘探，對(duì)具有特殊性、危險(xiǎn)性的地點(diǎn)進(jìn)行全面的勘探及檢測(cè)。比如，在進(jìn)行山體隧道勘探工作的時(shí)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(xiǎn)預(yù)警評(píng)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(shí)候，勘探工作人員應(yīng)對(duì)場(chǎng)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(xiǎn)預(yù)警評(píng)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(xiǎn)預(yù)警評(píng)估的質(zhì)量對(duì)勘探工作有著直接的影響，在開展地質(zhì)勘探工作的時(shí)候，多數(shù)勘探工作人員僅僅對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生面積較大的情況有所重視，對(duì)于一些影響程度小的災(zāi)害問題，缺少對(duì)其詳細(xì)分析，部分人員對(duì)其判斷存在著錯(cuò)誤，影響了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性[3]。比如，在開展勘探工作的時(shí)候，人員發(fā)現(xiàn)了土質(zhì)比較松軟的時(shí)候，判斷不會(huì)存在災(zāi)害可能性，但是實(shí)際上可能會(huì)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(xiǎn)評(píng)估的可靠性，也會(huì)對(duì)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(xiǎn)評(píng)估方法

4.1 選擇礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)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(diǎn)，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(jià)值，當(dāng)在礦山開采環(huán)境下的時(shí)候，地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)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(diǎn)，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(duì)隔水層產(chǎn)生了影響的時(shí)候，會(huì)使含水層出現(xiàn)變化，其中的水資源可在縫隙中噴出。同時(shí)，在開采作業(yè)完成后，會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)，這種情況下會(huì)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(xiǎn)評(píng)估的因子。

4.2 建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣

由于原始數(shù)據(jù)測(cè)量尺度存在著差異，難以確定各評(píng)價(jià)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(píng)估結(jié)果的合理性，可選擇信息量法來進(jìn)行評(píng)價(jià)因子的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，建立評(píng)估矩陣，使礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(xiàng)信息，對(duì)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(píng)級(jí)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(duì)評(píng)價(jià)變量的性質(zhì)進(jìn)行明確，將評(píng)價(jià)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(cè)量尺度之間的統(tǒng)一性。

其中C表示評(píng)價(jià)因子特征向量，A表示評(píng)價(jià)因子，在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(duì)比分析指標(biāo)，建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣。

4.3 建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語集

在建立評(píng)估矩陣后，應(yīng)建立評(píng)價(jià)語集。對(duì)矩陣進(jìn)行求解，輸出與矩陣解相近的評(píng)價(jià)語。在評(píng)價(jià)語集中應(yīng)結(jié)合評(píng)價(jià)規(guī)則來對(duì)水工環(huán)災(zāi)害給出總結(jié)的評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合評(píng)價(jià)因子權(quán)值來建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語集。

其中v2表示了水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，vn表示的是水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)最低的等級(jí)，在求解的時(shí)候使用粒子群方法，在應(yīng)用中有著較多的優(yōu)勢(shì)，可對(duì)礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣求解起到有效的作用，在運(yùn)用該方式求解后，可自動(dòng)選取與矩陣值相近的評(píng)語，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(duì)各項(xiàng)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(shí)候，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)勘探獲得數(shù)據(jù)來評(píng)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況全面了解，并且進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，統(tǒng)計(jì)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(shí)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(duì)勘探場(chǎng)地進(jìn)行明確劃分，還需嚴(yán)格地勘探各個(gè)劃分區(qū)域。地質(zhì)勘探人員應(yīng)結(jié)合施工 方案來對(duì)勘探場(chǎng)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(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)，制作成水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，在完成了水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(chǎng)位置，獲取各項(xiàng)資料信息，對(duì)其進(jìn)行分析。還需到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中開展勘探工作，將獲取的數(shù)據(jù)完整記錄。通過對(duì)礦山地質(zhì)勘探工作的落實(shí)，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(xiǎn)評(píng)估得到保障，使礦山施工的進(jìn)行得到支持，同時(shí)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(duì)場(chǎng)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(jì)，將統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)制作成報(bào)表，再將報(bào)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(shí)候，開采隊(duì)伍應(yīng)首先對(duì)礦山內(nèi)部的土質(zhì)情況、礦物埋藏地點(diǎn)、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(shí)，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(duì)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(duì)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。可通過開展水文地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(shí)施。為了實(shí)現(xiàn)地質(zhì)保護(hù)及治理，應(yīng)在開展工作前對(duì)礦山地質(zhì)勘查工作全面實(shí)施，明確礦區(qū)的地質(zhì)情況，在發(fā)生了變化的時(shí)候，應(yīng)對(duì)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(duì)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(dòng)物異常行為可預(yù)測(cè)震中即將來臨的信息，震前微信號(hào)可借助專業(yè)設(shè)備獲得，在地震預(yù)報(bào)中采用磁場(chǎng)探測(cè)、重力探測(cè)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(cè)工作，具備探測(cè)意識(shí)，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(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山財(cái)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(duì)于山體崩塌及滑坡災(zāi)害，這些情況發(fā)生會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生較大的影響，降低了救援的效率，同時(shí)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(duì)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(duì)山體崩塌及滑坡等災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)，建立完善的預(yù)警監(jiān)測(cè)體系，以保障礦山施工的安全性。第三，對(duì)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(diǎn)。當(dāng)發(fā)生了地面沉降之后，會(huì)對(duì)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(duì)于建筑開裂及地面變形等塌陷前兆，應(yīng)針對(duì)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(duì)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(cè)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(duì)于地裂縫災(zāi)害，應(yīng)對(duì)防治要點(diǎn)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(duì)地裂縫及建筑之間的安全距離進(jìn)行測(cè)量。對(duì)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(duì)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(shí)候，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)處理，避免漏水問題產(chǎn)生。對(duì)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(huì)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(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作?？山Y(jié)合地形地貌以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展特點(diǎn)來選擇礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因子，建立礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣，保證評(píng)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(shí)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。