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随着我国国民经济持续稳定的高速增长,国家对矿产品的需求量显著增大,矿山工程活动规模范围随之迅速增大,但是由于规模范围的增大以及不合理的开采活动,导致了人类矿山工程建设与地质环境之间的矛盾日益尖锐,矿山地质灾害问题日趋严重。崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害在矿山频繁发生,给国家、矿山企业以及附近的广大人民群众造成了重大的损失,并产生了不良的社会影响,严重制约了国民经济和矿山企业的可持续发展。因此,必须开展矿山地质灾害危险性评估研究,最大限度地减轻其危害,这已成为当前一项重要的任务。
矿山地质灾害危险性评估是一项起点高、难度大和实践操作性强的工作。目前对其评估工作路线、方法、内容及深度,国内外尚无标准和规范,需要在实践中逐步探索和完善。矿山地质灾害危险性评估的高难度性就在于它是一个由多种不确定影响因素组成的复杂体系,其影响因素具有复杂性、相互关系及模糊性、灰色性特点。
本文针对矿山地质灾害的特点,拟对矿山地质灾害危险性评估方法进行系统研究,从我国金属矿山建设项目的实际出发,探索适合我国矿山地质灾害危险性评估的评价指标体系和方法研究,着重从评估内容、程序和方法上分析矿山地质灾害危险性评估理论体系和评估存在的问题,并结合柿竹园有色金属矿山实例来验证该评估理论体系的可行性,从而为矿山地质灾害的防治以及矿山建设用地的审批提供科学依据和合理建议。
以柿竹园有色金属矿山地质灾害为研究对象,按两种评估模式对地质灾害危险性进行了评估:(1)单种地质灾害危险性评估;(2)多种地质灾害危险性综合评估及区划研究。首先在研究区内现场调研,收集有关的地质环境资料的基础上,阐述了研究区地质环境条件和地质灾害类型、规模及发育分布特征,为地质灾害危险性评价奠定了基础。基于对矿山地质灾害分布发育特征的调查分析,评估区地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、泥石流和岩溶地面塌陷等几种类型,无地裂缝、采空地面塌陷等类型的地质灾害。在对评估区内崩塌、滑坡、泥石流沟和地面塌陷等单种地质灾害危险性预测评估中,分别确定出各类地质灾害危险性评估的层次指标体系,给出了各评价指标的分级标准,利用层次分析法确定评价指标的权值,运用模糊综合评判法对各类地质灾害危险性进行了预测评估。最后,在崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷等单种地质灾害危险性评价的基础上,对研究区地质灾害危险性进行综合评估及危险性分区,构建了矿山地质灾害综合评估的指标体系,并给出各评价指标对应各评价危险性级别的基准界限值。结合定性分析,将研究区用栅格数据处理方法通过划分基本评价单元建立地质灾害区划模型,再分别运用两级模糊综合评判法和灰色聚类分析两种定量评估方法获得各基本评价单元的危险性等级,从而根据各单元的危险性等级进行区域危险性区划。柿竹园有色金属矿山地质灾害危险性评估实例研究表明,用模糊综合评判和灰色聚类分析这两种方法分析计算地质灾害危险性等级,所获得的评估结果基本一致,仅少数基本评价单元的结果有一定差异(这与所采用的评估方法中的指标权重有一定关系)。可见,本文提出的研究思想和方法有较强的实用性,有助于地质灾害危险性评估研究。该课题的研究,对今后矿山地质灾害危险性评估的开展有较高实用价值,对于矿山建设具有一定工程指导意义。同时,本文的这一研究对矿山环境地质研究也具有借鉴作用。