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考察礦山需要哪些數據

發布時間:2022-11-27 01:28:10

① 怎樣考察煤礦

考察煤礦首先要考察煤礦的相關指標。例如:煤炭的品種、質量、品位、煤層的深淺、煤層的厚度、煤炭的蘊藏量、還有煤層的地質情況。例如:煤層附近有無水源,能否透水、煤層上方的地質狀況,是否易於開采?等等。已經建成開采生產的煤礦的生產規模、生產歷史、投資規模、技術裝備水平、經營管理的狀況、安全生產管理水平、技術人員、管理人員、工人隊伍的人數和素質、銷售渠道、銷售價格、煤礦的經營環境如何(地方政府的支持程度)。等等。基本就這些。

② 成礦地質條件主要包括哪些

zhyzhy2007的回答,是高度概括的。但太籠統,且不全面。可以稍微具體地回答如下:
一、內生成礦條件
1、岩漿岩條件--岩性(超基性、基性、中性、酸性、鹼性)具有成礦的專屬性,不同的岩性,往往有自己獨特的成礦系統。考察成礦條件時,往往較多地先考察岩漿岩條件。
2、構造條件--在不同的大地構造區,有自己獨有的成礦特性。如在造山帶,是以內生的有色金屬、貴金屬、稀有稀土金屬成礦為主的。而金剛石礦在穩定的板內成礦區邊緣成礦。
3、變質條件--是對變質礦床有主要控製作用的。如石墨礦床、一些玉石礦床(緬甸玉、岫玉等)是變質作用礦床。接觸變質作用成礦,是極其重要的變質條件。據不完全統計,在接觸帶形成的礦床中,涉及的礦種是自然界元素的80%以上。
二、外生成礦條件
1、地層、岩相、古地理條件--沉積礦床形成的條件。如寧鄉式鐵礦是典型的穩定區淺海相的礦床。煤礦是海(湖)陸交互相潮濕氣候條件下的沉積礦床。
2、風化礦床--在風化作用條件下能形成很多種外生礦床,如砂錫、砂金、南方的鋁土礦床、紅土型金礦、峰叢窪地中的錳礦床等。
3、化學、生物礦床,如鉀鹽礦床、鳥糞磷礦床等。

③ 請問,第一次出差考察煤炭礦山要做哪些工作,如何看出煤礦煤炭質量優劣誠摯感謝!

到哪都是安全第一,其次知己知比方能學到先進的技術和經驗。
1、先熟悉自己礦山的地質資料、煤層構造、走向、煤質和井下布置(如通風、排水)等,不足之處要重點記住,學習他們那些技術和經驗,要做到心中有數;
2、在國內盡可能的收集、熟悉印尼煤炭的有關資料;
3、到印尼後認真聽取他們的介紹,注意做好紀錄,盡快找出自己不足和他們的先進之處;
4、到井下時要注意他們介紹的是否與現場一致不清楚的地方要及時提問,紀錄;
5、他們的安全工作是怎麼做的,我們可以借鑒;
6、煤質優劣肉眼可看煤質的發亮程度和煤矸石的多少來判定。
印尼人很不友好,在歷史上多次排華、反華,你要注意,我對印尼很反感,據我所知印尼的開采技術不怎麼樣。

④ 礦業權實地核查准備工作要求

准備工作是核查承擔單位接受礦業權實地核查任務後開展工作的第一個環節。主要內容包括組建實地核查隊伍、獲取實地核查基準數據、告知礦業權人、收集資料與現場踏勘、編制實地核查工作方案等。

(一)組建實地核查隊伍

按照國土資源主管部門任務委託要求,核查承擔單位組建核查隊伍。由於礦業權實地核查工作包括基礎控制測量、礦山測量、現場調查、數據整理和資料庫建設等內容,核查人員應相應地包括熟悉基礎測量、礦山測量、礦產地質、資料庫等方面的專業技術人員。准備相關儀器設備,並做好校驗和調試工作。地表測量可選用高精度GPS接收儀、亞米級手持GPS、全站儀、水準儀等;井巷測量可選用全站儀、水準儀、紅外測距儀、陀螺儀、羅盤、皮尺、測繩等。在煤礦等可能存在可燃氣體的井下作業,要求所有設備符合礦山安全要求。

(二)獲取實地核查基準數據

礦業權核查基準數據來源於國土資源主管部門的探礦權、采礦權登記資料庫。開展核查工作之前,核查承擔單位應對礦業權核查基準數據進行初步分析,重點了解室內核查整理階段發現的問題。對於礦業權拐點坐標信息,要確定所採用的是何種大地坐標系,例如是1954年北京坐標系、1980西安坐標系、地方獨立坐標系,還是WGS84坐標系。確定拐點坐標所採用的大地坐標系很重要,這涉及不同坐標系之間的坐標轉換問題。

(三)告知礦業權人

在開展實地核查工作之前,國土資源主管部門應正式通知礦業權人,告知實地核查安排和相關事宜,要求其協助核查承擔單位做好實地核查工作。在實地核查過程中,國土資源主管部門可派專人協調核查工作。核查承擔單位應主動與礦業權人聯系,告知實地核查具體安排,需要礦業權人協助配合的具體事項,包括需要准備的資料和圖件、野外作業准備、協助人員等。

(四)收集資料與現場踏勘

核查承擔單位根據實際工作需要從國土資源主管部門、礦業權人、測繪部門等處收集地質、測繪等相關資料、圖件。圖件主要包括:地理地形圖、地質礦產圖、露天礦山采剝工程綜合平面圖、礦井開拓工程平面圖、礦井井上井下對照圖、礦井採掘工程平面圖、探礦權勘探工程布置圖等;礦業權審批的基礎圖件、年檢等日常管理形成的圖件以及儲量動態管理形成的有關圖件等。測繪資料主要包括:基礎控制點網中各級控制點、水準點成果和坐標系參數等。

對搜集到的各類資料要進行分析整理,重點了解大比例尺基礎圖件所採用的坐標系、水準面以及投影參數,分析研究相關資料的可利用程度。對於礦業權人所提供的各類圖件、測繪資料,要核實其真實性與時效性。

核查承擔單位要組織專業人員對礦業權進行實地踏勘,重點調查控制點分布與保存狀況,了解采礦權開拓工程分布和生產作業情況,分析確定與礦業權實地核查有關的工作程度。

在資料分析和現場踏勘的基礎上,劃分核查測區,初步擬定測區內單個探礦權或單個采礦權具體核查方案。

(五)編制實地核查工作方案

根據資料分析和現場踏勘的成果,以測區為單元,編制實地核查工作方案。

礦業權實地核查工作方案主要內容應包括:

(1)實地核查目標任務:根據任務委託要求,細化實地核查目標任務。

(2)實地核查區域概況:確定實地核查工作所涉及的區域,區域礦產資源概況、礦業權設置與分布狀況等。

(3)以往礦業權實地測量工作:概述測區內礦業權管理工作、礦業權邊界實地測量工作等。

(4)實地核查技術方案:包括實地核查內容、方法與技術路線、儀器設備、人員組織、工作進度安排等。

(5)預期成果:根據任務委託要求,確定需要提交的成果和提交時間。

(6)工作經費預算:對實際核查工作所需工作經費進行預算。

(7)質量保障措施:保障實地核查任務按期完成所需的質量保障措施。

礦業權實地核查工作方案編制完成後,核查承擔單位應提交委託的國土資源主管部門審查批准。核查承擔單位按照審查批准後的礦業權實地核查工作方案開展工作。

⑤ 礦山地質環境調查

中國目前主要的礦山地質環境問題及危害的種類:一是地面(沉)塌陷、邊坡失穩等地面變形問題嚴重。中國大部分礦產採用井下開采。采空區地面塌陷是形成礦山環境的主要問題。煤炭采空區地面塌陷最為嚴重。二是礦山土地植被破壞問題突出。礦業活動對土地(植被)的影響和破壞難以避免,隨著開發工作的進展,必須及時進行恢復、治理。三是地下水系及含水層的破壞。一些地下水均衡系統以及含水層結構因礦產資源的開采活動受到破壞,導致區域性地下水位下降。某些地區地下水下降數十米甚至上百米,形成大面積疏干漏斗,造成泉水乾枯、水資源枯竭以及污水入滲等,破壞了礦區的生態平衡。四是地下水的污染。礦產資源的不合理開發,加劇礦區及周邊工農業生產用水和人畜用水短缺;而尾礦、固體廢棄物的堆放,不僅佔用了大量土地,損壞地表,而且造成地下水環境的嚴重污染。

據全國礦山地質環境調查數據初步統計,截至 2008 年底,全國礦山共引發地質災害超過 1.7 萬處,造成死亡約 4300 人,直接經濟損失 230 億元。其中因地下開采引發地面塌陷 4500 多處、地裂縫 3000 多處;采空、開挖、不合理堆渣誘發滑坡 1200 多處;廢渣堆放處置不當引發泥石流 680 多處;開山炸石、礦山修路、建房形成了大量峭壁懸崖,誘發崩塌 1000 多處。佔用破壞土地面積約 330 萬公頃,其中地面塌陷面積 45 萬公頃。全國礦山固體廢棄物年產出量約為 16.7 億噸,累計積存量達 353.3 億噸。全國礦山廢水產出量約 60.9 億立方米,2008 年排放量 48.9 億立方米。

中國礦產資源開發對礦區地質環境影響嚴重的區域有88個,面積約5.3萬平方千米;影響較嚴重的區域有 317 個,面積約 38.4 萬平方千米;影響輕微的區域 610 個,面積約 138.1 萬平方千米。

礦產資源開發對周邊地質環境造成一定程度影響的礦業城市共有 231 個,其中影響嚴重的礦業城市 30 個,影響較嚴重的礦業城市 101 個,影響輕微的礦業城市 100 個。

全國 86 個礦產資源集中開采區礦山地質環境發展趨勢預測結果為:礦山地質環境影響加重區共有 13 個,區域面積約 14 萬平方千米,區內礦山面積 89 萬公頃;發展趨勢平穩區66個,區域面積約72.2萬平方千米,區內礦山面積約189萬公頃;減緩區7個,區域面積約 15 萬平方千米,區內礦山面積約 17 萬公頃。

2006 年以來,國土資源部在國土資源大調查中部署開展了礦產資源多目標遙感調查工作,利用遙感技術(RS)對全國 85 個重點礦區的 32137 個礦山開展動態調查監測,並應用全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)等先進技術,對重點礦區礦山地質環境狀況進行調查評價。

⑥ 礦山資源儲量核實報告需礦主提供哪些資料

1、礦界范圍內的鑽孔資料;
2、歷年的開采運用情況;
3、采礦許可證等有效證件的復印件;
如果有信箱,可以發一份固體礦產資源儲量核實報告編寫規范給你!

⑦  礦山地質環境監測現狀

一、礦山地質環境監測現狀

湖南省礦山地質環境監測主要開展了三個方面的工作:一是汛期巡查監測,每年汛期開展的全省地質災害巡查工作,包含了礦山地質災害,巡查監測記錄了部分礦山地質災害的動態變化趨勢及危害特徵;二是遙感監測,對部分礦區採用不同時段的遙感影像對比監測,從宏觀上判別礦區環境質量的變化趨勢,如湘中南、湘西重點成礦帶遙感調查與監測項目,已連續3年監測了部分重點礦區佔用破壞土地情況、固體廢棄物排放情況、礦區水土污染情況以及礦山地質環境恢復治理情況;三是建立了國家級冷水江錫礦山采空區地面變形監測示範區。這些監測工作對保護礦山環境、預防地質災害起到了一定的作用,並且探索研究了礦山地質環境監測方法,初步積累了礦山地質環境監測工作經驗。

(一)礦山地質環境常規監測

湖南省礦山地質環境常規監測主要分兩部分進行,一是汛期巡查監測,每年汛期開展的全省地質災害巡查工作,包含了礦山地質災害,巡查監測記錄了部分礦山地質災害的動態變化趨勢及危害特徵;二是巡查監測和資料庫更新,基於湖南省礦山地質環境資料庫的運行,每年通過對50多個重點礦區的動態巡查監測,收集分析每年的礦山地質環境影響評估報告和礦山地質環境恢復治理驗收報告,及時進行資料庫更新,開展礦山地質環境的動態監測。

(二)礦山地質環境遙感監測

2006年以來,湖南省利用多種影像數據(IKONOS、GEOEYE、WORLDVIEW2、SPOT-5、RAPIDEYE、TM),結合礦山生態環境保護與恢復治理的相關資料,通過野外實地驗證,調查監測區內的礦山地質環境現狀及生態環境恢復治理情況。

1.礦山地質災害遙感監測

通過對張家界鎳鉬礦區、金竹山煤礦區、新田嶺鎢礦區、柿竹園多金屬礦區、花垣鉛鋅礦區、新生煤礦區等六個工作區的遙感監測,結合工作區地質條件、地形地貌條件、氣候條件、水文條件、植被條件等,確定其范圍內崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等五種與礦業活動有關的地質災害點的數量和位置(圖7-1~圖7-3)。以上六個工作區共監測出地質災害點227處,其中塌陷點132處,滑坡54處,泥石流26處,地裂縫9處,塌陷6處。其中,能源礦引發的地質災害點121處,金屬礦引發的地質災害92處,非金屬礦引發的地質災害14處。

2.礦山環境污染情況遙感監測

不同的監測區,開採的主要礦種不同,引起的環境問題也各有差異,新生煤區和新田嶺鎢礦區的煤礦開采造成了周圍水體的嚴重污染和農田的嚴重破壞;湘西花垣鉛鋅礦的開采、選礦等,造成了清江河流的污染(圖7-4)。

3.礦山地質環境遙感監測成果

通過5年連續的調查與監測,共調查礦山佔地面積6317.38hm2,其中固體廢棄物佔地佔整個礦業活動佔地的比例最大,佔地面積3556.08hm2,占總礦業活動佔地的56.29%。

圖7-1 武岡市龍溪鎮採石場崩塌地質災害航空影像

圖7-2 耒陽市錳礦區泥石流隱患遙感影像

圖7-3 郴州市採石場滑坡地質災害隱患點遙感影像

圖7-4 花垣縣鉛鋅礦佔用破壞土地資源遙感影像

1)湖南省監測區礦業活動佔地中,金屬礦開采導致的佔地佔主導部分,其中又以鉛鋅礦的佔地最多。

2)調查統計分析得出礦業活動佔地面積的與當地礦業開采活動強度成正比、市場需求、違法開采比例成正比。

3)政府部門宏觀政策直接作用於開採行為,間接影響礦業活動佔地。宏觀政策對調控礦業市場和間接控制礦業活動佔地有著積極的作用。

4)不同的開采類型與礦種,導致的地質災害不同,所引發的地質災害隱患存在明顯差別。露天開採的礦種,主要引發的地質災害有泥石流等,而地下開採的礦種主要是塌陷、地裂縫等。

(三)國家級冷水江錫礦山礦山地質環境監測示範區

1.項目概況

湖南省冷水江錫礦山礦山地質環境監測示範區是我國第一個國家級礦山地質環境監測示範區(圖7-5),2009年起,湖南省地質環境監測總站在中國地質環境監測院和中國地質調查局水文地質環境地質調查中心的組織下,在湖南省國土資源廳、婁底市、冷水江市國土資源局和中南大學、中國礦業大學的大力配合下,經過近5年的建設,已初具規模,形成一套行之有效的監測體系和較完善的監測網路。建立了1個沙盤模型(圖7-6),建立了現場監控中心辦公室,初步形成了「天空、地面、地下」的三維立體監測網路。吸引多家單位前來考察交流,起到了監測示範和推廣作用。培養了大批礦山地質環境監測方面的人才。已被國土資源部審批為全國第一批地質科學野外觀測基地。

2.採用的監測方法

(1)應用1∶1萬高精度遙感解譯開展區域監測

採用多波段、多時相和高解析度遙感影像,對區域內的礦山地質環境問題進行解譯和判讀。建立基於遙感波譜的具有一定精度保證的主要礦山地物類型、土地與植被破壞、地面塌陷等自動識別模型與方法,實現地物面積變化監測。其操作步驟為:

1)選取重點監測區域,充分了解研究區的地質環境背景,結合區內礦山分布,確定遙感監測方案。

2)遙感影像選取高解析度衛星影像(QuickBird或IKONOS)數據。

圖7-5 錫礦山銻礦區示範區標牌

圖7-6 示範區監測沙盤模型

3)利用遙感影像數據,對礦產開采區侵佔土地、植被破壞、固體廢物堆放、尾礦庫分布,采空區地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地質災害,礦產開發引發的水土流失和土地沙化,礦區地表水體污染、土壤污染等礦山環境地質問題進行解譯和判讀。

4)收集研究區1∶1萬地形圖數據,將遙感影像配准到地形圖上,採用目視解譯、人機結合解譯和計算機自動提取等方法將解譯的內容按實際規模大小標在地形圖上,並填寫遙感解譯記錄表。

(2)礦山地質環境問題採用1∶5萬精度開展調查

調查方法與內容依據《全國礦山地質環境調查技術要求實施細則》(修改稿,中國地質環境監測院,2004)。調查內容包括:

1)礦山開發對土地資源和地質地貌景觀的影響與破壞;

2)礦山開發對水資源特別是地下水系統的影響與破壞;

3)礦山地質災害的類型、規模、損失及危害;

4)礦山環境污染問題。

(3)示範區塌陷區監測採用地面監測與深部監測相結合

(4)建立地面沉陷監測網

在未受開采影響的區域布設監測樁,作為基準點;在地面沉陷區內布置監測樁,建立地面塌陷監測網路。為了全面准確地獲得整個采動影響范圍的沉陷資料,監測點設計成網狀。一般測點間距為300m×150m,在地面建築物密集區的周邊范圍內為重點監測地區,測點加密,間距為150m×150m。監測點主要布置在寶大興(北礦區)地面沉陷區,共布設測點100個,其中基準點4個,監測點96個。地表移動觀測點布設在地表,用於研究地表移動和變形的規律。

(5)沉陷區監測方法

1)地面塌陷採用GPS、全站儀監測、水準儀等多種監測儀器相結合;採用全站儀測量水平位移,水準儀測量垂直位移。

2)地表裂縫監測採用裂縫計測量,測距儀、羅盤和皮尺測量最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向(圖7-7);最大裂縫處兩側埋水泥墩、鋼筋樁,定期監測其動態變化。

圖7-7 設置的光柵光纖地裂縫監測儀

3)深部水平位移採用鑽孔傾斜儀測量(圖7-8)。

(6)監測技術培訓

邀請有關專家對於GPS、全站儀、水準儀的使用進行系統培訓。

(7)數據採集及整理標准化、規范化

示範區監測網路建立後,每隔60天採集一次監測數據。監測數據的記錄有統一的格式,建立了礦山地質環境監測資料庫,並按照標准格式進行數據錄入和存儲。

(8)監測技術方法研討

邀請部分省地質環境監測總站及科研院所有關專家,就我國礦山環境監測技術方法進行研討,對本項目工作進行指導。

(9)示範區監測技術方法總結

在示範區遙感解譯、礦山環境地質問題調查及多種監測方法監測基礎上,對於各種監測方法的精度、優缺點及進行比較,對各種監測技術方法進行總結及成果推廣。

3.監測成果

(1)階段性成果

根據監測示範區建設與部署,階段性成果有:水準平差報告及水準測量觀測記錄;基準網GPS平差報告;沉降觀測表;監測點變化速率圖;監測點平面位置圖;地面高程變化等值線圖;沉降觀測分析報告;地質災害防災明白卡;階段性成果驗收報告。

圖7-8 設置的多點位移計(自動監測深層垂直位移)

(2)監測研究成果

1)從監測區域的數據顯示,在形變的大小上,水平變形大於垂直變形,總體為1∶2,水平和垂直形變主要集中在中間區域。

2)塌陷區的監測中可以分析出,區地面變形前期變化較劇烈,具體是2010年2月至2010年10月期間變化較劇烈,但是2010年10月之後,該區域相對穩定,變化較緩慢。在一些遠離礦區的點位,未發生大的形變,較穩定。

3)數據在整體上能夠反映寶大興塌陷區的形變情況,局部上也能夠體現在監測過程中,各個點位的變化過程。綜合評價,監測數據能夠反映塌陷區域的形變,目前監測的結果分析得出,沉陷區域目前處於穩定狀態。

4)基於地表和岩層內部監測數據,綜合考慮地質條件和采空區特徵等多種因素,採用兩級模糊綜合評判的方法,對示範區地表穩定性進行了分區預測,將示範區劃分為穩定區、基本穩定區和不穩定區;將不穩定區劃分為活躍區、較活躍區和一般活躍區。示範區穩定性分區為礦山地質環境恢復治理與防災減災提供了科學依據。

相關成果見圖7-9、圖7-10。

4.示範區今後的建設方向

(1)實現自動化監測

今後將逐步建立自動監測網,實現全天候實時監測、自動傳輸功能,如安裝GPS自動接收儀、光柵光纖自動傳輸儀、自動監測傳輸應力計、裂縫計、位移計等,建立遠程監控信息平台,繼續開展監測技術方法的研究。

圖7-9 錫礦山三維立體區域沉降圖

(2)開展地下水污染監測及防治技術研究

礦區地下水、地表水砷、銻等污染嚴重,甚至影響到資江流域。下一步應開展地下水監測工作,在野外科學觀測基地共建機制下,逐步實現自動監測,聯合開展礦區地下水砷、銻污染防治技術和防治對策科學研究,為礦山地質環境治理提供技術依據。

(3)監測技術推廣、應用

建成能夠體現原始創新能力和監測預警技術集成創新能力的開放性科研基地,在地面形變、地下水監測預警等重大科學問題方面有所突破,打造科技創新人才隊伍,加快科技成果轉化和應用。

圖7-10 錫礦山平面傾斜圖

湖南省通過礦山地質環境常規監測、遙感監測,及時掌握了礦山的地質環境變化情況,為相關主管部門進行礦山地質環境保護與治理工作提供了最新監測數據。通過錫礦山地質環境監測示範區建設,採用多種監測方法、監測儀器和監測技術,進行相互對比分析,選擇適合推廣應用的監測技術,為全省礦山地質環境監測提供了有力的技術支撐。

二、礦山地質環境監測存在的問題

以往礦山地質環境監測工作雖然取得一定成效,但仍存在以下不足。

1.系統的礦山地質環境監測體系尚未形成

湖南省以往礦山地質環境監測網路覆蓋不夠全面,沒有建立統一規范的監測制度和監測體系,監測數據缺乏系統性和完整性,難以全面把握礦山地質環境動態變化趨勢。面對新形勢下礦山地質環境保護和管理工作的要求,亟待建立全面的監測網路體系,監測工作在組織形式、監測程序、監測方法和資料匯交制度等諸多方面需要不斷完善。

2.監測數據的實時性、時效性、連續性不夠

以往監測工作基本屬於項目性質,大多是在某一特定時段、針對某一特定目的、根據某一特定方式開展礦山地質環境監測工作,監測的時效性不強,連續性不夠,成果資料不規范,不統一。

3.多種監測技術方法尚未在同一個礦區開展對比研究

盡管如InSAR、高精度遙感等一些高新監測技術已在一些礦區開展試驗,但由於試驗區大多缺乏長時間監測數據的積累,這些高新監測技術的精度缺乏驗證與對比,因此需要進一步探索。

4.監測工作經費不足

各級財政沒有安排礦山地質環境監測專項經費,各級國土資源主管部門對礦山地質環境監測經費的投入十分有限,由於監測工作經費沒有保障,造成監測工作停滯不前,設備陳舊老化、設施破損嚴重,影響監測成果質量,難以滿足准確快速實時監測的需求。

⑧ 礦區三維地質建模的數據需求與數據組織

礦區三維地質建模的主要目標是根據收集的原始數據如鑽孔數據和分析解釋數據如地質師根據地質知識建立的地質剖面圖,在三維地質建模軟體支持下,建立三維地質模型,估算資源量,為礦山的設計與開發服務。

(一)數據需求

可用於礦區三維地質建模的數據資料主要有:

(1)按生產階段可分為前期地質勘探資料和後期生產探礦資料;

(2)按數據形式可分為圖形數據和屬性數據;

(3)按數據來源可分為地質資料、勘探工程資料、物探資料及化探資料。

其中,地質資料主要指地質隊提供的地質報告及相關附件;物探資料和化探資料指採用物化探方法所獲得的各種成果數據及圖件;勘探工程資料主要包括①鑽孔或坑道開孔(坑)坐標、方位、傾角(或坡角)等工程空間位置數據;②鑽孔或坑道所揭露的岩層的岩性及產狀、構造的性質、礦化帶或礦體的特徵;③樣品分析數據;④各種圖件(鑽孔柱狀圖、坑道編錄圖、采樣位置圖、工程布置圖、中段圖等)。

資料收集時,盡量一次性將所需資料收集齊全,以便對資料的全面分析,從而確保初始模型的准確性。同時還要隨著礦山的開發,不斷地收集補充新的資料,使所建模型日臻完善和准確。

從礦山或地質隊收集來的資料大部分是文本形式的,並且往往是重復雜亂的,很不規范。因此,要遵循三維資料庫所特定的格式,首先對這些資料進行數字化和系統整理。資料整理的一般步驟如下:

(1)資料分類 按重要程度對資料進行分類,優先整理重要的部分;

(2)數據錄入 將重要資料中的文字和數據錄入電腦,並掃描或數字化相關圖件;

(3)數據校對 原始資料錄入以後,一定要進行全面校對,查漏補缺,並修正自相矛盾的地方,以保證數據資料的准確性,為下一步工作奠定良好的基礎。

具體來講,建立礦區三維地質模型,需要收集如下資料:

(1)探礦工程(鑽、槽、井、坑等)相關成果數據;

(2)礦區地形地質圖;

(3)勘探線剖面圖;

(4)其他相關數據,如工業指標、體重、斷層、礦相分界線等。

(二)數據組織

1.探礦工程相關成果的數據組織

地質數據一般可通過如下方式獲得:

(1)鑽探——通過鑽孔,來獲取基本岩性與取樣分析數據;

(2)坑探——坑道取樣數據;

(3)槽探——刻槽取樣數據。

其描述地質信息的基本形式見表3—1。

表3—1 地質數據描述表

說明:①工程號用來確定工程的代號如鑽孔號;②工程起點坐標描述工程的起點坐標;③測斜數據描述工程的軌跡線。

不管是鑽探、坑探還是槽探,都可以認為是從一個起點,順著工程的方向,從…到…來描述工程,只要給定工程的開口坐標和軌跡線(測斜數據),就可以在三維空間,確定某段岩石的品位、岩性、坐標等情況。

在礦區三維地質建模中,為了管理方便,將表3-1分為工程坐標表(表3-2)、測斜表(表3-3)、岩性表(表3-4)與化驗表(表3-5)。

表3—2 工程坐標表

表3—3 測斜表

表3—4 岩性表

表3—5 化驗表

在實際工作中,用Excel建立工程坐標表、測斜表、岩性表與化驗表。

2.礦區地形地質圖的數據組織

以MapGIS的數據格式進行組織。需要注意的是:①MapGIS中的坐標與實際坐標一致;②地形等高線需要賦高程值。

3.勘探線剖面圖的數據組織

以MapGIS的數據格式進行組織。

⑨  礦山地質環境監測內容與方法

礦山地質環境監測分為兩大類:一是根據已發生的地質環境問題,監測其變化情況,如數量、危害程度等動態變化;二是根據已掌握的地質環境問題的隱患情況,監測其變化趨勢,及時預警預報,減少財產損失。

根據湖南省礦山地質環境現狀,結合主要的地質環境問題,確定全省礦山地質環境監測內容包括四個方面:礦山地質災害(地面塌陷、地裂縫、地面不均勻沉陷、崩塌、滑坡、泥石流);礦山地形地貌景觀及土石環境,包括破壞地形地貌景觀類型、土地資源的佔用和破壞、固體廢棄物的排放、水土流失的情況等;礦山水環境,包括地下水水位、水質、廢水廢液的排放等;礦山地質環境恢復治理及效果,包括尾砂庫、廢石堆的復墾復綠等。由於礦山地質災害影響范圍廣,危害大,直接威脅到人民的生命及財產安全,因此,目前一般將礦山地質災害、水環境作為重點監測內容,而礦山土石環境、礦山環境恢復治理作為次重點監測內容。

一、礦山地質環境監測內容

(一)礦山地質災害監測內容

1.地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)監測

發生時間、塌陷坑數量、塌陷區面積、塌陷坑最大直徑、最大深度、危害對象、直接經濟損失、治理面積;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。

2.地裂縫監測

發生時間、地裂縫數量、最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向、危害對象、直接經濟損失、治理面積等。

3.地面不均勻沉陷監測

發生時間、沉降區面積、累計最大沉降量、年平均沉降量、危害對象、直接經濟損失、治理面積;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。

4.崩塌監測

潛在的崩塌數量、崩塌體方量、危害對象、危險程度,崩塌隱患體上的建築物變形特徵及裂縫變化情況。

5.滑坡監測

潛在的滑坡數量、滑坡體方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況,滑坡隱患體上的建築物、構築物變形特徵及地面微裂縫的變化情況。

6.泥石流監測

潛在的泥石流易發區數量、泥石流物源方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況。

(二)礦山水環境監測內容

1.地下水均衡破壞監測

礦區地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面積、對人、畜、土地的影響;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的井泉點、農田。

2.地下水水質污染監測

地下水污染物種類、地下水污染物含量;礦區內出露的主要泉眼或主要的居民飲用水水井。

3.廢水廢液排放監測

廢水廢液類型、年產出量、年排放量、主要有害物質及含量、年循環利用量、年處理量;廢水廢液排污口,廢水廢液與溪溝、河流、水庫或重要水源地的匯合處等。

(三)礦山地形地貌景觀及土石環境監測內容

1.地形地貌景觀監測

破壞地形地貌景觀類型、方式、區位、面積、破壞程度及恢復治理難易程度。

2.佔用破壞土地監測

侵佔破壞土地方式、侵佔破壞土地類型、面積、土地復墾面積、恢復治理難易程度。

3.固體廢棄物排放監測

固體廢棄物類型、佔地面積及類型、主要有害物質及含量、年產出量、年排放量、年循環利用量、年處理量。

4.土壤污染監測

污染的土壤類型、面積、主要污染物及含量。

5.水土流失監測

礦區水土流失面積、土壤流失量、危害程度。

(四)礦山地質環境恢復治理及效果監測內容

主要監測已治理的礦山地質環境問題、投入治理的資金及資金來源、治理措施、治理面積、治理效果(社會效益、環境效益、經濟效益)等。

二、礦山地質環境監測方式

根據監測手段的差異,礦山地質環境監測方式分為常規監測、專業監測、遙感監測和應急監測四類。具體方式的採取,根據其監測面積、地域、重點監測對象的差異性而定。

(一)常規監測

常規監測主要是指監測責任人對監測對象及監測點採取定期巡查監測,並填寫技術表格的方式。

根據礦山類型,劃定監測責任人。一般來說,采礦權人作為最大的受益人,也是破壞地質環境的責任主體,是常規監測的責任人。上級管理機構應該指派專員,對礦山企業開展指導,並適時開設培訓班,分期催交監測技術表格,匯總分析技術資料,形成年報後再上報。對於責任主體滅失的礦山,其監測責任人應歸咎於當地的國土資源主管部門,通過委託專業機構的方式開展監測。

此類監測通常採用簡易的監測方法,如目測、尺測、貼片、埋簡易樁等,少數引用專業設備進行監測。

(二)專業監測

專業監測主要是指通過專門的監測機構,採用先進的技術設備,對礦山地質環境問題開展監測,以監測示範區的形式推廣。該監測方式與科學技術的發展緊密相連,並逐步向自動化、智能化靠攏。

以全省地質環境問題突出的大中型閉坑礦山和部分大中型國有生產礦山為單元,建立礦山地質環境監測示範區,開展礦山地質環境監測技術方法研究。原則上每個市(州)可建立1~2個礦山地質環境監測示範工程,根據「應急優先、典型示範」原則,作為示範區試點,由專門的監測機構具體實施,工作方法如下:

1)在開展示範區1∶5000精度礦山地質環境問題調查的基礎上,以礦區地面沉陷變形、水環境、土石環境污染、佔用破壞土地為主要監測內容,採用高新技術手段對礦區主要環境地質問題進行監測。

2)建立示範區地表塌陷監測網和深部位移監測點:廣泛應用微電子技術、感測技術、通信技術和自動控制等技術監測礦山地質環境。採用多種監測技術(GPS、全站儀、水準儀、裂縫計、位移計、應變儀)定期開展地表塌陷與地表裂縫監測;採用鑽孔傾斜儀、TDR定期開展深部位移監測;採用光纖光柵應變技術,三維激光掃描技術,實時監測礦山邊坡、房屋開裂等的變化情況。

3)建立示範區水土污染監測網:合理布設監測網點,定期取水土樣分析測試。引進先進的水環境自動檢測技術,實時監控礦區水環境,分析礦區水土的污染原因、污染途徑、污染程度,預防水土環境污染事故。

4)開發建立礦山地質環境示範區監測預警管理信息平台,實現自動監測、傳輸、管理、分析為一體的信息系統,實現遠程無人自動化監控綜合管理。

5)發現突變數據及時反饋地方政府,有效預防礦山地質災害及水土環境污染事故。

6)開展多種監測技術方法研究和比較,優化監測技術手段,開展技術交流,對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較,對各種監測技術方法進行總結及推廣應用。提交年度成果和成果審查。

(三)遙感衛星監測

遙感衛星監測是指採用多波段、多時相和高解析度遙感影像(Quick bird或SPORT衛星數據)InSAR技術,開展典型礦區地質環境動態遙感監測,建立基於遙感波譜的具有一定精度保證的主要礦山地物類型、土地與植被破壞、地面塌陷等自動識別模型與方法,實現地物面積變化監測。主要適用於大范圍、礦業活動程度高、破壞大的密集型重點礦山集中開采區。

其工作步驟如下:

1)選取要監測的重點區域,充分了解研究區的地質環境背景,結合區內礦山分布,確定遙感監測方案。

2)遙感影像選取高解析度衛星影像(QuickBird或SPORT)數據。

3)通過遙感影像對礦產開采區侵佔土地、植被破壞、固體廢物堆放、尾礦庫分布、采空區地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地質災害、礦產開發引發的水土流失和土地沙化、礦區地表水體污染、土壤污染等礦山環境地質問題進行解譯和判讀。

4)收集研究區1∶10000地形圖數據,將遙感影像配准到地形圖上,採用目視解譯、人機結合解譯和計算機自動提取等方法將解譯的內容按實際規模大小標在地形圖上,並填寫遙感解譯記錄表。

5)對衛星監測數據進行實地驗證,總結遙感監測技術方法,開展技術交流,對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較,對各種監測技術方法進行總結及成果推廣。提交年度成果和成果審查。

(四)應急監測

礦山地質環境應急監測適用於湖南省采礦因素引發的重大突發地質災害事件和礦山地下水污染事件。

1.應急監測響應分級

對應地質災害和地下水污染事件分級,應急響應分為特大(Ⅰ級響應)、重大(Ⅱ級響應)、較大(Ⅲ級響應)和一般(Ⅳ級響應)四級。市、縣分別負責較大(Ⅲ級)與一般事件(Ⅳ級)應急監測工作。特大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)由省應急監測指揮部決策並指揮省級地質環境監測機構實施。

2.應急監測響應程序

省應急監測指揮部接到特大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)突發性礦山地質災害和地下水污染事件信息並確認需要監測的,立即向省政府和國土資源部報告,啟動並實施應急監測預案。

3.應急監測組織

成立應急監測指揮部,設立應急監測中心,應急監測中心下設現場調查組、監測組、技術分析組、綜合管理組、後勤組等五個工作組。

應急監測中心接到指令後立即啟動應急監測工作,組織各工作組迅速趕赴現場開展應急監測工作,各工作組的任務職責如下:

1)現場調查組與監測組:立即趕赴現場開展調查,根據災害事件的形成條件,制定監測方案,圈定監控范圍、布置監測網點、監測項目、監測方法,制定應急監測實施方案並交技術組審核。監測人員按應急監測實施方案進行監測。

2)技術分析組:根據現場情況和技術條件及時審核應急監測實施方案並報上級批准後,交現場監測組實施,提出應急對策建議和方案,編制應急監測報告交綜合管理組。

3)綜合管理組:組織、協調所有人員按其職責開展應急工作;及時接轉電話和傳送文件、報告,認真做好值班記錄,保持24小時聯絡暢通。及時向上級有關部門報告應急調查結果、應急監測結果、事態進展、發展趨勢、處置措施及效果等情況。

4)後勤保障組:負責調度車輛運送應急監測人員、設備和物質,做好後勤保障以及現場監測人員的安全救護工作;開展攝影、攝像和信息編報工作。

4.應急監測處置

(1)信息接收

省應急監測中心綜合組設專人專線電話負責全省礦山地質環境突發事件的信息接收,並及時向省應急指揮部報告。

(2)應急監測

1)向地方指揮部提出開展群測群防的建議。發動群眾,針對應急監測對象以及毗鄰區域開展群測群防監測。定期目視檢查地質災害體有無異常變化,如建築物變形、地面裂縫擴展及地下水異常等;利用簡易工具,採用埋樁法、埋釘法、上漆法或貼片法等監測裂縫變化。

2)對險情重、規模大、表象識別困難的滑坡體,結合目視監測和簡易監測,布設專業監測網觀測地質災害體的動態變化情況,監測周期盡可能加密。專業監測對象以表層位移和地下水地表水為主。在阻滑段或者滑坡周緣的擴展部位,採用激光掃描、定點測量等方法,監測關鍵位置的位移及其變化情況。

3)對礦山地下水污染事件,應急監測有毒有害物種類、含量變化過程,水質狀況變化過程、污染范圍;污染事件造成河流嚴重污染導致下游地下水遭受嚴重威脅或污染的,說明污染水體前鋒入境、污染水體過境和出境過程及有毒有害物含量變化過程。

5.信息報送

(1)報告時限和程序

確認發生特別重大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)突發性礦山地質災害事件後,應急監測指揮部立即向省政府和國土資源部報告有關應急監測信息。

(2)報告方式與內容

突發的礦山地質災害和礦山地下水污染事件應急監測報告分為初報、續報和監測結果報告三類。

1)初報從發現事件後起4小時內上報,初報主要內容包括:突發災害事件發生的時間、地點、災害類型、受害或受威脅人員情況等初步情況以及初步採取的防範措施、應急監測對策和預期效果。

2)續報在查清有關基本情況後隨時上報,續報內容是在初報的基礎上,根據應急監測進程,報告有關確切數據、事件發生的原因、過程、進展情況、採取的應急措施和效果。

3)監測結果報告在事件處理完畢後上報,採用書面報告的形式,在總結初報和續報的基礎上,詳細報告下列內容:應急監測項目、監測頻率、監控范圍、採取的監測技術方法、手段等應急監測方案;應急監測預警技術所確定的關鍵地段,選定的預警模型與判據,校驗復核;災害體的成因、變化數據,變化趨勢、危害特徵、社會影響和後續消除或減輕危害的措施建議;對應急監測實施方案、採取的應急對策、措施和效果進行評價,總結經驗教訓。

三、礦山地質環境監測方法

(一)礦山地質災害監測方法

1.地面塌陷

礦區塌陷面積較大的,採用遙感技術監測;重點礦區採用高精度GPS、鑽孔傾斜儀、全站儀等監測;其他採用人工現場調查、量測。具體方法為:

1)地面和建築物的變形監測,通常設置一定的點位,用水準儀、百分表及地震儀等進行測量,或可採用埋樁法、埋釘法、上漆法、貼片法等進行簡易監測。

2)塌陷前兆現象的監測內容包括:抽、排地下水引起泉水乾枯、地面積水、人工蓄水(滲漏)引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態、建築物作響或傾斜、地面環形開裂、地下土層垮落聲、水點的水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異常現象等。

3)地面、建築物的變形和水點的水量、水態的變化,地下洞穴分布及其發展狀況等需長期、連續地監測,以便掌握地面塌陷的形成發展規律,提早預防、治理。

4)採用測距儀或皮尺測量塌陷區面積、塌陷坑最大深度、直徑等;現場調查塌陷坑數量及危害程度。

2.地裂縫

主要監測方法有大地測量法、GPS全球定位系統、簡易人工觀測、應力計、拉桿、光柵位移計自動監測等技術。

人工現場調查,現場調查地裂縫數量及危害程度,測量採集數據。測距儀、羅盤和皮尺測量最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向;最大裂縫處兩側埋水泥墩、鋼筋樁。

3.地面沉降

人工現場測量採集數據。重點礦山採用現場埋設基岩標自動監測,其他採用高精度GPS監測。

4.崩塌、滑坡

人工現場調查、測量採集數據。一般採用GPS定位(坐標、高程),測距儀和皮尺測量崩塌、滑坡體積,現場調查崩塌、滑坡數量及危害程度;對於危害嚴重的或大、中型規模的崩塌、滑坡隱患體由礦山企業監測其空間位移變化,具體方法根據實際情況確定。

滑坡裂縫採用的簡易監測方法有埋樁法、埋釘法和貼片法。

埋樁法:如圖7-11,在斜坡上橫跨裂縫兩側埋樁,用鋼捲尺測量樁之間的距離,可以了解滑坡變形滑動過程。

埋釘法:如圖7-12,在建築物裂縫兩側各釘一顆釘子,通過測量兩側兩顆釘子之間的距離變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對於臨災前兆的判斷非常有效。

貼片法:如圖7-13,在橫跨建築物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片,如果紙被拉斷,說明滑坡發生了明顯變形,須嚴加防範。與上面三種方法相比,這種方法是定性的,但是,可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。

5.泥石流

泥石流監測採用測距儀和皮尺測量潛在的泥石流物源方量、現場調查泥石流易發區數量、危險程度;對於危害嚴重的或大、中型規模的泥石流易發區,由礦山企業監測降雨量大小與沖刷攜帶物體積,具體方法根據實際情況確定。

監測的目的和任務是為獲取泥石流形成的固體物源、水源和流動過程中的流速、流量、頂面高程(泥位)、容重及其變化等,為泥石流的預測、預報和警報提供依據。監測范圍包括水源和固體物源區、流通段和堆積區。泥石流的監測方法,在專門的調查研究單位已採用電視錄像、雷達、警報器等現代化手段和普通的測量、報警設備等進行觀測。如目前國內採用超聲波泥位計對泥位進行監測的方式取得了較好的效果,圖7-14。

圖7-11 埋樁法監測示意圖

圖7-12 埋釘法監測示意圖

圖7-13 貼片法監測示意圖

圖7-14 泥石流泥位自動監測裝置

群眾性的簡易監測,主要應用經緯儀、皮尺等工具和人的目估、判斷進行,簡易監測的主要有以下對象與內容。

(1)物源監測

1)形成區內鬆散土層堆積的分布和分布面積、體積的變化。

2)形成區和流通區內滑坡、崩塌的體積和近期的變形情況,觀察是否有裂縫產生和裂縫寬度的變化。

3)形成區內森林覆蓋面積的增減、耕地面積的變化和水土保持的狀況及效果。

4)斷層破碎帶的分布、規模及變形破壞狀況。

(2)水源監測

除對降雨量及其變化進行監測、預報外,主要是對地區、流域和泥石流溝內的水庫、堰塘、天然堆石壩、堰塞湖等地表水體的流量、水位,堤壩滲漏水量,壩體的穩定性和病害情況等進行觀測。

(3)活動性監測

泥石流活動性監測,主要是指在流通區內觀測泥石流的流速、流位(泥石流頂面高程)和計算流量。各項指標的簡易觀測方法如下:

1)觀測准備工作。

建立觀測標記。在預測、預報的基礎上,對那些近期可能發生泥石流的溝谷,選擇不同類型溝段(直線型、彎曲型),分別在兩岸完整、穩定的岩質岸坡上,用經緯儀建立泥位標尺,作好醒目的刻度標記。劃定長100m的溝段長度,並在上、下游斷面處作好斷面標記和測量上、下游的溝谷橫斷面圖。

確定觀測時間。由於泥石活動時間短,一般僅幾分鍾至幾十分鍾,故自開始至結束需每分鍾觀測一次,特別注意開始時間、高峰時間和結束時間的觀測。

2)流速觀測。

浮標法。在測流上斷面的上方丟拋草把、樹枝或其他漂浮物(丟物時注意安全)分別觀測漂浮物通過上、下游斷面的時間。

陣流法。在測流的上、下斷面處,分別觀測泥石流進入(龍頭)上斷面和流出下斷面的時間。

流速計算。

3)流位觀測。在溝谷兩岸已建立的流位標尺上,可讀出兩岸泥石流頂面高程。

4)流量計算。流量可用下式概略計算。

湖南省礦山地質環境保護研究

式中:Qs為泥石流流量,m3/s;Vs為泥石流流速,m/s;As為斷面面積,m2

上面各項觀測資料均應做好記錄,主要包括觀測時間和各種觀測數據,並繪制時間與觀測值之間的相關曲線和計算有關指標。反映變化情況,作為預測、預報和警報的依據。

(二)礦山佔用破壞土地監測方法

1.固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場

人工現場調查、測量採集數據及採用遙感監測手段。採用GPS定位、測距儀和皮尺測量固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場壓占土地面積;現場調查壓占土地類型;壓占面積較大的重要礦區輔以遙感影像監測其面積變化。

2.礦區土壤污染及水土流失監測

人工現場調查、測量、取樣室內分析,輔以土壤污染自動監測儀採集數據及遙感監測。測距儀和皮尺測量土壤污染及水土流失面積;取樣分析污染物的種類、含量;現場調查污染土地類型及年土壤流失量;對於重要礦區採用遙感技術監測和人工現場調查、測量相結合的方式進行監測。

(三)礦山水環境監測方法

1.地下水均衡破壞監測

人工現場調查採集數據。採用水位自動監測儀及測繩監測水位變幅;採用GPS定位監測井泉乾枯的坐標、高程;現場調查乾枯井泉的數量,以及對人、畜、土地的影響和地下水降落漏斗面積。具體做法為定期進行觀測,參照國家地下水動態監測方法,監測人員每月逢五逢十對區內泉眼、觀測井進行觀測,泉點主要是紀錄泉水的流量變化情況、是否乾枯;觀測井主要是紀錄觀測井水位變化情況。定期對收集的數據進行統計分析,確定地下水位變化趨勢,確定采礦活動對區內地下水位超常下降影響范圍。

2.廢水廢液排放監測

現場調查、取樣,室內分析。採用流速儀或堰板監測礦坑水、選礦廢水、堆浸廢水、洗煤水的排放量;定期對礦山對外排放的廢水進行水質檢測,檢查廢水的pH、重金屬元素、放射性元素、砷等有害組分含量是否達到相關排放標准;定期檢查礦山廢水影響范圍內農作物生長狀況、水塘中魚類活動是否正常。

四、礦山地質環境監測技術要求

1)礦山地質災害監測應採用專業監測與群測群防相結合的方法。專業監測方法有水準儀、全站儀、GPS及衛星遙感測量。監測網點布設及監測周期應符合《崩塌、滑坡、泥石流監測規范》(DZ/T0221—2006)和《地面沉降水準測量規范》(DZ/T 0154—1995)的相關規定。

2)土地資源佔用破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和土壤取樣分析方法。佔用土地面積可一年監測一次。土壤污染取樣分析應符合《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166—2004)的相關規定。

3)地形地貌景觀破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和地面調查方法,可一年監測一次。

4)地下水資源破壞監測採用布點量測和取樣分析方法,布點及監測頻次應符合《地下水動態監測規程》(DZ/T0133—1994)規定。

五、礦山地質環境監測成果應用

(一)礦山地質環境監測成果

礦山地質環境監測應形成如下成果:

1)單個礦山地質環境監測表、監測半年報、年報;

2)省、縣兩級礦山地質環境監測匯總表及監測網路圖;

3)省、縣兩級礦山地質環境監測半年報、年報;

4)省、縣兩級礦山地質環境監測通報。

(二)成果應用

1)作為行政機關掌握全省礦山地質環境的資料依據;

2)作為行政主管部門獎勵、處罰礦山企業或督促、安排礦山地質環境恢復治理的依據;

3)作為相關政策制定、規劃編制的依據;

4)作為相關科研工作的資料依據。

⑩  礦山地質環境質量綜合評價模型

礦山地質環境質量綜合評價遵循一般環境質量評價的原理及工作方法,但是由於礦山項目的特殊性,礦區是受人類工程活動強烈影響的區域,許多區域在采礦以前是一個自然生態良好的自然區,在礦業活動中由於各種工程的應用,改變了自然生態狀況,特別是地表景觀、地形地貌的改變而造成的地質災害,危及動植物和人類健康安全。因此,對礦山項目的地質環境質量綜合評價,除了要根據環境影響評價的有關法規進行外,還應強調生態環境地質評價並預測可能誘發的潛在地質災害。

礦山地質環境質量評價是一個多因素、多方面耦合作用的復雜系統。它既是一個模糊系統,又是一個灰色系統,所以採用數學模型對礦山地質環境質量綜合評價具有一定的合理性和優越性;同時,由於礦山地質環境質量綜合評價,是將礦山種種環境地質問題的嚴重程度給予定量綜合評定,影響礦山環境地質問題程度等級的因素十分復雜,而目前國內外尚無統一的通用評價方法。經過本次研究總結,採用要素指標加權分值綜合評價法、評價指標熵熵權加權綜合評價法和灰局勢評判法等方法對礦山地質環境質量進行評價比較合理。下面分別介紹各自的評價原理:

一、要素指標加權分值綜合評價法原理

1.要素各指標加權評價

湖南省礦山地質環境保護研究

式中:Fj為要素加權分值(j =I,II,III三要素);Fi為每一要素中各指標評定分值;Wi為各指標權值;n為各要素指標個數(每一要素中n可能不同)。

2.地質環境質量等級綜合評價

湖南省礦山地質環境保護研究

式中:F0為地質環境質量綜合加權評價分值;Wj為各要素權值;j為環境地質問題所含要素,一般n'=1,2,3,對於應I、II、III要素。

求出F0後,即可根據綜合加權評定分值(表5-2)確定地質環境質量綜合評定等級。

3.綜合評價指標權值的確定

本次研究的有關礦山地質環境質量是由7個指標所構成的系統狀態來確定的,每個評價指標都從不同的方面表徵了這一系統在某一方面所具有狀態的質量等級。評價指標之間的相對重要性是不同的,而且各個指標之間的這種相同重要性的大小可用權值表徵,若Wj是評價指標Xj的權值,一般應有0≤Wj≤1(j=1,2,…,m),

,m是指標個數。

顯然,已知評價指標值或實情描述後,指標的等級就能劃定,同時指標的分值也就確定,綜合評價結果取決於權值,即權值確定的合理與否,關繫到綜合評價結果的可信程度,因此,權值的確定很重要。

評價指標權值可採用層次分析法、調查統計法和集值迭代法等方法確定,前兩種方法是實際運用較多的主觀賦權法。對於各評價指標的權值從原理上講可用主觀賦權值法和客觀賦權值法兩種方法來確定。對同一問題的評價指標講,把主觀賦權法所求出的權值與客觀賦權法所確定的權值有機地綜合起來,得出所謂綜合權值,這個權值就能同時體現主觀信息和客觀信息,比單獨用某一種方法所確定的權值將更為合理。

(1)客觀賦權值法——熵值法

客觀賦權法的特點是:①不具有任何主觀色彩;②具有評價過程的透明性、再現性;③確定的權值Wj(j =1,2,…,m)將不具有繼承性、保序性。

我國學者邱苑華把信息熵理論移植到管理決策中,她提出在有m個評價指標、n個被評價對象的評價問題,即所謂(m,n)評價問題中,第i個評價指標的熵可用以下公式確定:

湖南省礦山地質環境保護研究

式中:

,並假定當fij=0時,fijlnfij=0。

其第j個指標的熵權Wj可用下式求出:

湖南省礦山地質環境保護研究

熵權有如下性質:

1)各被評價對象在指標j上的值完全相同時,熵值達到最大值1,熵權為0,這意味著該指標沒向評價人提供有用信息,該指標可以考慮取消。指標的熵值越大,其熵權越小,該指標越不重要,而且滿足0≤Wj≤1和

2)當各被評價對象在指標j上的值相差較大、熵值較小、熵權較大時,說明該指標向評價人提供了有用的信息。同時說明在該問題中,各對象在該指標上有明顯差異,應重點考察。

3)作為權值的熵權,有其特殊意義,它並不是指某指標在實際意義上的重要程度系數,而是給定被評價對象在已確定的各種評價指標值的情況下,各指標在評價結果中起作用程度大小的系數。

(2)主觀賦權值法舉例——集值迭代法

根據人們主觀上對各評價指標的重視程度來確定其權值,其特點是:

1)含有主觀色彩,即賦權結果與評價者(或決策者)的知識結構、工作經驗及偏好有關;

2)評價過程的透明性、再現性差;

3)在一定的時間內,權值Wj(j=1,2,…,m)具有保序性和繼承性。實質上,這是一種求大同存小異的方法。

比如,將地面塌陷裂縫、水土流失、崩塌滑坡泥石流和固體廢棄物等評價指標分別記為x1,x2,…,x5,分別請4位專家獨立地從指標集X={ x1,x2,…,x5}中挑出本人認為是重要的3個指標構成4個指標子集,依次記為:

專家1:X(1)={ x1,x2,x4} 專家2:X(2)={ x1,x3,x4}

專家3:X(3)={ x1,x3,x4} 專家4:X(4)={ x1,x2,x4}

指標x1被選中的次數為:g(x1)=1+1+1+1=4

指標x2被選中的次數為:g(x2)=1+0+0+1=2

指標x3被選中的次數為:g(x3)=0+1+1+0=2

指標x4被選中的次數為:g(x4)=1+1+1+1=4

指標x5被選中的次數為:g(x5)=0+0+0+0=0

將比值

視為指標xj的權值,歸一化後得:

W1=0.27,W2=0.18,W3=0.18,W4=0.27,W5=0.10,式中g(xj)為第j位專家對指標x1被選中的次數,g(xk)是第k位專家在指標集X中依次選取他認為重要的指標Xj(j=1,2,…,5)的次數,m為指標個數。

(3)綜合權值的確定

已知評價指標有m個,按客觀賦權熵值法求出第j個評價指標的熵權Wsj,按照主觀賦權法得到這個指標的權值為Wsj,二者綜合即可按下式求得這個評價指標的綜合權值W0j

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研究結果表明,此評價方法適用於單個礦山的礦山地質環境質量評價工作。

二、評價指標熵熵權加權綜合評價原理在得出評價指標熵Hj及其熵權Wj之後,當知道被評價對象某指標取值rij(i=1,2,…,m)佔全部被評價對象某指標取值之和

的比重時,則可視為該指標某一可能結果對應的概率值:

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評價對象指標熵熵權加權綜合評價值Aj可按下式計算:

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用上述方法求出指標熵加權綜合評價值Aj及其倍比αi後即可對各被評價對象做出定量評價排序和分析。

研究結果表明,此評價方法適用於同一區域內多個礦山的礦山地質環境質量評價工作。

三、灰局勢評價法原理

採用灰局勢評價法進行礦山地質環境質量評價,可消除環境質量分級中的主觀人為因素,客觀合理地確定環境質量水平。

一般記事件為a,對策為b,則對策與事件的二元組合稱為局勢,記為,有(a,b),即:局勢=(事件,對策)。

決策是事件ai、對策bj和效果rij三者的總稱。若記事件與對策的二元組合(ai,bj)為局勢Sij,記其效果測度與對應的局勢之比

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為決策元。若為多目標下的決策,設有個p目標,則第k個目標下的效果測度為

,相應的決策元為

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將局勢矩陣S中各個局勢的效果測度

列為相應的矩陣,就得到在k目標下的效果測度矩陣

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綜合P個目標的效果測度矩陣為

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式中:

對行決策,按行選出效果測度最大者即為最優局勢。其最佳效果為

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相應的最佳決策元為

,最優局勢為

效果測度一般有三種:上限效果測度,下限效果測度和中心效果測度。三種測度分別適用於不同場合,在實際應用中應根據目標的性質而選定。本次研究主要採用上限測度法計算。

上限效果測度:由效果ai(i=1,2,,n)與第k個目標下的對策

構成第k個目標下的局勢

,上限效果測度計算公式為

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式中:

為局勢

的實測效果;

)為局勢

所有實測效果的最大值。

研究結果表明,此評價方法適用於區域性的礦山地質環境質量綜合評價工作。

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與考察礦山需要哪些數據相關的資料

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