河北省礦山地質災害危險性評估基本方法研究

郝小林

（河北省地質工程勘察院，河北 保定 071051）

礦產資源對我國的經濟建設至關重要，河北省是一個礦產資源較豐富的地區，長期以來大規模和高強度的開發礦產資源帶動了河北省的經濟發展，礦山在帶來巨大社會和經濟效益的同時，對河北省的地質環境的影響也日益加劇。地質災害危險性評估是礦山開采的一個重要工作，是工程建設必不可少的一部分，滑坡、泥石流等地質災害給國家和人民帶來了巨大的損失，為減少這類情況發生，必須對礦山的開采以及周邊的地質環境進行合理的評估，對各種可能破壞礦山開采地區的地質環境進行合理的評估，以減少地質災害帶來的損失。礦山地質災害危險性評估與一般區域的地質災害評估方法不一樣，礦山地質災害危險性評估是針對礦山范圍的保護對象，以保護礦山環境為主要目標進行的礦山地質災害危險性評估。對礦山地質災害危險性評估是對該地區的以往地質資料的綜合分析，了解該礦區的基本地質條件，以此對礦區的危險性進行評估，并對新建礦山場地的適宜性進行評估，其中包括現狀評估、預測評估和綜合評估三個內容，傳統的礦山地質災害危險性評估方法危險性評估不準確，對于存在的危險情況不能有效分析，基于此，對河北省礦山地質災害危險性評估基本方法進行設計。

在收集河北省礦山基本資料的基礎上，確定了地質災害危險性評估范圍，并采用SIUD分析法對河北省礦山的地質災害危險性進行評估，通過該方法大大提高了災害危險性評價的準確性，對河北省礦山地質災害危險性評估能夠有效預防、減輕或者避免地質災害帶來的損失，具體的危險性評估方法設計如下所示。

1 河北省礦山地質災害危險性評估基本方法設計

1.1 確定危險性評估范圍

在進行評估之前，確定危險性評估范圍，首先對礦山的基本資料進行收集，對礦山的地理位置、經濟發展狀況、礦山以往開采方式、采空區范圍以及礦山開采現狀信息進行采集。主要對礦山地質環境的背景信息進行采集，主要對礦山的地層巖性和地質構造情況進行采集，原因是礦山開采造成的地質災害與當地地質構造[1]有很大的關系，一般情況下，地質構造簡單、地層巖性較好的地區對地質環境破壞較小。除此之外，對河北省礦山的水文地質條件進行了解，開采區的水文地質是地質環境的一項重要的內容。對采集的資料進行分析，以確定礦山的地質環境條件的復雜程度，并結合其他地質災害資料對該地的地質災害進行分析。在上述基本資料采集的基礎上，根據礦山地質環境現狀、礦山地質災害種類和災害會影響到的范圍、影響程度等，來確定該地地質災害的范圍和災害級別[2]，進行評估時，如果危險性僅僅存在該礦山用地范圍內，按照礦山的用地范圍進行評估，礦山地區的崩塌、滑坡的評估以斜坡帶為限，泥石流的評估范圍以流域面積為準，在確定危險性評估范圍后，對礦山地質災害的危險性進行評估。

1.2 實現礦山地質災害危險性的評估

在確定危險性評估范圍的基礎上，進行危險性評估，對地質災害發育程度和危險程度進行分析評判，通過地質災害危險性評估，確定地質災害的活動參數，在圈定地質災害危害范圍的基礎上，劃分危害強度，并對地質災害危險性分區圖進行編制，為評估地質災害破壞損失程度以及規劃、部署、實時地質災害防治工作提供科學依據。首先分析風險區域至災因子發生的時間、范圍、輕度、頻率的概率，根據破壞程度推測各種損失的可能性數值，采用SIUD分析法對礦山的地質災害危險性進行評估，首先對崩塌、泥石流進行定性分析，當滑坡面為平面或者為簡化平面時，應用力學理論，通過力學平衡計算[3]，得出穩定系數，計算公式如下：

公式（1）中，K 代表斜坡的穩定系數[4]，β代表斜坡坡腳，當K≥1時，斜坡處于穩定狀態，其數值越高，相對的穩定程度也高，當K≤1時，斜坡相對不穩定，會有失穩現象發生。

對泥石流活動概率分析通過兩步進行分析，根據該地區泥石流的地貌條件、地質條件等主要因素的臨界值，判定評價對象是否是泥石流，計算公式如下：

公式（2）中，Gx代表評價因子，v2代表區域的泥石流地貌條件，ji代表因素臨界值，此次計算不做定向分析。

在此基礎上，對泥石流活動的可能性進行評價，根據情況出現的概率，確定泥石流會發生的概率。

在此基礎上，采用平衡方程[5]，對河北省礦山地質災害整體危險性進行評估，計算公式如下所示：

公式（3）中，Fe代表區域地質條件，i 代表判定因子，q 代表河北省礦山的歷史情況，此次計算不做定向分析。

通過上述計算，實現對河北省礦山地質災害危險性的評估，通過該方法實現對河北省礦山的地質災害的危險性準確預估，為礦山開采活動提供指導，具有一定的實際應用意義。

2 實例對比分析

上述設計只是從理論上證明了此次設計的有效性，為了證明此次設計的方法具有一定的實際應用意義，將上述方法進行實際應用。同時，為了保證此次實驗的嚴謹性，將傳統的危險性評估方法和本文設計的危險性評估方法進行對比。實驗位置采取河北省某地礦山，該礦區常發生泥石流、滑坡等情況，用兩種方法對該地區的地質災害進行評估，主要對比兩種方法評估的準確性，實驗對比結果如圖所示：

圖1 準確率對比

由圖1可知，傳統的地質災害評估方法在進行評估時，準確性較低，對于地質災害危險性分析能力較差，而本文設計的地質災害危險性評估方法在進行評估時，準確性較高，對于該地區的地質災害能夠很好的評估出來，有效發現該地區隱藏的地質災害，能夠為河北省礦山開采和治理提供準確的幫助，具有一定的實際應用意義。

3 結束語

綜上所述，礦山地質災害危險性評估對于礦山開采行業具有重要的意義，針對傳統的地質災害危險評估方法準確性低的情況，設計了一種新的地質災害危險性評估方法，該危險性評估方法能夠發現礦山中的地質災害問題，為礦山開采提供防止地質災害的措施和建議，為礦山開采活動提供科學依據。礦山地質災害為新型評估，是一項難度較大的新型技術工作，需要在不斷的實踐過程中進行完善，希望通過本文提出的危險性評估方法能夠為河北省礦山開采工作提供一定的幫助，推動河北省礦山開采行業的發展。