浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方法

马海会

（山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，山东 济南 250014）

由于浅埋矿层容易被勘探，开采几率较大，会形成大量的采空区，这些采空区稳定性较差，随时会发生地表变形的现象，产生如崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。由于其引发的灾害具有长期性、突发性、不确定性等他点，所以在浅埋矿层开采中，需要对其稳定性进行评价，以保证浅埋矿层的生态环境。开采区稳定性评价是一种根据稳定性水平进行开采划分的手段，在采空区稳定性治理与防治方面有着重要的作用，对浅埋矿层进行稳定性评价能够为后续开采工作、治理工作等提供一定的基础，为其提供基本依据。

此次设计的稳定性及治理方法从矿层基本的地质特点出发，从三方面对浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方法进行了设计。利用文献分析法分析影响地质灾害稳定性的因素，建立了浅埋矿层地质评价指标，在此基础上，根据模糊数的方法建立了浅埋矿层地质灾害稳定性分析模型，对浅埋矿层地质灾害稳定性进行网了评价，通过分析结果对浅埋矿层地质灾害进行了治理，以此实现了浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理。

1 浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方法设计

1.1 浅埋矿层地质评价指标建立

浅埋矿层稳定性验证主要是针对其对地表变形造成的影响程度，影响浅埋矿层稳定性因素的原因很多，既有定量化因素，又有定性化因素，这些因素之间相互制约、相互影响，并随着不同地区、不同的环境变化而变化。对评价浅埋矿层时，本文借助文献分析法对以及以往案例，选取地质水文条件[1]、地层结构、岩体结构、开采深厚以及其他因素等作为浅埋矿层的稳定性评价指标。其中，浅埋矿层地层结构是地层序列内的堆积形式，不同的地层结构对浅埋矿层的影响都存在一定的差异，一般情况下，基岩厚度越薄，采空区的稳定性越差。浅埋矿层的稳定性与岩体结构也有较大的关系，岩体构造变动强烈、节理较发育、密度大的浅埋矿层，其稳定性也较差。地质构造较复杂，开采后的浅埋矿层形成的地质灾害较简单地层形成的地质灾害稳定性也差。根据上述了解到的评价指标为浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理提供一定的基础。

1.2 实现浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理

在浅埋矿层地质评价指标建立的基础上，利用模糊数学方法对浅埋矿层地质灾害稳定性进行分析，该方法安全系数[2]较高，使用范围广，并且能够直接求出临界滑动面的位置，使用该方法不断对影响矿层地质灾害的指标进行迭代，反复迭代后计算出浅埋矿层达到极限平衡时的安全系数，计算公式为：

公式（1）中，Ce代表强度折减因子，代表浅埋矿层受到影响后的摩擦角，i代表代入的影响矿层地质灾害的指标，此次计算不做定量分析。

在上述计算完成后，以矿山开采后的浅埋矿层的拉伸强度作为判断依据，以此判断浅埋矿层地质灾害稳定性，计算公式为：

通过上述计算实现对浅埋矿层地质灾害稳定性评价，根据浅埋矿层地质灾害稳定性评价结果，选择相应的治理措施进行治理，以提高治理的能力。

2 实验论证分析

上述实验只是从理论上证明了此次设计的有效性，为了证明此次设计的方法具有一定的实际应用意义，设置实验环境，实验设备WieHDFU49，对浅埋矿层进行模拟，将本文设计的方法投入到实验环境中，并为了保证实验的严谨性，将传统的方法与本文设计的方法进行对比，主要对比两种方法的精准度，实验对比结果如下所示：

图1 实验对比图

分析图1可知，传统方法在对浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理时精准度较低，因为该方法不能对评价指标有效分析，存在一定的外在影响因素，从而导致治理能力低，而本文设计的方法精准度较高，其能够有效选择浅埋矿层地质评价指标，有效对地质灾害稳定性进行评价，并采取相应的治理措施进行治理，通过上述实验基本能够证明此次设计的方法的有效性。

3 结语

矿产行业在我国占有重要的位置，为了保证其稳定发展，本文针对传统的浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方法精准度低的情况，对浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方法进行了设计，在建立浅埋矿层地质评价指标的基础上，利用模糊数学方法对浅埋矿层地质灾害稳定性进行分析，并根据分析结果选择相应的治理措施进行治理。为了保证此次设计的方法的有效性，进行了实验论证，实验对比结果表明，此次设计的浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方法比传统方法精准度高，具有一定的实际应用意义。希望通过本次研究能够为浅埋矿层地质灾害稳定性评价及治理方面提供一定的帮助，推动矿山行业的发展，促进我国的经济发展。