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礦山地質技術論文:石料礦山地質勘查與找礦技術的認識

[摘要]文章在認識我國礦產資源狀況的基礎上，對石料礦山可開采性前提進行了綜合描述，包括地形地質測繪、取樣和測試、試采三方面，隨后分析了進行地質勘查的主要內容并指出要采取積極的措施來不斷的改進地質勘查的技術，提高地質勘查工作的質量和效率。最后結合現有的找礦技術進行分析，認清找礦中存在的問題并提出了建設性建議。

[關鍵詞]地質勘查 找礦工作 技術分析

1石料礦山地質勘查方法和過程

（1）地形地質測繪。為了較為真實地反映石料礦范圍內和附近的地形、地貌狀況，需對石料礦山確定對應比例尺的地形圖進行實測和測量標定礦區范圍一定范圍內的重要建（構）筑物的具體位置，利用地形圖能比較準確地計算礦區范圍內的石料儲量，進行地形地質測繪工作，具體包括：查明巖體或巖層的賦存狀態，礦區最低點與最高點的相對高差；巖石的花色品種及其變化規律、色斑、色線、有害礦物及有害巖脈、夾層情況及其變化規律；構造及節理裂隙的發育情況及其對開采的影響，可能產生的荒料塊度；礦山開采條件，包括覆蓋物厚度、風化帶和破碎帶深度，采場布設的方案，礦山公路的修筑里程及修筑條件等。

（2）取樣和測試。石料的取樣和測試項目有很多，本文選取裝飾性、荒料率和出料率三個主要方面進行分析：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，確定礦石顏色、花紋與光澤是否能達到商品的要求，與大批量樣品或標準樣對比，確定色調與花紋的穩定性，要求在小范圍內不能有顯著變化。同時，取樣點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準。②荒料率即在一定范圍內采出的荒料體積與該范圍內的原礦體積之比。③出料率是出材率是每立方米荒料所能產生的有效石料的面積，它是由礦山實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的礦山上，選擇有代表性的小塊地段進行簡單的手工或機械化采挖，判別礦山投資可能性的一種方法。試采過程中要隨試采進展對采坑作詳細地質記錄，采取樣品，進行必要的測試，記錄其結果，并計算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生產的成本。

2石料礦山地質勘查內容分析

（1）踏勘選點。石料礦山選點應根據當地建設和市場需求，通過路線調查，選擇礦體巖性簡單、延展穩定、斷裂構造不發育、出露良好、覆蓋層薄、風化淺、開采技術條件簡單、交通運輸相對方便以及開采對環境影響小、對公路、鐵路、通信線和人居安全有保障的區域，還要充分考慮礦山開采完畢后的復墾還綠條件，合理劃定勘查區范圍。

（2）地質勘查。普通石料礦產勘查工作以地質觀測研究為主，配合少量必要的探礦工程，填（測）制勘查區地形地質圖，調查研究殘坡積覆蓋層和風化層的厚度與分布規律，基本查明礦體內部結構復雜程度和斷裂構造對礦體的破壞程度；調查開采技術條件，測試石料的理化質量指標，編制勘查地質報告。地質勘查的重點是對礦山發展不同階段的勘查工作，包括：①危機礦山接替資源的勘查，為了使礦山服務的年限得到延長，促進礦山的可持續發展，在重要的原材料和固體能源大中型礦山地區，要進行大規模的危機礦山接替資源的勘察工作。②對礦山生產階段的勘查，礦山企業要對礦山服務的年限做好科學的規劃和設計，合理、科學的對資源進行開發和利用，擴大資源儲量；做好礦山的摸底探測工作，擴大找礦范圍；利用先進技術，提高勘查效率。③綜合評價和勘查共伴生礦和尾礦，制定相關的標準和政策來規范礦產尾礦資源的利用，調查資源。④關閉階段的地質勘查工作。礦山企業要嚴格的按照法律的規定保護好礦山的環境。在礦山的開采的活動結束之前，閉坑的地址工作要做好，另外閉坑的地址報告要提交。

（3）原始編錄、綜合整理和報告編寫。地質剖面測制、地質填圖觀測點、探礦工程等原始編錄必須在實地（現場）進行，取準、取全第一性資料。各項原始資料應及時進行質量檢查驗收和綜合整理。工作質量按現有的法律標準執行。勘查地質報告做到內容齊全、重點突出、數據準確、真實可信。

3找礦工作分析

（1）找礦工作的重要技術分析。包括：①找礦方法的綜合利用和聯合解釋。從巖石的物理性質差異的角度出發認識深部地質結構和成礦規律時利用先進的技術，在測量時用精密的地球物理儀器，這樣才能夠獲得準確的數據。對于數據和圖標要進行適當的校正，將高精度的資料圖譜輸出；為了達到高水平的解釋效果，要加強各個與地質勘查工作相關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濾波等處理所測得的數據，將掩蓋區異常的地質體和產狀以及展布的方向根據地質研究控礦規律和礦體的賦存規律進行有效的圈定，進行礦體空間賦存部位預測，最后提供找礦額度依據。

（2）找礦工作存在的問題分析。我國地質勘查經過多年的發展，尤其是在進行了地質人才管理機制的改革后，地質勘查得到了人才隊伍逐步精煉，已經基本上能夠滿足我國社會經濟發展的需要。但是依然存在一些問題：①基礎地質勘查工作投入相對較少，找礦缺乏基礎地質資料保障。②尚未建立市場為主導的地質找礦機制，地質工作市場主體缺位。③地質科技創新能力不足，專業人才結構不合理。體現在專業使用不合理，技術人員和地質勘查隊伍不穩定等諸多方面。

（3）解決找礦工作問題的建議。建立適應市場經濟多元化的投資平臺，以地質勘探為契機，建立一個統一的，有競爭力的，開放、有序的礦業市場和交易平臺，建立對企業的重點在礦產勘查領域的大型國有投資挖掘市場主體地位。

控制投資結構，增加國家和地方地質勘查業的政府投資，過濾投機性投資的政策引導，刺激社會資本。鼓勵各級地質工作的實際投入水平，提高公眾福利，并加快技術水平。促進地質找礦工作的重大突破，必須符合社會主義市場經濟體制的要求，遵循市場經濟和地質工作的法律規則，充分發揮市場配置資源的作用，充分發揮各方的積極性，按照新的工作思路，依靠政府調控和市場監管來實施找礦工作。

4結束語

總之，充分認識找礦工作中面臨的問題，做到“對癥下藥”，結合現有的找礦技術不斷的開拓新的有效的找礦的技術提高地質勘查工作的效益，使礦產資源短缺的現狀得到緩解。實現勘查礦產資源的有效整合，地質找礦要素的優化組合和石料礦山企業的有效發展。

礦山地質技術論文:關于礦山地質災害危險性評估中幾個主要技術問題的探討

摘要：當前，只有針對礦山地質災害進行危險評估工作，探討其中涉及的專業技術問題，才能有效降低地質災害造成的危害。本文簡述了礦山地質災害危險性評估范圍的確定方法，列舉了礦山地質災害危險性分級評估標準，明確指明了礦山地質災害防治技術的注意要素和實施建議。

關鍵詞：礦山 地質災害 危險評估 技術問題 探討

礦山地質災害會對礦山周邊居民的生產生活造成影響，嚴重時會導致人員傷亡事故的發生，還會對自然資源造成浪費，不利于國家經濟的可持續發展。近些年，我國大小礦山地質災害問題頻發，給國家和人們造成了巨大的損失，嚴重影響了社會的穩定發展。國家必須要制定出一套切實可行的地質災害危險評估方案，運用相關的技術條件有效降低地質災害造成的不必要的損失。

1 礦山地質災害危險性評估范圍的確定方法

劃定礦山地質災害危險性評估范圍是災害危險評估中的重要環節，能為后續工作打下堅實的基礎。劃定評估范圍就必須要以計劃采礦用地范圍為依據，由礦區外緣向外擴散一個特定范圍，當遇到特殊的地段時，可以根據具體情況，將整個發育區和有可能造成事故的地區劃分到危險評估范圍中。針對以下幾種情況，地質災害危險評估范圍確定方法也存在差異。

1.1 露天開采礦井的地質災害危險評估范圍

露天開采礦井常見的地質災害有滑坡、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而引起的一系列二次災害。所以，在研究推算露天開采礦井的地質災害危險評估范圍時，一定要考慮到礦井邊坡穩定性的問題，嚴密地計算出礦井邊坡的影響范圍，并以此為推導依據，確定露天開采礦井的災害評估范圍。

1.2 地下開采型礦井的地質災害危險評估范圍

地下開采型的礦井由于深入地下作業，在開采完成之后很容易形成采空區，使得礦井上覆巖層出現變形情況，從而引發一系列的地質災害。在研究推算危險范圍的時候，一定要運用專業的推導公式進行運算，并結合實際情況，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形成的地表裂隙范圍。

1.3 特殊地段的地質災害危險評估范圍

當勘測活動遇到一些特殊的地段，如泥石流高發地段、地陷區等，工作人員應該結合實際情況和自身的經驗，將災害危險評估范圍擴大到100米之外的安全地帶。

2 地質災害危險性分級評估標準

2.1 危險性較大的情況

一般來說，礦區周邊的溝谷區、具有發生滑塌事故的地形條件地帶和土地沙漠化嚴重地區發生地質災害的可能性較大。不僅如此，采礦礦層厚度和層數大小也是影響礦區發生地質災害的重要條件。當采礦礦層厚度超過十米、采礦層數超過兩層時，危險系數將會直線上漲，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生幾率，會對井下作業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出現泥石流災害，對礦區周邊的自然環境造成嚴重破壞。

2.2 危險性中等的情況

在礦區周邊的風沙地貌區、曾經出現大面積地陷災害或具有輕度水土流失現象的地區較為容易發生地質災害。這些地區開采礦層厚度一般大于三米，但采礦層數僅為一層，上覆基巖和土層的厚度往往超過七十米，較為堅固，不易發生形變。該區域的居住人口較少、密度較小，居住范圍較廣，人口分布較為分散。而且，這些地區基本不具備誘發泥石流的條件，相對來說較為安全。

2.3 危險性偏小的情況

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

3 礦山地質災害防治注意要素

相關部門進行礦山地質災害危險性評估工作，主要是為了保障礦區周邊居民的人身財產安全不受到損害，最大程度上保護礦區周邊地區的生態環境不受采礦活動的影響，迎合了國家的可持續發展戰略要求，能有效防止地質災害的發生。

3.1 數字化礦山的運用

數字化礦山平臺包含了許多系統（如圖一所示），它可以通過數據倉庫集成技術，建立完備的礦山數據資料中心，有效地整合和利用生產數據。除此之外，還能夠借助地質測量模型和三維仿真等核心技術，幫助降低礦井安全生產和管理難度，是一項十分實用的現代化技術。

數字化礦山是數字化地球在礦山開發中的應用，通過在礦山范圍內建立一個三維坐標主線的方式，將礦山中的主要信息構建成一個專業的礦山信息模型，幫助工作人員快速精準地了解礦山中的各種信息。

一般來說，結合礦山安全監測數據和虛擬現實技術，能夠有效為礦業的生產、經營、管理、安全等提供原庫調用服務，能夠為礦區的地質災害危險性評估工作提供技術支持，以達到減少工作人員的負擔、推動工作進度、提高工作效率的目的。

3.2 加強日常生產地質管理工作

3.2.1 有效延長礦山壽命

礦產資源是短期內的不可再生資源，一座礦山的礦產量有限，要想延長礦山的壽命，就必須要加強地質管理工作，擴大對盲礦和新礦床的找尋范圍，運用科學化的技術手段，提高找礦的準確度，結合新的理論和技術，盡可能地延長礦山的使用壽命，體現科學發展觀的重要思想，實現資源的優化配置。地質技術管理工作還能解決由于礦山復雜的內部結構而導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 礦產資源的合理開發利用

在地質管理過程中，必須要采用有力措施、結合先進的科學技術手段，實現礦產回收率最大化。礦山在開工建設之前，必須要保證工作人員進行實地考察以獲取健全的地質數據資料，為后續評估工程提供充足的數據支持，達到防治礦區地質災害的目的。

3.3 工程措施

在具體的防治過程中，應該時刻提高警惕，盡量在災害發生前進行有效預警和防御措施，對于可以避免的地質災害盡可能地采取避讓的態度，如遇到實在避免不了的地質災害，則一定要結合先進的科學技術，制定出一個切實可行的災害治理方案，以確保礦山工程的安全、順利運行。

地質災害防治工程的技術類型主要可以分為三類（如圖二所示）：主動型、被動型和復合型。

4 結束語

綜上所述，近些年，我國大小礦山地質災害問題頻發，不僅對社會的穩定發展造成了惡劣影響，也給國家的自然資源和人民的人身財產安全造成了巨大損失。國家必須要針對礦山地質災害問題進行危險評估工作，以有效降低地質災害造成的危害，使國家自然資源得到優化配置。還應該制定出一套切實可行的地質災害危險評估方案，分三種情況（露天開采礦井、地下開采型礦井和特殊地段）去劃定地質災害危險評估范圍。可以通過對礦區周邊地區的地形、地貌特點開采礦層厚度和層數等信息，分析判斷出該地區出現地質災害的風險等級；還可以通過加強日常地質管理工作、使用數字化礦山平臺等方式實現礦山地質災害防治工作，盡可能地避免不必要的人員傷亡和經濟損失。

礦山地質技術論文:露天開采礦山地質環境保護與治理恢復技術初探

[摘要]礦產資源開采對生態環境所造成的破壞日益嚴重，尤其對于地質環境的破壞影響十分深遠，因此在強調環境保護的同時，應運用治理恢復技術來保護礦山周圍環境。本文簡單介紹了露天開采對地質環境所造成的破壞，分析了相應治理技術的應用。

[關鍵詞]露天開采 地質環境 治理恢復

對于露天開采礦山來講，土地資源和自然環境的破壞十分嚴峻，想要從根本上解決礦山周圍的環境問題，將土地生態功能恢復到合理水平，就需要開采方對礦山開采所破壞的自然環境進行科學評估，以及采用相應技術手段來治理恢復，在保護礦山地質環境的同時預防重大地質災害事故，最終實現礦產資源經濟可持續發展。

1露天開采礦山所形成的地質環境問題

露天開采礦山所形成的地質環境問題主要分為以下幾點，首先是耗費了大量土地資源，遭到破壞的土地無法得到有效利用，礦山原有生態系統被打亂，如果不利用技術手段進行治理，土地便難以恢復成為可以帶來經濟效益的土地，此外，礦山邊坡因開采而失去穩定性，容易發生地質災害，露天開采后造成的廢棄物持續污染著礦山周圍的地質環境。

開采礦產避免不了破壞原巖結構，而采剝作業則讓邊坡巖體內的原始應力失去作用，進而形成次生應力場，在結合其它外因的共同影響下，邊坡巖體很容易出現變形，巖體穩定性降低，最后發生散落、滑落甚至坍塌。隨著露天開采作業的深入，如果氣象驟變，例如發生強降雨或地震等，高邊坡在重力作用下很有可能誘發泥石流、滑坡等嚴重地質災害。

2礦山地質環境保護及治理手段

礦山地質環境保護及治理的目標在于使自然和經濟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，注重生態系統保護和恢復，對嚴重破壞的自然環境要予以治理和重建，配合國家相關立法，最后讓礦山地形、邊坡、植被恢復到合格標準，與地區周邊環境保持一致。

根據礦山地質環境問題類型、分布特征及其危害性，礦山地質環境影響現狀與預測評估結果，露采區為礦山地質環境影響嚴重區，劃分為礦山地質環境重點防治區；排土場和工業場地為礦山地質環境影響較嚴重區，劃分為礦山地質環境次重點防治區；其他區域為礦山地質環境影響較輕區，劃分為礦山地質環境一般防治區。礦山地質環境保護與恢復治理工程主要包括地質災害防治工程，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。預測開采后的采坑有引發崩塌的可能性。保護及治理措施必須根據露天開采環境而制定，結合礦山實際生產情況編制具體治理細則，因地制宜、綜合利用，以最小化投資贏得最大經濟效益和環境效益。

2.1環境保護及治理任務目標

根據露天開采礦山的地質環境保護和綜合治理恢復目標，可以將具體任務分類成以下幾點。

第一，全面評估周圍地質環境，對當前生態系統現狀全面調查，然后出具現狀評估。

第二，以露天開采作業進度為基礎，編制配套的礦山地質環境問題預測評估。

第三，結合現狀評估和礦山地質環境問題預測評估結果，將地質環境保護與恢復治理加以區分。

第四，讓分區結果落實到露天礦山開采計劃當中，總體部署地質環境保護及恢復工作分期目標，包括對應的階段與實施對象。

第五，按照分期目標和實施對象來開展礦質地質環境保護及治理恢復工作。

2.2露天開采場地恢復治理

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

具體回填作業參考以下三個方面：首先，在露天開采臺階上設置排水溝，讓地表水經過排水溝流向原有的排泄口，降低臺階積水。

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

最后，回填中可以根據廢棄礦渣大小，自下而上按照由粗到細的順序來進行回填和碾實，防止表面廢石粒徑太大而造成滲透，最終地面設計坡度不應大于10°，符合自然排水要求。

2.3治理排土場

剛落成的排土場很容易因暴風雨而出現坍塌，礦區內的廢棄礦渣和剝離廢土如果無序排放，其穩定性很容易出現變化，所以可通過一定治理方法來實現防護：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3.為坡面設計排水溝，降低坡面因露天開采而形成的侵蝕及滑坡可能性。排土場治理過程中，需要充分利用開采作業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生變化，損壞了原有土地資源和地表植被。針對這一問題，在露天開采工程籌備階段以及挖損前，可選擇對即將受破壞的場地進行表土剝離，首先把表土存放在客土場，等到恢復治理時再用表土進行恢復。利用栽植技術將鄰行定植點錯開，確保定植時苗干豎直，深淺得當，填土后踩實，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，最后要實行一定撫育管理，保證造林成活率的同時，讓植被恢復到最佳水平，撫育內容主要在于澆水、看護和松土，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，實現苗木成林。

3結束語

露天開采礦山會加劇地質環境惡化，這是客觀存在的事實，因此我們應當充分重視這一問題，對開采作業產生的土地破壞、地形地貌景觀破壞以及植被破壞進行治理，最大程度上防止礦山地質環境的不斷惡化，讓開采作業取得經濟效益的同時保護自然生態環境，將因露天開采造成的生態環境問題及時有效的彌補和恢復。

礦山地質技術論文:淺談礦山地質環境治理方法與技術

摘要： 本文根據工程實踐，闡述了京昆高速沿線（保定段）礦山地質環境治理方法與技術，對工程取得的成功經驗及工程中存在的問題進行了分析和闡述，與業內同行進行探討。

關鍵詞： 礦山地質環境；掌子面治理；采礦平臺治理；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周邊建有多處建筑用白云巖礦山，礦山經多年開采形成多處殘巖斷壁、采礦平臺、廢渣堆積邊坡及多處崩塌、不穩定邊坡災害隱患。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，影響河北省對外形象。為改善京昆高速保定滿城縣境內段的交通運輸環境，確保京昆高速安全運營，保定市國土資源局對其沿線建筑用白云巖露天礦山采取了關、停、并、轉（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環境治理工程，本文對相關礦山地質環境掌子面治理、采礦平臺治理、廢渣堆積邊坡治理、綠化工程樹種選擇等方法與技術進行總結，對取得的成功經驗及工程中存在的實際問題進行分析和闡述，與業內同行進行探討。

1 掌子面治理工程方法與技術

保定滿城縣境內段建筑用白云巖露天礦山，因采礦活動形成的掌子面均為高陡巖質邊坡，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，易發生崩塌或掉塊。

京昆高速公路距礦山地質環境治理區的距離一般在100m～1000m，部分治理工程局部位于爆破安全范圍以內，因設計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階開鑿等一般采取人工結合機械的手段，因未受爆破震動影響的巖層巖石堅硬，工作面高且狹窄，決定了在掌子面上開鑿種植池或臺階十分困難，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，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又是工程治理的重點，選擇有效、合理的治理方法與技術十分重要。

1.1 掌子面危巖清理

1.1.1 危巖清理方法與技術 掌子面危巖清理主要包括兩個方面：一是殘存在掌子面巖坎、巖腔或裂縫中的塊石和碎石；二是受爆破震動影響或被裂隙切割形成的危巖體。工程設計一般根據掌子面的高度、危巖體數量和規模大小、坡面和坡頂松散物情況，綜合考慮確定清危方法和工藝。一般根據危巖實際情況，掌子面巖坎、巖腔或裂縫中的塊石和碎石，設計采用蜘蛛俠人工清理方法，主要工具為撬杠和鍬鎬；受爆破震動影響或被裂隙切割形成的危巖體，因需清理量大，設計采用搭設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、缺點 人工結合機械手段清理危巖的方法，優點是投入少，比較安全。缺點是坡面的大塊石、受爆破震動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災害隱患，對人工無法有效清除的較為集中的危巖體，建議設計之初即聘請具有相關資質的單位編寫爆破專項設計，在保證高速公路運營安全的前提下盡可能采取淺孔爆破法進行清除。

1.2 掌子面綠化工程 以京昆高速沿線（保定段）礦山地質環境治理恢復二期項目施工A包為代表工程，設計掌子面綠化工程為在掌子面上利用鑿巖設備等距（6m）開鑿種植臺階，開鑿臺階寬度一般0.6m，高一般0.8m，臺階上砌筑種植池，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、深基本規格為1m×1m×1m，然后在種植池內覆土種植爬山虎。

工程實踐表明，在高陡掌子面上利用鑿巖設備開鑿種植臺階，因巖石堅硬、施工空間狹小，施工十分困難。人工開鑿臺階、臺階砌筑種植池綠化方法的優點是可以實現掌子面全面綠化，綠化效果較佳；缺點是工藝煩瑣、施工困難、施工周期長、存在諸多不可預見因素。

2 采礦平臺治理工程方法技術

2.1 平臺整理 設計一般要求根據采礦平臺的現狀，“因地制宜”，“隨坡就勢”進行平整，避免大開大挖，防止出現新的地質環境問題。平臺整理以機械手段為主，輔以人工相結合。平臺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、細粒鋪墊于頂層，回填廢渣宜采用推土機分層碾壓法，單次回填厚度不宜大于30cm，碾壓遍數3～4遍，壓實系數宜不小于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條件。

2.2 覆土造地及植被綠化 采礦平臺覆土造地及植被綠化工程，設計多采用全覆土造地生態重建技術。這種方法是完整基巖土地復墾與生態重建最有效的方法，其工藝簡單，易于實施，亦稱客土法。即從異地運進土壤，覆蓋在采礦平臺之上，客土厚度一般60cm以上，以利于植物生根發芽、成活為原則。

工程實踐表明，受場地地形條件等制約，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，崩滑物有可能對平臺上的治理工程及重建植被造成較嚴重的破壞。因此，采礦平臺治理工程中建議在掌子面坡腳設計構筑崩塌緩沖接收平臺，以降低坡面高差，盡可能避免掌子面崩滑物對平臺治理工程及植被造成破壞，并有效減緩坡面雨水對采場的直接沖刷。建議接收平臺坡面坡度宜在3°～5°之間控制，平臺寬度視掌子面坡腳廢渣儲量決定，高度不宜大于3m。另外，由于工程區域屬于地下水和地表水缺乏的地區，為解決礦山土地復墾后植被生長用水問題，建議采礦平臺治理工程根據實際情況，利用平臺上的采坑盡可能設計建造蓄水池。此方面，京昆高速沿線（保定段）礦山環境治理一期項目施工A包，利用采礦平臺深坑建造了一集水池，取得了成功經驗，值得借鑒。

礦山地質技術論文:地下開采礦山地質環境保護與恢復治理技術初探

摘要：礦產資源的不合理開發利用，產生了各種礦山地質環境問題。文章以新鄭市井采煤礦為例，從開采引發的地質災害、對含水層的影響與破壞、對地形地貌景觀的影響與破壞以及對土地資源的影響與破壞進行了現狀、預測分析，并提出了相應的預防、治理措施與建議。在礦山開發過程中保護礦山地質環境，以減少或防止礦山開采活動造成的地質環境影響與破壞，促進礦產資源的合理開發利用和經濟社會、資源環境的協調發展。

關鍵詞：煤礦；地質環境；環境保護；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，2007年正式投產。礦區登記面積71.89km2，該礦主采二1煤層，兼采二3煤層，礦山剩余服務年限 80 余年。礦井采用立井開拓，罐籠提升，中央并列式通風，采用走向長壁后退式采煤法開采。礦井設計生產能力為 120 萬噸 / 年。

采礦活動對礦山地質環境的影響

地質災害危險性分析

根據實地調查，目前礦田有地面沉（塌）陷8處，形成地面沉（塌）陷區0.77km2，造成地質災害危險性較大；地裂縫11條，影響面積0.25hm2，多見于塌陷區邊緣，規模為小型，地質災害危險性小；黃土崩（滑）塌地質災害2處，崩塌體小于200立方，規模為小型，地質災害危險性小[１]。

礦山開采引發、加劇和遭受的地質災害主要為地面沉（塌）陷和地裂縫地質災害[2]。該礦全部開采后，全區地面沉（塌）陷面積將達到39.46km2，全區將出現長期或季節性積水面積38.36hm2；另外，地表將新增地裂縫災害。因此預測全井田礦山開采引發地面沉（塌）陷和地裂縫危險性為大。全區開采后，預測直接經濟損失將達2.5億元。

縣級重點保護文物歐陽修墓和省級重點保護文物戰國墓群下設有保護煤柱，預測其遭受礦山開采引發的地面沉（塌）陷和地裂縫危險性為小。

對含水層影響分析

該礦開采對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，對孔隙承壓水含水層、巖溶裂隙承壓水含水層影響為嚴重[3]。

地面沉（塌）陷區內二1煤、二3煤組頂板砂巖含水層結構被破壞，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，礦坑排水對二1煤層以下巖溶含水層影響嚴重。

煤礦開采對第四系上更新統孔隙潛水含水層影響較輕，對其它地層孔隙、裂隙承壓水含水層組、巖溶裂隙承壓水含水層影響為嚴重[4]。

礦坑水排出地表經處理合格后做為生產生活用水，不予外排，礦山開采對礦區及其周邊地下水質影響程度較輕。該礦在矸石浸出液中有毒有害元素含量均很低，各項指標均低于規定的含量標準，因此矸石堆放對地下水的影響較輕。

預測礦區煤層開采后礦井排水影響范圍約為礦界外1800m～127500m（滲透系數取最大值27.1443m/d。礦山開采對地下含水層的影響大于礦區范圍。礦區居民生產生活用水主要取自淺層地下水，因此對區內居民的生產生活用水造成影響較小。

對地形地貌景觀影響分析

該礦工業場地、交通線路占地0.28km2。其中工業廣場占地改變了原有地貌形態，造成生態景觀系統在空間上的不協調性，對地貌景觀及周邊環境影響為嚴重，交通線路占地較少，對景觀影響較輕。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。地裂縫累計影響面積1.479hm2。地面沉（塌）陷及地裂縫對原生地形地貌景觀影響明顯，破壞程度為嚴重。

根據前述預測全區開采結束后，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到28.33mm/m。因此全區開采形成的地面沉（塌）陷對原生地形地貌景觀破壞程度為嚴重。同時，該礦每年產生大量的矸石長期堆放對地貌景觀影響為較嚴重。

對土地資源影響分析

該礦土地資源占用與破壞因素為地面沉（塌）陷、地裂縫地質災害及工業場地占用土地。井田范圍內已形成較大面積采空區和地面沉（塌）陷，工業場地及礦業活動已造成土地破壞與水土流失，占用土地大部分為耕地[5]，該礦工業場地生產及地下采礦活動對評估區土地資源影響為嚴重。

礦山生產期工業廣場、出入場公路等設施對將持續占用土地資源，井田煤炭開采將形成大面積采空區和地面沉（塌）陷區，礦業活動將加劇土地破壞與水土流失[6]。該礦開采終了后工業場地及地下采礦活動對評估區土地資源影響為嚴重。大面積的采空地面沉（塌）陷將改變礦區地貌，在地表出現下沉的同時，還將出現地面積水、伴生地裂縫等現象，同樣對土地資源產生嚴重影響。

2 礦山地質環境防治工程 2.1 地質災害防治工程

2.1.1 地面沉（塌）陷及地裂縫地質災害

進行地面變形監測，采取專業監測與簡易監測相結合方式開展[7]。首先設置固定的監測點進行水準測量，監測網點布設達到基本控制塌陷區形態，準確測量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對地裂縫、建筑物開裂采用人工現場調查、量測，提前采取預警、避讓，并及時維修。地面變形監測需長期、連續地監測，以便掌握地面不沉（塌）陷、地裂縫的形成發展規律，提早預防、治理。

在采礦過程中，調查采空區及空巷位置，預防采空區及空巷提前冒落，還應預留安全煤柱，利用礦渣回填采空區等措施，減少地面塌陷和地裂縫的發生。對于裂縫建筑物采取維修甚至搬遷措施，確保人員安全。

沉（塌）陷區使耕地發生較大幅度的變形，從而影響礦區的農業生產，穩定后應進行土地恢復治理工程。在塌陷的邊緣地帶出現的地裂縫及時進行回填處理，治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。

2.1.2 崩（滑）塌地質災害 采取全面巡查和重點監測相結合的辦法，主要采用巡視法監測，據監測數據分析變化速度和發展趨勢，判斷發生采坑邊坡崩（滑）塌的可能性，及時制定防治方案。對受地質災害威脅較大區域的高陡邊坡設立監測點，重點監測邊坡重點在崩滑面（帶）等兩側點與點之間的相對位移量。

在可能發生崩（滑）塌區周圍用鐵絲網封閉，設置安全警示牌，防止人畜誤入。必要時應采取加固措施、削坡降低坡高、坡角，或修筑攔墻、疏浚礦區排水系統，消除誘發災害條件。

2.2 含水層破壞恢復治理工程

礦山開采對含水層影響嚴重。在地面塌陷坑、工業廣場修筑排水溝、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入礦坑，減少礦坑排水量，保護地下水資源。

礦井水經沉淀處理后，主要作為井下生產用水，對環境影響不大。含水層破壞恢復治理主要依靠自然恢復。采礦過程中，對疏干排出的地下水進行處理，加以利用，用于礦山生產生活用水。礦山閉坑后停止對地下水抽排，在一定時期內可自然恢復。定期對含水層的監測，主要監測礦區地下水位、排水量及水質變化，防止污染含水層。

2.3 地形地貌景觀和土地資源破壞恢復治理工程

該礦區地形地貌景觀和土地資源破壞預防工程，主要體現在地面沉（塌）陷和地裂縫地質災害的預防及煤矸石綜合利用，以減輕對土地資源的破壞，同時減輕對地形地貌景觀的破壞。

地形地貌景觀和土地資源的恢復治理將結合地面塌陷、地裂縫綜合治理，地質災害治理工程的實施可以修補和恢復礦區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，在工程外側實施綠化，可以進一步美化地貌景觀。閉礦后，拆除工業場地廢棄的建筑物，清理平整地表，復耕或植樹種草以恢復土地功能。

3 建議 3.1 礦山建設，應貫徹國務院頒布的《地質災害防治條例》。礦山建設應做好地質災害的“防”與“治”，貫徹預防為主，防治結合的方針，突出“以人為本”，做好可能發生地質災害的防災預案。 3.2 該礦山建設開采過程中存在引發、加劇，遭受地質災害的可能。礦山及全體職工一定要對地質災害的危險性和危害性有足夠清醒的認識，災害意識要時時在心，查之入微。 3.3 加大科技投入，改進開采方法，優化生產工藝，盡可能的降低礦業開采對礦區環境的破壞，根本上減輕地面塌陷危害，減少地面裂縫數量與規模；加強對煤矸石和礦坑水的綜合利用研究，提高礦產資源綜合利用率。

3.4 礦山建設中應加強礦山生態環境保護。礦山開采過程一定要把環境保護工作同步開展起來，努力創造綠色礦山，使生態系統和地質環境得到恢復和改善，做到人類、資源、環境協調發展[9]。

3.5 對礦山生產期結束后礦山地質環境恢復與保持開展綜合研究，完善閉坑后礦山生態環境恢復工作。

礦山地質技術論文:測繪技術在礦山地質測量中的應用

【摘 要】隨著社會經濟的發展，測繪技術在礦山地質勘查中也得到了的廣泛的應用，這也成為發展地質勘探項目的一種手段，如何與時俱進的將現代化科學技術同礦山測量工作結合起來，提高礦山測量精度顯得尤為重要。本文對測繪技術在礦山地質中的測量應用進行了簡要分析，以期提高礦山測量技術的應用，提高礦山測量的效率與效益。

【關鍵詞】測繪技術；礦山測量；應用

1.礦山測繪技術概述

我國有著非常豐富的礦產資源，但是伴隨著經濟的快速增長，對于能源以及其它礦產資源的需求量也越來越大，通過長時期大面積的開采，使得礦區環境的破壞現象越來越嚴重，尤其是一些規模較大的礦區經過長期開采，嚴重破壞了礦區地質結構，造成地面大面積形變以及沉降。礦區地形的沉降與變化不僅會導致周圍的地形、水文以及生態環境等產生一系列的惡性影響，而且還容易對礦區周圍的地面建筑物以及一些基礎性設施造成破壞，如果礦區附近存在比較稠密的居民區，地面沉降以及變形還會危及到居民的生命財產安全，所以必須要重視礦山測量的研究和發展。通過實現現代化的測繪技術以及儀器，可以對礦區地面以及地下的空間、資源和環境信息測量，為合理、有效地開發礦產資源、保護資源環境、治理礦區環境服務，為我國礦區的可持續發展提供有力保障。

2 測繪新技術及其在礦山測量中的應用

2.1 全站儀及其在礦山測量中的應用

全站儀是全站型電子速測儀的簡稱，通常還稱為電子速測儀或電子全站儀。它能把測角、測距、微處理機部分結合成一體并自動的控制測角、測距，自動的計算高差、坐標增量、水平距離等，同時還能自動的顯示、存儲、記錄和輸出數據。由于全站儀對測距發射軸和接收軸同望遠鏡的視準軸實現了三軸共軸，其比較適合對空間點和移動目標的測量。全站儀的內部測量軟件及其豐富，若能很好的運用在礦山的測量工作當中，不僅能有效的簡化測量的程序，測量工作的精度和效率也可得到提高。

由于全站儀兼有測距儀和經緯儀的優點，可以數字的形式來提供測量的成果，數據能通過計算機和電子手薄進行通訊，性能穩定，操作簡便，在礦山的測量工作當中已得到了廣泛應用。礦區的工程測量、地形測量、地面的控制測量都可運用全站儀來進行測量；井下的測量工作和聯系測量也可利用全站儀來進行。以全站儀做代表的數字化、智能化的儀器是礦山測量儀器的今后發展方向。全站儀與現代的計算機技術結合能夠建立礦體三維數據的自動采集、處理、傳輸，從而形成礦山測量數據處理系統，取代了傳統的手工錄入、手薄記錄以及繁瑣計算大量重復性工作。全站儀在露天和井下的礦體生產及建設、礦區土地的復墾、礦體地表移動的監測方面得到廣泛應用，各大礦測量機構在日常測量工作當中正在用全站儀來取代傳統儀器。

2.2 GPS技術及其在礦山測量中的應用

（1）GPS 靜態測量在礦山控制網建設中的應用

礦山建設初期，要在整個礦區建立一定數量的控制點，作為中后期測量、驗收、放樣的依據。所以控制網的建立關系到后續測量的精度和可靠性，是后續測量的依據。傳統控制網是通過測角、測邊推算控制網點的坐標。其方法有：三角測量法、導線測量法、三邊測量法和邊角同測法。GPS 定位技術建立控制網與常規方法相比，具有以下一些特點：

1）測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般的常規測量手段，GPS 基線向量的相對精度一般在10-5～10-9之間，這是普通測量方法很難到達的。2）選點靈活、不需要造標、費用低。GPS 測量，不要求測站間相互通視，不需要造標，作業成本低，大大降低了布網費用。3）全天候作業。在任何時間、任何天氣條件下，均可以進行GPS 觀測，大大方便了測量作業，有利于按時、高效地完成控制網的布網。4）觀測時間短。采用GPS 布設一般等級的控制網時，在每個測站上的觀測時間一般在1 到2個小時左右，采用快速靜態定位的方法，觀測時間更短。5）觀測、處理自動化。采用GPS布設控制網，觀測工程和數據處理過程均是高度自動化。

（2）GPS-RTK技術在礦山測量中的應用

1）礦區大比例尺地形圖的測繪。為滿足礦山生產建設的需要，需要對礦山進行大比例尺地形圖的測繪。傳統測量方法，通過測量導線建立控制網，根據控制網再進行碎步測量，最后根據碎步測量的結果，繪制成所需要的地形圖。工作量大、速度慢、耗時長，需要較多的人才能完成（至少1 個人看儀器、1個人記錄、1 到2個人跑尺）。采用GPS-RTK技術，設立好基準站后，每個流動站只需1 個人，單點的測量時間只要幾秒鐘，配合符號地物標記法，不必用人記錄，測量完畢后利用數據線將采集的數據導入電腦中，之后，利用南方測繪軟件進行繪圖，大大提高了工作效率，省時省力。2） 點位的放樣工作。在礦山工作中，點位放樣工作非常多，其中包括：地質鉆孔點位放樣、礦石和巖石的分界線放樣、采場最終邊坡放樣、礦區施工中的一些道路放樣等。利用傳統的放樣方法，需要將點輸入到儀器中，通過撥角、測距的方法來實現，由于不可能一下找到放樣點，所以采用逐漸靠近的方法，不停的撥角、測距，直至到達滿足精度的放樣點位為止。采用GPS-RTK技術進行點位放樣，把點位輸入儀器的手簿中（相當與一個小型的計算機），手簿屏幕自動顯示該點位的方位，測量人員只要順著屏幕指示的方向移動就可以了，屏幕還顯示距放樣點位的距離，待到達滿足點位精度的點時，做好標記，點位放樣結束。采用GPS-RTK放樣點位，放樣速度快、精度高，使測量人員可以很容易找到放樣點位，提高了工作效率。

3.GPS- RTK 技術的不足及測量中的注意事項

3.1 GPS- RTK 測量技術的不足

雖然RTK 技術在礦山測量中有較廣闊的應用前景，但是由于礦區環境較復雜，所以存在一些不利于RTK 作業的因素，如山谷、森林大面積水域、高壓線等。通過實際的應用，筆者發現RTK 技術在礦山測量中的一些問題：

（1）由于各觀測值都是獨立觀測的，因此，在開始觀測前、觀測一段時間、觀測結束前或儀器失鎖后都要聯測已知點進行比對才能檢查儀器是否處于正常狀態，觀測的數據是否可靠。

（2）在山谷深處、密集高樓林立區等，RTK 技術的使用將受到限制。

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

（4）由于衛星高度截止角大小不當，在測量過程中，有時會出現在某個時間段或區域內解算時間較長，甚至無法獲取固定雙差解。

（5）外業作業時，需要多塊大容量電池、電瓶電力供應才能保證連續作業以保證效率。

3.2 GPS- RTK 測量中的注意事項

（1）為了保證精度，作業過程中移動站和基站間的距離盡量不要超過10km，因為GPS- RTK 在測量過程中將有誤差來源，如多路徑效應、點位對中誤差等。

（2）由于外業測量的最終目的是內業成圖，如果測量點較多的話，為了成圖的精確性，在外業測量時還需要進行草圖繪制。

（3）為了獲得較高的高程定位精度，應盡量與測區均勻分布的控制點聯測，以求得較精確的高程轉換參數。

4.結束語

測繪技術的發展進步，促進了礦山測量的發展進步，新型測繪技術在礦山測量中的應用，逐漸形成以數據采集、輸入、分析、處理、輸出為一體的技術系統，為礦山的開采帶來了新的發展機遇，改變觀念并轉變傳統生產作業方式，把測繪新技術運用到礦山企業是關系到我國的能源企業能否在21世紀立足的重要之舉。今后的礦山測量工作應著重于測繪新技術在礦山測量中的應用理論、系統和方法的開發，爭取我國的礦山企業數字化早日實現。

礦山地質技術論文:基于ASP技術的危機礦山地質資料信息集成系統的研究和應用

摘 要：危機礦山地質資料信息集成系統是危機礦山勘查項目成果集成的重要組成部分，是用戶查詢利用和共享危機礦山接替資源找礦工作成果的一種網絡服務方式。本文首先介紹了開發該系統的必要性，然后重點介紹了系統的總體結構設計和系統實現的功能。希望本文在危礦成果的推廣應用中起到一定的作用。

關鍵字：危機礦山；地質資料；服務；系統

全國危機礦山接替資源找礦工作經過政府和各礦山企業近幾年的共同努力，取得了顯著成果。在230個找礦項目中，48個探獲資源儲量達到大型或超大型礦床規模，76個探獲資源儲量達到中型規模。在取得找礦突破的同時，通過危機礦山地質資料采集工作，收集了大量原始實物和成果地質資料以及文獻資料。由于危機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。為充分利用計算機和網絡技術，將危機礦產接替資源找礦工作形成的地質資料及時向社會推廣應用，提高地質資料利用效率，共享危礦找礦成果，提高找礦工作效率，擴大礦產資源儲量，建設危機礦山地質資料信息集成系統十分必要。

1危機礦山地質資料信息集成系統總體設計

1.1系統設計目標

通過調研國內外地質資料信息服務技術手段、服務途徑和服務方式，采用先進的計算機技術、網絡技術、GIS技術和數據庫技術，將危機礦山找礦工作獲取的原始、實物和成果地質資料以及相關文獻資料進行信息集成，開發具有數據輸入、輸出、查詢、備份等多功能、全方位、信息共享的危機礦山地質資料信息集成系統，為全國危機礦山接替資源找礦專項匯集地質資料成果，提供獲取危機礦山各類地質資料信息的門戶，塑造危機礦山立體地質信息形象，更好地為社會公眾提供地質資料信息服務。

1.2系統設計原則

該系統的設計開發應遵循以下基本原則：

（1）標準化、規范化和安全性原則。該系統應遵循信息技術的國家及行業標準和規范，確保信息資源存儲、傳輸和應用的標準化、規范化和安全性。

（2）實用性原則。該系統應能滿足危機礦山地質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。該系統應有很強的容錯和處理突發事件以及報錯能力，不至于因某個動作或某個突發事件而導致數據丟失或系統癱瘓。

（4）開放性和可擴展性原則。為方便系統功能的擴展，該系統宜采用面向服務的體系結構SOA（Service-OrientedArchitecture，簡稱“SOA”）開放標準，將主要功能寫成專門的模塊或是類。在系統后期功能擴展和更新維護中只需修改參數、調用或開發新的模塊即可實現功能擴展。

（5）經濟性和可操作性原則。在保證實現各項功能的基礎上，應以最高性價比配置系統的軟硬件，還應具有良好的人機交互界面，易學易用，操作簡便靈活等。

1.3 系統總體結構設計

危機礦山地質資料信息集成系統按照B/S結構，采取多種技術手段設計開發，由后臺和前臺兩部分組成，總體結構如圖1所示。后臺以ASP技術（ActiveServerPage動態服務器頁面，簡稱“ASP”）作為軟件開發平臺，選用Microsoft SQL Server2008數據庫設計開發，主要由礦山基本信息管理、項目基本信息管理、礦山新聞管理、原始資料信息管理、實物資料信息管理、成果資料信息管理、文獻資料信息管理、礦山圖片管理和用戶管理等功能模塊組成；前臺采用Xhtml、CSS、Flash、JS等前端表現技術手段設計開發，主要由導航頁面、系統首頁、礦山新聞、原始資料、實物資料、成果資料、文獻資料和礦山圖片等功能模塊組成；后臺各部分功能模塊與前臺功能對應信息如表1所示。該系統總體結構設計由用戶層、業務邏輯層和數據層等三層架構組成，各層作用如下：

（1）用戶層。用戶可以通過該系統前臺獲得資料瀏覽、查詢、下載等服務。

（2）業務邏輯層。業務邏輯層是分析、處理系統前臺或后臺發送和接收到的各類信息，并將處理結果返回系統前臺或后臺。

（3）數據層。數據層主要是存放各類與危機礦山相關的資料信息。這些數據以危機礦山或項目為基本單元，對所有數據資料進行統一組織和管理。

2 危機礦山地質資料信息集成系統功能概述

該系統基本實現了各危機礦山原始、實物和成果地質資料以及相關文獻資料的瀏覽、查詢和下載等服務功能。

2.1 系統后臺功能概述

后臺即系統管理員對系統前臺內容進行集中管理的平臺，同時可對系統進行不同程度的配置以達到理想效果。該系統后臺設計界面如圖2所示。對于后臺的每一功能模塊都包含相應資料信息的添加、刪除、修改等管理功能（見圖2）。

2.2 前臺功能概述

前臺即系統的網站頁面，它將后臺存儲的各種地質資料信息按照一定的方式展示出來。該系統提供了較好的人機交互界面如圖3所示。該系統的檢索查詢主要包括根據導航信息和利用菜單欄各功能菜單等兩種查詢方式。其中，該系統提供了根據地圖、行政區名稱、礦種類別和成礦類型等四種導航信息查詢方式供用戶利用。用戶選擇某一危機礦山之后即進入該礦山專題頁面如圖4所示。用戶也可以利用菜單欄進行原始、實物、成果和文獻相關資料的檢索查詢。

礦山專題頁面是以危機礦山或項目為基本單元向用戶提供地質資料信息服務，主要包括礦山新聞、原始資料、實物資料、成果資料、文獻資料等信息。對于某一礦山的資料信息是以列表的形式進行羅列。用戶選擇所需資料即可打開相應資料或跳轉到下載界面。具體應用舉例如下：

（1）鉆孔巖心柱狀圖信息顯示功能

選擇“實物資料/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。

結語

該系統采用B/S結構開發設計，基本實現了危機礦山地質資料信息的輸入、輸出、檢索查詢等功能，是危機礦山勘查項目成果集成的重要組成部分。該系統的設計開發完成為全國危機礦山接替資源找礦工作地質資料成果的展示和推廣應用提供了一種網絡化服務方式，可方便用戶瀏覽、檢索和利用地質資料信息。為充分發揮該系統作用，在后續工作中應積極收集整理危機礦山地質資料信息，并及時更新和維護后臺數據庫，從而更好地為社會公眾提供資料利用服務，發揮危機礦山專項工作成果的社會效益和經濟效益。

礦山地質技術論文:3S技術及其在礦山地質災害評估與監測中的應用

摘要：本文在概括3S（GIS、RS、GPS）技術與礦山地質災害的類型的基礎上，全面介紹“3S”技術在礦山地質災害評估、監測、預警和防治方面的應用，指出在Web-GIS環境下，“3S”技術集成技術促進我國地質災害評估監測防治信息化的全面提速。

關鍵詞：3S技術 礦山地質災害 評估 檢測 防治

3S技術是地理信息系統（Geography information systems，GIS）、全球定位系統（Global positioning systems，GPS）和遙感技術（Remote sensing，RS）的統稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。隨著3S技術的發展，將全球衛星定位系統、地理信息系統、遙感技術緊密結合的“3S”一體化技術已顯示出廣闊的應用前景。將RS、GIS、GPS三種獨立技術系統集成，構成一個強大的技術體系，實現對各種空間信息和環境信息的快速、機動、準確、可靠的收集、處理與更新。我國經濟持續發展30年是我國礦業的快速發展期，在為經濟社會發展提供資源保障的同時，也累積了嚴重的礦山地質環境問題，其中礦山地質災害已經成為制約礦業經濟可持續發展的重要因素，因此，加強對礦山地質災害評估和檢測防治工作，不僅對礦山環境地質災害減少、對礦山及其周邊環境的改善有重要積極意義。近年來，以“3S”技術為代表的信息化新技術日趨成熟，已成為礦山環境地質領域的重要技術手段。

1 3S技術概況

“3S”技術的技術集成實現了動態化、可視化、共享化、不同層次的高新技術在礦山環境地質的應用。

1.1 地理信息系統（GIS）

地理信息系統（GIS）是基于計算機系統平臺，以數據庫作為數據儲存和使用的數據源，在計算機支持下對空間地理數據進行管理、處理、分析并由計算機程序模擬常規的專業性的全球空間分析即時技術，以解決礦山地質災害信息查詢、處理和預測等相關技術問題的信息系統。該系統從屬性數據和空間數據信息的有效獲取、儲存、查詢和處理入手，提供礦山地質災害的動態信息顯示、對地質環境做出相應的評價、區劃，以及地質災害的預測，從而為國家礦山相關部門提供決策服務[2]。

1.2 全球定位系統（GPS）

全球定位系統（GPS）是由空間部分、地面控制系統和用戶設備部分3部分組成。此系統用于在任何時間，向地球上任何地方的用戶提供高精度的位置、速度、時間信息，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個軌道平面中的24顆衛星組成。根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，接受多個衛星電波信號，以確定待測點的位置的技術。具有全天侯作業、定位精度高、實時定位、功能多、用途廣、觀測時間短、無需通視、可提供三維坐標等特點。廣泛用于提供野外地理信息的測繪領域。

1.3 遙感技術（RS）

遙感技術（RS）是以航空攝影技術為基礎，以目標物，傳感器和測量方法為因素，利用機載遙感、星載遙感和地面遙感傳感器，根據不同物體對波譜產生不同響應的原理。從中獲取信息，經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物，探測地面物體性質和周邊環境的空間探測技術。具有探測范圍廣、采集數據快、能動態反映地面事物的變化、獲取的數據具有綜合性、獲取信息的手段多，信息量大、成圖速度快等特點。其應用領域隨著空間技術發展，尤其是地理信息系統和全球定位系統技術的發展及相互滲透。廣泛應用于資源環境、水文、氣象，地質地理等領域。

綜上所述：GPS用于快速、實時定位地質災害目標；RS用于及時發現礦山環境的變化，對GIS數據庫進行更新，最后GIS對多種來源的數據進行處理、管理、儲存、分析、輸出，從而運用于各領域。3S技術的集成，構成了整體的、適合動態的對地觀測、分析和應用的系統，相對過去的人工野外勘測，數據采集、圖件繪制的方式，在自動化、系統化、完備化程度上有了顯著的提高。

2 礦山地質災害的類型

根據礦山地質災害的成因和空間分布將礦山地質災害分為四類[1]即巖土體變形導致的災害，包括礦山地面、采空區塌陷、地面塌陷、地表沉降、采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩、坑內巖爆、場庫失穩等、地表環境惡化采礦誘發地震。例如廣西大廠礦田新洲塌陷；不合理開采引起的環境地質災害問題，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生的SO42-、HCO3-，以及金屬離子（Fe、Al、Mn、Ca等），生成的硫酸鹽（及復雜硫酸鹽）、碳酸鹽、氫氧化物等穩定次生礦物（如石膏、水綠礬等）；地下水位改變引起的災害問題，如礦坑突水涌水、坑內潰沙涌泥、環境污染，發生于2001年7月17日的大廠拉甲坡錫礦的特大透水礦難；礦體內因引起的災害問題，如礦坑火災、地熱和煤礦常見的瓦斯爆炸。

3 3S技術在礦山地質災害評估、監測與防治中的應用

GIS可組成地理位置、地形地貌、地層巖性、地質構造、滑坡、泥石流、巖溶滲漏分段等項目，每個項目又可由視圖、表格、圖表、制圖等文檔組成，系統具有庫區地質資料管理、各類統計分析、大型滑坡穩定性分析及三維模型分析等功能。利用GIS的各種功能，建立地質災害空間信息管理系統、管理地質災害調查資料，顯示并查詢地質災害的空間分布特征信息，評價地質災害的危害程度、地質災害易發程度分區，地質災害風險性、分析地質災害和影響因素之間的關系，提出減輕和防治地質災害的措施，對將來可能發生的地質災害進行預警監測，以及地質災害應急指揮工作等地質災害評估和防治中。

3.1 GIS地質災害信息管理、評估、監測與防治中的應用

地質災害信息分析是涉及地質、地貌、氣象、水文、人類活動等諸多領域，然而面對大量復雜的信息、模型、數據結構和類型，如何對其高效的進行多層次綜合分析處理，過去的數據存儲和管理方式已經不能滿足需要。因此GIS所具備的能夠存儲、處理、分析、計算和成圖顯示空間數據而著稱的地理信息系統，為這一問題提供了一個良好的平臺和方法。GIS以數據庫作為數據儲存和使用的數據源，利用GIS強大的空間數據管理功能，對大量存儲在數據庫的信息進行有效的獲取、處理和查詢，并很好的解決其相關性，復雜性，使各種地質災害信息可以有效的獲取、存儲、處理、查詢，從而實現地質災害分析的實時性、動態性、多源性的特征。主要應用如下：

3.1.1 地質災害的危險等級區劃評估

基于GIS技術采用灰色聚類分析、模糊綜合分析、信息嫡評判、層次分析法方法來計算地質災害危險性指數，來分析評價區的地質災害危險性程度，構建礦山地質環境評價模型。對研究區進行地質災害危險性等級的劃分，為地質災害的管理、防治和預警決策提供技術支持。例如礦山形態分析，用于萃取由地表形態反映出地貌特征參數，包括數字標高模式（DEM）以及面向DEM的各種地貌參數：坡度、坡向、起伏度等；礦山區域評估，根據單個或多個地貌特征分析，評估礦山環境對農林、建筑、工程、居住條件、土地資源的影響，以及評估對各種礦山地質災害發生、發展以及防治的影響；礦山地質災害成因分析，內動力成因分析：由地殼內部能產生內動力，利用有效元素法對礦山內動力成因分析，從幾何效應和力學基質分析礦山格局和骨架。外動力成因分析：地球受重力以及人類活動影響，人類不合理開采，滯后的保護機制造成地質災害的發生；礦山地質災害的預測，采用理論礦山地質災害預測模型，以成因分析為基礎，采用樹立模型進行整體和局部模擬；利用系統礦山地質災害預測模型，在歷史數據的基礎上，采用統計分析方法，預測發展趨勢。在災害預測中需要收集相應的礦山地質信息，計算災害強度和持續時間，以及在歷史過程中災害發生的情況；礦山地質災害的評估，需識別災害類型、源地，然后創建相應模型，并根據受損程度評估災害等級。

3.1.2 地質災害危險性評價

地質災害危險性評價是通過對地質災害活動程度以及各種活動條件的綜合分析，評價地質災害活動的危險程度，確定地質災害活動的密度、強度（規模）、發生概率（發展速率）以及可能造成的危害區的位置、范圍[3]。GIS技術將各種地質災害信息，與各種致災環境因素相聯系，從空間和時間上評估礦區內易引發地質災害的采空區、不穩定區域等危險源，分析其類型和特征以及發生的概率、強度、密度、以及災害經濟損失。GIS空間分析不僅反映了地質災害危險性程度的現勢規律，而且實現了對該區域地質災害的空間和時間上的預測。將GIS作為地質災害危險性評價的分析工具，可以加速危險性評價的過程，提高危險性評價的精度，并通過危險性制圖來反映評價的結果，具有直觀性。

3.1.3 GIS在地質災害監測與防治中的應用

借助GIS的疊加分析以及空間統計分析等功能，通過WebGIS（萬維網地理信息系統）把分布在國土資源部門的地質災害數據、氣象部門的降雨數據、測繪部門的空間數據等有機地集成起來，建立歷史災情數據庫，對地質災害的發展趨勢進行預測，實現地質災害的動態評估，從而實現地質災害的實時監測和預警。在地質災害預警中將RS與GIS相結合。RS動態更新和提供地質災害空間數據，GIS提供數據。GIS用于遙感信息的自動提取，對遙感解譯的地質災害信息進行分析。GIS使各種地質災害空間數據在同一空間環境中進行集成分析，綜合處理。

當災害發生時，GIS強大的信息分析處理功能能夠幫助指揮者指揮物資輸出、指揮應急救援、進行人員管理等更為準確的信息。應急管理系統對突發災害進行科學預測和危險性評估，從而動態生成優化的事故處置方案和資源調配方案，以及未來害發展趨勢、預期后果、干預措施、應急決策、預期救援結果評估等信息。實現救援資源科學有效的調度，提高搶險救災應變能力實現行動行救災的最優化。

3.2 遙感技術（RS）的應用

隨著遙感技術朝著多光譜、高分辨率、多時像和商業化服務方面發展，更加顯示其具有動態、多時相采集空間信息的能力，遙感信息已經成為GIS的主要信息源，RS與GIS的綜合應用可以貫穿于地質災害調查、監測、預警、評估的全過程，獲取大范圍數據資料、時效性強、具數據綜合可比性、經濟性特點。

3.2.1 遙感技術在滑坡、泥石流、地裂縫、崩塌等地質災害調查和監測應用

利用遙感技術克服了地形、氣候、觀測條件的限制，可以實現大范圍的滑坡區域調查以及針對滑坡不同階段實行動態監測。在遙感影像上，滑坡常常沿著地球應力形變的形跡——線性構造分布，是一種斜坡變形形式，并多產在不穩定物質覆蓋的地區，如山地、丘陵地區的斜坡等。期望通過遙感預測每一次滑坡的發生相當困難，但通過對不同時相遙感資料的對比分析，就可以對地表線性構造和不穩定物質覆蓋區進行解譯和判斷，從而預測、圈定滑坡地質災害易發區，對已發生的滑坡地質災害進行調查。

“數字滑坡”遙感檢測技術，就是以遙感（RS）和空間定位（GPS或地面控制）方法為主，結合其它調查手段所獲取的滑坡基本信息；利用GIS技術存貯和管理這些信息；在此基礎上，根據滑坡地學原理進行空間分析，服務于滑坡調查、監測、研究、滑坡災害評價、危險預測、災情評估、減災和防治等。大致可分為4部分：識別滑坡、滑坡基本信息獲取、信息存貯和管理及空間分析。

礦區山高坡陡，巖石破碎，有豐富的松散固體物質，一旦礦區流域、溝谷進入雨季。山洪暴發、強大暴雨、融冰等導致大量的水資源的匯集。暴發大規模泥石流的幾率變高，直接威脅著礦區的安全生產和生命安全。泥石流的遙感調查方法可以采用直接解譯法、動態對比法和干涉雷達等方法。泥石流的形成必須同時具備三個要素：匯水區內有豐富的松散固體物質、有陡峻的地形和較大的溝床縱坡、流域中上游有強大的暴雨，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，標準型的泥石流流域可清楚地看到供給區、通過區、沉積區的情況。泥石流形成區一般呈瓢形，山坡陡峻，巖石風化嚴重，松散固體物質豐富；通過區溝床較直，縱坡較形成地段緩，但較沉積地段陡，溝谷一般較窄，兩側山坡坡表較穩定沉積區位于溝谷出門處，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，扇面無固定溝槽，多呈漫流狀態[4]。可見，遙感技術易于識別泥石流的災害程度，有利于災害檢測、防治。

在地裂縫、崩塌動態監測方面前景廣闊：由于地下開采和露天采礦，巖體變形導致的地裂縫，造成的采空區塌陷、地面塌陷是礦區安全管理的重要方面。遙感技術在其中可實現采礦崩塌、地裂縫的動態監測。地裂縫發育特征受地質條件、地下采空區特征等因素控制。一般地面塌陷范圍與地裂縫級別相輔相成，地面塌陷區范圍大，則地裂縫規模隨之增大，而往往隨著地裂縫的增大，又可能帶來另一次的崩塌。遙感技術實時、動態監測著地裂縫和塌陷地的具體情況。且與GIS相結合，以高分辨率的遙感圖像提取地裂縫、塌陷地，應用光譜特征、地學特征與信息、領域和專家知識及其他統計數據輔助進行遙感圖象處理與專題信息提取，處理、分析數據。從而實現地裂縫、崩塌監測。

3.2.2 遙感技術在災前預測和災后評估的應用

應用遙感技術進行災害評估主要集中在災中實時評估和災后恢復重建評估兩個階段。評估的內容包括：受災面積、農作物受災面積、災情等級、救災路線選擇評估等方面，主要表達形式包括受災面積圖、農作物受災面積圖、災情等級圖以及災情遙感評估報告等[6]。在礦山地質災害的評估中，主要利用未受災和成災后的影像數據進行對比分析，準確地查明受災礦區住房、生產設備和道路所遭受的破壞程度以及數量與分布狀況等，以便及時組織救災、恢復生產，對受災重建實現科學規劃。

利用不同數據源、多時相的遙感數據，提供關于自然災害發生背景和條件的大量信息。利用遙感技術可以對全地區的地質情況進行摸底分析，確定出易發地質災害的區域。常見的地質災害在遙感影像上都具備一定的特征。根據這些特征，可以從遙感影像劃分出地質災害易發區，進而繪制出地質災害危險等級圖[5]。根據地質災害的危險等級，建立地質災害預測應急預案，以前做好預防措施，確保人民生命安全和經濟財產達到最低程度的損失。

3.3 全球定位系統（GPS）的應用

地質災害的發生是緩慢蠕動的地質體（如滑坡體等）從量變到質變的過程。一般情況下，地質災害體的蠕動速率是很小而且穩定的，當突然增大時預示著災害的即將到來。由于全球衛星定位系統（GPS）的差分精度達毫米級，可以滿足對蠕動災體監測的精度要求。因此，利用衛星定位系統可以全過程地進行地質災害動態監測，在此基礎上有效地進行地質災害的預測、預報甚至臨報和警報。GPS在災害領域的應用主要在崩塌、滑坡、泥石流等地質災害監測方面。具體了解和掌握崩、滑體的演變過程，及時捕捉崩滑災害的特征信息，為崩塌及滑坡的正確評估分析、預測預報及治理工程等提供可靠的資料和科學依據。同時，監測結果也是檢驗崩塌、滑坡分析評估及滑坡工程治理效果的尺度。

為了達到上述目的，滑坡、崩塌、泥石流地質災害遙測系統總體設計思想是：形成點、線、面三維空間的監測網絡和警報系統，有效地監測崩、滑體動態變化及其發展趨勢，具體了解和掌握其演變過程，及時捕捉崩滑災害的特征信息，預報崩滑險情，防災于未然。同時，為崩滑體的穩定性評估和防治提供可靠和及時的依據。主要使用以下幾種技術模式：GPS實時動態、GPS動態定位、GPS準動態定位。GPS在地質災害防治領域中的應用，對地質災害監測手段和作業方法產生了革命性的變革，極大地提高了地質災害防治領域中觀測精度和勘測效率。

4 結語

集成3S技術，利用遙感技術對礦山地質災害信息的提取、全球定位系統對遙感圖像從中提取的信息進行定位等基礎數據的調查采集，利用地理信息系統對礦山地質環境及其周邊地質環境信息進行組合、分析、修改、建立數據庫等功能，實現數據的對比、查詢、檢索、動態更新、輸出。隨著Web-GIS（網絡GIS）技術發展，逐漸應用到地質災害監測評估與防治當中，成為地質災害信息化防治技術的發展新趨勢。通過Web-GIS，結合3S技術，可將技術系統、數據分布在網絡，實現數據的實時更新、管理。從而使得地質災害數據和地質災害模型可以在全國范圍內共享，為防災減災提供一個功能強大而又方便快捷的有效途徑。可見，3S技術的集成以及與其他技術的結合，使得它們的各自的優勢得以充分發揮，在礦山地質災害防治中發揮越來越重要的作用。

礦山地質技術論文:計算機輔助技術在礦山地質中的應用

[摘 要]隨著計算機技術的快速發展和礦山勘探工作要求的不斷提升，在礦山地質勘探工作中計算機輔助技術的應用被認為是重要的創新模式，在運用地質科學理論和相關的技術對礦床進行分析和研究時，計算機輔助技術能夠保證礦山資源得到合理的利用和積極的開發。基于此，本文首先梳理礦山地質工作中計算機輔助技術的應用領域，其次對計算機輔助技術及其在礦山地質勘探中的應用模式進行了分析，最后從不同的層面給出了基于計算機輔助技術的礦山地質工作的支撐要素。

[關鍵詞]計算機；應用領域；注意事項；礦山地質

1 礦山地質工作中計算機輔助技術的應用領域

在礦山地質工作中，計算機輔助技術的應用領域十分廣泛，主要表現在以下方面：①對各類報表進行編制。在礦山地質工作中，需要對各種（類）報表進行編制，這些報表有的是經過處理的表格，有的則是原始資料表格，比如資源儲量報表、三級礦量報表、損失貧化報表等。在編制此類報表時，可以將常見的計算機輔助技術應用其中，比如功能強大通用軟件 EXCEL和專業的統計軟件Minitab等。并且，在當前情況下，這些與電子表格處理相關的軟件基本上都能夠實現與數據庫軟件的兼容，這為表格的編制和處理提供了很好的幫助。②通過計算機輔助技術對各種統計圖表進行繪制。在礦山地質工作中，需要通過圖表的形式為決策提供依據，比如，資源儲量的對比圖、三級礦量儲備的對比圖以及月或歷年生產勘探工作量的對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數學地質的分析和運算。在礦山地質工作中，需要用到大量的數學地質方法，此時MATLAB，MATHCAD，SPSS 等計算機軟件程序就得到了“重用”，可以將這些軟件應用到特定的數學地質工作中。④為了全方位的服務于礦山地質工作，可以將計算機技術應用其中，建立礦山地質資源數據庫，并且，截止到目前，該類數據庫軟件已經在該領域得到了大量的供應。

2 計算機輔助技術及其在礦山地質工作中的應用2.1 三維可視化技術在礦山地質工作中的應用

隨著計算機應用軟件開發進展的加快，三維可視化技術在礦山地質中的應用越來越得到普及和深入。三維可視化的關鍵技術包括三維建模技術、三維顯示技術、三維操作技術。三維可視化技術能夠用于顯示描述和理解地下和地面諸多地質現象特征，在地質與地球物理學等領域能夠得到廣泛的應用。三維可視化技術能夠利用和處理大量的數據，更為重要的是，該項技術能夠檢查地質資料的連續性，對資料的真偽進行辨別，并能夠發現其中的異常，為分析、理解和重復數據提供有效的幫助。在礦山地質工作中，三維可視化技術更多的用于地層解釋，因此，它既是一種解釋工具，同時也是一種成果表達工具，通過對來自于地下界面的地震反射率數據，在三維空間內直接解釋地層的構造、巖性和沉積特點。這樣一來，科研人員能夠快速的選定目標，準確、快速地描述各種復雜的地質現象。

2.2 虛擬現實技術在礦山地質工作中的應用

虛擬現實技術是近年興起的計算機輔助技術，它以沉浸性、交互性與構想性為基本，是一種高級的人機交互技術。在虛擬現實技術體系中，關鍵的技術包括：環境建模技術、立體聲合成和立體顯示技術、觸覺反饋技術、交互技術、系統集成技術。該技術在進入礦山地質領域后，迅速地得到了廣泛應用，在地震資料三維可視化解釋、地質綜合研究、鉆井設計、油藏建模和工程設計等主要環節都得到了重要的應用。虛擬現實技術在礦山地質領域中的應用，具有明顯的優勢，主要體現在以下方面：虛擬現實技術依靠其強大的“體渲染”技術，使礦山地質工作中生成的數據與分析結果得以同時顯示在一個虛擬化的環境之中，能夠為地震、地質、巖石物理及鉆井等不同學科工程技術人提供協同式的環境。這種協同式的工作環境，貫通了對礦山地質工作的分割獨立的狀態，實現了勘探研究和決策過程中不同學科人員經驗、認識等智力資源的共享。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，創造了可能。

2.3 數據庫技術在礦山地質工作中的應用

經過多年的發展，作為構建信息系統的基礎，數據庫技術已經發展成為一種理論成熟、應用廣泛的數據管理模式。該技術在礦山地質工作中主要發揮著以下方面的作用：對礦山地質工作進行信息系統開發以及數據存儲、分析和展示工作。目前，礦山地質行業涉及地質構造、地震解釋、勘探、地面工程等多個方面的內容，這些方面的工作大都需要通過構建信息管理系統來實現，而數據庫技術則是最為主要的支撐。通過對數據庫技術的應用，能夠實現對大量相關數據進行有組織、動態性的存儲，為礦山地質工作提供必要的數據處理和信息資源共享服務。這些基于數據庫技術的管理信息系統包括的信息類別十分廣泛，能夠為科學研究人員提供寶貴的信息資源和相應的勘探數據。而為了進一步深化和應用數據庫技術，不但要對傳統的數據庫技術進行升級和優化，還要在實際工作中最大限度地對其進行普及和應用。

2.4 地理信息系統技術在礦山地質工作中的應用

在礦山地質工作中，地理信息系統技術是一種關鍵的計算機輔助技術。該系統的功能包括對數據進行采集、處理、存儲、管理和分析，并以此為基礎，輸出相應的地理空間數據，并能夠對信息的屬性進行表述，為科研人員和其他工作人員提供客觀、真實的參考信息。地理信息系統技術（GIS）的出現，在礦山地質工作中得到了廣泛的應用，使得人們在獲取地球信息方面向前邁進了一大步，人類對礦山地質的研究能力也達到了前所未有的程度，在礦山地質勘探方面發揮著非常重要的作用。形成這一結果的原因是十分特殊的，礦山地質工作中需要對地下的地質構造、巖性、物性、電性等實體特征進行描述和掌握，而這些實體都與地理信息關系密切。所以，基于空間信息的地理信息系統技術在礦山地質勘探研究中得到了廣泛的應用。它能夠為科研、生產和管理以及決策工作提供最為直觀的現實支持，是礦山地質數據資源管理和應用系統中必不可少的工具之一。

3 基于計算機輔助技術的礦山地質工作的支撐要素3.1 建立礦山資源勘查投入的長效機制

建立礦山地質勘探周轉資金，并科學確定周轉金的支持范圍和重點，建立科學公正的周轉金使用、補充、監管及績效考評機制。同時，繼續利用國債資金，開展礦山精查勘探，解決礦山精查儲量不足的問題。由國家投資完成礦山資源的找礦、普查和必要的詳查，統一管理一級探礦權市場，運作由此形成的探礦權。通過探礦權轉讓收益，實現勘探資金周轉。以礦山地質勘探安全為目標，以高產高效礦井為重點，加強礦山構造、瓦斯、礦井水等影響礦山安全生產的地質因素勘查和評價；加強復雜地區三維地震技術和礦井物探技術研究；強化勘探階段的瓦斯地質和水文地質評價；開展瓦斯地面抽排技術創新，加速鉆探設備更新。

3.2 建立礦山地質科技創新體系

加大礦山地質勘查科技創新投入，建立礦山地質勘查科技創新資金，推進產學研相結合。加大礦山地質勘查創新力度。加強礦山地質基礎研究工作；開展以礦井開采技術條件評價為重點的地質技術服務體系研究；加強綜合勘探技術研究，推進三維地震、重磁電、遙感、鉆探工藝等勘探技術創新和礦山地質勘查主流程信息化。加速礦山地質勘查裝備更新的步伐。國家在礦山地質勘查技術裝備方面給予資金支持，更新礦山地質勘查裝備和軟硬件設施，重點更新鉆探、物探和化驗測試設備，確保礦山地質勘查質量和進度。

3.3 完善礦山地質勘查的管理體系

按照社會主義市場經濟體制原則，礦山地質工作的開展需要在國家礦產資源主管部門的領導下，全面建立礦山地質勘查管理體系，制訂礦山地質勘查規劃，以此承擔礦山資源的數據統計、管理和分析工作。具體表現在以下方面：①健全礦山地質勘查項目監理制度，修改制定礦山地質勘查監理管理辦法，制定礦山地質勘查監理資質標準，加強礦山地質勘查項目工程質量、勘查程度的監督；②負責礦山地質勘查項目設計和地質報告的審查工作以及礦山地質勘查準入制度、監理制度制定和管理工作，加強礦山地質專業隊伍建設；③建立礦山地質報告專業評審機構，開展礦山儲量和地質報告評審工作，嚴把礦山地質勘查成果質量關；④完善礦山地質勘查準入制度，進一步修改、完善礦山地質勘查單位資質標準，制定礦山地質勘查單位資質管理辦法，提高礦山地質勘查的門檻。

4 結 論

礦山地質工作是一項高投入、高風險的行為，在市場經濟環境中，已經逐漸發展成為一般性的企業行為。對企業而言，其最終目的是獲得利潤，投資勘探的目的是進行礦產開采獲得報酬。但由于礦山資源的不穩定性、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也是很普遍的現象。因此如何投入最少的勘探資金、在最短的時間內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鍵的部位、避免無效投資并最早實現資金回報，是每一個礦山勘探業主最為關心的問題。本文以此為視角對計算機輔助技術在礦山地質中的應用問題進行了研究，得出了一些結論，希望計算機輔助技術能夠在今后的工作中更好地協助礦山地質工作的有效開展。

礦山地質技術論文:石料礦山地質勘查與找礦技術要點

【摘 要】本文在認識我國礦產資源狀況的基礎上，對石料礦山可開采性前提進行了綜合描述，包括地形地質測繪、取樣和測試、試采三方面，隨后分析了進行地質勘查的主要內容并指出要采取積極的措施來不斷的改進地質勘查的技術，提高地質勘查工作的質量和效率。最后結合現有的找礦技術進行分析，認清找礦中存在的問題并提出了建設性建議。

【關鍵詞】礦產資源；地質勘查；找礦工作；技術分析

一、石料礦山地質勘查方法和過程

我國地域遼闊，石料礦產資源豐富且分布較廣。石料工業發展很快 ，但也很多存在問題。主要是不重視礦山建設的前期工作 ，沒有進行相關的地質工作，也沒有進行試采，就進口設備，盲目開采，造成大量資源浪費，也影響了地區的經濟發展和企業本身的經濟效益。

一般來說，石料礦山是否可開采，經過以下幾方面的工作基本上可以確定下來：

（一）地形地質測繪。為了較為真實地反映石料礦范圍內和附近的地形、地貌狀況，需對石料礦山確定對應比例尺的地形圖進行實測和測量標定礦區范圍一定范圍內的重要建（構）筑物的具體位置，利用地形圖能比較準確地計算礦區范圍內的石料儲量，對礦山開發利用方案的編制提供依據，并對礦產資源的利用及生產情況進行檢查和監督。

進行地形地質測繪工作，具體包括：查明巖體或巖層的賦存狀態，礦區最低點與最高點的相對高差；巖石的花色品種及其變化規律、色斑、色線、有害礦物及有害巖脈、夾層情況及其變化規律；構造及節理裂隙的發育情況及其對開采的影響，可能產生的荒料塊度；礦山開采條件，包括覆蓋物厚度、風化帶和破碎帶深度，采場布設的方案，礦山公路的修筑里程及修筑條件等。

（二）取樣和測試。石料的取樣和測試項目有很多，本文選取裝飾性、荒料率和出料率三個主要方面進行分析：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，確定礦石顏色、花紋與光澤是否能達到商品的要求，與大批量樣品或標準樣對比 ，確定色調與花紋的穩定性，要求在小范圍內不能有顯著變化。同時，取樣點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準。2.荒料率即在一定范圍內采出的荒料體積與該范圍內的原礦體積之比。3.出料率是出材率是每立方米荒料所能產生的有效石料的面積，它是由礦山實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的礦山上 ，選擇有代表性的小塊地段進行簡單的手工或機械化采挖，判別礦山投資可能性的一種方法。試采過程中要隨試采進展對采坑作詳細地質記錄，采取樣品，進行必要的測試，記錄其結果，并計算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生產的成本。

二、石料礦山地質勘查內容分析

調查研究地質情況的不同的重點就是地質勘察工作，進行地質勘查不僅有助于我國的經濟建設和國防建設，也為提高工作效率創造了條件和重要的參考依據。

（一）踏勘選點。石料礦山選點應根據當地建設和市場需求，原則上在縣級礦產資源規劃的開采區內，通過路線調查，選擇礦體巖性簡單、延展穩定、斷裂構造不發育、出露良好、覆蓋層薄、風化淺、開采技術條件簡單、交通運輸相對方便以及開采對環境影響小、對公路、鐵路、高壓輸電線、通信線和人居安全有保障的區域，還要充分考慮礦山開采完畢后的復墾還綠條件，按擬建礦山規模和服務年限，合理劃定勘查區范圍。

（二）地質勘查。普通石料礦產勘查工作以地質觀測研究為主，配合少量必要的探礦工程，填（測）制勘查區地形地質圖，調查研究殘坡積覆蓋層和風化層的厚度與分布規律，基本查明礦體內部結構復雜程度和斷裂構造對礦體的破壞程度；調查開采技術條件，測試石料的理化質量指標，編制勘查地質報告。

地質勘查的重點是對礦山發展不同階段的勘查工作，包括：1.危機礦山接替資源的勘查，為了使礦山服務的年限得到延長，促進礦山的可持續發展，在重要的原材料和固體能源大中型礦山地區 ，要進行大規模的危機礦山接替資源的勘察工作。2.對礦山生產階段的勘查，礦山企業要對礦山服務的年限做好科學的規劃和設計，合理、科學的對資源進行開發和利用，擴大資源儲量；做好礦山的摸底探測工作，擴大找礦范圍；利用先進技術，提高勘查效率。3.綜合評價和勘查共伴生礦和尾礦，制定相關的標準和政策來規范礦產尾礦資源的利用 ，調查資源 。4.關閉階段的地質勘查工作。礦山企業要嚴格的按照法律的規定來保護好礦山地區的環境。在礦山的開采的活動結束之前，閉坑的地址工作要做好，另外閉坑的地址報告要提交。

（三）原始編錄、綜合整理和報告編寫。地質剖面測制、地質填圖觀測點、探礦工程等原始編錄必須在實地（現場）進行，取準、取全第一性資料。各項原始資料應及時進行質量檢查驗收和綜合整理。工作質量按現有的法律標準和細則執行。勘查地質報告參照報告編寫提綱進行編寫，做到內容齊全、重點突出、數據準確、真實可信。

三、找礦工作分析

（一）找礦工作的重要技術分析。包括：1找礦方法的綜合利用和聯合解釋。從巖石的物理性質差異的角度出發認識深部地質結構和成礦規律時利用先進的技術，在測量時用精密的地球物理儀器，這樣才能夠獲得準確的數據。另外對于數據和圖標要進行適當的校正，將高精度的資料圖譜輸出；為了達到高水平的解釋效果，要加強各個與地質勘查工作相關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濾波等處理所測得的數據，將掩蓋區異常的地質體和產狀以及展布的方向根據地質研究控礦規律和礦體的賦存規律進行有效的圈定，進行礦體空間賦存部位預測 ，最后提供找礦額度依據。此外應注意運用甚低頻電磁法的最佳的時間是在場強較穩定的時間域。

（二）找礦工作存在的問題分析。經過長期積累，我國地質勘查工作基礎很好，實力雄厚，有條件也有能力為國家排憂解難，在重要資源找礦上再創佳績。特別是我國地質勘查經過多年的發展，尤其是在進行了地質人才管理機制的改革后，我國的地質勘查得到了人才隊伍逐步精煉，已經基本上能夠滿足我國社會經濟發展的需要。但是依然存在一些問題，主要表現在：1.基礎地質勘查工作投入相對較少，找礦缺乏基礎地質資料保障。2.尚未建立市場為主導的地質找礦機制，地質工作市場主體缺位。3.地質科技創新能力不足，專業人才結構不合理。體現在專業使用不合理，技術人員和地質勘查隊伍不穩定等諸多方面。

（三）解決找礦工作問題的建議。為科學解決上述問題，促進找礦工作的發展，現提出如下建議：建立適應市場經濟多元化的投資平臺，以地質勘探為契機，建立一個統一的，有競爭力的，開放、有序的礦業市場和交易平臺，建立對企業的重點在礦產勘查領域的大型國有投資挖掘市場主體地位。

為了控制投資結構，增加國家和地方地質勘查業的政府投資，過濾投機性投資的政策引導，刺激社會資本。鼓勵各級地質工作的實際投入水平，提高公眾福利，并加快技術水平，改造和評價國家產資源潛力轉化的結果。另外，為了促進地質找礦工作的重大突破，必須符合社會主義市場經濟體制的要求，遵循市場經濟和地質工作的法律規則，充分發揮市場配置資源 的基礎性作用，充分發揮各方的積極性，按照特殊的新的工作思路，依靠政府調控和市場監管來實施找礦工作。

四、結語

石料礦山地質勘查和找礦工作是一項長期、復雜的任務，總體上看開采利用率偏低，從之前地質勘查工作結果來看，我國礦產資源探明程度僅為1/3左右，通過地質勘查進行地質找礦還有相當大的潛力。充分認識找礦工作中面臨的問題，做到“對癥下藥”，結合現有的找礦技術不斷的開拓新的有效的找礦的技術提高地質勘查工作的效益，使礦產資源短缺的現狀得到緩解。實現勘查礦產資源的有效整合，地質找礦要素的優化組合和石料礦山企業的有效發展。

礦山地質技術論文:基于遙感技術的礦山地質環境評價應用研究

摘要:礦山開發能造福人類,同時也會造成生態環境破壞,影響惡劣的會危及人類的生命安全。礦山開發引起的環境污染是一個復雜、系統的變化,任何單一因素和瞬時指示指標都無法給出整個環境系統的變化趨勢。遙感數據具有區域性與周期性的特點,利用遙感技術進行礦山環境監測具有很強的優勢,是人們研究的重點之一。本文利用時間序列的遙感數據,提取礦山環境相關指標,并結合實際工作，建立完備的指標體系,并利用層次分析法確定指標權重,結合綜合評價模型對實驗區域進行研究,取得了良好的效果。

關鍵詞：遙感，礦山地質，環境評價，層次分析法

1、概況

雙鴨山市位于黑龍江省東北部，地處完達山支脈低山丘陵地帶，東經130°56′00″—131°38′49″，北緯46°21′00″—46°46′00″。煤種齊全，煤質優良是黑龍江省重要的產煤基地良。近年來，隨著煤炭的大規模開采,加速了生態環境的惡化。所以該區要開展針對性強的礦山環境地質評價,但是礦區環境地質問題是多種因素綜合作用的結果,不僅每一種因素對適宜性的影響是復雜的,而且因素之間是相互聯系相互制約。以往,通常用專家評分法等主觀賦值法來確定它們各自的影響系數(權重)。為了提高評價結果的科學性、客觀性,降低主觀性,本次評價采用AHP法確定權重。取得了有價值的成果,為該類項目的調查與評估提供了一種科學的、行之有效的方法。

2、利用遙感數據進行指標提取并建立指標體系

2.1 遙感數據提取指標

遙感數據，由于其本身的成像特點具有區域性與周期性的特點，可以對一個特定區域進行周期性的觀測，將其利用在礦山地質環境監測與評價中可以使評價數據獲取更為簡單可行，尤其是在大尺度，周期性的數據上遙感數據更具有明顯的優勢。本次研究采用了2009年的SPOT5衛星影像，對其進行處理之后，取得土地利用類型，與土地壓占破壞的數據，并利用LAI，NDVI的指數獲取植被污染信息。

2.1 指標體系的建立

礦山作為一個復雜的系統，其指標體系必須考慮幾個原則即①區域特殊性原則；②系統協調原則；③綜合性原則；④層次性原則；⑤可操作性原則。根據上述原則，結合研究區域的區域地質環境背景特點及調查統計情況，選取影響程度突出的指標進行評價，構建礦山地質環境評價體系。其包括兩個層次：①一級指標，即區域地質環境背景、資源損毀、地質災害和環境污染4個要素；②二級指標，即每一要素包括若干指標，其中礦山地質環境背景條件，指標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項指標。

3、利用層次分析法計算各因子的權重

3.1建立遞階層次結構模型

遞階層次結構模型一般分為三層,最上面為目標層, 最下面為方案層,中間是準則層或指標層。這種自上而下的支配關系所形成的層次結構稱之為遞階層次結構。如圖1。

圖1 遞階層次結構模型

Figure 1 Step-up stratification structural model

3.1.1最高層（目標層）

這一層次中只有一個元素,一般它是分析問題的預定目標或理想結果,即實現對礦山現狀環境地質的評價。

3.1.2中間層（準則層）

這一層次包括了為實現目標所涉及的中間環節,包括所需要考慮的準則,即環境因子(水土流失、土地沙漠化、地下水富水性、礦山開發)的選取。

3.1.3最底層（方案層）

這一層次包括了為實現目標可供選擇的各種措施、決策方案等。即某一區域礦山環境地質質量的級別(優、良、中等、較差、差)。

3.2構造成對比較矩陣并求特征向量（權重）和最大特征根

3.2.1判斷矩陣

在建立遞階層次結構以后,上下層元素間的隸屬關系就被確定,中間層次兩級指標為準則,所支配的下一層次的元素為礦山現狀環境地質質量優、良、中等、差,目的是按照準則層的相對重要性賦于方案層中相應的權重。當準則層對于方案層的重要性可以直接定量表示時,它們相應的權重量可以直接確定,但對于此類礦山環境地質評價問題,元素的權重不容易直接獲得,這時就需要通過適當的方法導出它們的權重,AHP所用的方法就是兩兩比較的方法。

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

礦山地質技術論文:礦山地質災害類型\危險性與地質災害勘查技術方法

摘要：由于地質、氣候等自然原因的影響，以及人們在開發礦山的過程中忽視對礦山環境問題的保護和及時有效治理，目前，我國部分礦山開采引發了相應的地質災害，這些地質災害的危險性極大，這就要求我們提高地質災害的勘查技術水平，準確地預測地質災害的類型、分布、危害性嚴重程度。本文針對目前我國礦山地質災害的類型和危險性，對地質災害勘查技術進行簡單的分析。

關鍵詞：礦山地質災害；危險性；勘查技術

我國是屬于礦產資源豐富的國家之一，隨著經濟發展對礦產品的需求日益增大，我國礦業的發展非常迅速，而礦山開發過程中，一味的追求經濟利益，忽視對礦山地質環境問題的及時有效治理，引發了許多地質災害，這將嚴重影響礦區周邊人民的生產、生活安全。因此，有針對性的采取相應的地質災害勘查技術，準確地預測地質災害的類型、分布、危害性嚴重程度，就成為目前我國礦山地質災害治理工作中一項刻不容緩的任務。

一 礦山地質災害的主要類型及危險性分析

首先，采空區塌陷。首先，采空區塌陷。其發生的主要原因是人為因素，即人們對礦山不合理的開發和技術達不到標準。在開采過程中，采空區的頂板巖層重力與上覆蓋巖層的的壓力，產生向下彎曲和移動。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，頂板就會出現斷裂或破碎的問題，導致頂板冒落的現象。上覆蓋巖層也會相繼出現彎曲、移動、斷裂和離層的現象。對礦山的開采過度，會增大巖層的影響范圍，地表就會出現采空區的塌陷。

采空區塌陷，危及周圍的建筑以及農田水利設施，不僅會造成財產的損失，更重要的是對人民的生命財產造成嚴重威脅。另外，礦山開發而導致采空區塌陷的危及范圍較廣，勢必破壞淺層含水層功能，對土地資源的破壞性也非常大。

第二，泥石流。這種地質災害發生的原因主要是由于自然因素，即采礦區的周圍地質環境較為惡劣。其主要有兩個原因：其一，泥石流主要是發生山地較多的地區，有許多的巖石破壞物集中在山地的河流區域的河床和坡地上，能夠為泥石流提供固體物質；其二，就是泥石流發生地區，擁有相當充足的水源，由于水流較多，為泥石流的發生提供載體；總而言之，就是因為相當數量的破壞物順著水流的動力影響下，導致泥石流的發生。

礦山的開發，一般都會產生廢石土、固體碎屑等破壞物，而礦山的開采不注意清理這些破壞物，而是將開采中所產生的廢物隨意亂扔、丟棄，對周圍的植物造成嚴重損害，從而提高了泥石流發生的幾率。在對地質造成嚴重損害的情況下，發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，有時也會對周圍的鐵路、公路等設施造成嚴重的破壞，更重要的是對周圍人員生命安全造成威脅。

第三，滑坡。其發生的主要原因是自然因素和人為因素。自然原因：巖體不連續面傾斜度傾向于坡面時，就會造成滑坡；邊坡受到風化作用影響，逐漸改變邊坡的形狀，降低了邊坡的穩定性，也會發生滑坡。特別是在雨季期間，風化作用的效果最為明顯，此時，巖層的軟硬相間的差異較大，堅硬的就會顯現出來，由于切割結構面，使得自身重力發生蠕變，從而發生崩塌和落石的現象；另外，滑坡往往是其它地質災害發生的附加災害，例如由于地震的發生，使得邊坡受到強大的壓力而變形，導致滑坡的發生；人為原因：人們在開采過程中，對坡腳不合理的開挖，改變了坡體的應力場，造成呈現張開狀的巖體裂縫，隨著坡的逐漸破壞，使得原來的裂縫繼續擴展，此時被切割的巖體失去了穩定性，造成崩塌滑坡。

滑坡的危險性主要根據其穩定性決定的，并以最不利工況條件下的穩定性作為判別依據，在滑坡失穩后造成的損失大小來確定危險性。滑坡造成的是直接的人員傷亡和經濟損失。

第四，水土流失。其發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，或者在滑坡災害中，對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植被造成嚴重破壞會造成水土流失的現象。造成水土流失的另外一個重要原因就是水利侵蝕。在對礦山進行開采的過程中，產生廢棄物、土、渣等松散堆積物，這種物質的縫隙較大，如遇到暴雨天氣，同時由于水流沖擊具有非常高的強度，則會使這些堆積物隨意的流動，出現水土流失的問題；在許多礦區開采的作業中，忽視環境問題，破壞植被或者對地質造成直接性的破壞，都會造成水土流失的現象。

水土流失的危害最直接的影響是水土面積的大量流失，對植被造成嚴重的破壞，改變原有的地形和地貌，從而破壞礦山土石結構的平衡性。

二 礦山地質災害的勘查技術方法

首先，針對采空塌陷區，可以采取地球信息技術綜臺方法，這種方法主要是利用3S技術；它通過GPS精確的定位災害發生地，對地質災害的地區分布、發生、發展規律進行掌握；通過RS技術對礦區的多時遙感圖像進行疊加分析。對地貌的破壞程度、塌陷區形態、廢棄物類型、面積、分布狀況、環境污染狀況和生態環境狀況進行不同時期的獲取資料；通過GIS技術根據礦山的空間分析災害信息數據。

其次，對于滑坡、采空區，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。它是根據巖體的導電性差異來進行物探，一次性可以采集多裝置數據，主要研究深度方向的電性變化和水平方向的電性變化。對有效異常的比值數據進行參數換算，有利于推測前者的災害埋深和范圍，它主要應用于深度較淺的采空區、巖石分化層等勘查；其二，視電阻率法。主要是對采空區的填充空氣的電阻率與硫化物礦體的電阻率的進行鑒別，應用于圈定采空區；其三，瞬變電磁法。這種方法主要根據不接地回線或接地線源發送一次脈沖電磁場的間歇期間，利用線圖或電極對地下半空間二次渦流場的變化進行觀測，而且這種方法的信噪比高、分辨率強、探測的深度、速度較大、較快，容易發現采空區的異靜；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律，對地質小構造和地層巖性進行物探，它能直觀地層界面的起伏變化，主要應用于滑坡、采空區的勘查。

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

三 結語

由于受到自然因素和人為因素的影響，礦區常常發生地質災害，對礦區周邊環境、人員財產安全造成嚴重威脅，我們必須大大提高地質災害的勘查技術水平，采用相應措施進行合理的防范和有針對性的治理，盡最大程度減少地質災害的危害性。

礦山地質技術論文:遙感技術在礦山地質災害中的應用評價

摘要：煤礦區是一種以資源開發與利用為主發展起來的特殊地理區域,由于資源過度開采對區域的持續累積影響,引發了嚴重的環境損害與地質災害,如地面塌陷、矸石山爆崩、滑坡、沖擊地壓等頻繁發生。本文介紹遙感技術的涵議及在礦山地質環境調查中的作用，并結合遙感技術在地質調查工作中的應用實例進行了相關探討。

關鍵詞：遙感技術；礦山地質災害；應用評價

一、遙感技術的涵義

1、遙感的定義

“遙感”,顧名思義,就是遙遠地感知。傳說中的“千里眼”、“順風耳”就具有這樣的能力。人類通過大量的實踐,發現地球上每一個物體都在不停地吸收、發射和反射信息和能量,其中有一種人類已經認識到的形式-電磁波,并且發現不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠距離識別物體。

2、遙感技術的特點

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、而且能反映動態變化。③遙感使用的電磁波各波段之間,性質差異很大,用途也很不相同。④遙感獲得的信息量巨大。⑤遙感技術的應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。⑥經濟效益好,成本低,收益高。由此可見,遙感技術在自然災害的調查、監測和預測中具有顯著優勢。當前,遙感技術在分析、預測、評估自然災害造成的損失方面正發揮越來越大和不可替代的作用。

二、遙感技術在礦山地質環境調查中的作用

1)遙感解譯是礦山地質環境調查不可缺少的技術方法之一。從技術方法角度講,遙感解譯是礦山地質環境調查的技術方法之一。利用航、衛片進行遙感解譯,具有直觀、真實、準確、實效性強等特點。礦山地質環境調查的技術方法包括地面調查、遙感解譯、樣品測試、動態監測以及輕型山地工程等,特別是遙感解譯,能提高調查研究的水平。2)利用遙感技術進行礦山地質環境調查,能起到事半功倍的效果。通過大比例尺地面調查和高分辨率的遙感解譯相結合的工作方法,能快速圈定礦山環境地質問題的類型、形態、空間分布、規模及其外圍地質環境條件,便于進行定性和定量的分析研究,提高礦山地質環境調查工作的質量和效率,對礦山地質環境調查與評價起到重要作用。3)遙感技術的特點為在礦山地質環境調查中的應用提供了可能。衛星遙感技術的快速發展,為我國礦山地質環境遙感調查提供了可能。遙感技術具有探測范圍大、周期短、信息量大、資料獲取速度快、客觀真實、動態性強以及資料收集不受特殊地形限制等突出特點。發揮大比例尺遙感影像在調查中的作用,是區域地質環境調查最有效的手段之一,對礦山環境地質問題具有良好的解譯效果。

三、應用實例分析

2002年10月,作者參加了某礦區的礦山地質環境野外調查工作,應用Quick Bird遙感數據對煤礦開采引發的地質災害進行調查,研究了不同類型地質災害(塌陷坑、地面沉陷、地裂縫)的遙感影像特征,對礦區地質災害現狀、成因、分布規律特點和調查精度進行了分析評價。

1、塌陷坑

塌陷坑是地下礦產資源開采引發的局部地面塌陷,以第四系覆蓋的農業區居多。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,經常發生地面垂直塌落現象,形成小面積的塌陷坑。

實地觀察發現,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。多數塌陷坑的坑壁陡直,無法耕種,隨著時間推移坑壁坍塌變緩,底部生長雜草,較大的塌陷坑經過改造還種上莊稼。遙感圖像上塌陷坑呈獨立的環形或橢圓形斑點、斑塊狀,呈獨立個體成群分布,色調明暗不同。坑內植被呈微紅色。由于塌陷坑是有一定深度的負地形,在陰影作用下,立體效果明顯。與正地形(如墳墓、獨立樹冠)相比,形成的立體效果正好相反。塌陷坑的陰影出現在環形圖斑內側的下半部分,而土堆形成的陰影出現在環形圖斑內側的上半部分,這是塌陷坑判斷正確與否的重要標志。有的塌陷坑雖已填平,但從隱約可見的淺色環狀還

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構和水分含量的變化已經顯現出塌陷坑的輪廓。

2、地面沉陷

地面沉陷是地下礦產資源開采引發地面不均勻沉降,主要發生在第四系覆蓋的農業區。由于地下采空區打破了原有的應力平衡,當礦層頂板無法支撐上覆地層壓力時,便發生整體大面積塌落現象,形成地表一定范圍的不均勻沉降。

實地觀察發現,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。地裂縫出現在沉陷區邊緣,有時多條地裂縫同時出現,呈平行排列。裂縫兩側地形高差變化明顯。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而消失。特別是經農業耕作改造后,形成舒緩波狀微型地貌,并保持了原有播種方向和農田格狀結構。但大多數地裂縫已經消失,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邊緣形成有一定高差、寬1~2m、長數十米~上百米的不規則封閉、半封閉的環形帶或條帶影像,有時呈斷斷續續的帶狀。在環形帶的上方(圖1 A處,向陽面)色調較亮,下方(背陰面, B處)色調較暗,這種明暗色差變化的原因是沉陷形成的負地形,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證。地面沉陷區的形狀與農田中的道路、田埂和植物行距排列極不協調,與自然地形坡度有顯著地影像差別,是非人為因素跡象。受采空區面積影響,沉陷區具有一定的寬度,面積從數百平方米至數萬平方米不等。通過微地貌的變化可以推斷地裂縫的位置,據此,可以圈定并計算沉陷區的面積。沉陷區按形狀可劃分為環狀、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業區都有發生,是地下礦產資源采空區應力失衡引發的巖石鋼性變形。開裂的程度、規模受控于地質構造、開采厚度、深度、巖性及第四系覆蓋層厚度。

實地觀察發現,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。第四系覆蓋區則以地面沉陷區邊緣的拉張性地裂縫為主。主要特征是裂縫兩側地形高差變化很小或沒有變化,未形成沉陷區。基巖山區張裂型地裂縫規模大,整個山體裂開寬度達1~3m,長達數百米,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,水土流失嚴重,山上大部分果樹枯死,只有稀疏的荒草。

在遙感影像中,發生地裂縫處的地表和淺層土壤結構發生了變化,造成局部土壤含水量增加、濕度增大或透水性增強、濕度減少。甚至地裂縫的產生使植物種類(縫內生長雜草)、長勢發生變化,形成色調和紋理上的光譜差異。平原區地裂縫一般規模較大,呈線狀影像特征。規模小的地裂縫隱約可見,尚未影響農業種植,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

穿過農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。山區規模較大的地裂縫呈條帶狀,裂縫內有植被呈暗紅色。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現其蹤跡,呈折線狀斷續分布(圖3)。按地裂縫形狀類型可劃分為直線型、斷續型和交叉型。

圖3采礦造成的山體開裂

高分辨率衛星遙感圖像提供了礦山地質災害的豐富特征信息,具有宏觀、準確、高效的特點,是礦山地質災害和生態環境調查行之有效的手段之一。在一定條件下能為某些地質災害的發生、發展提供預測指示信息,為綜合治理提供科學依據。