淺談礦山地質(zhì)災(zāi)害評估方法

萬國仁

摘要

本文針對礦山自然斜坡、人工切坡、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷和地面裂縫地質(zhì)災(zāi)害，分別按地質(zhì)分析法或地質(zhì)分析法、量化評估法和綜合評估法，闡述了對這些地質(zhì)災(zāi)害評估過程。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)分析法量化評估法地質(zhì)特征

中圖分類號： X936 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

前言

礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估包括礦山地質(zhì)災(zāi)害評估、地質(zhì)災(zāi)害造成損失評估、地質(zhì)災(zāi)害危險性評估、礦山開采適宜性評估和防治措施等內(nèi)容。其中：礦山地質(zhì)災(zāi)害評估既是地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的基礎(chǔ)，更是其評估最重要的環(huán)節(jié)。然而，如何選用恰當(dāng)?shù)脑u估方法，來求得到地質(zhì)災(zāi)害評估的正確結(jié)論，是目前在地質(zhì)災(zāi)害評估中遇到的一個重要的課題。筆者在多年地質(zhì)災(zāi)害危險性評估和礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理方案編制的實踐中，經(jīng)過不斷改進(jìn)，現(xiàn)采用以下評估方法。

一、自然斜坡失穩(wěn)的可能性

自然斜坡穩(wěn)定性評估采用在地質(zhì)分析評估、自然斜坡穩(wěn)定性量化評估的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行自然斜坡失穩(wěn)可能性的綜合評估。

1、自然斜坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析法評估

依據(jù)自然斜坡地層巖性和產(chǎn)狀，斷裂、節(jié)理、裂隙發(fā)育特征，軟弱夾層巖性、產(chǎn)狀，風(fēng)化殘坡積層巖性、厚度，斜坡坡度、坡向，地層傾向與斜坡坡向的組合關(guān)系，斜坡地表水對斜坡的影響，構(gòu)成崩塌、滑坡結(jié)構(gòu)面的邊界條件、坡體異常情況等地質(zhì)特征，進(jìn)行綜合分析評估。其中，對有下列情況之一者，視為可能失穩(wěn)的斜坡。

1）有各種類型的崩滑體；

2）斜坡巖體中有傾向坡外、傾角小于坡角的結(jié)構(gòu)面存在；

3）斜墳被兩組或兩組以上結(jié)構(gòu)面切割，形成不穩(wěn)定棱體，其棱體線傾向坡外，且傾角小于斜坡坡角；

4）斜坡后緣已產(chǎn)生拉裂縫；

5）順坡向卸荷裂隙發(fā)育的高陡斜坡；

6）岸邊裂隙發(fā)育、表層巖體己發(fā)生蠕動或變形的斜坡；

7）坡足或坡基存在緩傾的軟弱層；

2、自然斜坡穩(wěn)定性量化評估

以野外收集的相關(guān)地質(zhì)參數(shù)作為評價因子，根據(jù)自然斜坡穩(wěn)定性量化評判標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行自然斜坡穩(wěn)定性分級。

3綜合評估

綜合自然斜坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析、量化評判結(jié)果，依據(jù)“就上原則”，確定最終自然斜坡穩(wěn)定性等級。

二、人工切坡失穩(wěn)的可能性

人工切坡是在自然斜坡上人為挖掘后形成的斜坡。人工切坡評估方法在地質(zhì)分析法、人工切坡穩(wěn)定性量化評估的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行人工切坡失穩(wěn)可能性的綜合評估。

1、人工切坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析評估

依據(jù)人工切坡高度、坡度及上述自然斜坡的地質(zhì)特征，進(jìn)行綜合分析評估。其中，對有下列情況之一者，視為可能失穩(wěn)的斜坡。

1）有各種類型的崩滑體；

2）人工切坡巖體中有傾向坡外、傾角小于坡角的結(jié)構(gòu)面存在；

3）人工切坡被兩組或兩組以上結(jié)構(gòu)面切割，形成不穩(wěn)定棱體，其棱體線傾向坡外，且傾角小于斜坡坡角；

4）人工切坡后緣已產(chǎn)生拉裂縫；

5）順坡向卸荷裂隙發(fā)育的高陡人工切坡；

6）岸邊裂隙發(fā)育、表層巖體己發(fā)生蠕動或變形的人工切坡；

7）、人工切坡足或坡基存在緩傾的軟弱層；

2、人工切坡穩(wěn)定性量化評估

以野外收集的相關(guān)地質(zhì)參數(shù)作為評價因子，根據(jù)人工切坡穩(wěn)定性量化評判標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行評估分級。

綜合人工切坡穩(wěn)定性地質(zhì)分析、量化評判結(jié)果，依據(jù)“就上原則”，確定最終人工切坡穩(wěn)定性等級。

三、崩塌

依據(jù)擬評估區(qū)地形地貌、巖體巖性、風(fēng)化程度，地質(zhì)構(gòu)造，巖體結(jié)構(gòu)類型，巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、閉合程度、力學(xué)屬性、延展及貫穿情況、組合關(guān)系，大氣降水、水文和地震等地質(zhì)環(huán)境條件，進(jìn)行崩塌預(yù)測評估。對已存在的崩塌，在依據(jù)其地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，再根據(jù)崩塌分布、形態(tài)、規(guī)模、變形活動特征、主要誘發(fā)因素、形成機制，進(jìn)行穩(wěn)定性評估。

四、滑坡

依據(jù)擬評估區(qū)地貌形態(tài)及其演變過程，巖土狀態(tài)，裂縫產(chǎn)狀、深度、寬度、產(chǎn)生時間、切割關(guān)系和力學(xué)屬性，大氣降水、地表水體、地下水、泉水出露地點及流量等地質(zhì)環(huán)境條件，進(jìn)行滑坡預(yù)測評估。對已存在的滑坡，在依據(jù)其地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，再根據(jù)滑坡壁、滑坡平臺、滑坡舌、滑坡鼓丘情況，滑痕指向、傾角，滑帶的組成，滑坡的主滑方向、主滑段、抗滑段及其變化情況，滑動面的層數(shù)、深度和埋藏條件，主要誘發(fā)因素，形成機制，進(jìn)行穩(wěn)定性評估。

五、泥石流

溝谷泥石流易發(fā)性評估方法是在地質(zhì)分析、溝谷泥石流易發(fā)性量化評估的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行溝谷泥石流易發(fā)性的綜合評估。

1、溝谷泥石流易發(fā)性地質(zhì)分析評估

依據(jù)溝谷的地形地貌特征，地層巖性、風(fēng)化程度，地質(zhì)構(gòu)造，松散堆積物的物質(zhì)組成、分布和儲量，水源類型、水量、匯水條件，滑坡、崩塌、巖堆等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育情況，流通區(qū)溝床縱橫坡度，溝床兩側(cè)山坡坡度、穩(wěn)定程度，溝床的沖淤變化和泥石流的痕跡，開礦棄渣、修路切坡、砍伐森林、陡坡開荒及過度放牧等人類活動情況等地質(zhì)環(huán)境條件，進(jìn)行溝谷泥石流易發(fā)程度預(yù)測評估。對已存在的泥石流，在依據(jù)其地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，再根據(jù)泥石流發(fā)生時間、頻數(shù)、分布、形態(tài)、規(guī)模、變形活動特征、主要誘發(fā)因素、形成機制，進(jìn)行泥石流穩(wěn)定性評估。

2、溝谷泥石流易發(fā)程度量化評估

以野外地質(zhì)調(diào)查收集的相關(guān)要素作為評價因子，按溝谷泥石流易發(fā)程度量化標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行評估，確定其易發(fā)程度等級。

3綜合評估

綜合溝谷泥石流易發(fā)程度地質(zhì)分析、量化評估結(jié)果，依據(jù)“就上原則”，確定最終溝谷泥石流易發(fā)程度等級。

六、地面沉陷

地面塌陷包括巖溶沉陷和采空沉陷。

1、采空沉陷

依據(jù)擬評估區(qū)礦層的分布、層數(shù)、厚度、深度、埋藏特征和開采層的巖性、結(jié)構(gòu)，礦層開采深度、厚度、時間、方法，頂板支撐，采空區(qū)塌落、充填程度、積水程度及采空區(qū)附近的抽、排水情況等地質(zhì)環(huán)境條件，進(jìn)行采空沉陷預(yù)測評估。對已存在的采空沉陷，在依據(jù)其地質(zhì)特征條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)采空沉陷分布、規(guī)模、變形活動特征、主要誘發(fā)因素、形成機制，進(jìn)行其穩(wěn)定性評估。

2、巖溶沉陷

巖溶沉陷易發(fā)程度的評估方法，是在地質(zhì)分析法、巖溶地面塌陷易發(fā)程度量化評估的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行巖溶地面塌陷易發(fā)程度綜合評估。

1）巖溶地面塌陷易發(fā)程度地質(zhì)分析評估

依據(jù)擬評估區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育情況、分布規(guī)律及巖溶水環(huán)境條件，土層厚度與下伏基巖巖溶特征，地表、地下水活動動態(tài)及其與人為因素的關(guān)系等地質(zhì)環(huán)境條件，進(jìn)行巖溶地面塌陷易發(fā)程度的評估。對已存在的巖溶地面塌陷，在依據(jù)其地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，再根據(jù)巖溶地面塌陷的分布、形態(tài)、規(guī)模、變形活動特征、主要誘發(fā)因素、形成機制，進(jìn)行其穩(wěn)定性評估。

2）巖溶地面塌陷易發(fā)程度量化評估

以野外地質(zhì)調(diào)查收集的相關(guān)要素作為評價因子，依據(jù)巖溶地面塌陷易發(fā)程度量化評價標(biāo)準(zhǔn)表，進(jìn)行評估。

3）綜合評估

綜合巖溶地面塌陷易發(fā)程度地質(zhì)分析、量化評估結(jié)果，依據(jù)“就上原則”，確定最終巖溶地面塌陷易發(fā)程度等級。

七、地面裂縫

依據(jù)地形地貌、地層巖性、構(gòu)造、采空區(qū)分布、地下水開采情況，單縫發(fā)育規(guī)模和特征，群縫分布特征和分布范圍，地面裂縫成因類型和誘發(fā)因素和發(fā)展趨勢，變形活動特征，進(jìn)行地面裂縫穩(wěn)定性評估。

結(jié)論

文章較系統(tǒng)、全面地闡述礦山自然斜坡、人工切坡、崩塌、滑坡、泥石流、采空沉陷、巖溶沉陷和地面裂縫地質(zhì)災(zāi)害的評估方法，這些評估方法具體、客觀、可操作性強，對礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1]張琦，關(guān)于礦山地質(zhì)災(zāi)害危險性評估中幾個主要技術(shù)問題探討[J].化工礦產(chǎn)地，2005，27（2）：103-108.

[2]劉芳芳，鄒繼興.地質(zhì)災(zāi)害評估的內(nèi)容方法及發(fā)展趨勢.河北理工學(xué)院學(xué)報，2006年04期.

[3]鄶開富，徐文斌.地質(zhì)災(zāi)害評估技術(shù)方法探討.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010 NO.10.

[4]李慶海.地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010 NO.4