矿山环境问题危险性评价——以岩溶塌陷为例

为了有效提高矿山环境问题的修复和治理,在以往矿山环境问题分类的基础上,提出针对矿山存在的地质灾害类型进行分类,按照矿山自然地质灾害并由采矿活动影响诱发的环境问题进行划分。详细介绍了一种基于模糊层次分析法与灰色关联耦合的评价模型,用模糊层次分析法计算地质灾害的各影响因素之间的权重,结合灰色关联理论计算灰色加权关联度进行评价。以岩溶塌陷为例,确定了岩溶塌陷的评价指标和分级标准;应用模型计算出研究区的危险性等级为Ⅲ级,属于危险性易发区。该实例验证了模型的可行性,为矿山环境问题的分析提供了一种方法。     

霍西煤田柳湾矿集区矿山地质环境风险评价

在对柳湾矿集区实地调查的基础上,从煤炭开采影响力和环境脆弱性两个方面,选取评价指标,构建矿山地质环境风险评价指标体系。运用层次分析法计算出体系中各指标权重,并将各指标进行分级量化,从而建立矿山地质环境风险评价模型。利用GIS图层叠加分析法对矿集区进行矿山地质环境风险分区评价,最终将柳湾矿集区划分为矿山地质环境高、中、低三类风险区。     

群决策改进AHP法在露天矿山运输系统安全评价中的应用

针对露天矿山运输系统现有安全评价方法中存在的不足,使评价结果更加科学合理,提出了基于群决策的改进AHP方法。基于文献分析法构建了露天矿山运输系统的安全评价指标体系,建立指数区间数的判断矩阵;计算出基于判断偏好信息的专家权重,得到专家群体决策矩阵并进行指标权重计算。最后,利用问卷调查数据所得的指标得分分值计算出模型的综合得分,确定了系统的安全等级。结果表明,某露天矿山运输系统的安全综合评估分值为3.78,安全评价等级为"较高等级",这可以为矿山运输系统的安全管理提供决策依据。     

普光气田地面集输气管线地质灾害风险评价

油气管道经常不可避免地穿越一些地形地质条件复杂区,而这些地区往往又是地质灾害的高发区,不同类型的地质灾害以不同的方式威胁着管道的安全运营。以普光气田输气管线为例:(1)建立了区域管道地质灾害风险评价模型与评价指标体系;(2)完成了普光气田输气管道地质灾害风险评价,将管道沿线地质灾害风险划分为地质灾害高风险区、较高风险区、中等风险区、较低风险区和低风险区5个不同等级;(3)根据地质灾害风险评价分区结果对管道进行地质灾害风险分段,将管道划分成了50个地质灾害风险等级段,其中:高风险段2段,较高风险段14段,中风险段20段,较低风险段14段。评价结果与实际相符,为管道灾害的预防、治理提供重要的辅助决策,为区域管道地质灾害风险评价提供了参考与借鉴。     

基于博弈论和云物元模型的矿山塌陷土地复垦适宜性评估研究

针对矿山塌陷土地复垦适宜性评估指标因素的模糊性和随机性,构建博弈论综合赋权-云物元模型。该模型结合矿山实际情况,从地形环境、水利环境和土壤环境3个方面划定11个二级评估指标,采用遗传层次分析法和变异系数法分别计算各评估指标的主、客观权重,再通过博弈论计算得到指标综合权重,并将云模型引入物元模型。将所建立的模型应用于广西凤凰山银矿,计算了一级指标关联度和综合关联度,并进行土地复垦适宜性评估。结果表明：1~#塌陷区和6~#塌陷区复垦为林地的适宜性评估等级为“勉强适宜”;2~#塌陷区、3~#塌陷区、4~#塌陷区、5~#塌陷区和7~#塌陷区复垦为林地的适宜性评估等级为“中等适宜”。评估结果与现场调研情况相吻合,可为矿山塌陷土地复垦工作实施提供新的思路。     

AHP-模糊综合评价法在茶马沟矿山地质及生态环境修复治理中的应用与实践

为了定量分析矿山地质环境的影响因素,针对突出矿山地质灾害问题,提出合理性的治理建议和保护措施。以青海省乐都区茶马沟石英岩矿为例,通过实地地质调查,结合开采、遥感及其他数据,采用层次分析法搭建层级结构模型,使用MATLAB计算每个指标权重值,通过模糊综合评价法对评价样本进行计算及综合评价,最终借助ArcGIS对矿区进行网格化处理分区。结果显示,茶马沟矿区地质灾害主要为存在不稳定斜坡、含水层破坏、地形地貌景观破坏、土地资源破坏、水土环境污染,其中不稳定斜坡发育程度大,危害程度高、危险性大,土地资源的破坏和影响程度较大。矿区综合权重的模糊综合评价结果等级为Ⅱ级(较严重),矿山地质环境严重区(Ⅰ)面积约6.4 hm²,较严重区(Ⅱ)面积约14.56 hm²,较轻区(Ⅲ)面积约18.24 hm²。根据评价及分区模型,对茶马沟矿山地质环境问题提出合理建议,进行了有效的土地恢复治理与生态修复工程,力争实现矿山区域范围内经济、社会、生态和谐可持续发展。     

基于模糊综合评价的矿山地质环境评价分析

为了精确定量地评价矿山开采对周边地质环境的影响,分析影响矿山周围环境安全的因素,建立了地质灾害、含水层破坏、地形景观破坏、土地资源破坏等4项评价标准和14项指标的多因素多指标评价体系。采用层次分析法确定各指标的权重,定义指标等级,结合模糊数学构建隶属度函数,最后构建模糊综合评价模型。运用该方法,对湖北宜昌某磷矿山的地质环境进行分析评估,得出的结果与实际吻合,验证了模糊综合评价模型的可行性。     

基于NbS的矿山可持续性评价研究:以北岳恒山露天矿区为例

基于自然的解决方案（NbS）近年来被视作实现可持续发展的核心手段，矿山可持续发展对推动国家或地区整体可持续发展意义重大，矿山可持续性评价通过确定可持续性等级来说明其可持续发展的水平，本研究基于NbS指标体系对矿山进行可持续性评价旨在提供一种新的评价方法，为矿山制定管理计划和开展生态修复工作提供主要依据。以北岳恒山露天矿区为例，基于NbS指标体系建立露天矿区可持续性评价指标体系，采用层次分析法计算指标权重，通过专家打分法确定指标得分，利用综合指数法确定评价等级，评价结果显示研究区可持续性等级为V级，可持续发展水平表现为极弱。研究表明，基于NbS的矿山可持续性评价方法可行，NbS指标体系可对矿山生态修复方案设计提供科学指导，实现可持续发展。     

基于改进突变级数法的矿山地质灾害危险性评价——以潞安矿区为例

为避免矿山地质灾害危险性的传统评价方法对于评价指标权重的计算以及主观赋权所存在的不足,以潞安矿区为例,提出了一种基于熵值法的改进突变级数法并用于对矿山地质灾害危险性进行评价。在系统分析该矿区主要地质灾害类型及特征的基础上,以该矿区5个典型生产矿井为例,首先根据矿山地质灾害类型及特点,构建了矿山地质灾害危险性评价指标体系,其次利用熵值法确定同层评价指标的相对重要程度,然后利用突变级数法中的归一化公式计算出不同矿井的总突变隶属度值,最后运用转化后的等级标准对该矿区地质灾害危险性进行评价。结果表明:该方法不仅避免了人为确定权重的主观性,而且能够定量区分出同一层次指标的重要程度;该方法的评价结果与实地野外调查结果基本一致,可为矿山地质灾害危险性评价和有效防治提供科学依据。     

伊洛河流域（偃师—巩义段）地下水污染风险性评价与防治建议

地下水污染具有隐蔽性和延时性,一旦水体遭受污染将很难修复,不仅会影响所在地区人民的用水安全、破坏城乡生态、降低耕地土壤环境质量,而且还会影响农畜产品质量。综合分析了研究区水文地质、地质及自然条件,参考DRASTIC评价指标,在实测及收集资料的基础上,选择7个影响地下水防污性能的因素评价地下水脆弱性,并结合土地利用方式、地下水环境质量现状、地下水开采强度等因素评价地下水污染风险性,按综合指数将该区地下水污染风险划分为5个等级,分别为地下水污染高风险区、较高风险区、中等风险区、较低风险区、低风险区,并针对各风险区的主要地下水污染问题,提出适宜的地下水污染防治对策,为行政主管部门对地下水保护和利用提供科学依据。     

开采区矿山地质环境综合分级定量评价方法

以实现评价矿山地质环境为目的,提出开采区矿山地质环境综合分级定量评价方法。以非金属矿山为研究对象,针对其周边地质环境和生态环境,建立开采区矿山地质环境综合分级定量评价指标体系。采用模糊层次分析算法,对该指标体系内的一级指标和二级指标实施相对重要程度赋值计算后,通过GIS空间分析算法,分析开采区矿山地质环境综合等级赋值频率分布情况,确定矿山地质环境评价的分区阈值,得到开采区矿山地质环境综合分级定量分区结果。实验结果表明,该方法可有效评价非金属开采矿区地裂缝、含水层破坏、地形地貌景观破坏等二级指标等级,可依据二级指标评价结果评价其一级指标等级,具备较好的应用性。     

甘肃省窑天煤田环境特征评估及生态恢复研究

甘肃省窑天煤田位于兰州市西北部,是以兰州为中心的重要能源基地,矿田以窑街矿区、大有矿区、大滩矿区、炭山岭矿区为主。矿田已生产多年,因采煤造成了一系列的矿山地质环境。以窑街矿区为例,通过矿山现场地质调查评估,评估区发育地裂缝群3处,高陡边坡2处,泥石流地质灾害弱发育,将其划分为地质灾害危害程度“严重区”、“较严重区”、“较轻区”。针对不同的地质灾害危险区,采取有效的地质环境恢复治理手段,通过对矿山地面塌陷、地裂缝、易滑坡地段进行防治,减少矿业活动对地质环境的破坏,达到经济效益、环境效益、社会效益最大化,实现矿产资源的可持续性发展。     

基于乘法集成法和模糊综合评价法的矿山地质环境综合评价

针对矿山地质环境问题,利用遥感技术和实地调查对鄂尔多斯某煤矿进行矿山地质环境监测,根据监测结果,并听相关专家建议,建立了一套适合该煤矿的矿山地质环境综合评价体系,利用层次分析法（AHP）和熵权法相结合的“乘法集成法”确定各项评价指标主客观内在统一的综合权重,并采用模糊综合评价法对该煤矿进行综合评价,确保矿山地质环境综合评价结果科学、合理、可信。结果表明,该煤矿的矿山地质环境综合评价结果为0.466 5,属于Ⅱ级（较好）,该研究结果可为该煤矿后续规划和开采提供理论依据,为建设安全、绿色、和谐的矿山地质环境奠定了基础。     

煤矿采空塌陷区危险性预测模型构建及其防治措施

采矿因素、地质因素等因素影响煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果,为了获取准确的煤矿采空塌陷区危险性预测结果,构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型。选取某省煤矿矿区作为研究区域,选取下沉系数与水平移动系数作为构建煤矿采空塌陷区危险性预测模型的参数,采用T-S模糊方法构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型,通过修正预测模型的模糊子集隶属函数更新预测模型,提升煤矿矿井采空塌陷区危险性预测精度。所构建模型输出煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果为中等,针对预测结果提出采用合理的采煤方式、合理避让、加强边坡监测3项煤矿矿井采空区塌陷防治措施,为煤矿矿井开采后防治采空区地面塌陷提供指导。     

金属矿山地质灾害危险性区划研究——以豫西枣乡峪乱石沟矿山为例

在综合分析豫西枣乡峪乱石沟地质条件的基础上,提出了矿山崩塌地质灾害发生的主要影响因素,包括节理发育情况、地形坡度、临空条件和采矿开挖影响。利用GIS的空间分析功能,采用1mm×1mm(实际栅格大小10m×10m)的方格对各因素图件进行栅格化。依据各因素分布情况进行预测指标的选取和指标状态的划分。采用层次分析法建立崩塌体危险性评价指标体系并计算其中各指标的因素权重,然后运用模糊综合评判法,得到研究区各崩塌体的危险性综合评价得分,建立基于层次分析-模糊综合评价的崩塌危险性评价数学模型。在此基础上,对枣乡峪乱石沟崩塌危险性进行分区。其结果可以用于指导该地区的矿山开采活动,并为土地规划提供依据,使政府决策部门在防灾减灾工作中更有针对性。     

矿区地质环境定量评价的FAHP与可变模糊集模型

针对矿山地质环境影响因素具有多样性、不确定性特征,难以进行定量评价的问题,将模糊层次法(Fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)与可变模糊集相结合,以宁夏某地区为例,构建了一种适用于矿区地质环境的定量评价模型。首先构建了涵盖矿区地质背景、地质灾害、资源毁坏、环境污染等4个一级指标,工程地质条件、地形地貌、水文气象、人类活动强度等16个二级指标的矿区地质环境评价指标体系;然后采用可变模糊集求解方法计算了各评价指标的权重向量,并结合FAHP法求解出矿区地质环境等级特征值,依据各特征值对矿区地质环境所属等级进行了准确划分。研究表明:该矿区地质环境等级特征值为2.489,综合地质环境等级为II级,区内地质环境总体良好;该区矿区地质背景、地质灾害、环境污染等级均为II级,资源毁坏等级为III级,表明该区资源毁坏程度处于预警状态,有必要进一步加大矿产资源、土地资源以及水资源的保护力度,实现可持续发展。     

矿山岩体破坏失稳预警云平台的搭建与应用

为实现矿山多源地质力学信息集成及矿山工程地质灾害预警,基于Java的轻量级框架Spring Boot及地理信息系统软件SuperMap搭建了一种包含矿山地质力学观测、监测数据可视化查询、岩体破坏失稳预警及预测3个模块的矿山岩体破坏失稳预警云平台,并将其应用于大孤山铁矿。研究表明:①以倾斜摄影测量数据、地质钻孔数据为基础建立了矿山三维模型,基于该模型开发了距离测量、面积测量、坡度测量、岩体结构面识别统计等功能,并结合Hoek-Brown准则建立了矿山岩体力学参数数据库,实现了岩体力学参数空间分布的三维可视化;②针对矿山环境复杂、监测设备及监测数据类型多样的特点,建立了高效、稳定的矿山多源监测数据实时远程传输与存储方法,实现了矿山多源监测信息在统一平台下的可视化查询;③基于矿山监测数据,分别应用模糊综合评价方法及时间序列模型对岩体破坏失稳的风险等级及监测数据未来的发展趋势进行了评级和预测,实现了岩体稳定性评价,为矿山灾害防控提供了决策依据。     

应城市盐矿区地面塌陷形成机理与防治对策研究

应城市盐矿业长期开采为地方产业经济和社会发展做出了重要贡献,但同时也引发了地面塌陷、地面沉降、水土污染等地质灾害,直接威胁居民生命财产安全,潜在危害较大。为查明盐矿区地面塌陷的形成机制,以久大（应城）盐矿有限责任公司水采矿区作为研究区,通过开展物探、钻探、测试等手段,选取覆盖层砂土厚度比、盐井开采年限、盐井现状、盐井施工工艺、盐井开采层位、盐井井距、井组距、地下水位水质、地质构造发育强度、盐井井管异常、地质灾害影响范围等影响因素进行综合分析,分析研究区地面塌陷的形成机制,并提出防治工程方案建议。水采矿区内防治工程建议主要为搬迁避让、危房拆除及绿化、地质灾害区治理、废弃盐井封堵、监测预警等。     

基于灰色-模糊理论的矿产资源地质勘查评价

矿产资源地质勘查综合评价的目的是获取评价区的勘查优劣程度和资源保障程度等信息,为提高开发效率、优化开发结构以及矿山环境保护与治理评价等后续工作提供依据。以藏中地区为例,选取了多金属矿、铜矿、钼矿、铬铁矿等9种优势矿种作为主要评价对象,并在分析西藏自治区前2轮矿产资源规划的基础上,划分出33个地质勘查评价单元。综合考虑工作程度、实物工作量、资源储量及质量特征、勘查技术等4类因素,建立了矿产资源地质勘查评价指标体系。将层次分析法（Analytic hierarchy process,AHP）和专家打分法相结合确定各评价指标的权重,采用基于灰色关联度的模糊综合评价模型进行综合评价,为该地区新一轮的矿产资源规划提供参考。