矿山水工环地质灾害风险评估方法研究

郝小栋

（山西省地质调查院，山西 太原 030006）

矿山水工环中包括了水文地质、工程地质及环境地质，水文地质及工程地质存在着问题的时候，会带来严重的地质灾害问题，引起安全事故。在当前矿山施工中需要结合水工环地质灾害进行风险评估，借助有效的方法来评估其中的风险情况，可为矿山水工环地质灾害风险预防提供相应的参考依据。

因此，应对矿山水工环地质灾害风险评估方法进行分析，采取恰当的措施来获取相关的信息，为灾害风险预防及治理带来保障，进而为矿山施工的安全进行提供支持[1]。

1 水工环地质灾害概述

水工环地质灾害涉及范围比较大，引起水工地质灾害的原因比较多，比如，工作人员在工作中技术操作错误，开展矿山开采施工前，没有对场地的各项因素及条件进行全面检测，仅仅盲目地开展工作，无法保证施工的安全性。在实际施工中人员自身的专业能力不足，对施工现场范围内的地质造成了破会啊，会使场地中的土地变得松软，导致结构被破坏，导致水工环地质灾害问题产生，对工程的质量及进度产生了一定的影响，还会给周围的群众带来影响[2]。管理人员应使提升施工人员的素质能力，并且全面开展矿山水工环地质灾害风险评估工作，避免在实际作业中带来安全问题。

2 矿山水工环地质灾害危险程度

矿山水工环地质灾害危险程度中包括了三种，分别为大、中、小，在评估矿山水工环地质灾害危险性的时候，可结合不同的评估因素各项参数来明确地质灾害的危险程度，根据获得数据与标准之间进行比较，使评估结果更加准确。经过对不同等级的危险性矿山水工环地质灾害的分析可为预防及治理工作提供参考依据，低危险等级的地质灾害所带来的影响比较小，中等危险的地质灾害可进行轻度的工程施工，而在施工过程中应尽量减小由于施工造成的地质灾害影响。高等危险地质灾害不适合开展任何施工活动，还需借助有效的防护措施机械能保护，避免地质灾害加剧带来更加严重的问题。

3 影响水工环地质灾害危险性评估的主要因素

3.1 地形地貌

进行水工环地质灾害风险评估的时候，地形地貌对工作进度及质量产生了一定的影响，当工作人员在开展勘探工作的时候不考虑地形地貌带来的影响，水工环地质灾害风险预警评估会受到较大的影响。

地质勘探工作人员在进行水工环地质灾害风险预警评估的时候，需要对场地的地形地貌进行全面勘探，对具有特殊性、危险性的地点进行全面的勘探及检测。比如，在进行山体隧道勘探工作的时候，山体中存在着斜坡，勘探人员应将标记明确，并且将其加入到水工环地质灾害风险预警评估表，防止水工环地质灾害问题产生。在开展勘探工作的时候，勘探工作人员应对场地中的地形地貌全面了解，使水工环地质灾害风险预警评估的准确性得到保障，进一步提高勘探工作的质量。

3.2 地质灾害发展

水工环地质灾害风险预警评估的质量对勘探工作有着直接的影响，在开展地质勘探工作的时候，多数勘探工作人员仅仅对地质灾害发生面积较大的情况有所重视，对于一些影响程度小的灾害问题，缺少对其详细分析，部分人员对其判断存在着错误，影响了风险评价的准确性[3]。比如，在开展勘探工作的时候，人员发现了土质比较松软的时候，判断不会存在灾害可能性，但是实际上可能会引起塌陷等问题。在缺少全面的分析的情况下，无法保证地质灾害风险评估的可靠性，也会对矿山作业的进行带来影响，产生较大的问题。

4 矿山水工环地质灾害风险评估方法

4.1 选择矿山水工环地质灾害风险评价因子

可结合矿山水工环地质灾害的机理及特点，选择与水工环地质灾害之间有着一定联系的因素来进行分析，比如地下水的水位及水量等，为矿山水工环地质灾害判断提供参考依据。地下水在地质分析中有着重要的参考价值，当在矿山开采环境下的时候，地质结构会受到一定的影响，比如应力平衡情况下采矿区域受力产生了不均匀的特点，这使岩体受到影响，产生裂隙，并且使地下水从中流出。浅层地下水系统有着修复性，在含水层受到了影响之后，该系统可使水资源排出的方式达到平衡的要求，带来泥石流等地质灾害问题，可根据地下水水量产生的变化情况来分析水工环地质灾害问题。含水层是浅层地下水资源聚集的区域，当在开采过程中对隔水层产生了影响的时候，会使含水层出现变化，其中的水资源可在缝隙中喷出。同时，在开采作业完成后，会出现采空区，这种情况下会使含水层中水压受到影响，当超出了一定范围，这使水资源大量喷涌，造成地质灾害问题。可将地下水水位、水量以及水压作为矿山水工环地质灾害风险评估的因子。

4.2 建立矿山水工环地质灾害风险评估矩阵

由于原始数据测量尺度存在着差异，难以确定各评价因子如何引起矿上水工环地质灾害问题，为了使三因子信息综合，保证评估结果的合理性，可选择信息量法来进行评价因子的数据转化，建立评估矩阵，使矿山水工环地质灾害风险评估得到有效的支持。

结合矿山水工环地质灾害存在的区域，获取其中的各项信息，对影响了地质情况的因素全面分析，并且将其数据转化，获得相应的信息量，之后结合其大小来得到地质灾害评级因子及地质灾害产生的关联程度结果，根据该结果来进一步福恩熙。应对评价变量的性质进行明确，将评价因子作为其中的数据展开分析，其中应保证数据测量尺度之间的统一性。

其中C表示评价因子特征向量，A表示评价因子，在水工环地质灾害风险评估中应使决策分析定量化，建立模糊分析矩阵，根据模糊分析标度原则，利用1-9比率标度来对比分析指标，建立矿山水工环地质灾害风险评估矩阵。

4.3 建立矿山水工环地质灾害风险评语集

在建立评估矩阵后，应建立评价语集。对矩阵进行求解，输出与矩阵解相近的评价语。在评价语集中应结合评价规则来对水工环灾害给出总结的评价结果，结合评价因子权值来建立矿山水工环地质灾害风险评语集。

其中v2表示了水工环地质灾害较高风险等级，vn表示的是水工环地质灾害风险最低的等级，在求解的时候使用粒子群方法，在应用中有着较多的优势，可对矿山水工环地质灾害风险评估矩阵求解起到有效的作用，在运用该方式求解后，可自动选取与矩阵值相近的评语，实现对矿山水工环地质灾害风险评估的目标。

5 预防水工环地质灾害问题的有效措施

5.1 开展水文地质环境的勘探工作

水文地质环境勘探的进行对水工环地质灾害风险评估有着直接的影响，地质勘探工作人员在开展工作前应制定好勘探方案，明确人员的分配要求，对各项工作任务合理安排。地质勘探人员在开展水文地质勘探的时候，应结合水文地质勘探获得数据来评估地质灾害发生情况[4]。比如，在矿山施工前，地质勘探人员需要对现场的地质情况全面了解，并且进行地质灾害风险评估工作，统计可能出现的地质灾害类型及面积等，使矿山工程的施工获得有效的支持。

5.2 落实工程地质环境的勘探工作

在施工中要求地质勘探技术人员结合矿山的情况及周边的地质情况开展调查工作，在其中勘探人员需要对勘探场地进行明确划分，还需严格地勘探各个划分区域。地质勘探人员应结合施工 方案来对勘探场地中的情况开展全面管理及检查工作，结合管理及检查结果来统计相关的数据，制作成水工环地质灾害风险评估表，在完成了水工环地质灾害风险评估表之后应进行二次检查，保证内容及数据无误，再将其交给负责人。在矿山施工要求地质勘探人员了解工程的现场位置，获取各项资料信息，对其进行分析。还需到实际现场中开展勘探工作，将获取的数据完整记录。通过对矿山地质勘探工作的落实，可使自然地质灾害发生的可能性降低，并且使水工环地质灾害风险评估得到保障，使矿山施工的进行得到支持，同时为施工的安全性带来保障，避免灾害的产生造成安全问题。

5.3 明确自然地质环境勘探工作

在工程施工前，地质勘探人员需要对场地的地质情况及周围的情况进行明确，保障调查的全面性，工作人员在完成了勘探工作之后，应结合获取的数据来进行地质灾害发生概率的分析统计，将统计后的数据制作成报表，再将报表交给相关负责人，由其来进行决策，使矿山施工的进行得到有效保障，为后期工作的开展提供了良好的条件[5]。比如，在进行矿山开采施工的时候，开采队伍应首先对矿山内部的土质情况、矿物埋藏地点、面积等有所了解。地质勘探人员提供的数据在其中发挥了重要的作用，可避免在开采过程中存在失误而造成自然环境及矿山内部受到严重影响的问题，还可降低自然灾害产生的概率。

因此，应将自然地质勘探工作落实，使勘探能够规范进行，为矿山施工的进行建立一定的基础，进而提升施工的整体水平。

6 对矿山不同类型水工环地质灾害的防治要求

在水环境地质灾害方面，可结合综合治理要求及预防要求开展工作，使废弃地生态恢复，合理对矿区的废弃土地资源进行利用，使用植树造林技术改良矿区的土地。可通过开展水文地质环境监测管理来维持地下水平衡，使环境地质调查工作顺利实施。为了实现地质保护及治理，应在开展工作前对矿山地质勘查工作全面实施，明确矿区的地质情况，在发生了变化的时候，应对地壳稳定性及地形条件方面的灾害进行有效的防治。第一，对于地震灾害，其中包括了直接灾害与间接灾害，从震中动物异常行为可预测震中即将来临的信息，震前微信号可借助专业设备获得，在地震预报中采用磁场探测、重力探测等方式，工作范围比较大，难度高。防震部门应做好地震预测工作，具备探测意识，开展地质防治的管理，准确地发现震前的预警信号，实现对矿山财产安全的保护，为人员的安全带来保障，避免安全问题的产生。第二，对于山体崩塌及滑坡灾害，这些情况发生会对交通产生较大的影响，降低了救援的效率，同时使死亡率提高。需要开展灾害防治工作，做好监督管理，对采矿使秩序全面规范。在施工完成之后，应进行复垦及绿化恢复工作，通常在一些地质灾害隐患区域内，需要设置警示标志，使矿工在施工中注意周围的情况，并且同步进行勘探。还需对山体崩塌及滑坡等灾害进行预警监测，建立完善的预警监测体系，以保障矿山施工的安全性。第三，对于地面塌陷灾害，其成因具有复杂性，结合其成因可将其划分成自然崩塌及人为塌陷两种，结合地质条件来将其分成岩溶塌陷和地面塌陷。砂土属于其中的主要类型，底面没有粘性，集中在了地下水及岩溶管道等区域内，地面塌陷有着连续性特点。当发生了地面沉降之后，会对建筑产生影响。需要全面开展防治工作，使其发挥出有效的作用。对于建筑开裂及地面变形等塌陷前兆，应针对性地进行建筑裂缝填堵，阻隔地面涌水。在灾害发生之后，需要对金矿开采合理安排，疏通河道，还需加强防洪设施的建设，建立沉降监测系统，开展通洞室回填以及河道防渗治理工作，以加强预防的效果。第四，对于地裂缝灾害，应对防治要点进行明确，避开地裂缝，可采取可行的措施来开展检查工作，准确地对地裂缝及建筑之间的安全距离进行测量。对引起建筑损坏的地面裂缝，可将建筑物构件拆除，开展特殊地基处理。对于微裂缝灾害，应做好居民聚集区域及流域的规划，开展巡查工作。在发现了凹痕的时候，应进行及时处理，避免漏水问题产生。对已经存在的地裂缝，可进行填土加固处理，还需做好防水工作，可避免地裂缝问题的产生。

7 结语

矿山水工环地质情况复杂，在施工中可能会产生地质灾害问题，带来了安全威胁，为了进一步预防地质灾害，需要全面落实风险评估工作。可结合地形地貌以及地质灾害发展特点来选择矿山水工环地质灾害风险评价因子，建立矿山水工环地质灾害风险评估矩阵，保证评估的准确性。还应开展水文地质环境的勘探工作，落实工程地质环境的勘探工作，明确自然地质环境勘探工作，保证施工的安全。