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礦山地質(zhì)技術(shù)論文:石料礦山地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)的認(rèn)識(shí)

[摘要]文章在認(rèn)識(shí)我國礦產(chǎn)資源狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)石料礦山可開采性前提進(jìn)行了綜合描述，包括地形地質(zhì)測(cè)繪、取樣和測(cè)試、試采三方面，隨后分析了進(jìn)行地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容并指出要采取積極的措施來不斷的改進(jìn)地質(zhì)勘查的技術(shù)，提高地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和效率。最后結(jié)合現(xiàn)有的找礦技術(shù)進(jìn)行分析，認(rèn)清找礦中存在的問題并提出了建設(shè)性建議。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)勘查 找礦工作 技術(shù)分析

1石料礦山地質(zhì)勘查方法和過程

（1）地形地質(zhì)測(cè)繪。為了較為真實(shí)地反映石料礦范圍內(nèi)和附近的地形、地貌狀況，需對(duì)石料礦山確定對(duì)應(yīng)比例尺的地形圖進(jìn)行實(shí)測(cè)和測(cè)量標(biāo)定礦區(qū)范圍一定范圍內(nèi)的重要建（構(gòu)）筑物的具體位置，利用地形圖能比較準(zhǔn)確地計(jì)算礦區(qū)范圍內(nèi)的石料儲(chǔ)量，進(jìn)行地形地質(zhì)測(cè)繪工作，具體包括：查明巖體或巖層的賦存狀態(tài)，礦區(qū)最低點(diǎn)與最高點(diǎn)的相對(duì)高差；巖石的花色品種及其變化規(guī)律、色斑、色線、有害礦物及有害巖脈、夾層情況及其變化規(guī)律；構(gòu)造及節(jié)理裂隙的發(fā)育情況及其對(duì)開采的影響，可能產(chǎn)生的荒料塊度；礦山開采條件，包括覆蓋物厚度、風(fēng)化帶和破碎帶深度，采場(chǎng)布設(shè)的方案，礦山公路的修筑里程及修筑條件等。

（2）取樣和測(cè)試。石料的取樣和測(cè)試項(xiàng)目有很多，本文選取裝飾性、荒料率和出料率三個(gè)主要方面進(jìn)行分析：①裝飾性，即花色和光澤度的確定是將磨光的樣品置于1.5m處目測(cè)，確定礦石顏色、花紋與光澤是否能達(dá)到商品的要求，與大批量樣品或標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)比，確定色調(diào)與花紋的穩(wěn)定性，要求在小范圍內(nèi)不能有顯著變化。同時(shí)，取樣點(diǎn)的密度和具體位置的布局要以能控制礦體中礦石花色的變化為標(biāo)準(zhǔn)。②荒料率即在一定范圍內(nèi)采出的荒料體積與該范圍內(nèi)的原礦體積之比。③出料率是出材率是每立方米荒料所能產(chǎn)生的有效石料的面積，它是由礦山實(shí)際采出的荒料送加工廠再處理后得出的。（3）試采。試采是在擬投資開發(fā)的礦山上，選擇有代表性的小塊地段進(jìn)行簡(jiǎn)單的手工或機(jī)械化采挖，判別礦山投資可能性的一種方法。試采過程中要隨試采進(jìn)展對(duì)采坑作詳細(xì)地質(zhì)記錄，采取樣品，進(jìn)行必要的測(cè)試，記錄其結(jié)果，并計(jì)算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生產(chǎn)的成本。

2石料礦山地質(zhì)勘查內(nèi)容分析

（1）踏勘選點(diǎn)。石料礦山選點(diǎn)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)和市場(chǎng)需求，通過路線調(diào)查，選擇礦體巖性簡(jiǎn)單、延展穩(wěn)定、斷裂構(gòu)造不發(fā)育、出露良好、覆蓋層薄、風(fēng)化淺、開采技術(shù)條件簡(jiǎn)單、交通運(yùn)輸相對(duì)方便以及開采對(duì)環(huán)境影響小、對(duì)公路、鐵路、通信線和人居安全有保障的區(qū)域，還要充分考慮礦山開采完畢后的復(fù)墾還綠條件，合理劃定勘查區(qū)范圍。

（2）地質(zhì)勘查。普通石料礦產(chǎn)勘查工作以地質(zhì)觀測(cè)研究為主，配合少量必要的探礦工程，填（測(cè)）制勘查區(qū)地形地質(zhì)圖，調(diào)查研究殘坡積覆蓋層和風(fēng)化層的厚度與分布規(guī)律，基本查明礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和斷裂構(gòu)造對(duì)礦體的破壞程度；調(diào)查開采技術(shù)條件，測(cè)試石料的理化質(zhì)量指標(biāo)，編制勘查地質(zhì)報(bào)告。地質(zhì)勘查的重點(diǎn)是對(duì)礦山發(fā)展不同階段的勘查工作，包括：①危機(jī)礦山接替資源的勘查，為了使礦山服務(wù)的年限得到延長，促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展，在重要的原材料和固體能源大中型礦山地區(qū)，要進(jìn)行大規(guī)模的危機(jī)礦山接替資源的勘察工作。②對(duì)礦山生產(chǎn)階段的勘查，礦山企業(yè)要對(duì)礦山服務(wù)的年限做好科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理、科學(xué)的對(duì)資源進(jìn)行開發(fā)和利用，擴(kuò)大資源儲(chǔ)量；做好礦山的摸底探測(cè)工作，擴(kuò)大找礦范圍；利用先進(jìn)技術(shù)，提高勘查效率。③綜合評(píng)價(jià)和勘查共伴生礦和尾礦，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和政策來規(guī)范礦產(chǎn)尾礦資源的利用，調(diào)查資源。④關(guān)閉階段的地質(zhì)勘查工作。礦山企業(yè)要嚴(yán)格的按照法律的規(guī)定保護(hù)好礦山的環(huán)境。在礦山的開采的活動(dòng)結(jié)束之前，閉坑的地址工作要做好，另外閉坑的地址報(bào)告要提交。

（3）原始編錄、綜合整理和報(bào)告編寫。地質(zhì)剖面測(cè)制、地質(zhì)填圖觀測(cè)點(diǎn)、探礦工程等原始編錄必須在實(shí)地（現(xiàn)場(chǎng)）進(jìn)行，取準(zhǔn)、取全第一性資料。各項(xiàng)原始資料應(yīng)及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收和綜合整理。工作質(zhì)量按現(xiàn)有的法律標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。勘查地質(zhì)報(bào)告做到內(nèi)容齊全、重點(diǎn)突出、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、真實(shí)可信。

3找礦工作分析

（1）找礦工作的重要技術(shù)分析。包括：①找礦方法的綜合利用和聯(lián)合解釋。從巖石的物理性質(zhì)差異的角度出發(fā)認(rèn)識(shí)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)和成礦規(guī)律時(shí)利用先進(jìn)的技術(shù)，在測(cè)量時(shí)用精密的地球物理儀器，這樣才能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。對(duì)于數(shù)據(jù)和圖標(biāo)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ瑢⒏呔鹊馁Y料圖譜輸出；為了達(dá)到高水平的解釋效果，要加強(qiáng)各個(gè)與地質(zhì)勘查工作相關(guān)的研究人員之間的密切的合作。②甚低頻電磁方法。這種方法方便快捷，勘察迅速，勘察的方式也比較靈活。首先用Fraser濾波等處理所測(cè)得的數(shù)據(jù)，將掩蓋區(qū)異常的地質(zhì)體和產(chǎn)狀以及展布的方向根據(jù)地質(zhì)研究控礦規(guī)律和礦體的賦存規(guī)律進(jìn)行有效的圈定，進(jìn)行礦體空間賦存部位預(yù)測(cè)，最后提供找礦額度依據(jù)。

（2）找礦工作存在的問題分析。我國地質(zhì)勘查經(jīng)過多年的發(fā)展，尤其是在進(jìn)行了地質(zhì)人才管理機(jī)制的改革后，地質(zhì)勘查得到了人才隊(duì)伍逐步精煉，已經(jīng)基本上能夠滿足我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。但是依然存在一些問題：①基礎(chǔ)地質(zhì)勘查工作投入相對(duì)較少，找礦缺乏基礎(chǔ)地質(zhì)資料保障。②尚未建立市場(chǎng)為主導(dǎo)的地質(zhì)找礦機(jī)制，地質(zhì)工作市場(chǎng)主體缺位。③地質(zhì)科技創(chuàng)新能力不足，專業(yè)人才結(jié)構(gòu)不合理。體現(xiàn)在專業(yè)使用不合理，技術(shù)人員和地質(zhì)勘查隊(duì)伍不穩(wěn)定等諸多方面。

（3）解決找礦工作問題的建議。建立適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)多元化的投資平臺(tái)，以地質(zhì)勘探為契機(jī)，建立一個(gè)統(tǒng)一的，有競(jìng)爭(zhēng)力的，開放、有序的礦業(yè)市場(chǎng)和交易平臺(tái)，建立對(duì)企業(yè)的重點(diǎn)在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的大型國有投資挖掘市場(chǎng)主體地位。

控制投資結(jié)構(gòu)，增加國家和地方地質(zhì)勘查業(yè)的政府投資，過濾投機(jī)性投資的政策引導(dǎo)，刺激社會(huì)資本。鼓勵(lì)各級(jí)地質(zhì)工作的實(shí)際投入水平，提高公眾福利，并加快技術(shù)水平。促進(jìn)地質(zhì)找礦工作的重大突破，必須符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的要求，遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)工作的法律規(guī)則，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的作用，充分發(fā)揮各方的積極性，按照新的工作思路，依靠政府調(diào)控和市場(chǎng)監(jiān)管來實(shí)施找礦工作。

4結(jié)束語

總之，充分認(rèn)識(shí)找礦工作中面臨的問題，做到“對(duì)癥下藥”，結(jié)合現(xiàn)有的找礦技術(shù)不斷的開拓新的有效的找礦的技術(shù)提高地質(zhì)勘查工作的效益，使礦產(chǎn)資源短缺的現(xiàn)狀得到緩解。實(shí)現(xiàn)勘查礦產(chǎn)資源的有效整合，地質(zhì)找礦要素的優(yōu)化組合和石料礦山企業(yè)的有效發(fā)展。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:關(guān)于礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中幾個(gè)主要技術(shù)問題的探討

摘要：當(dāng)前，只有針對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估工作，探討其中涉及的專業(yè)技術(shù)問題，才能有效降低地質(zhì)災(zāi)害造成的危害。本文簡(jiǎn)述了礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍的確定方法，列舉了礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，明確指明了礦山地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)的注意要素和實(shí)施建議。

關(guān)鍵詞：礦山 地質(zhì)災(zāi)害 危險(xiǎn)評(píng)估 技術(shù)問題 探討

礦山地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對(duì)礦山周邊居民的生產(chǎn)生活造成影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致人員傷亡事故的發(fā)生，還會(huì)對(duì)自然資源造成浪費(fèi)，不利于國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。近些年，我國大小礦山地質(zhì)災(zāi)害問題頻發(fā)，給國家和人們?cè)斐闪司薮蟮膿p失，嚴(yán)重影響了社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。國家必須要制定出一套切實(shí)可行的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估方案，運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)條件有效降低地質(zhì)災(zāi)害造成的不必要的損失。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍的確定方法

劃定礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍是災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估中的重要環(huán)節(jié)，能為后續(xù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。劃定評(píng)估范圍就必須要以計(jì)劃采礦用地范圍為依據(jù)，由礦區(qū)外緣向外擴(kuò)散一個(gè)特定范圍，當(dāng)遇到特殊的地段時(shí)，可以根據(jù)具體情況，將整個(gè)發(fā)育區(qū)和有可能造成事故的地區(qū)劃分到危險(xiǎn)評(píng)估范圍中。針對(duì)以下幾種情況，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍確定方法也存在差異。

1.1 露天開采礦井的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍

露天開采礦井常見的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、地陷、地裂、崩塌、瓦斯爆炸和地下透水等，除此之外，還有可能遭受到因露天礦井邊坡失穩(wěn)而引起的一系列二次災(zāi)害。所以，在研究推算露天開采礦井的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍時(shí)，一定要考慮到礦井邊坡穩(wěn)定性的問題，嚴(yán)密地計(jì)算出礦井邊坡的影響范圍，并以此為推導(dǎo)依據(jù)，確定露天開采礦井的災(zāi)害評(píng)估范圍。

1.2 地下開采型礦井的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍

地下開采型的礦井由于深入地下作業(yè)，在開采完成之后很容易形成采空區(qū)，使得礦井上覆巖層出現(xiàn)變形情況，從而引發(fā)一系列的地質(zhì)災(zāi)害。在研究推算危險(xiǎn)范圍的時(shí)候，一定要運(yùn)用專業(yè)的推導(dǎo)公式進(jìn)行運(yùn)算，并結(jié)合實(shí)際情況，周密地考慮到上覆土層的厚度等因素的影響，以此確定下地下開采活動(dòng)形成的地表裂隙范圍。

1.3 特殊地段的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍

當(dāng)勘測(cè)活動(dòng)遇到一些特殊的地段，如泥石流高發(fā)地段、地陷區(qū)等，工作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況和自身的經(jīng)驗(yàn)，將災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍擴(kuò)大到100米之外的安全地帶。

2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

2.1 危險(xiǎn)性較大的情況

一般來說，礦區(qū)周邊的溝谷區(qū)、具有發(fā)生滑塌事故的地形條件地帶和土地沙漠化嚴(yán)重地區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大。不僅如此，采礦礦層厚度和層數(shù)大小也是影響礦區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的重要條件。當(dāng)采礦礦層厚度超過十米、采礦層數(shù)超過兩層時(shí)，危險(xiǎn)系數(shù)將會(huì)直線上漲，大大增加了礦坑突水事故、瓦斯爆炸事故和礦山自燃事故的發(fā)生幾率，會(huì)對(duì)井下作業(yè)人員的人身安全造成巨大危害。除此之外，該地段還很有可能會(huì)出現(xiàn)泥石流災(zāi)害，對(duì)礦區(qū)周邊的自然環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

2.2 危險(xiǎn)性中等的情況

在礦區(qū)周邊的風(fēng)沙地貌區(qū)、曾經(jīng)出現(xiàn)大面積地陷災(zāi)害或具有輕度水土流失現(xiàn)象的地區(qū)較為容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。這些地區(qū)開采礦層厚度一般大于三米，但采礦層數(shù)僅為一層，上覆基巖和土層的厚度往往超過七十米，較為堅(jiān)固，不易發(fā)生形變。該區(qū)域的居住人口較少、密度較小，居住范圍較廣，人口分布較為分散。而且，這些地區(qū)基本不具備誘發(fā)泥石流的條件，相對(duì)來說較為安全。

2.3 危險(xiǎn)性偏小的情況

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)系數(shù)較小的地區(qū)往往不存在滑塌情況，水土流失情況也較為輕微。這些地區(qū)不僅開采礦層厚度小于三米、采礦層數(shù)只有一層，而且上覆基巖和土層的厚度超過七十米，極不容易對(duì)地表造成裂隙或其他地質(zhì)災(zāi)害，一般不具備泥石流的誘發(fā)條件，基本上不可能出現(xiàn)滑坡泥石流災(zāi)害。

3 礦山地質(zhì)災(zāi)害防治注意要素

相關(guān)部門進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作，主要是為了保障礦區(qū)周邊居民的人身財(cái)產(chǎn)安全不受到損害，最大程度上保護(hù)礦區(qū)周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境不受采礦活動(dòng)的影響，迎合了國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，能有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3.1 數(shù)字化礦山的運(yùn)用

數(shù)字化礦山平臺(tái)包含了許多系統(tǒng)（如圖一所示），它可以通過數(shù)據(jù)倉庫集成技術(shù)，建立完備的礦山數(shù)據(jù)資料中心，有效地整合和利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)。除此之外，還能夠借助地質(zhì)測(cè)量模型和三維仿真等核心技術(shù)，幫助降低礦井安全生產(chǎn)和管理難度，是一項(xiàng)十分實(shí)用的現(xiàn)代化技術(shù)。

數(shù)字化礦山是數(shù)字化地球在礦山開發(fā)中的應(yīng)用，通過在礦山范圍內(nèi)建立一個(gè)三維坐標(biāo)主線的方式，將礦山中的主要信息構(gòu)建成一個(gè)專業(yè)的礦山信息模型，幫助工作人員快速精準(zhǔn)地了解礦山中的各種信息。

一般來說，結(jié)合礦山安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠有效為礦業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、安全等提供原庫調(diào)用服務(wù)，能夠?yàn)榈V區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作提供技術(shù)支持，以達(dá)到減少工作人員的負(fù)擔(dān)、推動(dòng)工作進(jìn)度、提高工作效率的目的。

3.2 加強(qiáng)日常生產(chǎn)地質(zhì)管理工作

3.2.1 有效延長礦山壽命

礦產(chǎn)資源是短期內(nèi)的不可再生資源，一座礦山的礦產(chǎn)量有限，要想延長礦山的壽命，就必須要加強(qiáng)地質(zhì)管理工作，擴(kuò)大對(duì)盲礦和新礦床的找尋范圍，運(yùn)用科學(xué)化的技術(shù)手段，提高找礦的準(zhǔn)確度，結(jié)合新的理論和技術(shù)，盡可能地延長礦山的使用壽命，體現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀的重要思想，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。地質(zhì)技術(shù)管理工作還能解決由于礦山復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致零碎小礦體難以開采的問題，極大地提升了小礦體的回采率。

3.2.2 礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用

在地質(zhì)管理過程中，必須要采用有力措施、結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)回收率最大化。礦山在開工建設(shè)之前，必須要保證工作人員進(jìn)行實(shí)地考察以獲取健全的地質(zhì)數(shù)據(jù)資料，為后續(xù)評(píng)估工程提供充足的數(shù)據(jù)支持，達(dá)到防治礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的目的。

3.3 工程措施

在具體的防治過程中，應(yīng)該時(shí)刻提高警惕，盡量在災(zāi)害發(fā)生前進(jìn)行有效預(yù)警和防御措施，對(duì)于可以避免的地質(zhì)災(zāi)害盡可能地采取避讓的態(tài)度，如遇到實(shí)在避免不了的地質(zhì)災(zāi)害，則一定要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，制定出一個(gè)切實(shí)可行的災(zāi)害治理方案，以確保礦山工程的安全、順利運(yùn)行。

地質(zhì)災(zāi)害防治工程的技術(shù)類型主要可以分為三類（如圖二所示）：主動(dòng)型、被動(dòng)型和復(fù)合型。

4 結(jié)束語

綜上所述，近些年，我國大小礦山地質(zhì)災(zāi)害問題頻發(fā)，不僅對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展造成了惡劣影響，也給國家的自然資源和人民的人身財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大損失。國家必須要針對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害問題進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估工作，以有效降低地質(zhì)災(zāi)害造成的危害，使國家自然資源得到優(yōu)化配置。還應(yīng)該制定出一套切實(shí)可行的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估方案，分三種情況（露天開采礦井、地下開采型礦井和特殊地段）去劃定地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估范圍。可以通過對(duì)礦區(qū)周邊地區(qū)的地形、地貌特點(diǎn)開采礦層厚度和層數(shù)等信息，分析判斷出該地區(qū)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；還可以通過加強(qiáng)日常地質(zhì)管理工作、使用數(shù)字化礦山平臺(tái)等方式實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作，盡可能地避免不必要的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:露天開采礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)技術(shù)初探

[摘要]礦產(chǎn)資源開采對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的破壞日益嚴(yán)重，尤其對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的破壞影響十分深遠(yuǎn)，因此在強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的同時(shí)，應(yīng)運(yùn)用治理恢復(fù)技術(shù)來保護(hù)礦山周圍環(huán)境。本文簡(jiǎn)單介紹了露天開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境所造成的破壞，分析了相應(yīng)治理技術(shù)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]露天開采 地質(zhì)環(huán)境 治理恢復(fù)

對(duì)于露天開采礦山來講，土地資源和自然環(huán)境的破壞十分嚴(yán)峻，想要從根本上解決礦山周圍的環(huán)境問題，將土地生態(tài)功能恢復(fù)到合理水平，就需要開采方對(duì)礦山開采所破壞的自然環(huán)境進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，以及采用相應(yīng)技術(shù)手段來治理恢復(fù)，在保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境的同時(shí)預(yù)防重大地質(zhì)災(zāi)害事故，最終實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

1露天開采礦山所形成的地質(zhì)環(huán)境問題

露天開采礦山所形成的地質(zhì)環(huán)境問題主要分為以下幾點(diǎn)，首先是耗費(fèi)了大量土地資源，遭到破壞的土地?zé)o法得到有效利用，礦山原有生態(tài)系統(tǒng)被打亂，如果不利用技術(shù)手段進(jìn)行治理，土地便難以恢復(fù)成為可以帶來經(jīng)濟(jì)效益的土地，此外，礦山邊坡因開采而失去穩(wěn)定性，容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，露天開采后造成的廢棄物持續(xù)污染著礦山周圍的地質(zhì)環(huán)境。

開采礦產(chǎn)避免不了破壞原巖結(jié)構(gòu)，而采剝作業(yè)則讓邊坡巖體內(nèi)的原始應(yīng)力失去作用，進(jìn)而形成次生應(yīng)力場(chǎng)，在結(jié)合其它外因的共同影響下，邊坡巖體很容易出現(xiàn)變形，巖體穩(wěn)定性降低，最后發(fā)生散落、滑落甚至坍塌。隨著露天開采作業(yè)的深入，如果氣象驟變，例如發(fā)生強(qiáng)降雨或地震等，高邊坡在重力作用下很有可能誘發(fā)泥石流、滑坡等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。

2礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及治理手段

礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及治理的目標(biāo)在于使自然和經(jīng)濟(jì)綜合效益得到共同提升，礦山開采需要遵循一定原則，其中包括影響最小化原則、無害化原則等，注重生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和恢復(fù)，對(duì)嚴(yán)重破壞的自然環(huán)境要予以治理和重建，配合國家相關(guān)立法，最后讓礦山地形、邊坡、植被恢復(fù)到合格標(biāo)準(zhǔn)，與地區(qū)周邊環(huán)境保持一致。

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型、分布特征及其危害性，礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀與預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果，露采區(qū)為礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)防治區(qū)；排土場(chǎng)和工業(yè)場(chǎng)地為礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境次重點(diǎn)防治區(qū)；其他區(qū)域?yàn)榈V山地質(zhì)環(huán)境影響較輕區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境一般防治區(qū)。礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工程主要包括地質(zhì)災(zāi)害防治工程，含水層影響與破壞防治工程，地形地貌景觀影響與破壞防治工程，土地資源影響與破壞防治工程。預(yù)測(cè)開采后的采坑有引發(fā)崩塌的可能性。保護(hù)及治理措施必須根據(jù)露天開采環(huán)境而制定，結(jié)合礦山實(shí)際生產(chǎn)情況編制具體治理細(xì)則，因地制宜、綜合利用，以最小化投資贏得最大經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

2.1環(huán)境保護(hù)及治理任務(wù)目標(biāo)

根據(jù)露天開采礦山的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和綜合治理恢復(fù)目標(biāo)，可以將具體任務(wù)分類成以下幾點(diǎn)。

第一，全面評(píng)估周圍地質(zhì)環(huán)境，對(duì)當(dāng)前生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀全面調(diào)查，然后出具現(xiàn)狀評(píng)估。

第二，以露天開采作業(yè)進(jìn)度為基礎(chǔ)，編制配套的礦山地質(zhì)環(huán)境問題預(yù)測(cè)評(píng)估。

第三，結(jié)合現(xiàn)狀評(píng)估和礦山地質(zhì)環(huán)境問題預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果，將地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理加以區(qū)分。

第四，讓分區(qū)結(jié)果落實(shí)到露天礦山開采計(jì)劃當(dāng)中，總體部署地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及恢復(fù)工作分期目標(biāo)，包括對(duì)應(yīng)的階段與實(shí)施對(duì)象。

第五，按照分期目標(biāo)和實(shí)施對(duì)象來開展礦質(zhì)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及治理恢復(fù)工作。

2.2露天開采場(chǎng)地恢復(fù)治理

露天開采場(chǎng)地的恢復(fù)治理可以選擇對(duì)底層平臺(tái)進(jìn)行回填，而回填材料的選擇主要根據(jù)階段性開采作業(yè)形成的廢棄礦渣和剝離巖土，回填治理的高度并非時(shí)是將其還原，而是確保治理后的露天開采礦坑和廢棄采礦平臺(tái)具有合理的地面坡度，符合自然排水要求。

具體回填作業(yè)參考以下三個(gè)方面：首先，在露天開采臺(tái)階上設(shè)置排水溝，讓地表水經(jīng)過排水溝流向原有的排泄口，降低臺(tái)階積水。

此外，可選擇在未來開采作業(yè)中所形成的廢棄礦渣及剝離廢土對(duì)露天開采場(chǎng)地回填，各個(gè)采礦平臺(tái)表面全面用土覆蓋，厚度建議保持在0.3m。

最后，回填中可以根據(jù)廢棄礦渣大小，自下而上按照由粗到細(xì)的順序來進(jìn)行回填和碾實(shí)，防止表面廢石粒徑太大而造成滲透，最終地面設(shè)計(jì)坡度不應(yīng)大于10°，符合自然排水要求。

2.3治理排土場(chǎng)

剛落成的排土場(chǎng)很容易因暴風(fēng)雨而出現(xiàn)坍塌，礦區(qū)內(nèi)的廢棄礦渣和剝離廢土如果無序排放，其穩(wěn)定性很容易出現(xiàn)變化，所以可通過一定治理方法來實(shí)現(xiàn)防護(hù)：1.削坡整平 ，降低坡高和坡角，或者削坡整平；2.邊坡加固和支護(hù)3.為坡面設(shè)計(jì)排水溝，降低坡面因露天開采而形成的侵蝕及滑坡可能性。排土場(chǎng)治理過程中，需要充分利用開采作業(yè)前收集到得表土來覆蓋表層，如果沒有合適的表土，也可以用不具污染性的物料來覆蓋。

2.4治理土地植被

露天開采礦山會(huì)形成一些推積和挖損，地貌遭到破壞，影響原本的自然景觀，使礦山地形地貌與開采前發(fā)生變化，損壞了原有土地資源和地表植被。針對(duì)這一問題，在露天開采工程籌備階段以及挖損前，可選擇對(duì)即將受破壞的場(chǎng)地進(jìn)行表土剝離，首先把表土存放在客土場(chǎng)，等到恢復(fù)治理時(shí)再用表土進(jìn)行恢復(fù)。利用栽植技術(shù)將鄰行定植點(diǎn)錯(cuò)開，確保定植時(shí)苗干豎直，深淺得當(dāng)，填土后踩實(shí)，最后再覆蓋虛土。栽植深度最好超過苗木根頸，栽植后立即澆水，提高造林成活率，最后要實(shí)行一定撫育管理，保證造林成活率的同時(shí)，讓植被恢復(fù)到最佳水平，撫育內(nèi)容主要在于澆水、看護(hù)和松土，控制澆水量，不同干旱程度要適度選擇澆水，力求不旱不澇，然后防止病蟲，實(shí)現(xiàn)苗木成林。

3結(jié)束語

露天開采礦山會(huì)加劇地質(zhì)環(huán)境惡化，這是客觀存在的事實(shí)，因此我們應(yīng)當(dāng)充分重視這一問題，對(duì)開采作業(yè)產(chǎn)生的土地破壞、地形地貌景觀破壞以及植被破壞進(jìn)行治理，最大程度上防止礦山地質(zhì)環(huán)境的不斷惡化，讓開采作業(yè)取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，將因露天開采造成的生態(tài)環(huán)境問題及時(shí)有效的彌補(bǔ)和恢復(fù)。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:淺談礦山地質(zhì)環(huán)境治理方法與技術(shù)

摘要： 本文根據(jù)工程實(shí)踐，闡述了京昆高速沿線（保定段）礦山地質(zhì)環(huán)境治理方法與技術(shù)，對(duì)工程取得的成功經(jīng)驗(yàn)及工程中存在的問題進(jìn)行了分析和闡述，與業(yè)內(nèi)同行進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞： 礦山地質(zhì)環(huán)境；掌子面治理；采礦平臺(tái)治理；廢渣堆積邊坡治理

0 引言

京昆高速沿線保定段滿城縣境內(nèi)周邊建有多處建筑用白云巖礦山，礦山經(jīng)多年開采形成多處殘巖斷壁、采礦平臺(tái)、廢渣堆積邊坡及多處崩塌、不穩(wěn)定邊坡災(zāi)害隱患。礦山開采徹底改變了原生地形地貌和景觀，取而代之的是千瘡百孔、棄渣漫山的人文景觀，影響河北省對(duì)外形象。為改善京昆高速保定滿城縣境內(nèi)段的交通運(yùn)輸環(huán)境，確保京昆高速安全運(yùn)營，保定市國土資源局對(duì)其沿線建筑用白云巖露天礦山采取了關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)（搬遷）等管理措施，自2012年6月開始，先后開展了系列礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程，本文對(duì)相關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境掌子面治理、采礦平臺(tái)治理、廢渣堆積邊坡治理、綠化工程樹種選擇等方法與技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)取得的成功經(jīng)驗(yàn)及工程中存在的實(shí)際問題進(jìn)行分析和闡述，與業(yè)內(nèi)同行進(jìn)行探討。

1 掌子面治理工程方法與技術(shù)

保定滿城縣境內(nèi)段建筑用白云巖露天礦山，因采礦活動(dòng)形成的掌子面均為高陡巖質(zhì)邊坡，邊坡高度一般為10m～100m，邊坡角度一般為45°～75°，爆破開采在掌子面上形成厚薄不一、大小不等的危巖體，易發(fā)生崩塌或掉塊。

京昆高速公路距礦山地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)的距離一般在100m～1000m，部分治理工程局部位于爆破安全范圍以內(nèi)，因設(shè)計(jì)工作多回避爆破施工方案，工程中一般禁用爆破法施工。掌子面危巖清理及掌子面上種植池或臺(tái)階開鑿等一般采取人工結(jié)合機(jī)械的手段，因未受爆破震動(dòng)影響的巖層巖石堅(jiān)硬，工作面高且狹窄，決定了在掌子面上開鑿種植池或臺(tái)階十分困難，甚至不可能。但治理工程涉及的掌子面均在高速公路的可視范圍以內(nèi)，掌子面的治理效果直接決定了整體工程的治理效果。因此，掌子面治理工程既是工程的治理難點(diǎn)又是工程治理的重點(diǎn)，選擇有效、合理的治理方法與技術(shù)十分重要。

1.1 掌子面危巖清理

1.1.1 危巖清理方法與技術(shù) 掌子面危巖清理主要包括兩個(gè)方面：一是殘存在掌子面巖坎、巖腔或裂縫中的塊石和碎石；二是受爆破震動(dòng)影響或被裂隙切割形成的危巖體。工程設(shè)計(jì)一般根據(jù)掌子面的高度、危巖體數(shù)量和規(guī)模大小、坡面和坡頂松散物情況，綜合考慮確定清危方法和工藝。一般根據(jù)危巖實(shí)際情況，掌子面巖坎、巖腔或裂縫中的塊石和碎石，設(shè)計(jì)采用蜘蛛俠人工清理方法，主要工具為撬杠和鍬鎬；受爆破震動(dòng)影響或被裂隙切割形成的危巖體，因需清理量大，設(shè)計(jì)采用搭設(shè)綜合腳手架人工清理方法，主要工具為撬杠和千斤頂。

1.1.2 上述清危方法優(yōu)、缺點(diǎn) 人工結(jié)合機(jī)械手段清理危巖的方法，優(yōu)點(diǎn)是投入少，比較安全。缺點(diǎn)是坡面的大塊石、受爆破震動(dòng)及裂隙切割形成的危巖體，因體積大、需清理量大，人工無法徹底清除，宜留下安全隱患。為徹底消除掌子面崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患，對(duì)人工無法有效清除的較為集中的危巖體，建議設(shè)計(jì)之初即聘請(qǐng)具有相關(guān)資質(zhì)的單位編寫爆破專項(xiàng)設(shè)計(jì)，在保證高速公路運(yùn)營安全的前提下盡可能采取淺孔爆破法進(jìn)行清除。

1.2 掌子面綠化工程 以京昆高速沿線（保定段）礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)二期項(xiàng)目施工A包為代表工程，設(shè)計(jì)掌子面綠化工程為在掌子面上利用鑿巖設(shè)備等距（6m）開鑿種植臺(tái)階，開鑿臺(tái)階寬度一般0.6m，高一般0.8m，臺(tái)階上砌筑種植池，外緣用M10水泥砂漿砌筑水泥磚池壁，壁厚0.12m，高度0.4m，然后在種植池內(nèi)覆土，前后栽植爬山虎兩排，每延米栽植爬山虎幼苗5棵，以達(dá)到垂直綠化的目的（其他工程類似綠化方法為在掌子面上利用鑿巖設(shè)備鑿取種植池，“品”字形布置，種植池間距2m，行距不大于12m，種植池長、寬、深基本規(guī)格為1m×1m×1m，然后在種植池內(nèi)覆土種植爬山虎。

工程實(shí)踐表明，在高陡掌子面上利用鑿巖設(shè)備開鑿種植臺(tái)階，因巖石堅(jiān)硬、施工空間狹小，施工十分困難。人工開鑿臺(tái)階、臺(tái)階砌筑種植池綠化方法的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)掌子面全面綠化，綠化效果較佳；缺點(diǎn)是工藝煩瑣、施工困難、施工周期長、存在諸多不可預(yù)見因素。

2 采礦平臺(tái)治理工程方法技術(shù)

2.1 平臺(tái)整理 設(shè)計(jì)一般要求根據(jù)采礦平臺(tái)的現(xiàn)狀，“因地制宜”，“隨坡就勢(shì)”進(jìn)行平整，避免大開大挖，防止出現(xiàn)新的地質(zhì)環(huán)境問題。平臺(tái)整理以機(jī)械手段為主，輔以人工相結(jié)合。平臺(tái)整理宜充分利用掌子面治理工程形成的廢渣，粗粒鋪墊于底層、細(xì)粒鋪墊于頂層，回填廢渣宜采用推土機(jī)分層碾壓法，單次回填厚度不宜大于30cm，碾壓遍數(shù)3～4遍，壓實(shí)系數(shù)宜不小于0.93，廢渣回填總厚度以不小于1m為宜，以為生物工程綠化提供基礎(chǔ)條件。

2.2 覆土造地及植被綠化 采礦平臺(tái)覆土造地及植被綠化工程，設(shè)計(jì)多采用全覆土造地生態(tài)重建技術(shù)。這種方法是完整基巖土地復(fù)墾與生態(tài)重建最有效的方法，其工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，亦稱客土法。即從異地運(yùn)進(jìn)土壤，覆蓋在采礦平臺(tái)之上，客土厚度一般60cm以上，以利于植物生根發(fā)芽、成活為原則。

工程實(shí)踐表明，受場(chǎng)地地形條件等制約，掌子面清危工作多不徹底，掌子面殘留危巖與碎石在雨、雪等作用下仍可能崩滑，崩滑物有可能對(duì)平臺(tái)上的治理工程及重建植被造成較嚴(yán)重的破壞。因此，采礦平臺(tái)治理工程中建議在掌子面坡腳設(shè)計(jì)構(gòu)筑崩塌緩沖接收平臺(tái)，以降低坡面高差，盡可能避免掌子面崩滑物對(duì)平臺(tái)治理工程及植被造成破壞，并有效減緩坡面雨水對(duì)采場(chǎng)的直接沖刷。建議接收平臺(tái)坡面坡度宜在3°～5°之間控制，平臺(tái)寬度視掌子面坡腳廢渣儲(chǔ)量決定，高度不宜大于3m。另外，由于工程區(qū)域?qū)儆诘叵滤偷乇硭狈Φ牡貐^(qū)，為解決礦山土地復(fù)墾后植被生長用水問題，建議采礦平臺(tái)治理工程根據(jù)實(shí)際情況，利用平臺(tái)上的采坑盡可能設(shè)計(jì)建造蓄水池。此方面，京昆高速沿線（保定段）礦山環(huán)境治理一期項(xiàng)目施工A包，利用采礦平臺(tái)深坑建造了一集水池，取得了成功經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:地下開采礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理技術(shù)初探

摘要：礦產(chǎn)資源的不合理開發(fā)利用，產(chǎn)生了各種礦山地質(zhì)環(huán)境問題。文章以新鄭市井采煤礦為例，從開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害、對(duì)含水層的影響與破壞、對(duì)地形地貌景觀的影響與破壞以及對(duì)土地資源的影響與破壞進(jìn)行了現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防、治理措施與建議。在礦山開發(fā)過程中保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境，以減少或防止礦山開采活動(dòng)造成的地質(zhì)環(huán)境影響與破壞，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦；地質(zhì)環(huán)境；環(huán)境保護(hù)；王行莊

王行莊井下開采煤礦位于鄭州市南40km處，礦井自2004年開始建設(shè)，2007年正式投產(chǎn)。礦區(qū)登記面積71.89km2，該礦主采二1煤層，兼采二3煤層，礦山剩余服務(wù)年限 80 余年。礦井采用立井開拓，罐籠提升，中央并列式通風(fēng)，采用走向長壁后退式采煤法開采。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬噸 / 年。

采礦活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的影響

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分析

根據(jù)實(shí)地調(diào)查，目前礦田有地面沉（塌）陷8處，形成地面沉（塌）陷區(qū)0.77km2，造成地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性較大；地裂縫11條，影響面積0.25hm2，多見于塌陷區(qū)邊緣，規(guī)模為小型，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小；黃土崩（滑）塌地質(zhì)災(zāi)害2處，崩塌體小于200立方，規(guī)模為小型，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小[１]。

礦山開采引發(fā)、加劇和遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要為地面沉（塌）陷和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害[2]。該礦全部開采后，全區(qū)地面沉（塌）陷面積將達(dá)到39.46km2，全區(qū)將出現(xiàn)長期或季節(jié)性積水面積38.36hm2；另外，地表將新增地裂縫災(zāi)害。因此預(yù)測(cè)全井田礦山開采引發(fā)地面沉（塌）陷和地裂縫危險(xiǎn)性為大。全區(qū)開采后，預(yù)測(cè)直接經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)2.5億元。

縣級(jí)重點(diǎn)保護(hù)文物歐陽修墓和省級(jí)重點(diǎn)保護(hù)文物戰(zhàn)國墓群下設(shè)有保護(hù)煤柱，預(yù)測(cè)其遭受礦山開采引發(fā)的地面沉（塌）陷和地裂縫危險(xiǎn)性為小。

對(duì)含水層影響分析

該礦開采對(duì)第四系孔隙潛水含水層、上、下石盒子組孔隙、裂隙承壓水含水層組影響較輕，對(duì)孔隙承壓水含水層、巖溶裂隙承壓水含水層影響為嚴(yán)重[3]。

地面沉（塌）陷區(qū)內(nèi)二1煤、二3煤組頂板砂巖含水層結(jié)構(gòu)被破壞，水位大幅下降；日疏干開采量為2160～2880m3，二1煤層以下巖溶含水層水位下降91.81～95.01m，礦坑排水對(duì)二1煤層以下巖溶含水層影響嚴(yán)重。

煤礦開采對(duì)第四系上更新統(tǒng)孔隙潛水含水層影響較輕，對(duì)其它地層孔隙、裂隙承壓水含水層組、巖溶裂隙承壓水含水層影響為嚴(yán)重[4]。

礦坑水排出地表經(jīng)處理合格后做為生產(chǎn)生活用水，不予外排，礦山開采對(duì)礦區(qū)及其周邊地下水質(zhì)影響程度較輕。該礦在矸石浸出液中有毒有害元素含量均很低，各項(xiàng)指標(biāo)均低于規(guī)定的含量標(biāo)準(zhǔn)，因此矸石堆放對(duì)地下水的影響較輕。

預(yù)測(cè)礦區(qū)煤層開采后礦井排水影響范圍約為礦界外1800m～127500m（滲透系數(shù)取最大值27.1443m/d。礦山開采對(duì)地下含水層的影響大于礦區(qū)范圍。礦區(qū)居民生產(chǎn)生活用水主要取自淺層地下水，因此對(duì)區(qū)內(nèi)居民的生產(chǎn)生活用水造成影響較小。

對(duì)地形地貌景觀影響分析

該礦工業(yè)場(chǎng)地、交通線路占地0.28km2。其中工業(yè)廣場(chǎng)占地改變了原有地貌形態(tài)，造成生態(tài)景觀系統(tǒng)在空間上的不協(xié)調(diào)性，對(duì)地貌景觀及周邊環(huán)境影響為嚴(yán)重，交通線路占地較少，對(duì)景觀影響較輕。井田開采形成地面沉（塌）陷呈碟狀，改變了以前平坦地貌形態(tài)。地裂縫累計(jì)影響面積1.479hm2。地面沉（塌）陷及地裂縫對(duì)原生地形地貌景觀影響明顯，破壞程度為嚴(yán)重。

根據(jù)前述預(yù)測(cè)全區(qū)開采結(jié)束后，該礦將形成地面沉（塌）陷面積39.46km2。開采后地表最大水平變形值將達(dá)到28.33mm/m。因此全區(qū)開采形成的地面沉（塌）陷對(duì)原生地形地貌景觀破壞程度為嚴(yán)重。同時(shí)，該礦每年產(chǎn)生大量的矸石長期堆放對(duì)地貌景觀影響為較嚴(yán)重。

對(duì)土地資源影響分析

該礦土地資源占用與破壞因素為地面沉（塌）陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害及工業(yè)場(chǎng)地占用土地。井田范圍內(nèi)已形成較大面積采空區(qū)和地面沉（塌）陷，工業(yè)場(chǎng)地及礦業(yè)活動(dòng)已造成土地破壞與水土流失，占用土地大部分為耕地[5]，該礦工業(yè)場(chǎng)地生產(chǎn)及地下采礦活動(dòng)對(duì)評(píng)估區(qū)土地資源影響為嚴(yán)重。

礦山生產(chǎn)期工業(yè)廣場(chǎng)、出入場(chǎng)公路等設(shè)施對(duì)將持續(xù)占用土地資源，井田煤炭開采將形成大面積采空區(qū)和地面沉（塌）陷區(qū)，礦業(yè)活動(dòng)將加劇土地破壞與水土流失[6]。該礦開采終了后工業(yè)場(chǎng)地及地下采礦活動(dòng)對(duì)評(píng)估區(qū)土地資源影響為嚴(yán)重。大面積的采空地面沉（塌）陷將改變礦區(qū)地貌，在地表出現(xiàn)下沉的同時(shí)，還將出現(xiàn)地面積水、伴生地裂縫等現(xiàn)象，同樣對(duì)土地資源產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境防治工程 2.1 地質(zhì)災(zāi)害防治工程

2.1.1 地面沉（塌）陷及地裂縫地質(zhì)災(zāi)害

進(jìn)行地面變形監(jiān)測(cè)，采取專業(yè)監(jiān)測(cè)與簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)相結(jié)合方式開展[7]。首先設(shè)置固定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)達(dá)到基本控制塌陷區(qū)形態(tài)，準(zhǔn)確測(cè)量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對(duì)地裂縫、建筑物開裂采用人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、量測(cè)，提前采取預(yù)警、避讓，并及時(shí)維修。地面變形監(jiān)測(cè)需長期、連續(xù)地監(jiān)測(cè)，以便掌握地面不沉（塌）陷、地裂縫的形成發(fā)展規(guī)律，提早預(yù)防、治理。

在采礦過程中，調(diào)查采空區(qū)及空巷位置，預(yù)防采空區(qū)及空巷提前冒落，還應(yīng)預(yù)留安全煤柱，利用礦渣回填采空區(qū)等措施，減少地面塌陷和地裂縫的發(fā)生。對(duì)于裂縫建筑物采取維修甚至搬遷措施，確保人員安全。

沉（塌）陷區(qū)使耕地發(fā)生較大幅度的變形，從而影響礦區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，穩(wěn)定后應(yīng)進(jìn)行土地恢復(fù)治理工程。在塌陷的邊緣地帶出現(xiàn)的地裂縫及時(shí)進(jìn)行回填處理，治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。

2.1.2 崩（滑）塌地質(zhì)災(zāi)害 采取全面巡查和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的辦法，主要采用巡視法監(jiān)測(cè)，據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析變化速度和發(fā)展趨勢(shì)，判斷發(fā)生采坑邊坡崩（滑）塌的可能性，及時(shí)制定防治方案。對(duì)受地質(zhì)災(zāi)害威脅較大區(qū)域的高陡邊坡設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)邊坡重點(diǎn)在崩滑面（帶）等兩側(cè)點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)位移量。

在可能發(fā)生崩（滑）塌區(qū)周圍用鐵絲網(wǎng)封閉，設(shè)置安全警示牌，防止人畜誤入。必要時(shí)應(yīng)采取加固措施、削坡降低坡高、坡角，或修筑攔墻、疏浚礦區(qū)排水系統(tǒng)，消除誘發(fā)災(zāi)害條件。

2.2 含水層破壞恢復(fù)治理工程

礦山開采對(duì)含水層影響嚴(yán)重。在地面塌陷坑、工業(yè)廣場(chǎng)修筑排水溝、引流渠、防滲漏處理等措施，防止有毒有害廢水、固廢淋濾液污染地下水；揭穿含水層的井巷工程，應(yīng)采取止水措施，防止地下水串層污染[8]；采取帷幕注漿隔水、灌漿堵漏、防滲墻等工程措施，最大限度阻止地下水進(jìn)入礦坑，減少礦坑排水量，保護(hù)地下水資源。

礦井水經(jīng)沉淀處理后，主要作為井下生產(chǎn)用水，對(duì)環(huán)境影響不大。含水層破壞恢復(fù)治理主要依靠自然恢復(fù)。采礦過程中，對(duì)疏干排出的地下水進(jìn)行處理，加以利用，用于礦山生產(chǎn)生活用水。礦山閉坑后停止對(duì)地下水抽排，在一定時(shí)期內(nèi)可自然恢復(fù)。定期對(duì)含水層的監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)礦區(qū)地下水位、排水量及水質(zhì)變化，防止污染含水層。

2.3 地形地貌景觀和土地資源破壞恢復(fù)治理工程

該礦區(qū)地形地貌景觀和土地資源破壞預(yù)防工程，主要體現(xiàn)在地面沉（塌）陷和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防及煤矸石綜合利用，以減輕對(duì)土地資源的破壞，同時(shí)減輕對(duì)地形地貌景觀的破壞。

地形地貌景觀和土地資源的恢復(fù)治理將結(jié)合地面塌陷、地裂縫綜合治理，地質(zhì)災(zāi)害治理工程的實(shí)施可以修補(bǔ)和恢復(fù)礦區(qū)地形地貌景觀及土地資源。礦山開采期間，挖方工程（魚塘）、道路工程、排水溝工程，在工程外側(cè)實(shí)施綠化，可以進(jìn)一步美化地貌景觀。閉礦后，拆除工業(yè)場(chǎng)地廢棄的建筑物，清理平整地表，復(fù)耕或植樹種草以恢復(fù)土地功能。

3 建議 3.1 礦山建設(shè)，應(yīng)貫徹國務(wù)院頒布的《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》。礦山建設(shè)應(yīng)做好地質(zhì)災(zāi)害的“防”與“治”，貫徹預(yù)防為主，防治結(jié)合的方針，突出“以人為本”，做好可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的防災(zāi)預(yù)案。 3.2 該礦山建設(shè)開采過程中存在引發(fā)、加劇，遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能。礦山及全體職工一定要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性和危害性有足夠清醒的認(rèn)識(shí)，災(zāi)害意識(shí)要時(shí)時(shí)在心，查之入微。 3.3 加大科技投入，改進(jìn)開采方法，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，盡可能的降低礦業(yè)開采對(duì)礦區(qū)環(huán)境的破壞，根本上減輕地面塌陷危害，減少地面裂縫數(shù)量與規(guī)模；加強(qiáng)對(duì)煤矸石和礦坑水的綜合利用研究，提高礦產(chǎn)資源綜合利用率。

3.4 礦山建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)。礦山開采過程一定要把環(huán)境保護(hù)工作同步開展起來，努力創(chuàng)造綠色礦山，使生態(tài)系統(tǒng)和地質(zhì)環(huán)境得到恢復(fù)和改善，做到人類、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[9]。

3.5 對(duì)礦山生產(chǎn)期結(jié)束后礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與保持開展綜合研究，完善閉坑后礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中也得到了的廣泛的應(yīng)用，這也成為發(fā)展地質(zhì)勘探項(xiàng)目的一種手段，如何與時(shí)俱進(jìn)的將現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)同礦山測(cè)量工作結(jié)合起來，提高礦山測(cè)量精度顯得尤為重要。本文對(duì)測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)中的測(cè)量應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以期提高礦山測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，提高礦山測(cè)量的效率與效益。

【關(guān)鍵詞】測(cè)繪技術(shù)；礦山測(cè)量；應(yīng)用

1.礦山測(cè)繪技術(shù)概述

我國有著非常豐富的礦產(chǎn)資源，但是伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，對(duì)于能源以及其它礦產(chǎn)資源的需求量也越來越大，通過長時(shí)期大面積的開采，使得礦區(qū)環(huán)境的破壞現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，尤其是一些規(guī)模較大的礦區(qū)經(jīng)過長期開采，嚴(yán)重破壞了礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，造成地面大面積形變以及沉降。礦區(qū)地形的沉降與變化不僅會(huì)導(dǎo)致周圍的地形、水文以及生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生一系列的惡性影響，而且還容易對(duì)礦區(qū)周圍的地面建筑物以及一些基礎(chǔ)性設(shè)施造成破壞，如果礦區(qū)附近存在比較稠密的居民區(qū)，地面沉降以及變形還會(huì)危及到居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，所以必須要重視礦山測(cè)量的研究和發(fā)展。通過實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)以及儀器，可以對(duì)礦區(qū)地面以及地下的空間、資源和環(huán)境信息測(cè)量，為合理、有效地開發(fā)礦產(chǎn)資源、保護(hù)資源環(huán)境、治理礦區(qū)環(huán)境服務(wù)，為我國礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

2 測(cè)繪新技術(shù)及其在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 全站儀及其在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

全站儀是全站型電子速測(cè)儀的簡(jiǎn)稱，通常還稱為電子速測(cè)儀或電子全站儀。它能把測(cè)角、測(cè)距、微處理機(jī)部分結(jié)合成一體并自動(dòng)的控制測(cè)角、測(cè)距，自動(dòng)的計(jì)算高差、坐標(biāo)增量、水平距離等，同時(shí)還能自動(dòng)的顯示、存儲(chǔ)、記錄和輸出數(shù)據(jù)。由于全站儀對(duì)測(cè)距發(fā)射軸和接收軸同望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸實(shí)現(xiàn)了三軸共軸，其比較適合對(duì)空間點(diǎn)和移動(dòng)目標(biāo)的測(cè)量。全站儀的內(nèi)部測(cè)量軟件及其豐富，若能很好的運(yùn)用在礦山的測(cè)量工作當(dāng)中，不僅能有效的簡(jiǎn)化測(cè)量的程序，測(cè)量工作的精度和效率也可得到提高。

由于全站儀兼有測(cè)距儀和經(jīng)緯儀的優(yōu)點(diǎn)，可以數(shù)字的形式來提供測(cè)量的成果，數(shù)據(jù)能通過計(jì)算機(jī)和電子手薄進(jìn)行通訊，性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，在礦山的測(cè)量工作當(dāng)中已得到了廣泛應(yīng)用。礦區(qū)的工程測(cè)量、地形測(cè)量、地面的控制測(cè)量都可運(yùn)用全站儀來進(jìn)行測(cè)量；井下的測(cè)量工作和聯(lián)系測(cè)量也可利用全站儀來進(jìn)行。以全站儀做代表的數(shù)字化、智能化的儀器是礦山測(cè)量?jī)x器的今后發(fā)展方向。全站儀與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合能夠建立礦體三維數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、處理、傳輸，從而形成礦山測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)的手工錄入、手薄記錄以及繁瑣計(jì)算大量重復(fù)性工作。全站儀在露天和井下的礦體生產(chǎn)及建設(shè)、礦區(qū)土地的復(fù)墾、礦體地表移動(dòng)的監(jiān)測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用，各大礦測(cè)量機(jī)構(gòu)在日常測(cè)量工作當(dāng)中正在用全站儀來取代傳統(tǒng)儀器。

2.2 GPS技術(shù)及其在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

（1）GPS 靜態(tài)測(cè)量在礦山控制網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

礦山建設(shè)初期，要在整個(gè)礦區(qū)建立一定數(shù)量的控制點(diǎn)，作為中后期測(cè)量、驗(yàn)收、放樣的依據(jù)。所以控制網(wǎng)的建立關(guān)系到后續(xù)測(cè)量的精度和可靠性，是后續(xù)測(cè)量的依據(jù)。傳統(tǒng)控制網(wǎng)是通過測(cè)角、測(cè)邊推算控制網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)。其方法有：三角測(cè)量法、導(dǎo)線測(cè)量法、三邊測(cè)量法和邊角同測(cè)法。GPS 定位技術(shù)建立控制網(wǎng)與常規(guī)方法相比，具有以下一些特點(diǎn)：

1）測(cè)量精度高。GPS觀測(cè)的精度明顯高于一般的常規(guī)測(cè)量手段，GPS 基線向量的相對(duì)精度一般在10-5～10-9之間，這是普通測(cè)量方法很難到達(dá)的。2）選點(diǎn)靈活、不需要造標(biāo)、費(fèi)用低。GPS 測(cè)量，不要求測(cè)站間相互通視，不需要造標(biāo)，作業(yè)成本低，大大降低了布網(wǎng)費(fèi)用。3）全天候作業(yè)。在任何時(shí)間、任何天氣條件下，均可以進(jìn)行GPS 觀測(cè)，大大方便了測(cè)量作業(yè)，有利于按時(shí)、高效地完成控制網(wǎng)的布網(wǎng)。4）觀測(cè)時(shí)間短。采用GPS 布設(shè)一般等級(jí)的控制網(wǎng)時(shí)，在每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在1 到2個(gè)小時(shí)左右，采用快速靜態(tài)定位的方法，觀測(cè)時(shí)間更短。5）觀測(cè)、處理自動(dòng)化。采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)，觀測(cè)工程和數(shù)據(jù)處理過程均是高度自動(dòng)化。

（2）GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

1）礦區(qū)大比例尺地形圖的測(cè)繪。為滿足礦山生產(chǎn)建設(shè)的需要，需要對(duì)礦山進(jìn)行大比例尺地形圖的測(cè)繪。傳統(tǒng)測(cè)量方法，通過測(cè)量導(dǎo)線建立控制網(wǎng)，根據(jù)控制網(wǎng)再進(jìn)行碎步測(cè)量，最后根據(jù)碎步測(cè)量的結(jié)果，繪制成所需要的地形圖。工作量大、速度慢、耗時(shí)長，需要較多的人才能完成（至少1 個(gè)人看儀器、1個(gè)人記錄、1 到2個(gè)人跑尺）。采用GPS-RTK技術(shù)，設(shè)立好基準(zhǔn)站后，每個(gè)流動(dòng)站只需1 個(gè)人，單點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間只要幾秒鐘，配合符號(hào)地物標(biāo)記法，不必用人記錄，測(cè)量完畢后利用數(shù)據(jù)線將采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦中，之后，利用南方測(cè)繪軟件進(jìn)行繪圖，大大提高了工作效率，省時(shí)省力。2） 點(diǎn)位的放樣工作。在礦山工作中，點(diǎn)位放樣工作非常多，其中包括：地質(zhì)鉆孔點(diǎn)位放樣、礦石和巖石的分界線放樣、采場(chǎng)最終邊坡放樣、礦區(qū)施工中的一些道路放樣等。利用傳統(tǒng)的放樣方法，需要將點(diǎn)輸入到儀器中，通過撥角、測(cè)距的方法來實(shí)現(xiàn)，由于不可能一下找到放樣點(diǎn)，所以采用逐漸靠近的方法，不停的撥角、測(cè)距，直至到達(dá)滿足精度的放樣點(diǎn)位為止。采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)位放樣，把點(diǎn)位輸入儀器的手簿中（相當(dāng)與一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)），手簿屏幕自動(dòng)顯示該點(diǎn)位的方位，測(cè)量人員只要順著屏幕指示的方向移動(dòng)就可以了，屏幕還顯示距放樣點(diǎn)位的距離，待到達(dá)滿足點(diǎn)位精度的點(diǎn)時(shí)，做好標(biāo)記，點(diǎn)位放樣結(jié)束。采用GPS-RTK放樣點(diǎn)位，放樣速度快、精度高，使測(cè)量人員可以很容易找到放樣點(diǎn)位，提高了工作效率。

3.GPS- RTK 技術(shù)的不足及測(cè)量中的注意事項(xiàng)

3.1 GPS- RTK 測(cè)量技術(shù)的不足

雖然RTK 技術(shù)在礦山測(cè)量中有較廣闊的應(yīng)用前景，但是由于礦區(qū)環(huán)境較復(fù)雜，所以存在一些不利于RTK 作業(yè)的因素，如山谷、森林大面積水域、高壓線等。通過實(shí)際的應(yīng)用，筆者發(fā)現(xiàn)RTK 技術(shù)在礦山測(cè)量中的一些問題：

（1）由于各觀測(cè)值都是獨(dú)立觀測(cè)的，因此，在開始觀測(cè)前、觀測(cè)一段時(shí)間、觀測(cè)結(jié)束前或儀器失鎖后都要聯(lián)測(cè)已知點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)才能檢查儀器是否處于正常狀態(tài)，觀測(cè)的數(shù)據(jù)是否可靠。

（2）在山谷深處、密集高樓林立區(qū)等，RTK 技術(shù)的使用將受到限制。

（3）我國在有些地區(qū)的高程異常圖，特別是山區(qū)，存在較大誤差，個(gè)別地區(qū)甚至還是空白，這就使得將GPS 大地高程轉(zhuǎn)換為正常高程的工作變得相對(duì)困難，精度也不均勻。

（4）由于衛(wèi)星高度截止角大小不當(dāng)，在測(cè)量過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在某個(gè)時(shí)間段或區(qū)域內(nèi)解算時(shí)間較長，甚至無法獲取固定雙差解。

（5）外業(yè)作業(yè)時(shí)，需要多塊大容量電池、電瓶電力供應(yīng)才能保證連續(xù)作業(yè)以保證效率。

3.2 GPS- RTK 測(cè)量中的注意事項(xiàng)

（1）為了保證精度，作業(yè)過程中移動(dòng)站和基站間的距離盡量不要超過10km，因?yàn)镚PS- RTK 在測(cè)量過程中將有誤差來源，如多路徑效應(yīng)、點(diǎn)位對(duì)中誤差等。

（2）由于外業(yè)測(cè)量的最終目的是內(nèi)業(yè)成圖，如果測(cè)量點(diǎn)較多的話，為了成圖的精確性，在外業(yè)測(cè)量時(shí)還需要進(jìn)行草圖繪制。

（3）為了獲得較高的高程定位精度，應(yīng)盡量與測(cè)區(qū)均勻分布的控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，以求得較精確的高程轉(zhuǎn)換參數(shù)。

4.結(jié)束語

測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，促進(jìn)了礦山測(cè)量的發(fā)展進(jìn)步，新型測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，逐漸形成以數(shù)據(jù)采集、輸入、分析、處理、輸出為一體的技術(shù)系統(tǒng)，為礦山的開采帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，改變觀念并轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)方式，把測(cè)繪新技術(shù)運(yùn)用到礦山企業(yè)是關(guān)系到我國的能源企業(yè)能否在21世紀(jì)立足的重要之舉。今后的礦山測(cè)量工作應(yīng)著重于測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用理論、系統(tǒng)和方法的開發(fā)，爭(zhēng)取我國的礦山企業(yè)數(shù)字化早日實(shí)現(xiàn)。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:基于ASP技術(shù)的危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

摘 要：危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)是危機(jī)礦山勘查項(xiàng)目成果集成的重要組成部分，是用戶查詢利用和共享危機(jī)礦山接替資源找礦工作成果的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式。本文首先介紹了開發(fā)該系統(tǒng)的必要性，然后重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能。希望本文在危礦成果的推廣應(yīng)用中起到一定的作用。

關(guān)鍵字：危機(jī)礦山；地質(zhì)資料；服務(wù)；系統(tǒng)

全國危機(jī)礦山接替資源找礦工作經(jīng)過政府和各礦山企業(yè)近幾年的共同努力，取得了顯著成果。在230個(gè)找礦項(xiàng)目中，48個(gè)探獲資源儲(chǔ)量達(dá)到大型或超大型礦床規(guī)模，76個(gè)探獲資源儲(chǔ)量達(dá)到中型規(guī)模。在取得找礦突破的同時(shí)，通過危機(jī)礦山地質(zhì)資料采集工作，收集了大量原始實(shí)物和成果地質(zhì)資料以及文獻(xiàn)資料。由于危機(jī)礦山接替資源找礦工作所涉及的大部分礦山是我國著名老礦山，其礦床類型大部分具有典型性和代表性，有的還具有特殊性。為充分利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將危機(jī)礦產(chǎn)接替資源找礦工作形成的地質(zhì)資料及時(shí)向社會(huì)推廣應(yīng)用，提高地質(zhì)資料利用效率，共享危礦找礦成果，提高找礦工作效率，擴(kuò)大礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量，建設(shè)危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)十分必要。

1危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過調(diào)研國內(nèi)外地質(zhì)資料信息服務(wù)技術(shù)手段、服務(wù)途徑和服務(wù)方式，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將危機(jī)礦山找礦工作獲取的原始、實(shí)物和成果地質(zhì)資料以及相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行信息集成，開發(fā)具有數(shù)據(jù)輸入、輸出、查詢、備份等多功能、全方位、信息共享的危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)，為全國危機(jī)礦山接替資源找礦專項(xiàng)匯集地質(zhì)資料成果，提供獲取危機(jī)礦山各類地質(zhì)資料信息的門戶，塑造危機(jī)礦山立體地質(zhì)信息形象，更好地為社會(huì)公眾提供地質(zhì)資料信息服務(wù)。

1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)遵循以下基本原則：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和安全性原則。該系統(tǒng)應(yīng)遵循信息技術(shù)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保信息資源存儲(chǔ)、傳輸和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和安全性。

（2）實(shí)用性原則。該系統(tǒng)應(yīng)能滿足危機(jī)礦山地質(zhì)找礦資料信息集成的需要，提高其工作效率，方便用戶檢索查詢。

（3）可靠性原則。該系統(tǒng)應(yīng)有很強(qiáng)的容錯(cuò)和處理突發(fā)事件以及報(bào)錯(cuò)能力，不至于因某個(gè)動(dòng)作或某個(gè)突發(fā)事件而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)癱瘓。

（4）開放性和可擴(kuò)展性原則。為方便系統(tǒng)功能的擴(kuò)展，該系統(tǒng)宜采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA（Service-OrientedArchitecture，簡(jiǎn)稱“SOA”）開放標(biāo)準(zhǔn)，將主要功能寫成專門的模塊或是類。在系統(tǒng)后期功能擴(kuò)展和更新維護(hù)中只需修改參數(shù)、調(diào)用或開發(fā)新的模塊即可實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。

（5）經(jīng)濟(jì)性和可操作性原則。在保證實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)上，應(yīng)以最高性價(jià)比配置系統(tǒng)的軟硬件，還應(yīng)具有良好的人機(jī)交互界面，易學(xué)易用，操作簡(jiǎn)便靈活等。

1.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)按照B/S結(jié)構(gòu)，采取多種技術(shù)手段設(shè)計(jì)開發(fā)，由后臺(tái)和前臺(tái)兩部分組成，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。后臺(tái)以ASP技術(shù)（ActiveServerPage動(dòng)態(tài)服務(wù)器頁面，簡(jiǎn)稱“ASP”）作為軟件開發(fā)平臺(tái)，選用Microsoft SQL Server2008數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)開發(fā)，主要由礦山基本信息管理、項(xiàng)目基本信息管理、礦山新聞管理、原始資料信息管理、實(shí)物資料信息管理、成果資料信息管理、文獻(xiàn)資料信息管理、礦山圖片管理和用戶管理等功能模塊組成；前臺(tái)采用Xhtml、CSS、Flash、JS等前端表現(xiàn)技術(shù)手段設(shè)計(jì)開發(fā)，主要由導(dǎo)航頁面、系統(tǒng)首頁、礦山新聞、原始資料、實(shí)物資料、成果資料、文獻(xiàn)資料和礦山圖片等功能模塊組成；后臺(tái)各部分功能模塊與前臺(tái)功能對(duì)應(yīng)信息如表1所示。該系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由用戶層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層等三層架構(gòu)組成，各層作用如下：

（1）用戶層。用戶可以通過該系統(tǒng)前臺(tái)獲得資料瀏覽、查詢、下載等服務(wù)。

（2）業(yè)務(wù)邏輯層。業(yè)務(wù)邏輯層是分析、處理系統(tǒng)前臺(tái)或后臺(tái)發(fā)送和接收到的各類信息，并將處理結(jié)果返回系統(tǒng)前臺(tái)或后臺(tái)。

（3）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層主要是存放各類與危機(jī)礦山相關(guān)的資料信息。這些數(shù)據(jù)以危機(jī)礦山或項(xiàng)目為基本單元，對(duì)所有數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)一組織和管理。

2 危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息集成系統(tǒng)功能概述

該系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了各危機(jī)礦山原始、實(shí)物和成果地質(zhì)資料以及相關(guān)文獻(xiàn)資料的瀏覽、查詢和下載等服務(wù)功能。

2.1 系統(tǒng)后臺(tái)功能概述

后臺(tái)即系統(tǒng)管理員對(duì)系統(tǒng)前臺(tái)內(nèi)容進(jìn)行集中管理的平臺(tái)，同時(shí)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不同程度的配置以達(dá)到理想效果。該系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)計(jì)界面如圖2所示。對(duì)于后臺(tái)的每一功能模塊都包含相應(yīng)資料信息的添加、刪除、修改等管理功能（見圖2）。

2.2 前臺(tái)功能概述

前臺(tái)即系統(tǒng)的網(wǎng)站頁面，它將后臺(tái)存儲(chǔ)的各種地質(zhì)資料信息按照一定的方式展示出來。該系統(tǒng)提供了較好的人機(jī)交互界面如圖3所示。該系統(tǒng)的檢索查詢主要包括根據(jù)導(dǎo)航信息和利用菜單欄各功能菜單等兩種查詢方式。其中，該系統(tǒng)提供了根據(jù)地圖、行政區(qū)名稱、礦種類別和成礦類型等四種導(dǎo)航信息查詢方式供用戶利用。用戶選擇某一危機(jī)礦山之后即進(jìn)入該礦山專題頁面如圖4所示。用戶也可以利用菜單欄進(jìn)行原始、實(shí)物、成果和文獻(xiàn)相關(guān)資料的檢索查詢。

礦山專題頁面是以危機(jī)礦山或項(xiàng)目為基本單元向用戶提供地質(zhì)資料信息服務(wù)，主要包括礦山新聞、原始資料、實(shí)物資料、成果資料、文獻(xiàn)資料等信息。對(duì)于某一礦山的資料信息是以列表的形式進(jìn)行羅列。用戶選擇所需資料即可打開相應(yīng)資料或跳轉(zhuǎn)到下載界面。具體應(yīng)用舉例如下：

（1）鉆孔巖心柱狀圖信息顯示功能

選擇“實(shí)物資料/巖心”打開如圖5所示鉆孔巖心柱狀圖顯示信息。

（2）光薄片信息顯示功能

選擇“實(shí)物資料/光薄片”，在列表中選擇其中某一光薄片打開如圖6所示的光薄片信息顯示頁面。

結(jié)語

該系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)開發(fā)設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)了危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息的輸入、輸出、檢索查詢等功能，是危機(jī)礦山勘查項(xiàng)目成果集成的重要組成部分。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)完成為全國危機(jī)礦山接替資源找礦工作地質(zhì)資料成果的展示和推廣應(yīng)用提供了一種網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)方式，可方便用戶瀏覽、檢索和利用地質(zhì)資料信息。為充分發(fā)揮該系統(tǒng)作用，在后續(xù)工作中應(yīng)積極收集整理危機(jī)礦山地質(zhì)資料信息，并及時(shí)更新和維護(hù)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，從而更好地為社會(huì)公眾提供資料利用服務(wù)，發(fā)揮危機(jī)礦山專項(xiàng)工作成果的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:3S技術(shù)及其在礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估與監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

摘要：本文在概括3S（GIS、RS、GPS）技術(shù)與礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型的基礎(chǔ)上，全面介紹“3S”技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防治方面的應(yīng)用，指出在Web-GIS環(huán)境下，“3S”技術(shù)集成技術(shù)促進(jìn)我國地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估監(jiān)測(cè)防治信息化的全面提速。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù) 礦山地質(zhì)災(zāi)害 評(píng)估 檢測(cè) 防治

3S技術(shù)是地理信息系統(tǒng)（Geography information systems，GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）和遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。隨著3S技術(shù)的發(fā)展，將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)緊密結(jié)合的“3S”一體化技術(shù)已顯示出廣闊的應(yīng)用前景。將RS、GIS、GPS三種獨(dú)立技術(shù)系統(tǒng)集成，構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種空間信息和環(huán)境信息的快速、機(jī)動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠的收集、處理與更新。我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展30年是我國礦業(yè)的快速發(fā)展期，在為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供資源保障的同時(shí)，也累積了嚴(yán)重的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，其中礦山地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)成為制約礦業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，因此，加強(qiáng)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和檢測(cè)防治工作，不僅對(duì)礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害減少、對(duì)礦山及其周邊環(huán)境的改善有重要積極意義。近年來，以“3S”技術(shù)為代表的信息化新技術(shù)日趨成熟，已成為礦山環(huán)境地質(zhì)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段。

1 3S技術(shù)概況

“3S”技術(shù)的技術(shù)集成實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)化、可視化、共享化、不同層次的高新技術(shù)在礦山環(huán)境地質(zhì)的應(yīng)用。

1.1 地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（GIS）是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用的數(shù)據(jù)源，在計(jì)算機(jī)支持下對(duì)空間地理數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、處理、分析并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的專業(yè)性的全球空間分析即時(shí)技術(shù)，以解決礦山地質(zhì)災(zāi)害信息查詢、處理和預(yù)測(cè)等相關(guān)技術(shù)問題的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)從屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)信息的有效獲取、儲(chǔ)存、查詢和處理入手，提供礦山地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)信息顯示、對(duì)地質(zhì)環(huán)境做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)、區(qū)劃，以及地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)，從而為國家礦山相關(guān)部門提供決策服務(wù)[2]。

1.2 全球定位系統(tǒng)（GPS）

全球定位系統(tǒng)（GPS）是由空間部分、地面控制系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分3部分組成。此系統(tǒng)用于在任何時(shí)間，向地球上任何地方的用戶提供高精度的位置、速度、時(shí)間信息，或給用戶提供其鄰近者的這種信息。由處于2萬千米高度的6個(gè)軌道平面中的24顆衛(wèi)星組成。根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，接受多個(gè)衛(wèi)星電波信號(hào)，以確定待測(cè)點(diǎn)的位置的技術(shù)。具有全天侯作業(yè)、定位精度高、實(shí)時(shí)定位、功能多、用途廣、觀測(cè)時(shí)間短、無需通視、可提供三維坐標(biāo)等特點(diǎn)。廣泛用于提供野外地理信息的測(cè)繪領(lǐng)域。

1.3 遙感技術(shù)（RS）

遙感技術(shù)（RS）是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，以目標(biāo)物，傳感器和測(cè)量方法為因素，利用機(jī)載遙感、星載遙感和地面遙感傳感器，根據(jù)不同物體對(duì)波譜產(chǎn)生不同響應(yīng)的原理。從中獲取信息，經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識(shí)別地物，探測(cè)地面物體性質(zhì)和周邊環(huán)境的空間探測(cè)技術(shù)。具有探測(cè)范圍廣、采集數(shù)據(jù)快、能動(dòng)態(tài)反映地面事物的變化、獲取的數(shù)據(jù)具有綜合性、獲取信息的手段多，信息量大、成圖速度快等特點(diǎn)。其應(yīng)用領(lǐng)域隨著空間技術(shù)發(fā)展，尤其是地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相互滲透。廣泛應(yīng)用于資源環(huán)境、水文、氣象，地質(zhì)地理等領(lǐng)域。

綜上所述：GPS用于快速、實(shí)時(shí)定位地質(zhì)災(zāi)害目標(biāo)；RS用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山環(huán)境的變化，對(duì)GIS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，最后GIS對(duì)多種來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、管理、儲(chǔ)存、分析、輸出，從而運(yùn)用于各領(lǐng)域。3S技術(shù)的集成，構(gòu)成了整體的、適合動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀測(cè)、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)，相對(duì)過去的人工野外勘測(cè)，數(shù)據(jù)采集、圖件繪制的方式，在自動(dòng)化、系統(tǒng)化、完備化程度上有了顯著的提高。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型

根據(jù)礦山地質(zhì)災(zāi)害的成因和空間分布將礦山地質(zhì)災(zāi)害分為四類[1]即巖土體變形導(dǎo)致的災(zāi)害，包括礦山地面、采空區(qū)塌陷、地面塌陷、地表沉降、采礦場(chǎng)邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩、坑內(nèi)巖爆、場(chǎng)庫失穩(wěn)等、地表環(huán)境惡化采礦誘發(fā)地震。例如廣西大廠礦田新洲塌陷；不合理開采引起的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題，如土地資源的占用和破壞、粉塵及酸性水污染，大廠礦屬于碳酸鹽巖礦山，存在著尾礦酸化及由酸化所引起的環(huán)境問題，研究表明由于尾礦酸化釋放的酸水中含有由金屬硫化物氧化及碳酸鹽礦物溶解產(chǎn)生的SO42-、HCO3-，以及金屬離子（Fe、Al、Mn、Ca等），生成的硫酸鹽（及復(fù)雜硫酸鹽）、碳酸鹽、氫氧化物等穩(wěn)定次生礦物（如石膏、水綠礬等）；地下水位改變引起的災(zāi)害問題，如礦坑突水涌水、坑內(nèi)潰沙涌泥、環(huán)境污染，發(fā)生于2001年7月17日的大廠拉甲坡錫礦的特大透水礦難；礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害問題，如礦坑火災(zāi)、地?zé)岷兔旱V常見的瓦斯爆炸。

3 3S技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、監(jiān)測(cè)與防治中的應(yīng)用

GIS可組成地理位置、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、滑坡、泥石流、巖溶滲漏分段等項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目又可由視圖、表格、圖表、制圖等文檔組成，系統(tǒng)具有庫區(qū)地質(zhì)資料管理、各類統(tǒng)計(jì)分析、大型滑坡穩(wěn)定性分析及三維模型分析等功能。利用GIS的各種功能，建立地質(zhì)災(zāi)害空間信息管理系統(tǒng)、管理地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，顯示并查詢地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征信息，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危害程度、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性、分析地質(zhì)災(zāi)害和影響因素之間的關(guān)系，提出減輕和防治地質(zhì)災(zāi)害的措施，對(duì)將來可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)，以及地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急指揮工作等地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和防治中。

3.1 GIS地質(zhì)災(zāi)害信息管理、評(píng)估、監(jiān)測(cè)與防治中的應(yīng)用

地質(zhì)災(zāi)害信息分析是涉及地質(zhì)、地貌、氣象、水文、人類活動(dòng)等諸多領(lǐng)域，然而面對(duì)大量復(fù)雜的信息、模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和類型，如何對(duì)其高效的進(jìn)行多層次綜合分析處理，過去的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理方式已經(jīng)不能滿足需要。因此GIS所具備的能夠存儲(chǔ)、處理、分析、計(jì)算和成圖顯示空間數(shù)據(jù)而著稱的地理信息系統(tǒng)，為這一問題提供了一個(gè)良好的平臺(tái)和方法。GIS以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用的數(shù)據(jù)源，利用GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理功能，對(duì)大量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫的信息進(jìn)行有效的獲取、處理和查詢，并很好的解決其相關(guān)性，復(fù)雜性，使各種地質(zhì)災(zāi)害信息可以有效的獲取、存儲(chǔ)、處理、查詢，從而實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害分析的實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性、多源性的特征。主要應(yīng)用如下：

3.1.1 地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃評(píng)估

基于GIS技術(shù)采用灰色聚類分析、模糊綜合分析、信息嫡評(píng)判、層次分析法方法來計(jì)算地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)，來分析評(píng)價(jià)區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度，構(gòu)建礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)模型。對(duì)研究區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)的劃分，為地質(zhì)災(zāi)害的管理、防治和預(yù)警決策提供技術(shù)支持。例如礦山形態(tài)分析，用于萃取由地表形態(tài)反映出地貌特征參數(shù)，包括數(shù)字標(biāo)高模式（DEM）以及面向DEM的各種地貌參數(shù)：坡度、坡向、起伏度等；礦山區(qū)域評(píng)估，根據(jù)單個(gè)或多個(gè)地貌特征分析，評(píng)估礦山環(huán)境對(duì)農(nóng)林、建筑、工程、居住條件、土地資源的影響，以及評(píng)估對(duì)各種礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展以及防治的影響；礦山地質(zhì)災(zāi)害成因分析，內(nèi)動(dòng)力成因分析：由地殼內(nèi)部能產(chǎn)生內(nèi)動(dòng)力，利用有效元素法對(duì)礦山內(nèi)動(dòng)力成因分析，從幾何效應(yīng)和力學(xué)基質(zhì)分析礦山格局和骨架。外動(dòng)力成因分析：地球受重力以及人類活動(dòng)影響，人類不合理開采，滯后的保護(hù)機(jī)制造成地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生；礦山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)，采用理論礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)模型，以成因分析為基礎(chǔ)，采用樹立模型進(jìn)行整體和局部模擬；利用系統(tǒng)礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)模型，在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)。在災(zāi)害預(yù)測(cè)中需要收集相應(yīng)的礦山地質(zhì)信息，計(jì)算災(zāi)害強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，以及在歷史過程中災(zāi)害發(fā)生的情況；礦山地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估，需識(shí)別災(zāi)害類型、源地，然后創(chuàng)建相應(yīng)模型，并根據(jù)受損程度評(píng)估災(zāi)害等級(jí)。

3.1.2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是通過對(duì)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)程度以及各種活動(dòng)條件的綜合分析，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的危險(xiǎn)程度，確定地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的密度、強(qiáng)度（規(guī)模）、發(fā)生概率（發(fā)展速率）以及可能造成的危害區(qū)的位置、范圍[3]。GIS技術(shù)將各種地質(zhì)災(zāi)害信息，與各種致災(zāi)環(huán)境因素相聯(lián)系，從空間和時(shí)間上評(píng)估礦區(qū)內(nèi)易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的采空區(qū)、不穩(wěn)定區(qū)域等危險(xiǎn)源，分析其類型和特征以及發(fā)生的概率、強(qiáng)度、密度、以及災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失。GIS空間分析不僅反映了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度的現(xiàn)勢(shì)規(guī)律，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的空間和時(shí)間上的預(yù)測(cè)。將GIS作為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的分析工具，可以加速危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的過程，提高危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的精度，并通過危險(xiǎn)性制圖來反映評(píng)價(jià)的結(jié)果，具有直觀性。

3.1.3 GIS在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與防治中的應(yīng)用

借助GIS的疊加分析以及空間統(tǒng)計(jì)分析等功能，通過WebGIS（萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)）把分布在國土資源部門的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)、氣象部門的降雨數(shù)據(jù)、測(cè)繪部門的空間數(shù)據(jù)等有機(jī)地集成起來，建立歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)庫，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警中將RS與GIS相結(jié)合。RS動(dòng)態(tài)更新和提供地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)，GIS提供數(shù)據(jù)。GIS用于遙感信息的自動(dòng)提取，對(duì)遙感解譯的地質(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行分析。GIS使各種地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)在同一空間環(huán)境中進(jìn)行集成分析，綜合處理。

當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，GIS強(qiáng)大的信息分析處理功能能夠幫助指揮者指揮物資輸出、指揮應(yīng)急救援、進(jìn)行人員管理等更為準(zhǔn)確的信息。應(yīng)急管理系統(tǒng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和危險(xiǎn)性評(píng)估，從而動(dòng)態(tài)生成優(yōu)化的事故處置方案和資源調(diào)配方案，以及未來害發(fā)展趨勢(shì)、預(yù)期后果、干預(yù)措施、應(yīng)急決策、預(yù)期救援結(jié)果評(píng)估等信息。實(shí)現(xiàn)救援資源科學(xué)有效的調(diào)度，提高搶險(xiǎn)救災(zāi)應(yīng)變能力實(shí)現(xiàn)行動(dòng)行救災(zāi)的最優(yōu)化。

3.2 遙感技術(shù)（RS）的應(yīng)用

隨著遙感技術(shù)朝著多光譜、高分辨率、多時(shí)像和商業(yè)化服務(wù)方面發(fā)展，更加顯示其具有動(dòng)態(tài)、多時(shí)相采集空間信息的能力，遙感信息已經(jīng)成為GIS的主要信息源，RS與GIS的綜合應(yīng)用可以貫穿于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估的全過程，獲取大范圍數(shù)據(jù)資料、時(shí)效性強(qiáng)、具數(shù)據(jù)綜合可比性、經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。

3.2.1 遙感技術(shù)在滑坡、泥石流、地裂縫、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和監(jiān)測(cè)應(yīng)用

利用遙感技術(shù)克服了地形、氣候、觀測(cè)條件的限制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的滑坡區(qū)域調(diào)查以及針對(duì)滑坡不同階段實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在遙感影像上，滑坡常常沿著地球應(yīng)力形變的形跡——線性構(gòu)造分布，是一種斜坡變形形式，并多產(chǎn)在不穩(wěn)定物質(zhì)覆蓋的地區(qū)，如山地、丘陵地區(qū)的斜坡等。期望通過遙感預(yù)測(cè)每一次滑坡的發(fā)生相當(dāng)困難，但通過對(duì)不同時(shí)相遙感資料的對(duì)比分析，就可以對(duì)地表線性構(gòu)造和不穩(wěn)定物質(zhì)覆蓋區(qū)進(jìn)行解譯和判斷，從而預(yù)測(cè)、圈定滑坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，對(duì)已發(fā)生的滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查。

“數(shù)字滑坡”遙感檢測(cè)技術(shù)，就是以遙感（RS）和空間定位（GPS或地面控制）方法為主，結(jié)合其它調(diào)查手段所獲取的滑坡基本信息；利用GIS技術(shù)存貯和管理這些信息；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)滑坡地學(xué)原理進(jìn)行空間分析，服務(wù)于滑坡調(diào)查、監(jiān)測(cè)、研究、滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)預(yù)測(cè)、災(zāi)情評(píng)估、減災(zāi)和防治等。大致可分為4部分：識(shí)別滑坡、滑坡基本信息獲取、信息存貯和管理及空間分析。

礦區(qū)山高坡陡，巖石破碎，有豐富的松散固體物質(zhì)，一旦礦區(qū)流域、溝谷進(jìn)入雨季。山洪暴發(fā)、強(qiáng)大暴雨、融冰等導(dǎo)致大量的水資源的匯集。暴發(fā)大規(guī)模泥石流的幾率變高，直接威脅著礦區(qū)的安全生產(chǎn)和生命安全。泥石流的遙感調(diào)查方法可以采用直接解譯法、動(dòng)態(tài)對(duì)比法和干涉雷達(dá)等方法。泥石流的形成必須同時(shí)具備三個(gè)要素：匯水區(qū)內(nèi)有豐富的松散固體物質(zhì)、有陡峻的地形和較大的溝床縱坡、流域中上游有強(qiáng)大的暴雨，急驟的融雪、融冰或水庫的潰決。從航片上可直接解譯泥石流，標(biāo)準(zhǔn)型的泥石流流域可清楚地看到供給區(qū)、通過區(qū)、沉積區(qū)的情況。泥石流形成區(qū)一般呈瓢形，山坡陡峻，巖石風(fēng)化嚴(yán)重，松散固體物質(zhì)豐富；通過區(qū)溝床較直，縱坡較形成地段緩，但較沉積地段陡，溝谷一般較窄，兩側(cè)山坡坡表較穩(wěn)定沉積區(qū)位于溝谷出門處，縱坡平緩.常形成洪積扇或沖出錐，洪積扇輪廓明顯，呈淺色調(diào)，扇面無固定溝槽，多呈漫流狀態(tài)[4]。可見，遙感技術(shù)易于識(shí)別泥石流的災(zāi)害程度，有利于災(zāi)害檢測(cè)、防治。

在地裂縫、崩塌動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面前景廣闊：由于地下開采和露天采礦，巖體變形導(dǎo)致的地裂縫，造成的采空區(qū)塌陷、地面塌陷是礦區(qū)安全管理的重要方面。遙感技術(shù)在其中可實(shí)現(xiàn)采礦崩塌、地裂縫的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。地裂縫發(fā)育特征受地質(zhì)條件、地下采空區(qū)特征等因素控制。一般地面塌陷范圍與地裂縫級(jí)別相輔相成，地面塌陷區(qū)范圍大，則地裂縫規(guī)模隨之增大，而往往隨著地裂縫的增大，又可能帶來另一次的崩塌。遙感技術(shù)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)著地裂縫和塌陷地的具體情況。且與GIS相結(jié)合，以高分辨率的遙感圖像提取地裂縫、塌陷地，應(yīng)用光譜特征、地學(xué)特征與信息、領(lǐng)域和專家知識(shí)及其他統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輔助進(jìn)行遙感圖象處理與專題信息提取，處理、分析數(shù)據(jù)。從而實(shí)現(xiàn)地裂縫、崩塌監(jiān)測(cè)。

3.2.2 遙感技術(shù)在災(zāi)前預(yù)測(cè)和災(zāi)后評(píng)估的應(yīng)用

應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估主要集中在災(zāi)中實(shí)時(shí)評(píng)估和災(zāi)后恢復(fù)重建評(píng)估兩個(gè)階段。評(píng)估的內(nèi)容包括：受災(zāi)面積、農(nóng)作物受災(zāi)面積、災(zāi)情等級(jí)、救災(zāi)路線選擇評(píng)估等方面，主要表達(dá)形式包括受災(zāi)面積圖、農(nóng)作物受災(zāi)面積圖、災(zāi)情等級(jí)圖以及災(zāi)情遙感評(píng)估報(bào)告等[6]。在礦山地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估中，主要利用未受災(zāi)和成災(zāi)后的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，準(zhǔn)確地查明受災(zāi)礦區(qū)住房、生產(chǎn)設(shè)備和道路所遭受的破壞程度以及數(shù)量與分布狀況等，以便及時(shí)組織救災(zāi)、恢復(fù)生產(chǎn)，對(duì)受災(zāi)重建實(shí)現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃。

利用不同數(shù)據(jù)源、多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，提供關(guān)于自然災(zāi)害發(fā)生背景和條件的大量信息。利用遙感技術(shù)可以對(duì)全地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行摸底分析，確定出易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域。常見的地質(zhì)災(zāi)害在遙感影像上都具備一定的特征。根據(jù)這些特征，可以從遙感影像劃分出地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，進(jìn)而繪制出地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)圖[5]。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)，建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)應(yīng)急預(yù)案，以前做好預(yù)防措施，確保人民生命安全和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)達(dá)到最低程度的損失。

3.3 全球定位系統(tǒng)（GPS）的應(yīng)用

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是緩慢蠕動(dòng)的地質(zhì)體（如滑坡體等）從量變到質(zhì)變的過程。一般情況下，地質(zhì)災(zāi)害體的蠕動(dòng)速率是很小而且穩(wěn)定的，當(dāng)突然增大時(shí)預(yù)示著災(zāi)害的即將到來。由于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的差分精度達(dá)毫米級(jí)，可以滿足對(duì)蠕動(dòng)災(zāi)體監(jiān)測(cè)的精度要求。因此，利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以全過程地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在此基礎(chǔ)上有效地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)甚至臨報(bào)和警報(bào)。GPS在災(zāi)害領(lǐng)域的應(yīng)用主要在崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面。具體了解和掌握崩、滑體的演變過程，及時(shí)捕捉崩滑災(zāi)害的特征信息，為崩塌及滑坡的正確評(píng)估分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及治理工程等提供可靠的資料和科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，監(jiān)測(cè)結(jié)果也是檢驗(yàn)崩塌、滑坡分析評(píng)估及滑坡工程治理效果的尺度。

為了達(dá)到上述目的，滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害遙測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想是：形成點(diǎn)、線、面三維空間的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和警報(bào)系統(tǒng)，有效地監(jiān)測(cè)崩、滑體動(dòng)態(tài)變化及其發(fā)展趨勢(shì)，具體了解和掌握其演變過程，及時(shí)捕捉崩滑災(zāi)害的特征信息，預(yù)報(bào)崩滑險(xiǎn)情，防災(zāi)于未然。同時(shí)，為崩滑體的穩(wěn)定性評(píng)估和防治提供可靠和及時(shí)的依據(jù)。主要使用以下幾種技術(shù)模式：GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、GPS動(dòng)態(tài)定位、GPS準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位。GPS在地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域中的應(yīng)用，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)手段和作業(yè)方法產(chǎn)生了革命性的變革，極大地提高了地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域中觀測(cè)精度和勘測(cè)效率。

4 結(jié)語

集成3S技術(shù)，利用遙感技術(shù)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害信息的提取、全球定位系統(tǒng)對(duì)遙感圖像從中提取的信息進(jìn)行定位等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)查采集，利用地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境及其周邊地質(zhì)環(huán)境信息進(jìn)行組合、分析、修改、建立數(shù)據(jù)庫等功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、查詢、檢索、動(dòng)態(tài)更新、輸出。隨著Web-GIS（網(wǎng)絡(luò)GIS）技術(shù)發(fā)展，逐漸應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估與防治當(dāng)中，成為地質(zhì)災(zāi)害信息化防治技術(shù)的發(fā)展新趨勢(shì)。通過Web-GIS，結(jié)合3S技術(shù)，可將技術(shù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分布在網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新、管理。從而使得地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)和地質(zhì)災(zāi)害模型可以在全國范圍內(nèi)共享，為防災(zāi)減災(zāi)提供一個(gè)功能強(qiáng)大而又方便快捷的有效途徑。可見，3S技術(shù)的集成以及與其他技術(shù)的結(jié)合，使得它們的各自的優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮，在礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中發(fā)揮越來越重要的作用。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用

[摘 要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和礦山勘探工作要求的不斷提升，在礦山地質(zhì)勘探工作中計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用被認(rèn)為是重要的創(chuàng)新模式，在運(yùn)用地質(zhì)科學(xué)理論和相關(guān)的技術(shù)對(duì)礦床進(jìn)行分析和研究時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠保證礦山資源得到合理的利用和積極的開發(fā)。基于此，本文首先梳理礦山地質(zhì)工作中計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，其次對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)及其在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用模式進(jìn)行了分析，最后從不同的層面給出了基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的礦山地質(zhì)工作的支撐要素。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；應(yīng)用領(lǐng)域；注意事項(xiàng)；礦山地質(zhì)

1 礦山地質(zhì)工作中計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

在礦山地質(zhì)工作中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要表現(xiàn)在以下方面：①對(duì)各類報(bào)表進(jìn)行編制。在礦山地質(zhì)工作中，需要對(duì)各種（類）報(bào)表進(jìn)行編制，這些報(bào)表有的是經(jīng)過處理的表格，有的則是原始資料表格，比如資源儲(chǔ)量報(bào)表、三級(jí)礦量報(bào)表、損失貧化報(bào)表等。在編制此類報(bào)表時(shí)，可以將常見的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用其中，比如功能強(qiáng)大通用軟件 EXCEL和專業(yè)的統(tǒng)計(jì)軟件Minitab等。并且，在當(dāng)前情況下，這些與電子表格處理相關(guān)的軟件基本上都能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)據(jù)庫軟件的兼容，這為表格的編制和處理提供了很好的幫助。②通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)各種統(tǒng)計(jì)圖表進(jìn)行繪制。在礦山地質(zhì)工作中，需要通過圖表的形式為決策提供依據(jù)，比如，資源儲(chǔ)量的對(duì)比圖、三級(jí)礦量?jī)?chǔ)備的對(duì)比圖以及月或歷年生產(chǎn)勘探工作量的對(duì)比圖和品位頻率分布圖等。這些圖形的繪制工作一方面可以通過專業(yè)繪圖軟件AutoCAD軟件、Surfer軟件、Matlab軟件等來完成，另一方面也能夠通過通用的EXCEL、Minitab、SPSS、SAS等來完成。③數(shù)學(xué)地質(zhì)的分析和運(yùn)算。在礦山地質(zhì)工作中，需要用到大量的數(shù)學(xué)地質(zhì)方法，此時(shí)MATLAB，MATHCAD，SPSS 等計(jì)算機(jī)軟件程序就得到了“重用”，可以將這些軟件應(yīng)用到特定的數(shù)學(xué)地質(zhì)工作中。④為了全方位的服務(wù)于礦山地質(zhì)工作，可以將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用其中，建立礦山地質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，并且，截止到目前，該類數(shù)據(jù)庫軟件已經(jīng)在該領(lǐng)域得到了大量的供應(yīng)。

2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)及其在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用2.1 三維可視化技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)進(jìn)展的加快，三維可視化技術(shù)在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用越來越得到普及和深入。三維可視化的關(guān)鍵技術(shù)包括三維建模技術(shù)、三維顯示技術(shù)、三維操作技術(shù)。三維可視化技術(shù)能夠用于顯示描述和理解地下和地面諸多地質(zhì)現(xiàn)象特征，在地質(zhì)與地球物理學(xué)等領(lǐng)域能夠得到廣泛的應(yīng)用。三維可視化技術(shù)能夠利用和處理大量的數(shù)據(jù)，更為重要的是，該項(xiàng)技術(shù)能夠檢查地質(zhì)資料的連續(xù)性，對(duì)資料的真?zhèn)芜M(jìn)行辨別，并能夠發(fā)現(xiàn)其中的異常，為分析、理解和重復(fù)數(shù)據(jù)提供有效的幫助。在礦山地質(zhì)工作中，三維可視化技術(shù)更多的用于地層解釋，因此，它既是一種解釋工具，同時(shí)也是一種成果表達(dá)工具，通過對(duì)來自于地下界面的地震反射率數(shù)據(jù)，在三維空間內(nèi)直接解釋地層的構(gòu)造、巖性和沉積特點(diǎn)。這樣一來，科研人員能夠快速的選定目標(biāo)，準(zhǔn)確、快速地描述各種復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近年興起的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，它以沉浸性、交互性與構(gòu)想性為基本，是一種高級(jí)的人機(jī)交互技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)體系中，關(guān)鍵的技術(shù)包括：環(huán)境建模技術(shù)、立體聲合成和立體顯示技術(shù)、觸覺反饋技術(shù)、交互技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。該技術(shù)在進(jìn)入礦山地質(zhì)領(lǐng)域后，迅速地得到了廣泛應(yīng)用，在地震資料三維可視化解釋、地質(zhì)綜合研究、鉆井設(shè)計(jì)、油藏建模和工程設(shè)計(jì)等主要環(huán)節(jié)都得到了重要的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦山地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下方面：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)依靠其強(qiáng)大的“體渲染”技術(shù)，使礦山地質(zhì)工作中生成的數(shù)據(jù)與分析結(jié)果得以同時(shí)顯示在一個(gè)虛擬化的環(huán)境之中，能夠?yàn)榈卣稹⒌刭|(zhì)、巖石物理及鉆井等不同學(xué)科工程技術(shù)人提供協(xié)同式的環(huán)境。這種協(xié)同式的工作環(huán)境，貫通了對(duì)礦山地質(zhì)工作的分割獨(dú)立的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了勘探研究和決策過程中不同學(xué)科人員經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)等智力資源的共享。這樣一來，不但提高了工作效率，縮短了工作周期，還為得到更精確的勘探成果，創(chuàng)造了可能。

2.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用

經(jīng)過多年的發(fā)展，作為構(gòu)建信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種理論成熟、應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)管理模式。該技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中主要發(fā)揮著以下方面的作用：對(duì)礦山地質(zhì)工作進(jìn)行信息系統(tǒng)開發(fā)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和展示工作。目前，礦山地質(zhì)行業(yè)涉及地質(zhì)構(gòu)造、地震解釋、勘探、地面工程等多個(gè)方面的內(nèi)容，這些方面的工作大都需要通過構(gòu)建信息管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)則是最為主要的支撐。通過對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有組織、動(dòng)態(tài)性的存儲(chǔ)，為礦山地質(zhì)工作提供必要的數(shù)據(jù)處理和信息資源共享服務(wù)。這些基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的管理信息系統(tǒng)包括的信息類別十分廣泛，能夠?yàn)榭茖W(xué)研究人員提供寶貴的信息資源和相應(yīng)的勘探數(shù)據(jù)。而為了進(jìn)一步深化和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，不但要對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，還要在實(shí)際工作中最大限度地對(duì)其進(jìn)行普及和應(yīng)用。

2.4 地理信息系統(tǒng)技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用

在礦山地質(zhì)工作中，地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一種關(guān)鍵的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。該系統(tǒng)的功能包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、管理和分析，并以此為基礎(chǔ)，輸出相應(yīng)的地理空間數(shù)據(jù)，并能夠?qū)π畔⒌膶傩赃M(jìn)行表述，為科研人員和其他工作人員提供客觀、真實(shí)的參考信息。地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）的出現(xiàn)，在礦山地質(zhì)工作中得到了廣泛的應(yīng)用，使得人們?cè)讷@取地球信息方面向前邁進(jìn)了一大步，人類對(duì)礦山地質(zhì)的研究能力也達(dá)到了前所未有的程度，在礦山地質(zhì)勘探方面發(fā)揮著非常重要的作用。形成這一結(jié)果的原因是十分特殊的，礦山地質(zhì)工作中需要對(duì)地下的地質(zhì)構(gòu)造、巖性、物性、電性等實(shí)體特征進(jìn)行描述和掌握，而這些實(shí)體都與地理信息關(guān)系密切。所以，基于空間信息的地理信息系統(tǒng)技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探研究中得到了廣泛的應(yīng)用。它能夠?yàn)榭蒲小⑸a(chǎn)和管理以及決策工作提供最為直觀的現(xiàn)實(shí)支持，是礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)資源管理和應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的工具之一。

3 基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的礦山地質(zhì)工作的支撐要素3.1 建立礦山資源勘查投入的長效機(jī)制

建立礦山地質(zhì)勘探周轉(zhuǎn)資金，并科學(xué)確定周轉(zhuǎn)金的支持范圍和重點(diǎn)，建立科學(xué)公正的周轉(zhuǎn)金使用、補(bǔ)充、監(jiān)管及績(jī)效考評(píng)機(jī)制。同時(shí)，繼續(xù)利用國債資金，開展礦山精查勘探，解決礦山精查儲(chǔ)量不足的問題。由國家投資完成礦山資源的找礦、普查和必要的詳查，統(tǒng)一管理一級(jí)探礦權(quán)市場(chǎng)，運(yùn)作由此形成的探礦權(quán)。通過探礦權(quán)轉(zhuǎn)讓收益，實(shí)現(xiàn)勘探資金周轉(zhuǎn)。以礦山地質(zhì)勘探安全為目標(biāo)，以高產(chǎn)高效礦井為重點(diǎn)，加強(qiáng)礦山構(gòu)造、瓦斯、礦井水等影響礦山安全生產(chǎn)的地質(zhì)因素勘查和評(píng)價(jià)；加強(qiáng)復(fù)雜地區(qū)三維地震技術(shù)和礦井物探技術(shù)研究；強(qiáng)化勘探階段的瓦斯地質(zhì)和水文地質(zhì)評(píng)價(jià)；開展瓦斯地面抽排技術(shù)創(chuàng)新，加速鉆探設(shè)備更新。

3.2 建立礦山地質(zhì)科技創(chuàng)新體系

加大礦山地質(zhì)勘查科技創(chuàng)新投入，建立礦山地質(zhì)勘查科技創(chuàng)新資金，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。加大礦山地質(zhì)勘查創(chuàng)新力度。加強(qiáng)礦山地質(zhì)基礎(chǔ)研究工作；開展以礦井開采技術(shù)條件評(píng)價(jià)為重點(diǎn)的地質(zhì)技術(shù)服務(wù)體系研究；加強(qiáng)綜合勘探技術(shù)研究，推進(jìn)三維地震、重磁電、遙感、鉆探工藝等勘探技術(shù)創(chuàng)新和礦山地質(zhì)勘查主流程信息化。加速礦山地質(zhì)勘查裝備更新的步伐。國家在礦山地質(zhì)勘查技術(shù)裝備方面給予資金支持，更新礦山地質(zhì)勘查裝備和軟硬件設(shè)施，重點(diǎn)更新鉆探、物探和化驗(yàn)測(cè)試設(shè)備，確保礦山地質(zhì)勘查質(zhì)量和進(jìn)度。

3.3 完善礦山地質(zhì)勘查的管理體系

按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制原則，礦山地質(zhì)工作的開展需要在國家礦產(chǎn)資源主管部門的領(lǐng)導(dǎo)下，全面建立礦山地質(zhì)勘查管理體系，制訂礦山地質(zhì)勘查規(guī)劃，以此承擔(dān)礦山資源的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、管理和分析工作。具體表現(xiàn)在以下方面：①健全礦山地質(zhì)勘查項(xiàng)目監(jiān)理制度，修改制定礦山地質(zhì)勘查監(jiān)理管理辦法，制定礦山地質(zhì)勘查監(jiān)理資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)礦山地質(zhì)勘查項(xiàng)目工程質(zhì)量、勘查程度的監(jiān)督；②負(fù)責(zé)礦山地質(zhì)勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)和地質(zhì)報(bào)告的審查工作以及礦山地質(zhì)勘查準(zhǔn)入制度、監(jiān)理制度制定和管理工作，加強(qiáng)礦山地質(zhì)專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)；③建立礦山地質(zhì)報(bào)告專業(yè)評(píng)審機(jī)構(gòu)，開展礦山儲(chǔ)量和地質(zhì)報(bào)告評(píng)審工作，嚴(yán)把礦山地質(zhì)勘查成果質(zhì)量關(guān)；④完善礦山地質(zhì)勘查準(zhǔn)入制度，進(jìn)一步修改、完善礦山地質(zhì)勘查單位資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，制定礦山地質(zhì)勘查單位資質(zhì)管理辦法，提高礦山地質(zhì)勘查的門檻。

4 結(jié) 論

礦山地質(zhì)工作是一項(xiàng)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的行為，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一般性的企業(yè)行為。對(duì)企業(yè)而言，其最終目的是獲得利潤，投資勘探的目的是進(jìn)行礦產(chǎn)開采獲得報(bào)酬。但由于礦山資源的不穩(wěn)定性、不確定性因素太多，投入大量資金勘探后因資源利用性差而得不到回報(bào)也是很普遍的現(xiàn)象。因此如何投入最少的勘探資金、在最短的時(shí)間內(nèi)獲得資源賦存的可靠情況，并把寶貴的資金盡量投放到最關(guān)鍵的部位、避免無效投資并最早實(shí)現(xiàn)資金回報(bào)，是每一個(gè)礦山勘探業(yè)主最為關(guān)心的問題。本文以此為視角對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用問題進(jìn)行了研究，得出了一些結(jié)論，希望計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠在今后的工作中更好地協(xié)助礦山地質(zhì)工作的有效開展。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:石料礦山地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)要點(diǎn)

【摘 要】本文在認(rèn)識(shí)我國礦產(chǎn)資源狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)石料礦山可開采性前提進(jìn)行了綜合描述，包括地形地質(zhì)測(cè)繪、取樣和測(cè)試、試采三方面，隨后分析了進(jìn)行地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容并指出要采取積極的措施來不斷的改進(jìn)地質(zhì)勘查的技術(shù)，提高地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和效率。最后結(jié)合現(xiàn)有的找礦技術(shù)進(jìn)行分析，認(rèn)清找礦中存在的問題并提出了建設(shè)性建議。

【關(guān)鍵詞】礦產(chǎn)資源；地質(zhì)勘查；找礦工作；技術(shù)分析

一、石料礦山地質(zhì)勘查方法和過程

我國地域遼闊，石料礦產(chǎn)資源豐富且分布較廣。石料工業(yè)發(fā)展很快 ，但也很多存在問題。主要是不重視礦山建設(shè)的前期工作 ，沒有進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)工作，也沒有進(jìn)行試采，就進(jìn)口設(shè)備，盲目開采，造成大量資源浪費(fèi)，也影響了地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)本身的經(jīng)濟(jì)效益。

一般來說，石料礦山是否可開采，經(jīng)過以下幾方面的工作基本上可以確定下來：

（一）地形地質(zhì)測(cè)繪。為了較為真實(shí)地反映石料礦范圍內(nèi)和附近的地形、地貌狀況，需對(duì)石料礦山確定對(duì)應(yīng)比例尺的地形圖進(jìn)行實(shí)測(cè)和測(cè)量標(biāo)定礦區(qū)范圍一定范圍內(nèi)的重要建（構(gòu)）筑物的具體位置，利用地形圖能比較準(zhǔn)確地計(jì)算礦區(qū)范圍內(nèi)的石料儲(chǔ)量，對(duì)礦山開發(fā)利用方案的編制提供依據(jù)，并對(duì)礦產(chǎn)資源的利用及生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查和監(jiān)督。

進(jìn)行地形地質(zhì)測(cè)繪工作，具體包括：查明巖體或巖層的賦存狀態(tài)，礦區(qū)最低點(diǎn)與最高點(diǎn)的相對(duì)高差；巖石的花色品種及其變化規(guī)律、色斑、色線、有害礦物及有害巖脈、夾層情況及其變化規(guī)律；構(gòu)造及節(jié)理裂隙的發(fā)育情況及其對(duì)開采的影響，可能產(chǎn)生的荒料塊度；礦山開采條件，包括覆蓋物厚度、風(fēng)化帶和破碎帶深度，采場(chǎng)布設(shè)的方案，礦山公路的修筑里程及修筑條件等。

（二）取樣和測(cè)試。石料的取樣和測(cè)試項(xiàng)目有很多，本文選取裝飾性、荒料率和出料率三個(gè)主要方面進(jìn)行分析：1.裝飾性，即花色和光澤度的確定是將磨光的樣品置于1.5m處目測(cè)，確定礦石顏色、花紋與光澤是否能達(dá)到商品的要求，與大批量樣品或標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)比 ，確定色調(diào)與花紋的穩(wěn)定性，要求在小范圍內(nèi)不能有顯著變化。同時(shí)，取樣點(diǎn)的密度和具體位置的布局要以能控制礦體中礦石花色的變化為標(biāo)準(zhǔn)。2.荒料率即在一定范圍內(nèi)采出的荒料體積與該范圍內(nèi)的原礦體積之比。3.出料率是出材率是每立方米荒料所能產(chǎn)生的有效石料的面積，它是由礦山實(shí)際采出的荒料送加工廠再處理后得出的。

（三）試采。試采是在擬投資開發(fā)的礦山上 ，選擇有代表性的小塊地段進(jìn)行簡(jiǎn)單的手工或機(jī)械化采挖，判別礦山投資可能性的一種方法。試采過程中要隨試采進(jìn)展對(duì)采坑作詳細(xì)地質(zhì)記錄，采取樣品，進(jìn)行必要的測(cè)試，記錄其結(jié)果，并計(jì)算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生產(chǎn)的成本。

二、石料礦山地質(zhì)勘查內(nèi)容分析

調(diào)查研究地質(zhì)情況的不同的重點(diǎn)就是地質(zhì)勘察工作，進(jìn)行地質(zhì)勘查不僅有助于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)，也為提高工作效率創(chuàng)造了條件和重要的參考依據(jù)。

（一）踏勘選點(diǎn)。石料礦山選點(diǎn)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)和市場(chǎng)需求，原則上在縣級(jí)礦產(chǎn)資源規(guī)劃的開采區(qū)內(nèi)，通過路線調(diào)查，選擇礦體巖性簡(jiǎn)單、延展穩(wěn)定、斷裂構(gòu)造不發(fā)育、出露良好、覆蓋層薄、風(fēng)化淺、開采技術(shù)條件簡(jiǎn)單、交通運(yùn)輸相對(duì)方便以及開采對(duì)環(huán)境影響小、對(duì)公路、鐵路、高壓輸電線、通信線和人居安全有保障的區(qū)域，還要充分考慮礦山開采完畢后的復(fù)墾還綠條件，按擬建礦山規(guī)模和服務(wù)年限，合理劃定勘查區(qū)范圍。

（二）地質(zhì)勘查。普通石料礦產(chǎn)勘查工作以地質(zhì)觀測(cè)研究為主，配合少量必要的探礦工程，填（測(cè)）制勘查區(qū)地形地質(zhì)圖，調(diào)查研究殘坡積覆蓋層和風(fēng)化層的厚度與分布規(guī)律，基本查明礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和斷裂構(gòu)造對(duì)礦體的破壞程度；調(diào)查開采技術(shù)條件，測(cè)試石料的理化質(zhì)量指標(biāo)，編制勘查地質(zhì)報(bào)告。

地質(zhì)勘查的重點(diǎn)是對(duì)礦山發(fā)展不同階段的勘查工作，包括：1.危機(jī)礦山接替資源的勘查，為了使礦山服務(wù)的年限得到延長，促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展，在重要的原材料和固體能源大中型礦山地區(qū) ，要進(jìn)行大規(guī)模的危機(jī)礦山接替資源的勘察工作。2.對(duì)礦山生產(chǎn)階段的勘查，礦山企業(yè)要對(duì)礦山服務(wù)的年限做好科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理、科學(xué)的對(duì)資源進(jìn)行開發(fā)和利用，擴(kuò)大資源儲(chǔ)量；做好礦山的摸底探測(cè)工作，擴(kuò)大找礦范圍；利用先進(jìn)技術(shù)，提高勘查效率。3.綜合評(píng)價(jià)和勘查共伴生礦和尾礦，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和政策來規(guī)范礦產(chǎn)尾礦資源的利用 ，調(diào)查資源 。4.關(guān)閉階段的地質(zhì)勘查工作。礦山企業(yè)要嚴(yán)格的按照法律的規(guī)定來保護(hù)好礦山地區(qū)的環(huán)境。在礦山的開采的活動(dòng)結(jié)束之前，閉坑的地址工作要做好，另外閉坑的地址報(bào)告要提交。

（三）原始編錄、綜合整理和報(bào)告編寫。地質(zhì)剖面測(cè)制、地質(zhì)填圖觀測(cè)點(diǎn)、探礦工程等原始編錄必須在實(shí)地（現(xiàn)場(chǎng)）進(jìn)行，取準(zhǔn)、取全第一性資料。各項(xiàng)原始資料應(yīng)及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收和綜合整理。工作質(zhì)量按現(xiàn)有的法律標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則執(zhí)行。勘查地質(zhì)報(bào)告參照?qǐng)?bào)告編寫提綱進(jìn)行編寫，做到內(nèi)容齊全、重點(diǎn)突出、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、真實(shí)可信。

三、找礦工作分析

（一）找礦工作的重要技術(shù)分析。包括：1找礦方法的綜合利用和聯(lián)合解釋。從巖石的物理性質(zhì)差異的角度出發(fā)認(rèn)識(shí)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)和成礦規(guī)律時(shí)利用先進(jìn)的技術(shù)，在測(cè)量時(shí)用精密的地球物理儀器，這樣才能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。另外對(duì)于數(shù)據(jù)和圖標(biāo)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ瑢⒏呔鹊馁Y料圖譜輸出；為了達(dá)到高水平的解釋效果，要加強(qiáng)各個(gè)與地質(zhì)勘查工作相關(guān)的研究人員之間的密切的合作和配合工作。2.甚低頻電磁方法。這種方法方便快捷，勘察迅速，勘察的方式也比較靈活。首先用Fraser濾波等處理所測(cè)得的數(shù)據(jù)，將掩蓋區(qū)異常的地質(zhì)體和產(chǎn)狀以及展布的方向根據(jù)地質(zhì)研究控礦規(guī)律和礦體的賦存規(guī)律進(jìn)行有效的圈定，進(jìn)行礦體空間賦存部位預(yù)測(cè) ，最后提供找礦額度依據(jù)。此外應(yīng)注意運(yùn)用甚低頻電磁法的最佳的時(shí)間是在場(chǎng)強(qiáng)較穩(wěn)定的時(shí)間域。

（二）找礦工作存在的問題分析。經(jīng)過長期積累，我國地質(zhì)勘查工作基礎(chǔ)很好，實(shí)力雄厚，有條件也有能力為國家排憂解難，在重要資源找礦上再創(chuàng)佳績(jī)。特別是我國地質(zhì)勘查經(jīng)過多年的發(fā)展，尤其是在進(jìn)行了地質(zhì)人才管理機(jī)制的改革后，我國的地質(zhì)勘查得到了人才隊(duì)伍逐步精煉，已經(jīng)基本上能夠滿足我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。但是依然存在一些問題，主要表現(xiàn)在：1.基礎(chǔ)地質(zhì)勘查工作投入相對(duì)較少，找礦缺乏基礎(chǔ)地質(zhì)資料保障。2.尚未建立市場(chǎng)為主導(dǎo)的地質(zhì)找礦機(jī)制，地質(zhì)工作市場(chǎng)主體缺位。3.地質(zhì)科技創(chuàng)新能力不足，專業(yè)人才結(jié)構(gòu)不合理。體現(xiàn)在專業(yè)使用不合理，技術(shù)人員和地質(zhì)勘查隊(duì)伍不穩(wěn)定等諸多方面。

（三）解決找礦工作問題的建議。為科學(xué)解決上述問題，促進(jìn)找礦工作的發(fā)展，現(xiàn)提出如下建議：建立適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)多元化的投資平臺(tái)，以地質(zhì)勘探為契機(jī)，建立一個(gè)統(tǒng)一的，有競(jìng)爭(zhēng)力的，開放、有序的礦業(yè)市場(chǎng)和交易平臺(tái)，建立對(duì)企業(yè)的重點(diǎn)在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的大型國有投資挖掘市場(chǎng)主體地位。

為了控制投資結(jié)構(gòu)，增加國家和地方地質(zhì)勘查業(yè)的政府投資，過濾投機(jī)性投資的政策引導(dǎo)，刺激社會(huì)資本。鼓勵(lì)各級(jí)地質(zhì)工作的實(shí)際投入水平，提高公眾福利，并加快技術(shù)水平，改造和評(píng)價(jià)國家產(chǎn)資源潛力轉(zhuǎn)化的結(jié)果。另外，為了促進(jìn)地質(zhì)找礦工作的重大突破，必須符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的要求，遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)工作的法律規(guī)則，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源 的基礎(chǔ)性作用，充分發(fā)揮各方的積極性，按照特殊的新的工作思路，依靠政府調(diào)控和市場(chǎng)監(jiān)管來實(shí)施找礦工作。

四、結(jié)語

石料礦山地質(zhì)勘查和找礦工作是一項(xiàng)長期、復(fù)雜的任務(wù)，總體上看開采利用率偏低，從之前地質(zhì)勘查工作結(jié)果來看，我國礦產(chǎn)資源探明程度僅為1/3左右，通過地質(zhì)勘查進(jìn)行地質(zhì)找礦還有相當(dāng)大的潛力。充分認(rèn)識(shí)找礦工作中面臨的問題，做到“對(duì)癥下藥”，結(jié)合現(xiàn)有的找礦技術(shù)不斷的開拓新的有效的找礦的技術(shù)提高地質(zhì)勘查工作的效益，使礦產(chǎn)資源短缺的現(xiàn)狀得到緩解。實(shí)現(xiàn)勘查礦產(chǎn)資源的有效整合，地質(zhì)找礦要素的優(yōu)化組合和石料礦山企業(yè)的有效發(fā)展。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:基于遙感技術(shù)的礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)應(yīng)用研究

摘要:礦山開發(fā)能造福人類,同時(shí)也會(huì)造成生態(tài)環(huán)境破壞,影響惡劣的會(huì)危及人類的生命安全。礦山開發(fā)引起的環(huán)境污染是一個(gè)復(fù)雜、系統(tǒng)的變化,任何單一因素和瞬時(shí)指示指標(biāo)都無法給出整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)的變化趨勢(shì)。遙感數(shù)據(jù)具有區(qū)域性與周期性的特點(diǎn),利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),是人們研究的重點(diǎn)之一。本文利用時(shí)間序列的遙感數(shù)據(jù),提取礦山環(huán)境相關(guān)指標(biāo),并結(jié)合實(shí)際工作，建立完備的指標(biāo)體系,并利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重,結(jié)合綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行研究,取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：遙感，礦山地質(zhì)，環(huán)境評(píng)價(jià)，層次分析法

1、概況

雙鴨山市位于黑龍江省東北部，地處完達(dá)山支脈低山丘陵地帶，東經(jīng)130°56′00″—131°38′49″，北緯46°21′00″—46°46′00″。煤種齊全，煤質(zhì)優(yōu)良是黑龍江省重要的產(chǎn)煤基地良。近年來，隨著煤炭的大規(guī)模開采,加速了生態(tài)環(huán)境的惡化。所以該區(qū)要開展針對(duì)性強(qiáng)的礦山環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià),但是礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題是多種因素綜合作用的結(jié)果,不僅每一種因素對(duì)適宜性的影響是復(fù)雜的,而且因素之間是相互聯(lián)系相互制約。以往,通常用專家評(píng)分法等主觀賦值法來確定它們各自的影響系數(shù)(權(quán)重)。為了提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、客觀性,降低主觀性,本次評(píng)價(jià)采用AHP法確定權(quán)重。取得了有價(jià)值的成果,為該類項(xiàng)目的調(diào)查與評(píng)估提供了一種科學(xué)的、行之有效的方法。

2、利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)提取并建立指標(biāo)體系

2.1 遙感數(shù)據(jù)提取指標(biāo)

遙感數(shù)據(jù)，由于其本身的成像特點(diǎn)具有區(qū)域性與周期性的特點(diǎn)，可以對(duì)一個(gè)特定區(qū)域進(jìn)行周期性的觀測(cè)，將其利用在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中可以使評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)獲取更為簡(jiǎn)單可行，尤其是在大尺度，周期性的數(shù)據(jù)上遙感數(shù)據(jù)更具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本次研究采用了2009年的SPOT5衛(wèi)星影像，對(duì)其進(jìn)行處理之后，取得土地利用類型，與土地壓占破壞的數(shù)據(jù)，并利用LAI，NDVI的指數(shù)獲取植被污染信息。

2.1 指標(biāo)體系的建立

礦山作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其指標(biāo)體系必須考慮幾個(gè)原則即①區(qū)域特殊性原則；②系統(tǒng)協(xié)調(diào)原則；③綜合性原則；④層次性原則；⑤可操作性原則。根據(jù)上述原則，結(jié)合研究區(qū)域的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景特點(diǎn)及調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況，選取影響程度突出的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)建礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)體系。其包括兩個(gè)層次：①一級(jí)指標(biāo)，即區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景、資源損毀、地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染4個(gè)要素；②二級(jí)指標(biāo)，即每一要素包括若干指標(biāo)，其中礦山地質(zhì)環(huán)境背景條件，指標(biāo)層共選取了包括地貌條件、土地壓占破壞、崩塌、水源污染等16項(xiàng)指標(biāo)。

3、利用層次分析法計(jì)算各因子的權(quán)重

3.1建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型

遞階層次結(jié)構(gòu)模型一般分為三層,最上面為目標(biāo)層, 最下面為方案層,中間是準(zhǔn)則層或指標(biāo)層。這種自上而下的支配關(guān)系所形成的層次結(jié)構(gòu)稱之為遞階層次結(jié)構(gòu)。如圖1。

圖1 遞階層次結(jié)構(gòu)模型

Figure 1 Step-up stratification structural model

3.1.1最高層（目標(biāo)層）

這一層次中只有一個(gè)元素,一般它是分析問題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果,即實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山現(xiàn)狀環(huán)境地質(zhì)的評(píng)價(jià)。

3.1.2中間層（準(zhǔn)則層）

這一層次包括了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié),包括所需要考慮的準(zhǔn)則,即環(huán)境因子(水土流失、土地沙漠化、地下水富水性、礦山開發(fā))的選取。

3.1.3最底層（方案層）

這一層次包括了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)可供選擇的各種措施、決策方案等。即某一區(qū)域礦山環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量的級(jí)別(優(yōu)、良、中等、較差、差)。

3.2構(gòu)造成對(duì)比較矩陣并求特征向量（權(quán)重）和最大特征根

3.2.1判斷矩陣

在建立遞階層次結(jié)構(gòu)以后,上下層元素間的隸屬關(guān)系就被確定,中間層次兩級(jí)指標(biāo)為準(zhǔn)則,所支配的下一層次的元素為礦山現(xiàn)狀環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量?jī)?yōu)、良、中等、差,目的是按照準(zhǔn)則層的相對(duì)重要性賦于方案層中相應(yīng)的權(quán)重。當(dāng)準(zhǔn)則層對(duì)于方案層的重要性可以直接定量表示時(shí),它們相應(yīng)的權(quán)重量可以直接確定,但對(duì)于此類礦山環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)問題,元素的權(quán)重不容易直接獲得,這時(shí)就需要通過適當(dāng)?shù)姆椒▽?dǎo)出它們的權(quán)重,AHP所用的方法就是兩兩比較的方法。

在這一方法中,決策者要反復(fù)地回答問題,針對(duì)準(zhǔn)則層,任意兩個(gè)元素那一個(gè)更重要,重要程度如何?這一過程中可以利用專家評(píng)分的辦法來得出各因子的重要程度,并按表5的比例標(biāo)度對(duì)重要性程度賦值,表2列出了1～9標(biāo)度的含義,這樣對(duì)于準(zhǔn)則層,元素通過兩兩比較構(gòu)成一個(gè)判斷矩陣A。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:礦山地質(zhì)災(zāi)害類型\危險(xiǎn)性與地質(zhì)災(zāi)害勘查技術(shù)方法

摘要：由于地質(zhì)、氣候等自然原因的影響，以及人們?cè)陂_發(fā)礦山的過程中忽視對(duì)礦山環(huán)境問題的保護(hù)和及時(shí)有效治理，目前，我國部分礦山開采引發(fā)了相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性極大，這就要求我們提高地質(zhì)災(zāi)害的勘查技術(shù)水平，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的類型、分布、危害性嚴(yán)重程度。本文針對(duì)目前我國礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型和危險(xiǎn)性，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害勘查技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)災(zāi)害；危險(xiǎn)性；勘查技術(shù)

我國是屬于礦產(chǎn)資源豐富的國家之一，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)品的需求日益增大，我國礦業(yè)的發(fā)展非常迅速，而礦山開發(fā)過程中，一味的追求經(jīng)濟(jì)利益，忽視對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問題的及時(shí)有效治理，引發(fā)了許多地質(zhì)災(zāi)害，這將嚴(yán)重影響礦區(qū)周邊人民的生產(chǎn)、生活安全。因此，有針對(duì)性的采取相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害勘查技術(shù)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的類型、分布、危害性嚴(yán)重程度，就成為目前我國礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工作中一項(xiàng)刻不容緩的任務(wù)。

一 礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型及危險(xiǎn)性分析

首先，采空區(qū)塌陷。首先，采空區(qū)塌陷。其發(fā)生的主要原因是人為因素，即人們對(duì)礦山不合理的開發(fā)和技術(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在開采過程中，采空區(qū)的頂板巖層重力與上覆蓋巖層的的壓力，產(chǎn)生向下彎曲和移動(dòng)。如果頂板巖層的本身所承受的壓力超過其抗拉輕度的最大值，頂板就會(huì)出現(xiàn)斷裂或破碎的問題，導(dǎo)致頂板冒落的現(xiàn)象。上覆蓋巖層也會(huì)相繼出現(xiàn)彎曲、移動(dòng)、斷裂和離層的現(xiàn)象。對(duì)礦山的開采過度，會(huì)增大巖層的影響范圍，地表就會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)的塌陷。

采空區(qū)塌陷，危及周圍的建筑以及農(nóng)田水利設(shè)施，不僅會(huì)造成財(cái)產(chǎn)的損失，更重要的是對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。另外，礦山開發(fā)而導(dǎo)致采空區(qū)塌陷的危及范圍較廣，勢(shì)必破壞淺層含水層功能，對(duì)土地資源的破壞性也非常大。

第二，泥石流。這種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因主要是由于自然因素，即采礦區(qū)的周圍地質(zhì)環(huán)境較為惡劣。其主要有兩個(gè)原因：其一，泥石流主要是發(fā)生山地較多的地區(qū)，有許多的巖石破壞物集中在山地的河流區(qū)域的河床和坡地上，能夠?yàn)槟嗍魈峁┕腆w物質(zhì)；其二，就是泥石流發(fā)生地區(qū)，擁有相當(dāng)充足的水源，由于水流較多，為泥石流的發(fā)生提供載體；總而言之，就是因?yàn)橄喈?dāng)數(shù)量的破壞物順著水流的動(dòng)力影響下，導(dǎo)致泥石流的發(fā)生。

礦山的開發(fā)，一般都會(huì)產(chǎn)生廢石土、固體碎屑等破壞物，而礦山的開采不注意清理這些破壞物，而是將開采中所產(chǎn)生的廢物隨意亂扔、丟棄，對(duì)周圍的植物造成嚴(yán)重?fù)p害，從而提高了泥石流發(fā)生的幾率。在對(duì)地質(zhì)造成嚴(yán)重?fù)p害的情況下，發(fā)生的泥石流往往是難以抵御的。其沖毀周圍房屋，造成河道堵塞，有時(shí)也會(huì)對(duì)周圍的鐵路、公路等設(shè)施造成嚴(yán)重的破壞，更重要的是對(duì)周圍人員生命安全造成威脅。

第三，滑坡。其發(fā)生的主要原因是自然因素和人為因素。自然原因：巖體不連續(xù)面傾斜度傾向于坡面時(shí)，就會(huì)造成滑坡；邊坡受到風(fēng)化作用影響，逐漸改變邊坡的形狀，降低了邊坡的穩(wěn)定性，也會(huì)發(fā)生滑坡。特別是在雨季期間，風(fēng)化作用的效果最為明顯，此時(shí)，巖層的軟硬相間的差異較大，堅(jiān)硬的就會(huì)顯現(xiàn)出來，由于切割結(jié)構(gòu)面，使得自身重力發(fā)生蠕變，從而發(fā)生崩塌和落石的現(xiàn)象；另外，滑坡往往是其它地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的附加災(zāi)害，例如由于地震的發(fā)生，使得邊坡受到強(qiáng)大的壓力而變形，導(dǎo)致滑坡的發(fā)生；人為原因：人們?cè)陂_采過程中，對(duì)坡腳不合理的開挖，改變了坡體的應(yīng)力場(chǎng)，造成呈現(xiàn)張開狀的巖體裂縫，隨著坡的逐漸破壞，使得原來的裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，此時(shí)被切割的巖體失去了穩(wěn)定性，造成崩塌滑坡。

滑坡的危險(xiǎn)性主要根據(jù)其穩(wěn)定性決定的，并以最不利工況條件下的穩(wěn)定性作為判別依據(jù)，在滑坡失穩(wěn)后造成的損失大小來確定危險(xiǎn)性。滑坡造成的是直接的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

第四，水土流失。其發(fā)生的主要原因是人為因素和自然因素。自然原因主要是氣候、地貌、植被、土壤和地形的變化，或者在滑坡災(zāi)害中，對(duì)坡體的重力侵蝕較大，造成水土流失；人為原因主要是人們不合理利用礦上資源，濫墾濫伐等不合理的行為對(duì)植被造成嚴(yán)重破壞會(huì)造成水土流失的現(xiàn)象。造成水土流失的另外一個(gè)重要原因就是水利侵蝕。在對(duì)礦山進(jìn)行開采的過程中，產(chǎn)生廢棄物、土、渣等松散堆積物，這種物質(zhì)的縫隙較大，如遇到暴雨天氣，同時(shí)由于水流沖擊具有非常高的強(qiáng)度，則會(huì)使這些堆積物隨意的流動(dòng)，出現(xiàn)水土流失的問題；在許多礦區(qū)開采的作業(yè)中，忽視環(huán)境問題，破壞植被或者對(duì)地質(zhì)造成直接性的破壞，都會(huì)造成水土流失的現(xiàn)象。

水土流失的危害最直接的影響是水土面積的大量流失，對(duì)植被造成嚴(yán)重的破壞，改變?cè)械牡匦魏偷孛玻瑥亩茐牡V山土石結(jié)構(gòu)的平衡性。

二 礦山地質(zhì)災(zāi)害的勘查技術(shù)方法

首先，針對(duì)采空塌陷區(qū)，可以采取地球信息技術(shù)綜臺(tái)方法，這種方法主要是利用3S技術(shù)；它通過GPS精確的定位災(zāi)害發(fā)生地，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)分布、發(fā)生、發(fā)展規(guī)律進(jìn)行掌握；通過RS技術(shù)對(duì)礦區(qū)的多時(shí)遙感圖像進(jìn)行疊加分析。對(duì)地貌的破壞程度、塌陷區(qū)形態(tài)、廢棄物類型、面積、分布狀況、環(huán)境污染狀況和生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行不同時(shí)期的獲取資料；通過GIS技術(shù)根據(jù)礦山的空間分析災(zāi)害信息數(shù)據(jù)。

其次，對(duì)于滑坡、采空區(qū)，可以采取地球物理勘查方法。這種物理勘查方法主要分為四種：其一，高密度電阻率法。它是根據(jù)巖體的導(dǎo)電性差異來進(jìn)行物探，一次性可以采集多裝置數(shù)據(jù)，主要研究深度方向的電性變化和水平方向的電性變化。對(duì)有效異常的比值數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)換算，有利于推測(cè)前者的災(zāi)害埋深和范圍，它主要應(yīng)用于深度較淺的采空區(qū)、巖石分化層等勘查；其二，視電阻率法。主要是對(duì)采空區(qū)的填充空氣的電阻率與硫化物礦體的電阻率的進(jìn)行鑒別，應(yīng)用于圈定采空區(qū)；其三，瞬變電磁法。這種方法主要根據(jù)不接地回線或接地線源發(fā)送一次脈沖電磁場(chǎng)的間歇期間，利用線圖或電極對(duì)地下半空間二次渦流場(chǎng)的變化進(jìn)行觀測(cè)，而且這種方法的信噪比高、分辨率強(qiáng)、探測(cè)的深度、速度較大、較快，容易發(fā)現(xiàn)采空區(qū)的異靜；其四，淺層地震法。它是通過人工手段研究地層中地震波的傳播規(guī)律，對(duì)地質(zhì)小構(gòu)造和地層巖性進(jìn)行物探，它能直觀地層界面的起伏變化，主要應(yīng)用于滑坡、采空區(qū)的勘查。

第三，針對(duì)泥石流、水土流失，可以采取地球化學(xué)勘查法。它主要利用化學(xué)反應(yīng)來勘查環(huán)境的污染情況，這種方法主要應(yīng)用于環(huán)境勘查，為污染治理提供參考信息。

三 結(jié)語

由于受到自然因素和人為因素的影響，礦區(qū)常常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境、人員財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，我們必須大大提高地質(zhì)災(zāi)害的勘查技術(shù)水平，采用相應(yīng)措施進(jìn)行合理的防范和有針對(duì)性的治理，盡最大程度減少地質(zhì)災(zāi)害的危害性。

礦山地質(zhì)技術(shù)論文:遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用評(píng)價(jià)

摘要：煤礦區(qū)是一種以資源開發(fā)與利用為主發(fā)展起來的特殊地理區(qū)域,由于資源過度開采對(duì)區(qū)域的持續(xù)累積影響,引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境損害與地質(zhì)災(zāi)害,如地面塌陷、矸石山爆崩、滑坡、沖擊地壓等頻繁發(fā)生。本文介紹遙感技術(shù)的涵議及在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的作用，并結(jié)合遙感技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查工作中的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；礦山地質(zhì)災(zāi)害；應(yīng)用評(píng)價(jià)

一、遙感技術(shù)的涵義

1、遙感的定義

“遙感”,顧名思義,就是遙遠(yuǎn)地感知。傳說中的“千里眼”、“順風(fēng)耳”就具有這樣的能力。人類通過大量的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)地球上每一個(gè)物體都在不停地吸收、發(fā)射和反射信息和能量,其中有一種人類已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的形式-電磁波,并且發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理來探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。

2、遙感技術(shù)的特點(diǎn)

①遙感具有宏觀性和直觀性。②遙感獲取資料的速度快、周期短、而且能反映動(dòng)態(tài)變化。③遙感使用的電磁波各波段之間,性質(zhì)差異很大,用途也很不相同。④遙感獲得的信息量巨大。⑤遙感技術(shù)的應(yīng)用受地面條件限制少,可用于自然條件惡劣、地面工作困難的地區(qū)。⑥經(jīng)濟(jì)效益好,成本低,收益高。由此可見,遙感技術(shù)在自然災(zāi)害的調(diào)查、監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前,遙感技術(shù)在分析、預(yù)測(cè)、評(píng)估自然災(zāi)害造成的損失方面正發(fā)揮越來越大和不可替代的作用。

二、遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的作用

1)遙感解譯是礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查不可缺少的技術(shù)方法之一。從技術(shù)方法角度講,遙感解譯是礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的技術(shù)方法之一。利用航、衛(wèi)片進(jìn)行遙感解譯,具有直觀、真實(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)。礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的技術(shù)方法包括地面調(diào)查、遙感解譯、樣品測(cè)試、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及輕型山地工程等,特別是遙感解譯,能提高調(diào)查研究的水平。2)利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,能起到事半功倍的效果。通過大比例尺地面調(diào)查和高分辨率的遙感解譯相結(jié)合的工作方法,能快速圈定礦山環(huán)境地質(zhì)問題的類型、形態(tài)、空間分布、規(guī)模及其外圍地質(zhì)環(huán)境條件,便于進(jìn)行定性和定量的分析研究,提高礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的質(zhì)量和效率,對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià)起到重要作用。3)遙感技術(shù)的特點(diǎn)為在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用提供了可能。衛(wèi)星遙感技術(shù)的快速發(fā)展,為我國礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查提供了可能。遙感技術(shù)具有探測(cè)范圍大、周期短、信息量大、資料獲取速度快、客觀真實(shí)、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)以及資料收集不受特殊地形限制等突出特點(diǎn)。發(fā)揮大比例尺遙感影像在調(diào)查中的作用,是區(qū)域地質(zhì)環(huán)境調(diào)查最有效的手段之一,對(duì)礦山環(huán)境地質(zhì)問題具有良好的解譯效果。

三、應(yīng)用實(shí)例分析

2002年10月,作者參加了某礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境野外調(diào)查工作,應(yīng)用Quick Bird遙感數(shù)據(jù)對(duì)煤礦開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查,研究了不同類型地質(zhì)災(zāi)害(塌陷坑、地面沉陷、地裂縫)的遙感影像特征,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、成因、分布規(guī)律特點(diǎn)和調(diào)查精度進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。

1、塌陷坑

塌陷坑是地下礦產(chǎn)資源開采引發(fā)的局部地面塌陷,以第四系覆蓋的農(nóng)業(yè)區(qū)居多。由于開采煤層較淺,礦層頂板為碳酸巖且厚度較薄,受外力或降水影響,經(jīng)常發(fā)生地面垂直塌落現(xiàn)象,形成小面積的塌陷坑。

實(shí)地觀察發(fā)現(xiàn),地面塌陷形成的塌陷坑,一般直徑從3~30 m不等,塌陷深度一般2~3 m。多數(shù)塌陷坑的坑壁陡直,無法耕種,隨著時(shí)間推移坑壁坍塌變緩,底部生長雜草,較大的塌陷坑經(jīng)過改造還種上莊稼。遙感圖像上塌陷坑呈獨(dú)立的環(huán)形或橢圓形斑點(diǎn)、斑塊狀,呈獨(dú)立個(gè)體成群分布,色調(diào)明暗不同。坑內(nèi)植被呈微紅色。由于塌陷坑是有一定深度的負(fù)地形,在陰影作用下,立體效果明顯。與正地形(如墳?zāi)埂ⅹ?dú)立樹冠)相比,形成的立體效果正好相反。塌陷坑的陰影出現(xiàn)在環(huán)形圖斑內(nèi)側(cè)的下半部分,而土堆形成的陰影出現(xiàn)在環(huán)形圖斑內(nèi)側(cè)的上半部分,這是塌陷坑判斷正確與否的重要標(biāo)志。有的塌陷坑雖已填平,但從隱約可見的淺色環(huán)狀還

能看出塌陷坑的輪廓。有的雖未形成塌陷坑,但小幅地面沉降造成土壤結(jié)構(gòu)和水分含量的變化已經(jīng)顯現(xiàn)出塌陷坑的輪廓。

2、地面沉陷

地面沉陷是地下礦產(chǎn)資源開采引發(fā)地面不均勻沉降,主要發(fā)生在第四系覆蓋的農(nóng)業(yè)區(qū)。由于地下采空區(qū)打破了原有的應(yīng)力平衡,當(dāng)?shù)V層頂板無法支撐上覆地層壓力時(shí),便發(fā)生整體大面積塌落現(xiàn)象,形成地表一定范圍的不均勻沉降。

實(shí)地觀察發(fā)現(xiàn),地面沉陷面積比塌陷坑大的多,沉降幅度比塌陷坑小的多,一般只有幾十厘米。地裂縫出現(xiàn)在沉陷區(qū)邊緣,有時(shí)多條地裂縫同時(shí)出現(xiàn),呈平行排列。裂縫兩側(cè)地形高差變化明顯。由于第四系沉積物松散,地裂縫深度很小,裂縫寬度只有幾厘米~十幾厘米,容易被自然或人為擾動(dòng)而消失。特別是經(jīng)農(nóng)業(yè)耕作改造后,形成舒緩波狀微型地貌,并保持了原有播種方向和農(nóng)田格狀結(jié)構(gòu)。但大多數(shù)地裂縫已經(jīng)消失,只有水泥路面依舊保留著地裂縫的痕跡。

遙感影像中的地面沉陷顯著特征是沉降區(qū)邊緣形成有一定高差、寬1~2m、長數(shù)十米~上百米的不規(guī)則封閉、半封閉的環(huán)形帶或條帶影像,有時(shí)呈斷斷續(xù)續(xù)的帶狀。在環(huán)形帶的上方(圖1 A處,向陽面)色調(diào)較亮,下方(背陰面, B處)色調(diào)較暗,這種明暗色差變化的原因是沉陷形成的負(fù)地形,造成地形坡度、坡向突變,改變了光線入射角使局部光譜反射能量改變所致。在圖2中,剖面亮度值得到了驗(yàn)證。地面沉陷區(qū)的形狀與農(nóng)田中的道路、田埂和植物行距排列極不協(xié)調(diào),與自然地形坡度有顯著地影像差別,是非人為因素跡象。受采空區(qū)面積影響,沉陷區(qū)具有一定的寬度,面積從數(shù)百平方米至數(shù)萬平方米不等。通過微地貌的變化可以推斷地裂縫的位置,據(jù)此,可以圈定并計(jì)算沉陷區(qū)的面積。沉陷區(qū)按形狀可劃分為環(huán)狀、帶狀和平行狀等沉陷類型。

3、地裂縫

地裂縫在基巖裸露和平原農(nóng)業(yè)區(qū)都有發(fā)生,是地下礦產(chǎn)資源采空區(qū)應(yīng)力失衡引發(fā)的巖石鋼性變形。開裂的程度、規(guī)模受控于地質(zhì)構(gòu)造、開采厚度、深度、巖性及第四系覆蓋層厚度。

實(shí)地觀察發(fā)現(xiàn),基巖以巖石張裂、斷裂為主要特征,致使巖石垂直裂開影響到地表。第四系覆蓋區(qū)則以地面沉陷區(qū)邊緣的拉張性地裂縫為主。主要特征是裂縫兩側(cè)地形高差變化很小或沒有變化,未形成沉陷區(qū)。基巖山區(qū)張裂型地裂縫規(guī)模大,整個(gè)山體裂開寬度達(dá)1~3m,長達(dá)數(shù)百米,小型地裂縫不足10 cm,長度幾米~幾十米。大量地裂縫造成地下水?滲漏,水土流失嚴(yán)重,山上大部分果樹枯死,只有稀疏的荒草。

在遙感影像中,發(fā)生地裂縫處的地表和淺層土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,造成局部土壤含水量增加、濕度增大或透水性增強(qiáng)、濕度減少。甚至地裂縫的產(chǎn)生使植物種類(縫內(nèi)生長雜草)、長勢(shì)發(fā)生變化,形成色調(diào)和紋理上的光譜差異。平原區(qū)地裂縫一般規(guī)模較大,呈線狀影像特征。規(guī)模小的地裂縫隱約可見,尚未影響農(nóng)業(yè)種植,具有地面沉陷地裂縫的影像特征。有的沿已有老地裂縫向前延伸,呈現(xiàn)或明或暗的直線、折線狀。有的則呈交叉或平行排列格局。有時(shí)

穿過農(nóng)田形成一定落差的斷陷陡坎,在遙感影像上具有不同的影像特征。山區(qū)規(guī)模較大的地裂縫呈條帶狀,裂縫內(nèi)有植被呈暗紅色。缺乏表土覆蓋的小地裂縫,寬度10~20 cm,但從放大的遙感圖像可以發(fā)現(xiàn)其蹤跡,呈折線狀斷續(xù)分布(圖3)。按地裂縫形狀類型可劃分為直線型、斷續(xù)型和交叉型。

圖3采礦造成的山體開裂

高分辨率衛(wèi)星遙感圖像提供了礦山地質(zhì)災(zāi)害的豐富特征信息,具有宏觀、準(zhǔn)確、高效的特點(diǎn),是礦山地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境調(diào)查行之有效的手段之一。在一定條件下能為某些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展提供預(yù)測(cè)指示信息,為綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。