地质环境与矿山的开发建设之间的相互作用是一个多层次、多因素、多阶段的复杂过程, 我们要把工程地质环境和露天矿区的开发的全过程看作是一个动态的系统, 并且根据系统分析的原理对矿山的开发及露天矿进行综合的评价。我们以某铁矿工程地质环境的分析为例, 进一步说明矿区工程地质环境分析的步骤以及方法。
露天开采矿山就是指:在露天的条件下, 用山坡露天或者凹陷露天的方式, 分阶段的向地下进行岩石的剥离, 采出有用的矿物的一种采矿模式。与地下采矿相比较, 它具有生产效率高、成本低、生产环境好、投入产出较快等优势, 但其开挖的方式, 对地表环境的破坏较大。
露天开采矿山要求矿床的矿体裸露在外或者埋藏的深度较浅, 它分布的形状可以是窝状, 也可以是层状, 它在进行工作时不需要进行疏干和防止排水。地面露天矿区的建设同样离不开工业场地的建设、露天采场开扩和矿山道路系统等基础设施的建设。露天矿的开采原则是采剥并举, 剥离先行, 所以露天矿会对地面的自然地形地貌形成无法恢复的破坏, 它大量的土渣对土地资源、生态环境也会造成极大的影响。
在进行露天矿矿区工程地质环境探析前, 首先要充分的收集该矿区的自然地貌、地质环境、生态环境、矿产分布、社会经济、土地资源等资料, 在根据矿山的开采程度, 对可能影响矿山地质环境的问题进行深入的分析, 尽可能根据现场的实地勘测对可能引发的问题进行验证与核实。
合理的调查方法可以帮助更快的解决露天矿矿区的工程地质环境探究, 它包括有:地面的实地调查、地面仪器的测绘、高分辨率遥感解译等方法, 它们一般都具有高精度、速度快、成本低、效果直观的特点, 但同时它们也存在着精度有限、用时较长的问题。
在选择了合理的调查方法的同时, 我们还要制定一份详细、周密的调查工作方案, 使用精度合适、时间最新的地图, 选择科学有效的调查路线, 同时还要兼顾周围其它矿山地质地形特征, 尽量做到边调查边分析的工作方式, 把矿区工程地质环境中的问题结合矿区地质环境保护以及治理方法争取在现场就地解决。
矿区地质环境的评价是进行矿区地质环境调查的根本目的, 评价结果要建立在定量的基础上, 能够表现出矿区地质环境问题的位置、面积、程度、危害对象、危险程度对于严重程度和危险程度可以利用数学的方法对其进行量化评价, 并且要绘制出矿区地质环境破坏及影响程度的分区图。
岩系的分析主要包括稳定可能度分析和强度分析。根据矿区工程地质环境的系统分析, 我们可以得出该矿区工程地质环境的岩体抗剪强度表以及岩系稳定可能度的判别标准。
根据表1、表2给出的岩性、状态、岩层结构、水文等情况, 通过查表可以得出强度和稳定的可靠度。
一般的地质条件描述不可能是单一、精准的, 可能会出现不能确定岩性;只能确定坡度变化范围等情况, 对于以上情况, 我们一般采用模糊的表示方法来解决。
(1) 由用户给出坡度以及流量的变化范围a、b, 以及隶属度函数。
(2) 用户直接给出底层结构和岩性以及表中的每种隶属度。当用户的给出值为模糊值时, 其相应的强度值为:
它的主要目的是计算出区内高度、强度、稳定度、坡度、平坦度的情况。需要设立一个可以明确表示全区5种因素变化的抽样模型, 根据模型使用内插法计算出五种因素的估计值。假设所计算点为x, 计算出与x最靠近的r个抽样点, 定义它们为S;算出S中的每个抽样点Si以及x的距离d (x, Si) , 如果d (x, Si) =0, 那么x=Si, 否则就进行内插。
在露天矿区根据地形、地质和岩土工程特点, 将矿区划分成几个相对平均的工程地质单元, 对这些单元进行了综合的评价, 计算了每个单元的可协调度, 然后使用实际边坡滑坡面积进行试验。其结果表明, 强协调区的边坡发生滑坡的次数只占全部矿区滑坡次数的2.5%左右, 这就表明所使用的系统分析方法是有效的。
摘要：对工程地质环境的分析的目的是:判断矿山开发工程与给定的地质环境是否相互协调。它的主要任务是根据工程地质环境质量, 帮助进行矿山的开发工程活动的规划。由于矿山的开发和地质环境存在着相互的作用, 所以工程地质环境的分析不仅仅是地质条件的表征, 还要把它纳入到矿山开发活动的系统中, 并加以考察。
关键词：露天矿,矿区,工程地质,环境探析
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