矿山工程地质问题范文

导语：如何才能写好一篇矿山工程地质问题，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：矿山地质；探矿工程；问题；对策

在我国社会经济发展的过程中，作为物质基础的矿产资源具有非常重要的地位，对社会的科技发展具有极大的影响。为了满足社会经济的发展，人们不断的开采矿石资源，在现阶段，受到经济发展、工程技术以及人们的观念等因素的影响，我国矿山地质探矿工程还存在诸多环境地质问题，例如：探矿的方法不合理、一些技术尚未成熟、安全工作做不到位及人们的安全意识欠缺等问题，这些问题以及严重的影响到了矿产资源的合理的开采与利用。因此，我们必须加强矿山地质探矿工程的管理，强化其工程质量，不断研究探索完善探矿开采技术及探法，增强人们的安全意识，从基础开始把工作做好。

一、矿山地质探矿工程中存在的问题

由于受到以上谈到的因素的影响，我国目前的矿山地质探矿工程还存在诸多问题，比较常见且具有普片性的问题有以下几点。

（一）矿山地质探矿技术缺乏，尤其是探矿方式不合理

首先，由于技术封锁以及我国现阶段在科学技术上与欧美发达国家的差距，我国的地质探矿技术相对国外还是有一定的差距。目前在我国比较熟悉的探矿方式主要有物探法、钻探法、坑探法和槽探法等。其中槽探法和钻探法在近几年的矿区勘探过程中使用较多。在矿山地质探矿过程中，探矿的方式要根据具体的矿山地质来选择。但是很多的企业在进行地质探矿时，更多的是用以往的地质探矿经验进行探测及选择探矿方式，而没有认真的去根据矿山的今天地质情况来选取。这就很容易出现因使用探矿方式的不合理而带来的安全隐患，同时也带来了诸多问题。在那些存在着比较多的老窿的旧作业区要特别注意，由于当前的探矿技术的欠缺或者是探法的使用不当，都会给作业时带来安全问题。

（二）探矿的地点选择不科学

在我国的南方矿产资源比较丰富，但多由小型矿山组成。探矿地点的选择是否正确直接会影响到探矿的质量，加剧了探矿工作的难度，甚至会造成严重的事故。同时也是由于探矿地点的选择错误，导致使用的探法与实际地质结构不匹配。

（三）缺乏专业化的作业队伍，尤其是安全意识的薄落

人往往在一个环境正常工作久了熟悉了，放松警惕，安全意识就会慢慢的淡下了。而在矿区的地质环境及工作环境是复杂多样的，在探矿的过程中，一些工作人员往往认为工作环境天天都一样而不认真做好事先的准备工作，安全意识的缺乏，这样很容易出现意外事故，造成损失。

二、解决矿山地质探矿工程问题的若干措施

针对矿山地质探矿工程中存在的以上若干问题，我们必须加强各项工作，不但要全面掌控矿山及矿山周边的地质环境，匹配选择合适的探矿方式，选择正确的地点探矿，更要重视矿山地质探矿的安全生产管理以及提升工作人员的安全意识。具体措施如下：

（一）全面掌握矿山地质的环境情况

在进行矿山地质探矿工程中，需要全面的掌握好矿山地质环境情况，对后面进行的工作将有重大的作用，如选择探矿方式、选择探矿的地点等。不同的矿山所处的环境及地质情况都是有较大差异的。所以在进行矿山地质探矿时，必须调查清楚要开采的矿山的矿产量和矿产种类，了解矿山矿层构造。并且也要摸清楚整个矿山的基本特征，例如矿脉的规模、数量、形态、产状、矿化等。在完全准确掌握这些方面的数据后，才E为后面的工作铺平道路，才能在选择怎么的探矿方式上进行研究，而确定探矿方式。同时，在当今可持续发展已经成为以后发展的道路，环保问题早已引起人们的重视。因此，在矿石地质探矿的过程中，如何有效的控制生态环境，是探矿工作的重要环节，我们必须杜绝出现先污染后治理的现象出现，所以在开发的同时必须要加强环境保护的工作，以形成绿色环保开发与保护平衡的探矿方式。

（二）恰当选择探矿方式，正确选择探矿地址

探矿方式的选择及探矿的选址正确与否直接关系到探矿的质量，并且不恰当的探矿方式会给地质探矿过程带来诸多危害。目前，在我国很多矿山探矿都存在这样的问题。

所以，在矿石地质探矿工程中必须全面掌握矿山地质环境情况，弄清楚其基本特征，正确的选择探矿地址。坚持科学探矿，了解当前的探矿方式的基本特征及在什么地质环境适应使用，针对不同探矿点要使用恰当的探矿方式，同时可以结合以往的经验进行一些必要的判断。从而有效的避免因选择不恰当的探矿方式造成不必要的损失。

（三）提高工作人员安全意识，加强矿山地质探矿的安全管理

安全职责重于泰山，尤其是矿山地质探矿这种特殊的作业中，安全问题尤为重要，如何保证有效的安全管理是十分必要的。因此，一方面必须在工作人员入岗前进行安全培训，提高工作人员的安全意识，使其能有效的发现潜在的安全因素，并在各种突况下保护好自己。另一方面要落实安全生产责任制，把具体的责任落实到个人头上，使其清楚自己的职责。

三、小结

总之，我国地质探矿工程存在的问题是需要探矿队伍进行研究和分析的，这是避免出现问题的第一步，只有研究出现问题的原因才能够提出可行的、有针对性防范对策，避免事故的发生，从而使探矿工作更好更快的有序进行。为了进步一步促进我国矿山地质探矿工程的发展，必须解决好这些在矿山地质探矿工程中存在的问题，要明确落实好各方的职责，建立安全保障机制，提高员工安全意识，相关科研机构要加快探矿技术的研究开发，研究更合理的探法方式等，为我国的矿山地质探矿工程更上一层楼打下基础。

参考文献：

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【关键词】矿山地质工程；环境治理；问题；措施

1 矿山地质环境治理工程设计的特点

（1）矿山地质环境问题种类多、危害（ 影响） 情况复杂，治理工程设计具有多学科交叉的特点。矿山地质环境问题可分为地质灾害、资源损毁和环境污染三大类，治理工程需要在消除地质灾害安全隐患的前提下，恢复资源和保护环境。涉及环境地质、生态地质、工程地质、岩土工程、环境工程和景观工程等多个学科的内容。

（2）矿山地质环境治理工程受矿种、开采方式、区位条件、自然状况和地区经济状况等因素的综合影响。不同矿种、开采方式引发不同的矿山地质环境问题，区位和自然状况影响着治理的难易程度，地区经济状况决定治理工程投入和产出的分配。

（3）国家批复资金额度后，治理工程范围、工作量的确定应考虑批复资金的额度。

（4）治理工程需要围绕一个主题，最大限度地发挥治理工程的效果。矿山地质环境治理工程与一般的地质灾害治理工程不同，地质灾害治理的最终目标是消除安全隐患，而矿山地质环境治理除了消除各类矿山地质环境问题，还应使矿区的土地发挥最大的社会、环境和经济效益。治理工程的主题很多，可治理为工业用地、农业用地、市政用地或公园用地等。

（5）矿山地质环境治理工程的目标是施工图设计。与地质灾害治理设计相比，矿山地质环境治理缺少可指导的技术规范，且设计内容复杂。工作部署应突出重点，并考虑全局，满足施工图设计要求。

2 矿山地质环境的治理设计中存在的弊端

（1）矿山开采过程中造成的地表沉陷与水资源的破坏

矿山资源的开采是没有节制的，随着矿山的开发，就会不断的形成矿山内部的采空区，矿山内部会受岩层的影响形成弯曲断裂的一种状态，这就会直接导致地表与空区的岩层产生不断的变形弯曲，致使塌陷的现象出现，地表沉陷后就会导致当地的耕地面积大面积的减少甚至绝产，大部分的农耕用地成为洼地，另外，塌陷的现象还会导致地下建筑的沉陷现象，严重时还会致使建筑物出现倒塌或开裂。矿山的地质环境受到重要影响后，就会导致地下水位的下降，甚至出现枯竭的严重现象，造成这种现象的主要因素是在矿山的开采进行中，要用到大量的水，这就给水资源带来了一定的浪费，导致地下水位受到影响，系统失去平衡，同时还会造成地下水污染的现象产生，这是由于矿山地质的环境在不断的破环中会产生一定的有害矿物质的原因。

（2）矿山开采带来的垃圾污染

我国对矿山的开发利用过程中，会产生大量的垃圾与废渣，同时，随着开采的持续进行，废渣与垃圾的堆积就会越来越多，会直接导致突涌与滑坡的事故发生，矿山开采所产生的废渣含有大量的重金属元素，长时间堆放会造成一定程度的水污染及土地污染，进而影响了农作物的生产质量，同时对当地的动植物的生存也有一定的影响，矿山开采遗留的废渣已经严重的对生态平衡与生态环境产生了破坏，对地质地貌也有相应的不同程度的破坏及污染。

3 矿山地质环境的治理工程中规划设计的解析

3.1 设计的原则

（1）以人为本、安全第一： 矿山地质环境问题中常包含地质灾害，露采矿山中的崩塌、滑坡和泥石流常见，而地下巷采矿山则存在地面塌陷灾害。这些地质灾害存在重大安全隐患，矿区地质灾害造成重大人员伤亡的事件屡见不鲜。

（2）综合性与针对性相结合： 治理工程应综合考虑解决矿区内的各类地质环境问题，但在部署治理工程时，需要首先分析各类地质环境问题的相关性，抓住地质环境问题的主导因素，有针对性地采取治理工程。通过限制或治理主导因素达到全面解决地质环境问题的目的。

（3）经济性和实用性相结合： 治理工程的效益很大部分受控于治理工程的经济性，在选择治理工程时应尽量选择经济、且可有效治理地质环境环境问题的实用技术。

（4）环境和谐和经济协调相结合： 治理工程应与周边环境和谐，并且发挥矿区土地的经济效益。

3.2 治理工程的规范化设计

我国矿山地质环境的治理的基础就是了解规划设计，对需要完善的规划治理项目进行进一步的评审与申报，规划设计治理手段与投资的具体标准，同时，区分好治理的难易程度，确定好需要治理的工程范围及治理的力度，在矿山实施开采前，根据不同的矿种类型，实施计划不同的开采方式，在实施治理工程的过程中，要保证发挥出治理工程的最大效果，在消除矿山地质安全隐患的同时，还要最大力度的发挥其经济效益与社会效益。

3.3 设计原则遵循了互相结合的设计理念

我国对矿山地质环境的治理工程设计工作，从计划到实施在一定程度上结合了科学理念与实际情况，根据矿山开发当地的地质环境污染与破坏程度，设计计划了不同的治理工程理念，在设计原则上遵循了尽量保留自然生态环境的重要原则，在科学治理的同时，按照标准化、规范化的设计理念，对矿山地质环境的治理逐步走向规范化。同时，我国在治理工程中对矿山地质环境的治理工作的实施给与了资金上的帮助，最大限度的解决了矿山地质环境治理工程设计中对设备的准备，及整治工作中需要的资金成本预算。

3.4 治理工程设计中的企业扶持制度

我国对矿山地质环境的治理工作，在政府与相关管理部门的大力治理下，已经有了很大程度的改善，根据我国政府制定的相关扶持政策，鼓励社会对矿山地质环境的恢复工作作出贡献，鼓励企业与个人对矿山土地的复垦工作，并且复垦后经国土资源部门检验合格后，可以归个人或企业使用，政府与相关管理部门大力鼓励企业与个人在治理后的土地上进行养殖与种植，实行产业化的经营及发展。

3.5 对矿山地质环境的治理工程设计政策的实施

我国在矿山地质环境的治理工程设计中，出台了相关管理政策，并且国土资源局与环保总局在一定程度上都明确了治理工程设计的相应决策，在管理形式上也多种多样，给与了管理上的指导性意见，并且实行对矿山开采后的验收工作，对那些不符合验收标准的，给与相应的处罚政策，只有这样，才能保障尽量避免与减少开采对矿山环境的污染与破坏，同时，对符合资质单位的技术工作人员进行教育培训，不断提高矿山地质环境的保护与治理恢复方案的质量。

4 结语

通过解析矿山地质环境的治理工程设计工作，了解了对矿山开采后的环境治理工作的具体实施计划与实施效果，我国矿山地质环境的治理工作面临着诸多需要改进的问题，同样，矿山的开发对当地的地质环境有着重大的威胁，矿山开发后遗留的地质环境问题值得我国相关管理部门去思考，因此，对矿山地质环境的保护在现阶段尤为重要，只有启动对矿山地质环境的保护与治理工程的设计计划，才能对矿山能源的开采走持续发展的道路，这样有利于我国社会经济的快速发展。

参考文献：

[1]黄波，张金林，周建新.矿山地质环境治理工程立项的几点体会[J].资源环境与工程，2012（S1）.

[2]袁正刚.河南省某废铀矿矿山地质环境治理工程措施探讨[J].西部探矿工程，2012（12）.

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【关键词】煤炭矿区；工程地质；技术工作

煤矿工程地质工作是对地质问题做出科学评价和有效防范和治理，保证煤矿长期运营。煤矿工程地质工作的基本任务是，查清矿区在矿床开采中的地质环境与地质条件及其变化规律，为分析和评价已发生和可能发生的地质问题提供信息。矿山工程的相关地质要素主要有：矿区地貌地形、地层与地质构造、岩土特征及地质属性、岩体应力状态、水文地质和环境地质条件等。煤矿工程地质要解决的问题主要有：一是区域稳定问题。一般包括构造活动、地震、沙土液化、地面上升与沉降，区域构造应力场强度、主应力方向；矿区岩体稳定问题。主要有地表塌陷边坡、矿井下采场和坑道围岩、重要构筑物地基（土）体的变形、破坏与失稳。二是地下水渗流相关的地质问题。三是矿区环境地质问题。一般包括滑坡、泥石流、采空区塌落、尾矿坝溃决及“三废”污染等。矿山工程地质工作主要包括：地质测绘与调查，地质勘探，地质测试与监测，地下开采岩体稳定性分析，环境地质调查及特殊工程地质勘探。

1、煤矿地质测绘与地质图编制

1.1 工程地质测绘的任务

主要是查清煤矿工程地质条件的空间分布及互相关系，判定构造复合关系及应力场，调查岩体结构与力学特征，调查影响岩体稳定和移动的因素、变形破坏和移动特点、规模；调查环境地质及容易导致的影响与灾害。

1.2 地质测绘的范围

主要有坑道、采空区受岩石崩落法影响的可能移动破坏范围及邻近地区，水库汇水面积至分水岭范围。

1.3 地质测绘的内容

主要是软弱岩组及围岩风化的调查，结构面与软弱夹层的调查，节理裂隙等结构面的统计，第四纪地质调查，矿区水文地质条件调查，矿区岩石移动的调查。

1.4 工程地质图编制

一般的工程地质图有地质分析图、综合地质图、地质分区图和地质综合分区图。按图的用途，应划分为通用地质图和专用地质图。

2、煤矿地质勘探

煤矿地质勘探是在地质测绘的基础上，开展的掩盖层下的和深部的地质条件的勘探。

2.1 地质勘探的要求

调查矿床开采中发生的地质问题，查明产生的条件和原因；查明对矿床开采不利的软弱岩组的性质、产状与分布；查明影响采矿工程的结构面的分布、产状、规模及充填、充水状况，确定结构面的级别；查明矿体及围岩的岩体结构、岩体质量，对岩体质量及稳定性做出评价；查明岩体的风化程度、带界面及标高、强风化带的物理力学性质，对强蚀变矿区，要圈定蚀变范围；测定勘探范围内不同岩石（土）的物理力学参数；对扩建延伸矿区，要对扩建延伸可能出现的地质问题进行研究和进行地应力测量，确定矿区最大主应力方向及大小。

2.2 勘探工程布置原则及勘探手段

（1）勘探布置原则。一是工程地质勘探要与生产勘探结合进行，工程地质孔要与地质、水文地质孔相结合，一孔多用；二是在槽探、井探、物探能获得工程地质资料时，要布置一定量的探槽、探井及物探工程。

（2）勘探手段的选择方法。一是复杂的地质现象的调查及原状土样的采集要采用井探，深部勘探及埋设监测仪器设备要使用钻探；二是井下工程地质勘探，要利用生产勘探探矿坑道、钻探和采矿工程；三是土层及软岩层勘探，应采用冲击钻探、静力触探、动力触探；深部断裂构造等的探测，应使用物探方法。

3、煤矿地质测试

3.1 室内岩土物理力学性质测试

在煤矿工程地质勘探中，要采集足够数量和具有代表性的岩土试样；采集原状土样，要减少扰动程度，维持原状结构及自然湿度；采集砂砾石土样，要维持它的原状级配。岩土测试项目要按地质评价的要求确定，试验项目主要有：一是评价岩土物理性质测试的项目。主要有颗粒成分、密度、相对密度、容重，天然含水软化系数、孔隙率、界限含水量、膨胀性、耐崩解性指数、含水率。二是评价岩土力学性质的测试项目。主要有压缩性、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、抗冻性。

3.2 现场岩石点荷载强度试验

试验适合各类脆性岩石，包括低强度与风化的岩石。可测试岩石的点荷载强度指数与强度各向异性指数。

3.3 大剪仪法直剪试验

适合测定边坡和滑坡岩土体的接触面、滑动面，还可用于粉土、砂土、碎土、碎石土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度的测定。

3.4 声波测试。

通过声波测试，确定岩石（岩体）的物理力学系数，岩体中裂隙分布情况、裂隙发育程度及硐室围岩松动圈的范围，以了解岩体结构特征、岩体所处应力状态，以进行岩体质量分级、应力和稳定评价。测试有平透法、对穿法和横波法等方法。

4、煤矿工程地质监测

4.1 地压监测

通过地表布设观测点（线），并坚持长期定时观测，进行地面塌陷观测。

通过铜室围岩收敛位移的测量、酮室围岩松弛变形的测量、岩体裂隙观测、顶、底板相对位移的观测，进行矿井下岩体变形监测。

通过压力测定顶板压力、光应变片的观测、光应力计测定采空场围岩或矿柱中应力变化、电阻应变计的岩体应力测定，岩体中应力变化测量。

4.2 尾矿坝安全监测

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关键词：煤矿工程 地质灾害 危险评估

中图分类号： X752 文献标识码： A

一、煤矿建设工程地质灾害评估内容

（一）现状评估

现状评估是根据煤矿建设项目特点、地质环境复杂程度等因素确定评估范围后对已有地质灾害危险性进行评估，主要查明评估区己发生的地质灾害的分布、分析地质灾害形成的地质环境条件、分布类型、规模、变形活动特征，主要诱发因素与形成机制，对其稳定性进行初步判定，在此基础上，对其危险性和对煤矿工程危害的范围与程度做出评估。

（二）预测评估

预测评估是对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的临近地区可能加剧或诱发地质灾害的危险性做出评估；对煤矿建设者可能遭受己存在的地质灾害隐患做出预测评估；对矿山建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。

（三）综合评估

综合评估实在地质灾害危险性现状评估和预测评估的基础上，充分考虑评估地质环境的差异性和潜在地质灾害患点的分布、危险程度，综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治措施和防治效益，对矿山开采的适宜性做出评估，并提出防治矿山地质灾害和矿山环境保护与恢复治理的措施与建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上，根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性，对评估区地质灾害文献性进行综合评定。

二、煤矿建设地质灾害危险性评估的思路

煤矿建设地质灾害危险性评估主要是在现状评估、预测评估以及综合评估的基础上，对矿山采场地的适宜性进行评估，同时提出矿山地质环境保护以及地质灾害防治措施的建议。地质灾害危险性评估工作，必须在充分收集利用己有的遥感影象、区域地质，矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上，进行地面调查，必要时可适当进行物探、坑槽探与取样测试。

（一）资料收集与分析

主要收集自然地理、水文气象、生物活动、区域地质、地形地貌、地质结构、水文地质、工程地质、环境工程地质遗迹人文环境等方面的相关资料。然后根据己有的资料，确定评估区的地质环境条件复杂程度，同时结合各类地质形成条件和影响因素，初步分析区域地质灾害现状。

（二）现场地质灾害调查

主要查明评估区己发生的地质灾害的分布，分析地质灾害形成的环境条件、分布类型、规模、变形活动特征，主要诱发因素与形成机制，对其稳定性初步判定，同时验证前一步工作所得出的分析判断。

（三）矿山开采地质作用

主要分析矿山开采对地质环境条件的改变以及现状条件下的地质灾害的影响。

（四）矿山地质灾害危险性现状评估

对主要灾种进行单一灾害危险性评估，将评估结果叠加得出评估区地质灾害危险性现状评估。

（五）矿山地质灾害危险性预测评估

以现状评估为基础，根据矿山开采地质作用效益，分析判断当地质环境变化时灾害发生的可能性。

（六）矿山地质灾害危险性综合评估

在现状评估、预测评估的基础上，结合地质灾害损失指数，对矿山开采的适宜性做出评估，同时有针对性地提出防灾减灾对策。

三、矿山地质危险性评估范围的确定方法

（一） 露天开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

根据多年来所作地质灾害危险性评估项目的经验，露天开采型矿井除了可能遭受常见的几种地质灾害之外，还可能遭受到由于矿井边坡失稳引发的其他灾害。因此，在确定露天开采型矿井地质灾害危险性评估评估范围的时候，需要考虑到边坡稳定性的影响，需要通过计算确定边坡的影响范围，从而在此基础上确定地质灾害危险性评估的范围。

（二）地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

由于矿山地下开采后形成采空区，导致发生上覆岩层的破坏变形，地表移动变形、地面塌陷变形等地质灾害。在这种情况下，要确定地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围，则要根据开采层埋深和采厚采掘方式所形成采空区影响地表变形范围的经验公式推断，此时，需要考虑上覆基岩（土层）厚度、影响传播角等因素，经计算确定地下采动形成的地表拉伸裂隙带影响宽度。

（三） 特殊情况下地质灾害危险性评估范围的确定

在以上确定评估范围的基础上，如果在评估区边界有滑坡、高边坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害，则应将评估区边界延伸至灾害分

布范围 100m以外。

四、现状、预测及综合评估的关系

（一）现状评估的内容和步骤

基本查明评估区已发生的地质灾害的分布，分析地质灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模、变形活动特征，主要诱发因素与形成机制，对其稳定性进行初步判定，在此基础上对其危险性和对矿山工程危害的范围与程度做出评估。具体的评估内容和步骤包括：

（1）地质灾害的类型（灾种）：以评价是否有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷（含岩溶塌陷和矿山采空塌陷）、地裂缝和地面沉降等灾种为主，并结合评估区的地质环境条件和地层岩性特点，作具体分析，适当增加有普遍意义或反映矿山特点的其它地质灾害及不良工程地质问题，如不稳定斜（边）坡、矿坑突水、采空区崩塌、冒顶、片帮、岩爆、矿震、瓦斯突出、煤层自燃、粉尘爆炸、水土流失、土地沙漠化、海水入侵等灾种和问题的评价。

（2）地质灾害体的规模：是评价体、量的指标。通过灾害体发育历史调查和勘测，确定形态尺寸。并根据有关规范、标准和技术要求规定，确定灾害体规模评价的体、量标准和指标后，按统一要求和标准确定地质灾害体规模大小。

（3）地质灾害的分布：将搜集、调查和勘测证实的灾害体，在一定比例尺的图件上予以表达，并按地质环境条件和地质灾害的发育特征，分析论证地质灾害的分布规律，为地质灾害危险性分区奠定基础依据。

（4）地质灾害的易发性和稳定性：地质灾害易发性和地质灾害体的稳定性是反映项目区地质环境脆弱程度的综合指标。应该将评估区地质环境进行分区，按逐个分区中地质灾害的信息量，包括灾害点数，灾害体规模和发生频率、地形地貌、地层岩性和地质构造等，采用打分的办法依区迭加累计来评价。地质灾害体的稳定性评价，不同的灾种有不同的方法，在现状评估中建议采用定性类比评价方法。

（二）预测评估的内容和步骤

对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的邻近地区可能加剧或引发的地质灾害的危险性做出评估；对煤矿建设自身可能遭受已存在的地质灾害隐患做出预测评估；对煤矿建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。其评估内容和步骤为：

（1）根据矿山基岩程度、矿层赋存条件、开采技术条件、开采方式等因素，预计充分采动角、最大下沉角、覆岩破坏高度、地表移动边界、地表倾斜、曲率、水平变形等移动变形参数；

（2）根据预计的地表移动变形参数，分析矿山采空环境地质效应（如井下突水引起的地表塌陷和井泉疏干等），判别诱发、加剧地质灾害的可能性。

（3）对开挖、填筑前后的坡体、老滑坡体和临空面进行稳定性定性和半定量分析评价；对弃石弃渣场临空面稳定性作出评价，分析论证堆放在沟槽（谷）内的渣石体诱发泥石流灾害的可能性。并确定上述评价结果有可能形成的灾害体的类型、规模和分布特点。

（4）根据保护对象所处位置及抗变形能力，预测评估保护对象可能遭受破坏的程度和损失情况。

（5）对分布在危险区内的人员和财产作出损失评估。其中，人员和财产包括现状和矿山建成后增加的人员及矿山本身（亦即矿山本身遭受地质灾害的可能性）；将现状评价的人员、财产可能的受损数量与矿山建成后数量相累加（扣除重复部分），分摊到现状评估的各危险性分区中，重新确定危险性等级，作出新的评价，得出最终评估结论。

（三）地质灾害危险性综合评估

依据地质灾害危险性现状评估和预测评估结果，充分考虑评估区的地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危险程度，综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益，对矿山开采的适宜性作出评估，并提出防治矿山地质灾害和矿山地质环境保护与恢复治理的措施及建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上，根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性，对评估区（或分地段、分矿山工程部位）地质灾害危险性进行综合评定。综合评估应简明扼要，把前两项评估的主要认识反映出来，又不能是上述评估的简单重复。把握好这种分寸，体现了评估人员成果编制驾驭资料，提出、分析、解决问题的综合能力。其评估内容和步骤为：

（1）根据现状评估和预测评估的结果，采用定量、半定量或定性的方法，综合评估地质灾害的危险性程度。

（2）提出地质灾害预防、 防治措施或另选场地的建议。

结语：随着科学技术的发展，矿山地质灾害评估的方法得到了更大程度的优化，新技术会逐步应用到地质灾害评估工作中来。我们在工作中，要针对煤矿建设工程地质灾害评估中存在的问题，展开必要的讨论，以期形成共识，推进评估技术的提高，把矿山地质灾害危险性评估工作做得更好。

参考文献

[1]董晓兰 法拉沟煤矿建设工程地质灾害危险性评估[J] 甘肃科技 2014（04）

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关键词 下沉系数 数值模拟 开采沉陷

中图分类号：C35 文献标识码： A

1前言

矿山资源的大规模开发和利用给人类生存环境产生了一系列影响，矿山开采沉陷是其中很重要的问题。在如何减少地表沉陷造成的损失的工作中，对地表下沉的预测是一项卓有成效的工作，其中下沉系数是表征开采地表移动规律的重要参数，然而各矿区在地质条件和采掘条件上多有差异，故下沉系数的确定也不尽相同，这就为预测地表变形增加了难度，因而确定下沉系数与煤矿开采条件的关系成为了一项重要的工作。

2 实验模拟综述

在此次实验中，模拟地区是鲁西南地区的矿区。整个矿区地形地貌特征为平原，地质条件大体相近，但由于地理中有断层，各矿区同时还具有自己的特点。考虑到此次模拟矿区地质条件相似，但采矿条件和埋藏条件稍有不同的情况，因此，在模拟的过程中采用对比方法。具体的做法是方案一：选定固定的采深，分别模拟不同采厚条件下的采矿条件；方案二：选定固定的采厚，分别模拟不同采深条件下的采矿条件。考虑到该矿区各矿开挖时间较长，实测资料比较全，根据实际经验进行模拟，并与实测数据进行比对，确定模拟数据的可用性和准确性。并以此为根据进行沉陷预报模拟，根据最终的结果讨论如何在保证矿区各种公共设施和建筑物的安全的前提下创造更大的经济效益，为矿区沉陷预防方法提供一个佐证。

3数值模拟实验

数值模型建立与参数选取

（1）基本思路

实验考虑到研究区基岩及第四系厚松散层的变形破坏的特征和低抗拉强度性状，采用岩体力学弹塑性模型离散元分析和低拉力分析原理相藕合的方法，借助计算机模拟开采后地表及覆岩应力、应变和移动规律。

其基本思路为：在综合考虑影响矿区开采覆岩变形破坏特征因素的基础上，首先对工程地质体和地质环境进行深入的调查，特别是对煤（岩）层的赋存状态、物理力学性质、原岩应力场、地质边界条件的组合特征等方面的研究，概化出全面的、符合实际的地质模型。地质模型与地质原型的吻合程度是数值模拟的前提和基础。

在地质模型的基础上，通过合理的抽象、简化、建立数值分析的物理模型，并进行模型的受力机制的分析研究。在此基础上，提取控制性工程地质问题的主导因素，建立数学模型，准确反映地质体的客观实际，同时又具有力学分析的可能性和计算机条件下模拟的可行性。最后考虑岩土体的力学性质，选择合理的塑性准则、流动法则和本构关系，结合工程实际实施计算。

（2）物理模型

此次研究计算模型将模拟的长度和模型高度增加，以便消除边界对模型的影响程度。矿山工程岩体的应力总是处于三维空间应力状态，一般来说最好采用三维软件计算，才能较准确地确定岩体的空间应力状态，然而三维软件计算及成图复杂，对所用的软件要求高，再加上本次研究的范围很大，划分的单元多，给计算带来难度。为此，决定采用取一个具有代表性的垂直剖面，来研究煤系岩层及地表的变形破坏情况。

（3）边界条件

模型的左右边界上，x方向的位移较y方向的位移为小，因此将水平方向的位移置为零，即给水平方向的约束，此边界条件定义为单约束边界：下部边界上，x-y两个方向上的位移都很微小，均可作为零位移边界，此边界条件定义为全约束边界；上部边界上，水平和垂直两个方向的位移都比较大，不予约束，此边界可以定义为自由边界。即模型两侧表示x约束边界，即只有y方向的位移；模型下部边界表示全约束边界，即没有自由度；上边界为自由边界。（如图1）

图1 地层岩石模拟图

此次实验分为两部分：1、下沉系数与采深关系的数值模拟；2、下沉系数与采厚关系的数值模拟。

（4）岩石力学参数的选取

岩石是一种脆性材料，当荷载达到屈服强度后将发生破坏、弱化，应属于弹塑性体，本次试验选择莫尔――库仑准则。计算中采用的岩石力学参数与工程地质力学模型模拟试验采用的数据相同。模型中采用的岩层力学参数包括弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、抗拉强度和密度等参数见表1。

表1 工作面计算模型的岩土层力学参数表

（5）基本假设

①模拟区段内各分层内部为均匀介质。

②开采模型视为平面应变模型。

4 实验结论

（1）采深增加时，下沉系数逐步减小。随着地表第四系厚度的增大，地表下沉现象愈加严重，可见下沉与上覆岩体的物理性质有很大关系；随采深的增加，地表移动变形参数减小；开采深度对地表最大下沉速度和移动持续时间有影响。一般随采深的增加，地表下沉速度减小，移动更趋缓慢、均匀，但移动持续时间较长；随采深的增加，地表移动范围增大，地表下沉量减小，地表移动盆地趋缓，其它各项变形参数值将变小。随着采深的增加，基岩段厚度逐渐加大，地表下沉系数减小，地表其它各项变形参数亦减小，地表下沉速度减小的同时地表移动持续时间将会变长。

（2）开采沉陷理论认为，采厚对上覆岩体及地表的移动过程起着重要影响作用。采厚越大，则冒落、断裂带高度越大，移动过程表现越剧烈，地表移动变形值越大，地表移动变形值与采厚成正比。经验表明：当采深达到足够大的情况下，下沉系数随采厚M的增加而变化较慢。根据此次实验的下沉值可以看出：采厚与下沉系数成非线性关系。随着开采厚度M的增加，下沉系数q逐渐减小。因此，在进行大采厚开采设计时，在足够的采深条件下，在满足建筑物变形值的情况下，可以适当的增大开采厚度，从而在保证建筑物安全的情况下，能够得到更大的经济效益。发挥深部开采高产高效的优越性。

5 结论

本次实验对下沉系数与采厚采深关系的模拟结论与其他的方法接近，并与实际结果相合。一方面说明了数据模拟的可信性，另一方面也给沉陷预计提供了一个可靠的方法，模拟的结论包括：下沉系数与采深增大而减少，近于直线变化，下沉系数与采厚呈非线性关系，随采厚增加，下沉系数逐渐减小，由于岩体结构本身的复杂性和特殊性，岩体结构的控制作用及强度结构对岩体力学性质的影响， 在模拟过程中，对参数的选取至关重要。伴随理论与实践的相结合，未来的开采沉陷预防工作将会做的越来越好。

参考文献

[1] 栾元重，吕法奎，班训海.动态变形观测与预报.北京：中国农业科学技术出

版社.2007.2