攀枝花市矿山地质灾害危险性评价研究

祝嘉兴

(成都理工大学，四川 成都 610059)

攀枝花市是一个因矿业开采而发展起来的城市，矿产资源十分丰富，主要的矿产资源有钒钛磁铁矿、煤矿、页岩矿、砂石矿等，矿山开采历史悠久，采矿强度较大，因早期开矿对自然环境的保护意识较为薄弱，所以，没有形成规范的采矿方式和管理制度，造成矿山地质灾害频繁发生。而笔者以攀枝花市的各大矿山为研究对象，通过对矿山基础地质地理环境分析，总结目前攀枝花市矿山地质灾害发育现状与具体情况，找出影响攀枝花市矿山地质灾害发育的影响因子，采用层次分析法，通过专家打分的方式，对攀枝花市矿山地质灾害进行危险性评价研究，根据评价分区结果针对各矿山地质灾害频发地区提出建议和措施，以期为国土部门开展矿山地质灾害防治和监管提供参考和借鉴。

国内的很多学者通过不同的方法对不同的矿山地质环境进行研究讨论。1991年，高庆华初步建立了自然灾害的总体评估系统[1]。1994年，张梁等人通过对地质灾害的不同的类型进行分析，对其成因进行深入研究，初步论述了关于风险评价的方法[2]。蔡鹤生、周家国等人引入层次分析法对矿山地质灾害进行综合评价，利用层次分析法将各个指标体系中的指标因子进行量化并确定了各个指标的权重值[3]。随着对各大矿区地质灾害评价研究的发展，国外在滑坡、泥石流、坍塌等地质灾害的研究取得了一定成效，并且形成了一套相当完备的矿区环境保护和管理制度，通过这些严格的管理制度，矿区的开采得到了改善与规范[4]。20世纪90年代，阿莱奥蒂采用了以地信息系统技术为工具对阿尔卑斯山前缘地区的地质灾害问题进行了研究分析，并对其发生地质灾害的风险进行了区域等级划分[5]。

1 研究区概况

攀枝花市位于四川省的西南地区，气候温暖，属于亚热带季风气候，东接凉山，南邻云南，地跨东经100°00′～104°00′，北纬26°00′～29°45′。地势西高东低，北高南低，该区域部分矿山坡度大，地形较陡，不良地质现象发育，因采矿引发的矿山环境问题也较为严重。

2 矿山地质灾害危险性评价

2.1 评价单元的确定

笔者考虑到攀枝花市复杂的地质地理环境特征，选取2 km×2 km的网格单元作为攀枝花市矿山地质灾害危险性评价的评价单元。

2.2 矿山地质灾害评价指标因子的选取

笔者将地质灾害密度分为3级，分别为低密度区、一般密度区、高密度区[6]。将攀枝花的地形坡度分为3个等级，分别为0～15°、15°～30°、>30°。将攀枝花的年降雨量分为3个等级，分别为818 mm～900 mm、900 mm～1 000 mm、1 000 mm以上。将攀枝花地层岩性分为3种类型，分别为软性岩性、硬性岩性和软硬间夹岩性。攀枝花地区的矿山开采方式主要有3种，分别为地下开采、露天/地下开采联合开采、露天开采。将该地开采规模分为3种吨位等级，分别为0～10万t/年、10万t/年～50万t/年、50万t/年以上。将攀枝花市的矿产占地分为中转场地、固体废弃物场地和开采面3种方式。

2.3 攀枝花市矿山地质灾害危险性评价

2.3.1 层次分析法。层次分析法是美国运筹学家萨迪在研究工业部门对国家福利的贡献中提出来的，在当时不仅结合了网络系统理论，并且运用了多目标综合评价方法，是一种权重分析方法[7]。

2.3.2 评价指标体系的构建。笔者参照不同指标选取的原则与方法，将影响攀枝花市矿山地质灾害发生的指标层分为3层，分别为目标层、准则层和子准则层，由降雨量、坡度、地质灾害密度、工程地质岩组、开发占地、开采方式和开采规模7个指标因子构成，如图1所示。

图1 矿山地质灾害危险性评价的层次结构模型

2.3.3 评价指标分级。通过对影响攀枝花市矿山地质灾害的影响因子进行综合分析，结合前人对矿山地质灾害评价指标因子分级的标准，将选取的地质灾害密度、坡度、工程地质岩组、降雨量、开发占地、开采方式、开采规模7个评价指标因子分为3个等级，如表1所示。

表1 攀枝花市矿山地质灾害评价指标分级

图2 评价结果

2.3.4 单因子权重及加权叠加权重值的确定。在此基础上，基于AHP软件对影响攀枝花市矿山地质灾害危险性评价的单因子指标进行计算，得到单因子权重值，降雨量权重为0.020 6、坡度权重为0.041 3、工程地质岩组权重为0.111 8、开采规模权重为0.125 4、开发占地权重为0.328 6、开采方式权重为0.071 5。

通过对单因子评价指标进行加权叠加得到矿山地质灾害危险性评价综合权重值。

(1)

式(1)中Q为地质环境评价分值，W为评价因子权重值，F为评价因子等级[8]。

笔者采用AHP软件计算得出在影响攀枝花市矿山地质灾害发育的单因子权重值的基础上，采用公式中加权叠加得到影响矿山地质灾害发育的综合权重值，通过对评价指标因子权重值的分类，得到评价结果图，如图2所示。

3 结论

笔者以攀枝花市为研究对象，分析了研究区的地质地理环境特征和矿山开发开采现状，对因采矿活动引发的崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷矿山地质灾害发育现状进行了分析和研究，选取了地质灾害密度、坡度、工程地质岩组、开发方式、开采规模、开采强度、降雨量7个指标因子，采用层次分析法开展了攀枝花市矿山地质灾害危险性评价研究，得到攀枝花市矿山地质灾害危险性评价结果图，评价结果如下：①攀枝花市矿山地质灾害危险性较高和高危险区主要和矿山开发活动密切相关，矿山开发活动强烈的地区矿山地质灾害危险性较高。②攀枝花市地质灾害高危险区、极高危险区所处的区域位置相近，中危险区的区域面积有扩张的趋势。③矿山地质灾害危险区主要分布在仁和区的宝顶煤矿、东区的朱家包包铁矿、米易县的白马铁矿和花岗岩矿区等地区。