时间：2022-02-25 12:27:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇矿山地质论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1图像处理关键技术在矿山环境监测中，实施监测的两个时相的遥感影像需具备一致的空间分辨率、成像时间及成像季节，且具备相同的植被覆盖状况及光谱值。但因遥感影像成像环境差异，遥感影像间常存在较多的辐射误差与几何误差，所以在遥感影像变化监测中要对成像环境进行修正，降低成像环境的误差量。
1.1.1辐射校正：其基本目的是尽量消减影像因太阳高度角、大气条件及传感器影像的形成的遥感成像与真实地物间的辐射亮度差异，通常分为相对辐射校正与绝对辐射校正两种方法；相对辐射校正是依据选定的参考图像，将其与同地区内的其他遥感影像进行辐射匹配，以消减影像间的辐射差异，其常用的矫正方法由基于伪不变特征的校正、基于统计量的校正及直方图匹配等。
1.1.2影像融合：其基本目的是将采用不同尺度、不同传感器类型获取的同地区的影响通过相应处理措施以改善影响的光谱信息、空间分辨率和纹理信息等特征；当前常用的融合方法有多时相影响融合、不同分辨率影像融合、不同传感器影像融合、多波段影像数据融合等类型；HIS变换法是当前影像融合算法的常用算法，此种算法简单且方便操作，可有效增强影像色彩信息与空间信息特征，但对于植被颜色信息特征处理水平较低，主要是因为植被吸收可见光，且反射红外光，而全色波段内包含的一些近红外波段信息会在全色波段高亮显示，较小的颜色噪声便会被放大。
1.2信息提取关键技术
1.2.1基于地理信息系统的矿山地物识别技术：此技术主要是以面向对象遥感处理技术为前提，通过对遥感影像进行图像分割以形成图像对象，进而深入提取分类辅助信息，并采用空间分析方法完成空间目标物识别，从而实现矿山地质环境遥感监测；图像分割中需考虑空间信息与影响光谱信息两方面的因素。
1.2.2影响直接对比法采集变化信息：常用的有内积分析法、影像差值法、变化向量分析法、影响比值法等检测方法；影像差值法的基本原理是对时相t1的遥感影像与时相t2的遥感影像做减法，若影像间差异较小，则相减结果应趋近于零或为零，若影像间差异较大，则结果应表现为较大值；一般差值影响亮度值按照高斯分布，计算时可对差值影响结果求绝对值以保证差值结果均为非负值。
2矿山地质环境遥感监测方法
2.1崩塌遥感监测方法崩塌通常是露天采石采矿、道路开挖等造成的，大多数会产生在节理裂隙发育的陡崖位置，破损面凹凸差异大，上陡下缓。遥感影像上崩塌体后缘发育呈现弧形或直线形，阳坡呈现浅色条区块、阴坡呈现深色阴影区带。为便于凸显崩塌发育状况，对ETM、TM图像使用741与453波段进行组合和线性增强处理，从而提高山体完整度、植被覆盖率、岩性特征反映的清晰度；对于SPOT213波段组合图像通过直方图调整与HSV融合增强处理，可提高地形地貌显示的清晰度；对于SPOT5图像校正时应增加控制点数量，并使用几何多项式实施三次卷积重采样法变换，可保证图像精确度；对部分航片数据实施对比度拉伸，可有效凸显山体细节。依据不同片种的遥感分析表明，ETM与TM图像对于崩塌宏观地质条件的显示水平较高，而对于崩塌产生的形态特征显示水平较低。通常崩塌形态要素在航片、SPOT5图像中具有较高的精度，其崩塌壁大多数呈现浅色调，轮廓线清晰。
2.2采空塌陷遥感监测方法在不同地区不同矿种中，采空塌陷对于地表的破坏程度也会不同，在遥感图像中会表现出明显的差异性。在TM图像中塌陷会呈现出单独的椭圆形或环形斑点与板块，不同斑块间的明暗程度也不相同；因塌陷坑是具有不同深度的负地形，在阴影条件下其可呈现出明显的立体效果。塌陷坑的阴影通常会产生在环形斑块内侧的下半部，而土堆阴影通常会产生在环形斑块内侧的上半部，与正地形立体效果正好相反，其是判断塌陷坑的基本指标。因B4水体反映效果好，B5信息量较多，在不同地质类型的反差较大，B1具有较高的水体亮度值，所以使用TM451段可有效呈现塌陷区的变化状况。因矿区大气污染相对严重，可对图像实行滤波或对比度拉伸处理，以改善其细节显示水平。由于采空塌陷区与周围地质环境间的差异较大，可使用阙值法实施塌陷地信息采集，并采用3波段差值彩色合成法对采集结果进行处理，由此便能充分反映塌陷区接近10年的动态地形变化。若塌陷区被掩埋，则其塌陷类型在图像上的识别水平主要由遥感信息空间分别率决定；使用全色波段与SPOT213波段组合对融合图像进行处理，且开展2%的线性增强，根据色调及纹理特征状况可有效采集塌陷区的细节信息；对于部分塌陷坑范围较小且不存在积水的矿山，可使用IKONOS、Quickbird等高分辨率遥感图像实时监测。
2.3矿山污染遥感监测方法通常矿区因采矿导致的废水、大气、废液、粉尘污染等造成的水体污染较为严重。采用ETM、TM图像对煤矿开采点进行监测，可发现图像中的DN值差异较大，因此在监控中应使用SPOT5波段与743波段进行组合，通过小波变换融合发实行中值滤波处理及直方图变换。如对于某煤矿原始TM图像分析发现，其灰度分布范围较小、亮度值较低，对比度较弱，实施线性拉伸处理，对不同波段灰度分布范围进行扩展，可使合成图像效果显示水平大幅度改善；对一些重点区域进行分段线性拉伸，其并不会造成原始数据变动，且容易对大气污染状况进行解释。因石灰岩矿山周围、运煤通道及煤矿区等长时间堆放大量煤渣粉等物质，使得矿区粉尘污染较为严重，其在TM543波段假彩色合成图像中可呈现出明显的亮白色或暗褐红色；而矿坑中排出的污水在影响中可呈现明显的粉红色。ETM与TM光谱信息量较大，可有效监测矿区大气污染状况；而采用SPOT5光谱图像可明显反映矿山水体、粉尘污染状况。
3结束语
露天的开采业带来了很多的问题。首先在对矿石进行开采的时候要对岩石进行层层的剥离，这就需要对岩石进行大面积的破坏，甚至还有一些较深的矿石的进行破石处理的时候要对很多的岩石进行破坏。破坏岩石不仅占用了很大的面积使很多的原本的农田无法耕种，在前期也要对这些地皮的购买上需要很多的购置费用，在矿石的开采的前期需要很大的资金的投入。其次是露天作业受到天气的严重影响，在对矿产进行露天的开采的石油需要工作人员和机器设备的露天的工作，于是工作的效率和设备的效率都收到气候的影响。最后，随着我国资源的不断的开采，目前的露天开采的范围也不断的加大，在露天开采的时候慢慢的对很多的较低的品味的矿床以及一些地下的残矿也进行不断的开采。
2露天开采所引发的主要的地质环境问题
在对矿产资源进行露天开采后会引发很多的地质环境的问题，这些的问题主要有对土地资源的大面积的占用，对地形地貌的严重的破坏，破坏了很多的自然的景观，影响了生态的平衡，甚至引发了严重的地质的灾害的发生，如坍塌和滑坡事件的发生就与现在的露天开采具有很大的联系。
2.1露天开采造成的土地资源的大量的占用
随着现在的矿产资源的不断的开采，矿业的开发的活动不断的持续，很多的地区都对天然的矿产资源进行了不同程度的开发和采集，在对矿区的矿产进行开采的时候，采用露天的开采方式更利于对矿产的资源的充分的利用，于是很多的土地资源都被征用，这就造成了很多的农田和土地受到了严重的破坏和影响，在开采中需要对土地的矿石进行爆理，开采完狂时候对开采区的破坏是无法进行修复的，这就造成了农田的失去，和土地类型的转变，造成了很大的土地的浪费现象。
2.2露天开采对土地的地形地貌以及自然景观的严重的破坏
很多的原生态的山林，因为矿石的开采而导致了当地的山林和丘陵以及很多的植被和生物链发生了严重的破坏，导致了植物退化，土壤贫瘠，这种严重的破坏之后，原有的生态平衡再难恢复，荒山荒地不断的增加。
2.3露天开采导致的滑坡和崩塌的地质灾害的发生
由于对矿石的开采需要对地表进行爆破和挖掘，这就需要对当地的岩石以及地质条件进行研究和考察，在开采中要做好相关的开采的边界以及开采的深度和很多的参数的确定，在开采中如果对这些的参数没有做好合理的安排和布局，就很容易造成对一些岩石的爆破的失稳，造成岩土的坍塌和岩石的滑坡的现象的发生。在开采的过程中，进行爆破的时候对开采的边坡比较陡的地方进行震动的时候或者在自身的重力的作用下，岩土进行了岩体的失稳，这就导致了滑坡和崩塌的现象的发生，这种地质灾害对施工的现场和人员设备的伤亡非常的严重。
3对矿山的地质环境的保护和恢复治理的措施
3.1对矿山的地质灾害的防护
如果已经发生了滑坡的事件，要对现场进行及时的清理和处理，以防事故的进一步的发展，做好台阶的处理。对矿石开采完毕后的闭坑的工作中要对可能发生的事故的隐患做好排查和处理，确保坡度的安全和减少岩石的崩塌的隐患的发生。做好警告牌的设立，和现场的管理和建设工作，做好安全的预防措施，尽量减少施工人员以及设备的破坏。
3.2地形地貌的恢复
对于一些开采后对地形地貌进行破坏的开采的矿区，要做好对废石场的填埋和修复美化的工作，主要是做好相关的措施来防止水土的流失和防止泥石流的发生。对一些矿场进行植树造林的绿化处理以及对一些矿坑的台阶进行美化处理。对工业的场地以及生活场地进行美化和生态的修复的工程，要对一些设施进行拆除来挖树坑，将客土进行回填工作，做好植被的种植和美化铬规划，修复生态环境。
3.3做好矿山的地质环境的检测工作
对开采的矿场进行灾害的隐患的检测和位置的确定，做好测量和检测结果的记录，及时发现及时汇报。还要做好水质的检测，在开采过程中尽量做好水质的保护工作，不要对地表水和地下水进行破坏，设置好水质的监测点，做好检测和记录。对土地的占用和地貌的破坏也要做好检测和报告，每月都要进行如实的调查和汇报。
4结语
关键词：矿山环境；地质灾害；防治研究
中图分类号： F407.1 文献标识码： A
引言：矿产资源的开发和利用直接关系着我国工业经济的发展，直接影响着我国国民的生活。因此，我国必须要高度重视矿产资源的开发和利用。矿山开采的强度及规模也越大，对矿山地质环境的影响越来越严重，对生态环境和自然资源造成严重危害和破坏。从而在开矿的过程中引发矿山地质灾害。不同的地质灾害，开采矿山企业必须进行全面的分析，采取有效的措施对各种地质灾害进行预防，降低地质灾害发生的频率，减少生产过程中对地质环境的破坏，确保生产过程的安全。在出现地质灾害以后，矿山企业必须要立即启动应急预案，进行有效处理，降低地质灾害带来的损失。
一、环境地质与地质环境。
1.1矿山地质环境它主要研究在矿山开采过程中,自然地质作用、人为地质作用与地质环境之间的相互影响与作用。其邻近地区的岩石、表层、大气圈、水圈、生物圈组分等组成的环境系统。矿产资源开发为主导，岩石圈为依托,断改变着地球表面岩石圈自然环境平衡的地质环境。,及由此产生的环境污染与破坏问题。环境地质是介于环境学与地质学之间的学科，其研究对象就是地质环境，主要指是人类活动对地质环境的影响。
1.2 矿山环境主要研究对象是地质环境,矿业周边的地质环境。。良好的地质环境有利于矿业的正常生产,脆弱的或恶化的地质环境必将影响和制约矿山正常生产。矿山环境地质研究的两方面:(1)研究环境质量和容量,预测对矿山开采的负面影响,选择矿山建设布局、避开易引发地质灾害选区。(2)研究矿产资源开发前后对地质环境的影响,开展矿山地质环境质量或环境地质问题评价,预测开采危害程度,控制、预防矿山环境地质问题发生与发展,。
1.3 矿山地质灾害是由于人为的采矿引发的灾害,对生态环境和自然资源造成严重危害破坏。矿山开采对地表造成严重的破坏,加速水土流失、地面塌陷、滑坡诱发、地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸泥石流等灾害。矿山抽排水造成地下水位下降、地下水资源枯竭,地下开采诱发、引起地表环境污染。露天开采占用土地且非常普遍容易产生滑坡、塌方等地质灾害现象,因此,研究矿山地质灾害的发生及发展规律,提出防治灾害的措施,对保护矿山地质环境显得尤为必要。
二、评估
矿山地质环境现状评估指,对矿业活动影响和破坏及对现状进行分析判断其性质、变化及危害情况,
2.1生态的破坏。矿山环境地质在矿产资源开发中，引发的环境地质问题，这与开矿时间以及开矿强度等有密切的关系。环境地质分为三类环境污染、生态破坏和地质灾害。环境污染问题主要有矿山水资源污染、地下水污染、土壤污染，大气污染，废弃物污染，等污染物。生态破坏主要有地形地貌改变，种植物破坏，土壤流失，地下水位下降等，很多人文景观破坏土地沙化等因素造成生态破坏。
2.2地质灾害。地质灾害主要有崩塌，地面塌陷，沉降、裂缝，水土流失，泥石流等。主要原因是矿山过度的开采造成负荷超重，造成地质环境的应力失去平衡，从而引发各种地质灾害。地质灾害带来的危害强度远比生态破坏恶劣，因此，我国矿山企业必须要高度重视对地质灾害的预测和防治，保证矿山企业生产的安全性。其中崩塌带来的影响极大，常会致使地表建筑物，公路，铁路等设施被破坏或被掩埋，严重情况下还会造成人员伤亡。
2.3滑坡是矿山地区较高斜坡上的土壤，碎石等物质承受不住雨水的冲刷岩块等物质快速从山坡上流至山坡下，并在低洼处堆积起来的现象。泥石流和滑坡所带来的影响极大，如果发现不及时，必定会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重的损失，严重的灾难。比如房屋坍塌、掩埋工人住房，冲毁公路等。滑坡，泥石流发生的时间段不同，其影响程度也不同。
2.4综合地质环境问题的影响程度和危险性等级。地面突然陷落，出现陷坑或是大型洞口。原因可能是地下水位下降导致地表岩石以及地表土体向下陷落，也可能是因为在开采矿产资源的过程中未做好支撑措施，导致地面坍塌。严重的地面陷落，不仅会破坏地表的各种基础设施，同时还会威胁到周边地质环境的稳定性。
三、展望与防治研究
3.1研究保护矿山地质环境就必须研究掌握其发展变化规律,才能够做出科学的预测,才能够为矿山的正常生产,减少矿山环境地质问题及经济损失。建立研究机构，重点是环境地质图系的内容,图层结构、图式图例及嵌表形式等,以及计算机自动成图等矿山环境地质编图理论与方法研究。构建了矿山环境治理绩效评价指标体系,但由于因矿产资源类型的不同,地质环境不同,矿山环境问题在保护程度,地方经济发展水平以及治理方面有一定的差别，在指标的设计上,为了尽可能做到全面兼顾,还要应对实际应用。在矿山环境治理绩效的研究的理论、指标、方法上还有待深入,这未来进一步的深入研究以及各方人十的大力支持,汇集合力,才能把论文中未涉及的相关研究和分析进一步完善。
3.2地质环境信息系统的建设。建立查询方面、可视化等功能完善矿山地质环境信息系统平台是实现信息资源共享,矿业活功是人类的经济活动,矿山环境质量好坏受国家法律、产业政策影响较大,因而在加大矿山地质环境保护的理论技术研究同时,加强法律、法规政策研究,依法行政保证矿山地质环境步人法制化轨道。
3.3加大对环境保护的宣传。矿产资源可持续发展的目标是实现国家社会、经济和生态环境的可持续发展,保障我国矿产长期稳定供给是国民经济和社会发展的需求。应尽可能做到合理、科学地开采、加工和利用矿产资源,在对矿山环境治理方面也要高度重视,以提高矿产行业的经济效益和生态效益。保护生态环境,实施可持续发展战略,需耍共同参与。环境保护宣传教育对于环保工作起着先导、基础、推进和监督作用,多建设一些污染防治和生态保护等环境公共设施项目,宣传党和国家有关环境保护的方针、政策、法律、法规的重要使命。开展环境保护宣传,让更多的群众投入生态保护与建设中来,成为环保知识的宣传者、实践者、环境质量的监督者、绿色文化的传播者、生态文明的建设者,使生态环境保护得以优化,环境保护工作重视程度越高、治理的越早、污染就会越小、效果就会越明显我们应抓住国家扩大内需的有利时机。
3.2建立矿山环境地质灾害动态监侧和通过建立覆盖矿山地质环境调查、评价、监测、保护管理信息系统。加大国家在矿业行业结构调整中干预的力度,促进新型矿业经济的崛起和发展,使其可以在矿区环境监测和安全生产方面有较充足的资金投人。鼓励多元资本投资矿山生态环境治理和矿地整治,建立治理资金投人和利益补偿机制,推动矿山生态环境治理和矿地整治工作的开展。矿产资源开发既不能让代内人承受采矿者破坏地质环境带来的环境问题,也不能让后代人承受当代人环境破坏的恶果,矿产资源开发与地质环境保护是矿业可持续发展的另一关键问题。因此,在矿山地质环境调查基础上,通过定量评价,编制矿山地质环境防治区划,对于实施矿业可持续发展具有重要作用。
结束语：
随着我国社会主义市场经济的进步和发展，矿产资源的开发和利用矿产资源的有效开发和充分利用直接关系着我国工业经济的发展，矿山开采力度，对矿山地质环境的影响越来越严重，引发一系列矿山地质灾害，针对不同的地质灾害，采取有效的措施对各种地质灾害进行预防，降低地质灾害发生的频率，确保生产过程的安全，保护生态环境平衡。从而达到合理开发利用矿产资源和保护地质环境尤为重要及研究矿山地质灾害的发生及发展规律,提出防治灾害的措施。
【论文关键词】柔性防护系统；矿山地质；环境治理
0.前言
我国将边坡柔性防护系统于 1995 年从外引入，先后应用于水利、公路、铁路等广泛领域，主要治理坡面的浅层危岩落石。柔性防护系统其边坡具有一定的稳定性，抑制边坡遭受风化剥蚀，该系统实施对坡面形态没有具体要求，且不改变和破坏原坡面地貌形态和不影响植被正常生长，最大化实现防护边坡和保护环境的目的。在某区域矿山地质环境的整治中，根据当地的自然地理风貌等，采用柔性防护系统对岩体进行防护施工设计，可有效解决环境遭受破坏以及地质灾害的发生，对环境工程有效实施防护，在实施过程中，要保证实施的工程质量，同时采用经济有效地防治措施对环境形成有效地保护。
1.柔性防护系统及其优势分析
柔性防护系统又被称之为 SNS，其具体是以高强度的钢丝绳柔性网作为主要构成部分，并以覆盖、拦截和紧固等途径来防护坡面岩石崩塌、滚石等危害的一种钢丝绳柔性防护网系统。SNS 本身属于一种主动防护系统，它是在采用国际最新的坡面防护以及岩石拦截标准的基础上设计出来的。与一些传统的施工方法相比，这种系统有效克服了刚性防护施工过程中的种种弊端，它的整个施工采用的是模块化安装方式，不但进一步缩短了施工周期，而且还节省了大量的施工成本。
1.1 SNS的特点
该系统的特点大致可归纳为以下几个方面： 其一，SNS 是以热镀锌钢丝绳作为主要材料的主动防护系统，其具有防护强度高、韧性高以及易铺展性等优点； 其二，经过大量的现场试验和实际工程应用表明，SNS 具有适应任何坡面地形、安装程序系统化和标准化等优点，其开放的系统特征能够使工程对环境的影响降至最低，并且在系统的防护范围内能够充分保持岩石、土体的稳固性； 其三，由于 SNS 采用的热镀锌高强度钢丝绳作为主要材料，这种材料本身具有较高的防腐和防锈性，正常情况下，系统的使用寿命长达 30-50 年； 其四，因系统采用的是模块化安装方式，从而使得参与的安装设备、工程材料以及作业人员等大幅度减少，分体式材料与组合式的安装特点决定了工程安装的易用性； 其五，SNS 是以锚杆之间的支撑绳来实现对边坡潜在灾害的主动防护，这样一来对整个边坡能够形成一种连续的支撑，进而达到局部承载、整体作用的目的。当 SNS 防护系统建成以后，其能够形成一道保护屏障，有助于降低安全事故的发生。
1.2 SNS 的优势
SNS 的优势具体体现在以下几个方面上： 其一，系统充分利用了柔性材料的高防冲击能力和易铺展性，使之能够适应各类边坡和自然坡面的地质灾害防护，并且便于工程量计量和施工质量控制； 其二，由于系统本身具有柔性和布置灵活的特点，使其能够适应各种复杂的地形地貌环境，同时避免了因大量开挖造成的环境破坏以及对边坡稳定性的影响； 其三，系统所具有的开放性能够进一步减小视觉干扰并对原有植被及其生长条件起到一定的保护作用，也为人工绿化的实现提供了便利条件，真正将工程治理与环保和改造融为一体。正是因为 SNS 的这些特点和优势，使其被广泛应用于交通、水电以及矿山等边坡防护领域当中。
2.工程概况
2.1 工程项目实施地点情况
某区域矿山，采矿条件优良，因此露天采矿区较多。一般采矿实施的是露天崩塌法实施开采，可在河北岸山坡见到较大规模的挖损面，造成山体大面积出现，同时对周围的植被以及地貌环境造成严重的破坏。坡面陡峭不平，岩体锋利，形成危岩，岩体的稳定性较差，导致泥石流、滚石以及崩塌现象的发生，这严重影响了正常的交通道路，影响到行人的正常通行。
2.2地层条件
坡体主要低层为层状或片状的白云岩或大理岩，发育多组节理，在风化侵蚀作用下，岩体日益风化成破碎块状结构，导致岩体地层条件极为恶劣。在实施工程修护之前，对地质条件进行勘查，其中矿区边坡地质灾害发育主要为： 第一，坡度相当陡，坡面不平整、坡面高度所占面积大； 第二，坡面的岩石破碎层一般 1.0m 左右，体积较小，局部较为严重的岩体发生变形深度为 3.0m，在该条件的影响下，形成了危岩； 第三，在整个边坡防护中，主要针对边坡所常发生的局部小型崩塌以及落石灾害为主，落石滚落或崩塌的发生，都会造成过往道路的阻塞以及严重威胁行人的健康安全。
3.设计方案
以往常规的方法，多采用削坡、锚杆（ 锚索） 格构的治理措施。这些方式工程量大，施工周期长，尤其在破碎的岩质边坡的施工中，施工难度大，将产生大量的土石方体对环境再次形成破坏，完工后工程构造物与环境的协调性差。清水毕家里矿山环境恢复治理工程的边坡设计方案，经过有关专家和部门的论证，认为针对灾害发育特征及危害方式，采用 SNS 主动柔性防护系统对坡面浅层危岩整体防护，危岩使用加强锚杆锚固以提高其稳定性防治崩塌灾害，最后对坡面覆土绿化，可达到灾害防治与环境恢复的目的。与其它方案相比，施工工艺简便、效率高、经济可行。
3.1施工工艺
第一，清理坡面的浮石和浮土，消除其可能会对防护区域造成的影响，对于局部地形可能会造成整体施工效果实现进行适当调整。第二，确定锚杆位置后，实施打孔，打孔多于低凹处，如地形条件不适宜，则选在贴近坡面的锚杆打孔，并在每一孔位凿一定深度不小于锚杆外漏环套长度的凹坑，一般口径为 20cm，深度为 20cm。第三，于孔内注入泥浆，三天后，实施下一步操作。第四，安装支撑绳，可纵横方向上受力，将其拉开后，用绳卡固定连接。第五，从上至下将格栅网铺挂开，将钢丝绳铺挂同时连接起来，将其进行固定完好。
3.2设计网型
为防止发生地质灾害所造成的岩体滑落或崩塌，对过往的行人以及车辆造成威胁，同时考虑到岩体发生破碎情况和后期坡面的绿化环境等方面的需要，对其实施防护修复，所采用的主要为柔性防护系统，该系统可对整个坡面进行防护。防护网型号选用常规的普通型，主要是由钢丝格栅 + 钢丝绳网等共同组成的双层防护网，可有效抑制崩坍岩体滑落，同时加入钢丝格栅也可阻挡一些较为碎小的岩块，实施绿化时，可有效稳定坡体土城结构，利于植物的生长。一般在实际施工操作中，多采用钢筋锚杆取代使用钢丝绳，因钢丝绳在施工中较难操作使用，且使用可靠性较低。
关键词：地质学类；矿山生产实习；数字化；实践教学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0024-02
攀枝花冷水箐生产实习基地位于攀枝花市北西方向约20余千米处，隶属于攀枝花市盐边县渔门镇。2014―2015年，在四川省地质矿产勘查开发局一六地质队和成宗矿业有限公司的大力支持下，对冷水箐铜镍硫化物矿床进行了系统的参观与调研。
一、实习区地质概况
冷水箐地区位于扬子板块西缘，以西为松潘-甘孜褶皱带，西侧紧邻近南北向金河-箐河断裂，东侧紧邻近南北向攀枝花断裂和昔格达断裂，其所处的构造位置历来被视为重要的构造单元与成矿带。矿区内断层发育，有东西向、北西向和北东向三类。区内发育大量新元古代早期侵位的闪长岩、花岗岩及基性-超基性岩体，其中闪长岩和花岗岩体形成相对早些，含铜镍硫化物矿石的基性-超基性小岩体顺层（片理）侵位于中元古代盐边群上亚群和早期形成的闪长岩及花岗岩中。这些基性―超基性小岩体的岩性组合大致分两类：一类是侵入于中酸性岩体的边部或底部，构成中酸性-超基性复合岩体；另一类是单一的超基性岩体，且多发育矿石或见矿化，矿石多产于橄榄岩相，部分产于（角闪）辉石岩相。区内已探明3个小-中型铜镍矿床，其中Ⅲ号岩体区交通便利，岩体与围岩露头良好，且岩体北东部与围岩云母石英片岩的断层接触关系明显，故选取该岩体为野外观察的主要对象。Ⅲ号岩体地表出露为长条形岩墙状，长轴方向为北东-南西向，面积0.0435km2，岩性为超镁铁质（角闪）辉石橄榄岩，造岩矿物粒度为中细粒。
二、实习内容
西南石油大学地质学专业本科培养方案中，实践环节主要包括一年级末暑期的“广元市旺苍县地质认识实习”、二年级末暑期的“重庆北碚数字地质填图实习”，四年级秋季学期之前，学生已修完矿床学、矿相学和矿产资源勘查与评价，保障了该学期期末寒假“攀枝花生产实习”的理论与实践基础。冷水箐铜镍硫化物矿床是国内典型的岩浆熔离型矿床，成矿物质来自基性-超基性母岩，形成于攀西裂谷陆内拉张环境中，岩浆成分具有成矿专属性。
生产实习内容安排由野外地质调查和室内报告编写两部分组成。
1.野外地质调查。野外地质调查的主要目的是通过了解含矿岩体的围岩及蚀变特点、含矿岩体的岩石类型、矿体形态及产状、矿石类型、矿石品位及品级空间变化等内容，建立岩浆矿床的成矿地质模型，了解岩浆熔离矿床的成矿作用特点及该类型矿产勘查的技术方法，掌握基性―超基性岩体成矿专属性及成矿作用方式[1-3]。学生以小组为单位，每组约5～6人，每位老师指导2～3组，采用传统野外调查与数字化野外调查相结合的方法，因此每个组组员之间要做好分工并互帮互助，且每天分工角色轮换。传统野外调查即在地质观察过程中按规范将地质现象记录、描绘于野外记录本上，在矿区大比例尺地形图上勾绘Ⅲ号岩体及围岩的平面形态等地质信息，并完成探槽、圆（方）井、坑道及钻孔等原始数据记录及最终的图件编绘。工作完成后上交资料或后期保存及利用时，大量纸质介质带来很多不便。数字化野外调查即采用“数字地质调查系统”中的“数字地质填图系统（RGmap）”、“探矿工程数据编录系统（PEData）”和“数字地质调查信息综合平台（DGSInfo）”，将矿区大比例尺地形图导入掌上机后，在野外可实现观测路线上地质点、点间界线、路线、产状、照片、样品及槽井坑钻的数据采集，回室内后导入桌面系统进行综合整理。
2.室内报告编写。在观测完设计路线后，结合各组收集的地质资料，编写冷水箐铜镍硫化物矿山生产实习报告，要求客观实际、符合相关规范并图文并茂。
三、地质路线设计
根据实习区野外地质调查的主要目的，设计了6条路线，具体见表1。其中前三条路线和后一条路线为基本教学路线，路线④和⑤为专题调研路线，每个小组根据前三条路线内容或自己感兴趣的某科学问题，设定课题，设计观测路线、观察内容及采集哪些标本，可为四年级毕业论文提供野外原始资料。
四、教学方法
1.启发讨论式。在进行基本教学路线观测时，路线前进过程中或快到某一观测点时，引导学生注意观察脚下及四周的地质特征，从理论到实践、从日常生活到地质现象一步步启发。先让各个小组观察并发表其观察结果，再小组之间相互讨论，然后指导教师再一一点评每个小组从野外地质现象获取的信息是否合理，对于观察结果不准确的小组，先肯定后否定，并给他们教授如何正确观察地质现象。表扬合作协调能力强、观测地质现象准确的小组，鼓励其他组向他们学习，激发学生主动学习的兴趣。路线中遇到有趣的地质现象、岩石、自然美景及人文景观等时，老师与学生一起欣赏、讨论，感受地质工作中的乐趣、大自然的美丽与神奇[4]。
2.角色互换式。在进行第④条路线时，老师与学生角色互换，即学生教授老师如何去正确观测和研究地质现象。这样可有效提高学生动手能力、观察能力、思维能力、发现问题能力和表达能力等，培养学生的探索精神和求知意识[5]。
五、考核方式
地质学是一门实践性和探索性很强的学科，野外教学实习是地质类专业的重要实践环节。合理评定野外生产实习成绩，是提高学生主动性和积极性的重要途径之一。因此，合理的考核方式对野外实习至关重要[6]。
实习成绩主要根据以下3个方面综合评定：
1.野外实习表现占30%，主要考察野外观测、理论联系实际、记录野外现象及野外考核环节的成绩等情况。每条路线均设定考核环节，内容涉及岩浆熔离型铜镍硫化物矿床、找矿、勘探、采矿、选矿和冶炼等，现场打分。
2.野外记录本或掌上机、数字填图桌面系统的记录和整理情况占30%。
3.野外实习报告及相应图件质量占40%。
六、创新点
冷水箐生产实习教学的创新点主要为：
1.在传统矿山工作方法的基础上，引进了数字化矿山方法，即“数字地质填图系统（RGmap）”、“探矿工程数据编录系统（PEData）”和“数字地质调查信息综合平台（DGSInfo）”，是培养模式的创新。
2.采集大量的矿石标本回校后进行定量分析（薄片及光片观察、岩石地球化学测试等），培养学生科学的地质思维能力与研究技能，是教学手段的创新。
3.这次实习可以作为地质学专业学生毕业论文（设计）的前期基础资料阶段，解决新专业毕业论文的难题，是教学方法的创新。
七、结束语
攀枝花冷水箐地区发育变质岩、岩浆岩、断层和铜镍硫化物矿床，既是普通地质学实习的天然场所，也是岩浆熔离型铜镍硫化物矿床矿山实习的最佳场所之一，同时也是生产一线。尽管前人进行过详细研究，但依然有很多科学问题有待解决，例如：冷水箐矿区为小岩体成矿，且这些岩体侵位于盐边群上亚群中，为何同期形成的大岩体或侵入中酸性岩体的基性-超基性岩小岩体未见矿化？显然，该生产实习基地可建设为教学与科研密切结合并互动的基地。实习过程中采用传统与数字化矿山工作相结合的方法，为地质学发展培养综合型的建设者。
致谢：感谢四川省地质矿产勘查开发局一六地质队和成宗矿业有限公司为培养地质学建设者付出的无私奉献！
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[关键词] 矿产开发； 资源毁损； 地质灾害； 环境污染
引言
随着榆林市社会经济的发展，矿产资源，尤其是煤炭、石油天然气的开发利用的规模和强度持续加大，因而矿产资源开发活动对矿山地质环境产生或轻或重的负面影响，因此科学规划、合理开发矿产资源在促进地区经济高速发展的同时，最大程度地减少、减轻矿业开发的负面影响。矿产资源开采、加工过程中引发和加剧的矿山环境地质问题有资源破坏、地质灾害和环境污染三大类型。
1 煤矿开发引起的资源浪费
1.1 土地资源的占用与植被破坏
几乎所有的矿资产开发活动都会造成土地资源的占用和破坏。例如，露天剥采、平洞或竖井掘进等排放的废石弃土，煤矸石长期堆放都会压占农田、林地、草地，造成了土地数量减少，加剧矿区范围内用地紧张状况。露天剥离直接破坏土地、地下采矿诱发地面塌陷、地裂缝以及滑坡、泥石流等破坏了土地的完整性。废渣风化及干旱地区尾矿沙随风扬尘成为新的沙尘发源地，导致土地沙化，恶化了土地利用现状，降低了土地的生产力。
据调查，榆林神府煤田近30年来，累计压占损坏土地达12658.32 hm2 其中工业用地占到68%，采矿废渣占地13.33 hm2，地面塌陷损坏土地4055.59 hm2 [1]。同时煤炭开发不同程度地改变或破坏了当地地质环境条件，形成采空区或高陡边坡，使生态环境恶化，加剧水土流失，从另一方面损坏了土地资源。
1.2 水资源浪费与破坏
为了防止矿坑积水影响正常采矿和危及人身安全，矿山采矿要排出坑道积水，高强度的矿山疏干排水及矿井突水会造成矿区地下水位下降，地表河流流量减少，甚至断流。更为不利的是水资源分布与矿产资源分布不匹配，加大了矿产资源开发难度和成本。由于资源性缺水、水质性缺水，导致榆林市是典型的以水定项目的地区，疏干排水一方面造成了宝贵的水资源的浪费，另一方面加剧了矿山用水短缺的矛盾。
以榆林地区煤矿开采为例，采煤不可避免地造成地下水渗漏，并形成矿井水，引起地下水位下降，甚至下降到侵蚀基准面以下，使泉水干涸，河流断流，对矿区范围内的居民生活用水受到较大的影响。在孤山川、窟野河等煤炭开采集中的地方，地下水位下降，河道断流，污染严重，居民生活用水也难以保障；在靖边-东坑-定边平原区，以及横山、榆阳北部大片地区，由于大气降水的减少和不合理地大量开采浅层地下水，地下水位持续大幅下降，引起了部分泉水流量衰减或干涸以及大部分村生活用水井干枯。据调查，在煤矿采空区范围内的双沟泉、母河沟泉、哈拉沟、敏盖兔沟等窟野河支流在煤炭开采前后，流量衰减率最大时可达98%以上，几乎干枯[2]。由于地下水位下降，一些深水井已经干涸，如大柳塔施工的某水文孔，抽水降深近3m，出水量近3000m3/d，矿化度超过0.22g/L，一直作为神府矿区的供水井开采，由于煤炭开采，2000年左右干枯报废[2]。又如，神木县某煤矿20世纪90年代初期建设的小型矿井，设计规模为21万t/a，2003年后扩建使得该矿设计规模比原来扩大50余倍，随后矿区生活用水井出水量衰减60%以上[3]。
1.3 生态资源浪费与破坏
（1）生态资源的浪费。
①矿山工业场地的建设占用农田，减少了当地的可耕种面积。②矿山开采的掘进废石、煤矸石等固体废物会压占农田、污染土壤，对当地农业生产造成影响。③煤炭开采导致农田塌陷、裂缝，使得农田保水保肥水能力变差，水肥流失加剧，植物丧失了必要的立地条件和生长环境，农业生产投入变大收益变小，进而农田被弃耕。④采掘过程使得地表、山体变形，植被破坏，影响生物链完整性。
（2）人畜饮水安全问题
由于地下水位下降，一些深水井已经干涸，这严重影响周围居民的生活生产问题，尤其是饮水安全受到威胁。例如，2009年大柳塔镇母河沟村、双沟村受大柳塔煤矿影响，造成水源枯竭，200多亩水地、l00亩果园全部弃耕绝收，农户每年承受经济损失数万元；永兴办事处的王花疙瘩村，400多亩水浇地变成了荒地，山地更是有一半左右“只长草、不长粮”，尽管在政府协调下矿区给农户适当经济赔偿，但终究解决不了村民今后“没地种、没水喝”的问题[2-4]。
2 榆林市煤矿资源开发所造成的环境地质问题
榆林市矿山地质环境问题和地质灾害的发生，主要集中在以下几个区域：一是神木县店塔（水兴）镇及府谷县新民、庙沟门、三道沟等乡镇共约300km2范围内；二是神木县店塔、孙家岔两乡镇约246km2范围内；三是神木县大柳塔、中鸡两镇约l84km2范围内；四是神木县西沟乡64km2范围内；五是府谷县府谷镇北约20 km2范围内；六是横山县殿市镇33km2范围内（沿黑木头川分布）[5]。
2.1 地质灾害
矿业资源开发引发次生地质灾害，例如：地面塌陷、滑坡、地裂逢、崩塌、泥石流等。据统计，全榆林市由采空区塌陷引发的灾害十分严重，全市采空区面积近3000km2，塌陷面积300多 km2，地面塌陷40余处，直接经济损失近3000万元。到2008年底，榆林市境内因采煤形成的塌陷面积近80km2，其中仅神木县就占其中80%以上[4]。
2.2 水土流失
榆林地区是陕西省水土流失最严重的地区，水土流失面积36900km2以上 （不包括风沙区），占总面积的77%以上，全地区12个县均属水土流失重点县。全地区面积占三门峡以上黄河流域面积的6.32%，而年平均输沙量5.16亿t，却占三门峡以上输沙量的1/3[5]。榆林地区每年平均土壤侵蚀模数为11.970t/km2，在侵蚀严重的孤山川、佳芦河、窟野河中下游一带，侵蚀模数每年高达30000t/km2以上[5]。形成原因既包括自然因素也包括人为因素，其中自然因素主要受到地貌、气候、植被、岩性和土壤的影响。常见的土壤侵蚀按营力可分为流水侵蚀、重力侵蚀、风蚀等，而每一种营力作用，依据所处部位、规模大小、作用过程及其形态特征等，又可分为许多不同的方式，如雨滴侵蚀、面状侵蚀、线状侵蚀、沟状侵蚀、潜蚀、溶蚀，崩塌、滑坡、泥流、泻溜，磨蚀、吹扬等等。
2.3 土地沙化
土地沙化是指因气候变化和人类活动所导致的天然沙漠扩张和沙质土壤上植被破坏、沙土的过程。榆林地区地处毛乌素沙地南缘，沙化面积达2.44×104km2，全榆林地区一半以上的县城陷于重重沙漠之中，400多个村庄受风沙的侵袭压埋，100年间，已吞没农田、牧场超过14×104hm2[6]。
3 煤矿开采引起的环境污染问题
煤矿开采会引起十分严重的环境污染问题，包括水污染、大气污染和土壤污染。、采矿粉尘、煤矿排放的瓦斯、煤层自燃及煤矸石自燃的有害气体、矿石冶炼烟尘废气、废渣中重金属以及酸性废岩等是矿山环境污染的主要污染源。其主要污染物质有重金属汞、铅、砷、铬、镉等以及氰化物、石油类、粉尘、二氧化硫及酸性废水，未达标排放，或直排、偷排等都会造成地表水、地下水、土壤、植被、谷物、蔬菜、果品、水产品等污染[7-9]。
3.1 水环境污染
矿产开发过程中废水来源比较广泛，包括采矿、选矿和冶矿生产过程中的矿坑废水、选矿尾矿浆等。这些废水若未经达标处理，就会导致岩石中的金属组分和微量元素等有毒有害物在水中富集、迁移，最后进入河流湖泊或者渗入地下，导致地表水和地下水污染，降低其原有使用功能，不能饮用和农业灌溉，直接或间接威胁矿区及其附近居民的生活健康。
3.2 大气污染
矿产开发过程中产生的大气污染物主要是采矿粉尘、选冶排放的烟尘、废气。据榆林市环保统计资料显示废气排放主要集中在神木、府谷、榆阳三县，占到废气排放总量的90%以上。这三县是榆林市的主要产煤地，其中煤炭开采的废气排放量占总排放量的11%[9]。
3.3 土壤污染
矿产开发造成的土壤污染最常见是气型污染、水型污染和废渣污染。气型污染是指采矿粉尘、冶炼烟气等污染物质沉降至地表而污染矿区及周边土壤；水型污染是指矿坑水、选矿废水、冶炼废水排放后，通过地表径流或地下渗流时被土壤吸附截留，从而造成土壤污染。废渣污染是指采矿、选矿废渣长期堆放，通过自然分解、雨水淋溶等方式，使其中有毒有害物质，如镉、汞、铬、砷等渗入土壤造成污染。
4 榆林市煤矿开发利用规划
按照大型化、国际化和可持续发展的要求，十二五期间以重大项目为支持，加快煤炭资源开发，确保榆林市资源开发与环境保护的协调发展。按照合理布局矿产资源开发利用的空间范围，划分出重点、鼓励、限制、禁止开采区及矿业经济区。
4.1 重点开采区
（1）神府新民煤炭国家规划矿区：包括神木北部―府谷煤矿区，面积2666.7km2。截至2007年底，区内已设采矿权294个，累计查明煤资源储量243.3亿吨，保有煤资源储量65.6亿吨[10]。
（2）榆神煤炭国家规划矿区：包括神木西部一榆阳区煤矿区，面积3236km2。截至2007年底，区内已设采矿权58个，累计查明煤资源储量509.8亿吨，保有煤资源储量47.5亿吨[10]。
（3）榆横煤炭国家规划矿区：包括榆阳区西部―横山县煤矿区，面积5562.5 km2。截至2007年底，区内已设采矿权32个，累计查明煤资源储量456亿吨，保有煤资源储量0.63亿吨[10]。
4.2 鼓励开采区
具有矿产资源开发潜力，鼓励进行矿产资源开发利用活动的区域。分别是府谷矿区、吴堡矿区、米脂岩盐开采区。区内按开采规划区块优先投放采矿权，鼓励社会多元资金投入矿产资源开发利用。
（1）府谷矿区：面积404km2，已查明煤资源储量48.5亿吨，保有煤资源储量2.02亿吨。已查明铝土矿资源储量1062.7万吨，保有煤资源储量498.1万吨。区内有已设采矿权数量l2个，规划投放（设置）采矿权数量1个[11]。
（2）吴堡矿区：面积170.94km2，已查明煤资源储量9.03亿吨，规划投放（设置）采矿权数量1个[11]。
（3）米脂县岩盐开采区：面积326.48 km2，已查明煤资源储量8.72亿吨，计划按省盐化工重点工程设置采矿权[11]。
4.3 限制开采区
为规划期内对矿产资源开发利用活动实行一定限制的区域。如：地表饮用水源保护区的二级保护区和准保护区。区内严格控制采矿权的设置，新设采矿权应严格进行规划论证、审查。
4.4 禁止开采区
（1）靖定煤炭资源储备区：榆神矿区深部煤炭资源保护区。
（2）以及国家规定的其他禁止开采区域。
5 结语
榆林市又蕴藏着丰富的煤矿资源，是国内罕见、世界少有的能源矿产富集地。同时榆林地区又属于我国干旱、生态脆弱、水土流失和沙漠化严重的地区之一。大规模、高强度的煤矿等矿产资源开发活动已成为矿区最活跃、最主要的地质作用应力，成为加剧矿区地质环境变化的“催化剂”。而且榆林市是在地质、生态、环境等方面脆弱的地区，所以矿山资源毁损、地质灾害和环境污染等环境地质问题在矿山开发时间、空间上的重叠性、穿插性在榆林地区表现十分明显，多种环境问题交织叠加，相互影响将会对该地区自然环境和社会环境产生破坏性的后果。因此对矿产资源科学规划、合理开发是最大程度地减少、减轻矿业开发的负面影响的最佳途径，同时还应该注重地质灾害的监测和人工预防干预、矿山废弃物净化治理、土地复垦、生态恢复等问题。
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关键字：非煤矿山 采空区治理 地下开采
Abstract:：with the development of the industry, the present situation of the coal resources need to be more for less as we need to attack the problem, on the one hand, we should actively detecting development of coal resources, provide a strong reserve force for the supply of resources. However, on the other hand, due to coal mining engineering construction will be related to the change of geological condition, the destruction of the surrounding environment and their resource consumption in the process of mining. This paper is the coal mining under the mountain mining goaf governance issues discussed.
Key words: the coal mine underground mining goaf management
中图分类号：TD803文献标识码：A文章编号：我国经济的腾飞使得人们对物质生活开始有了新的追求，中国近20年来矿石开采量不断增加，每年从地下开采出约50亿吨矿石。煤炭的开采虽然能够为我国的经济发展做出巨大的贡献，但是随着人们认识的提高也发现煤炭的开采也给矿区甚至周边的环境带来了一定的影响。由于一些地方对采空区疏于及时有效的回填和注浆治理，使中国地下采空区面积越来越大。采空区改变与破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡，就会产生采空区塌陷等地质灾害。
一、采空区塌陷
采空区塌陷是因矿体(层)采空、覆岩破坏引起的。埋藏于地下的各种大小矿体被采动、掘空后，矿体上部覆岩的力学平衡就会被打破。在重力和应力作用下，便产生裂隙和断移，地下水乘虚而入，通过裂隙向采空区渗漏，这又加速了覆岩的破坏，引起岩层和地表移动，最终形成了采空塌陷区。
塌陷区不仅会导致地下水枯竭，耕地破坏，生态环境恶化，还会使当地房屋受损，道路地裂变形，高速公路、铁路、机场等重大工程以及城市建筑因处理采空区塌陷而增加建设难度和费用。此外，地表裂缝会为地下自然煤层提供充足氧气，地下煤火会使采空区顶板承压减弱，冒落加剧，地裂缝加宽、加长，最终形成“地裂—火区—地表裂陷”的恶性循环。
煤炭开采对煤炭矿区的影响
煤炭开采对煤炭矿区的影响可以分为四个方面的影响，也就是对地质环境，对土壤环境，对植被，对水文环境的影响。
2.1对地质环境的影响
对地质的影响主要是在对地质煤层的影响，导致岩层的不稳定儿时的山坡滑坡，塌陷等自然事故发生的频率增加。另外，还有由于目前煤矸石的处理方法不当而导致矸石山的稳定性普遍较差而发生崩塌的事故。
2.2对土壤环境的影响
采煤矿区的塌陷地对土壤的影响主要是由于煤炭地区地表的倾斜和拉伸的变形引起的。另外由于煤矸石中含有各种的重金属元素，这些金属会在雨水的淋溶下而进入土壤，这也会造成土壤的污染
2.3对植被环境的影响
煤炭开采矿区对森林植被的破坏主要在于矿山工业设施的建设、以及矸石堆放和矿区道路的修筑修还有矿区地面的塌陷等引起的。而土壤是植物生长的基础，当土壤收到污染时，同样会导致植被的损坏以及死亡。另外还由于煤炭开采矿区的基本建设以及生产人为的改变了土地养分的初始条件，也会使得植被生长量呈下降趋势。
2.4对水文环境的影响
煤炭矿区塌陷等事故的发生是与开采矿井疏干排水有关的，同时这会使的煤炭矿山开采地段的地下储水的构造发生变化，而导致地下的水位变化下降，进而使得井泉而干涸，这样而形成大面积的疏干漏斗。另外由于煤炭的矿坑水以及煤矸石淋溶水中含有Cr、F、As、Pb、Cd 等各种的微量元素，而对煤炭矿区周围的水资源产生了污染。
我国非煤矿山特别是众多小矿山，安全生产条件差，每年因事故死亡人数在世界最高，全国非煤矿山每年因事故死亡人数仅次于交通事故和煤矿安全事故，在各行业位居第三位，该如何实施非煤矿山地下开采采空区的治理及保护对策呢？
非煤矿山地下开采采空区的治理及保护对策
3.1建立健全的政策机制，并加以完善
在制定具有地方性的政策机制时，一定要以国家有关标准为指导，以有关法律条例为依据，以有关政策的引导、支持与鼓励为重要内容，始终保持走集中开发、合理利用、正确管理、节约优先的发展道路，有效建立与市场经济原则相适应的矿业运行政策与相应管理体系，给矿业循环经济的发展提供有利的内在机制与外部环境。在建立健全的矿业考核评价体系时，一定要充分发挥企业的主导作用，促进企业对组织结构的全面调整，突破各矿山企业之间单向形式的线性生产模式，以实现各企业之间能够共同分享并互换副产品，在很大程度上可以提高整个矿产资源的综合利用效率。同时还要强化企业的管理能力，有效完善各项激励与约束机制，始终施行节奖超罚原则，促进循环型企业的大力建设。
3.2对煤炭开采矿区土壤的治理
对土壤治理主要在于对重金属污染的治理。对重金属污染的治理首要的是生物吸附法也就是种植能够吸附重金属的生物。其次就是利用粘土矿物来钝化土壤中的重金属也就是“稀释”重金属以免重金属的集中而给土壤和水源带来破坏。最后也就是改良土壤，就是对土壤团粒结构、pH 值等理化性质的改良让土壤符合矿区的需要和发展。
3.3对矿区植被的选择
对矿区的环境改变，植树造林有着其重要的作用，不仅仅要是土壤使用植物生长，也要让植物适合土壤。所以在选择时要注意两点，首先那就是生态的实用性选择能够在煤矿区的酸碱度下适合生长的植物。其次就是选择植物要有抗逆性，也就是选择的植物要能够择具有一定的抗旱性、抗寒性、耐贫瘠、耐高温抗病等等。最后也就是植物的多样性，多样性的植物才是符合自然环境的需求能够达到自然环境的平衡而使得矿区的自然环境的协调和平衡。
3.4对矿区建造人为工程措施
要的工程措施主要从以下方面入手。其一，矿区固体废弃物拦挡工程，这是对矿区废物进行拦挡与防漏处理。其二，矿区坡面的排水工程，这是防止矿区废水对地表的冲刷。其三，矿区的边坡防护工程。这是对矿区的边坡的防护使得不至于由于矿区的开采而产生意外。其四，矿区土地整治工程。对矿区的土地进行整治和土地废物进行处理而提高矿区的土地使用率。其五，矿区的植被恢复工程。对矿区之内的各类面，而分别的去采取对应的措施，加速矿区的植被恢复，使得植被发挥出自己的作用。
3.5充填法的采用
充填法是把粉煤灰、露天矿、煤矸石和剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷区。这样一来废弃物得以有效治理，对保护环境有重大作用，被占用的部分可利用土地又有了可利用的空间，为下一步推进土地复垦工作奠定基础。经过对我国矿区塌陷土地的治理众多实践证明土地复垦和生态系统重建的几种常用的治理方法是挖深垫浅法、浅层平整法、借势利用法和排矸填充法等，通过上述方法的推行有利于实现造地迁村，从而解决受灾群体的住房问题。
3.6地下采空区新建建构筑物应注意问题
新建建筑物处于地下采空区时，应当采用钻探、地球物理勘探等技术提前对建筑物所在场地进行比较详尽的地基稳定性评价和岩土工程地质勘查，把地下采空区的具体情况查明，并以此为依据进行房屋的建筑结构设计，采取有效的结构措施和建筑措施，防治建筑物在建好后因地表变形而影响建筑物本身功能的发挥，治理的方法如灌注浆等。
结束语
通过以上的分析我们应当充分认识到采煤塌陷所造成的危害，各个煤矿必须要把“科学开采，有效防治”切实落实到位，对地表塌陷进行综合治理和合理开发，才能在保护矿区环境、保护地表和农民利益的基础上实现煤炭开采的可持续发展。
参考文献：
[1]李伟明;徐必根;采空区冲击灾害防治研究[J];矿业研究与开发;2009年03期
湖南省地质博物馆是全国最早建立的省级地质博物馆之一，是我省唯一的自然科学博物馆，拥有珍贵的馆藏、现代化的展览设施和雄厚的科研力量。该馆馆藏内容涵盖地质、土地、测绘三大方面，拥有大量珍贵而富有特色的藏品和先进展览设施，采用实物、模型、图表和声光电技术，生动形象地展示和解读各种神奇的地质作用与地质现象，堪称一座具有丰富科学内涵的科普殿堂。
科普宣传成绩显著
在文化强省战略指引下，湖南省地质博物馆在构建有特色的国土资源科普宣传体系方面，作出了积极的贡献。
目前，该馆定期举办面向社会公众的科普活动，公众参与度较高，如“世界地球日”、“全国土地日”、“测绘法宣传日”、“全国科技活动周”、“全国科普日・湖南开放日”及“国土资源各类夏令营”等。另外，不定期组织各类国土资源科普知识讲座、高峰论坛等，通过这些讲座和高峰论坛，互相交流、探讨，推动了科普和科研水平的提高。开馆一年来，已开展各类讲座13场，高峰论坛两场，2009年，湖南省地质博物馆被国土资源部授予“首批全国国土资源科普基地”称号。
该馆积极开发科普项目和科普产品，编辑出版了《中国国家地质公园丛书―张家界》、《带你游玩张家界》、《神奇的矿物会说话》、《寻龙记》等一批较优秀的科普书籍，其中《神奇的矿物会说话》荣获全国优秀国土资源科普作品。为提高全社会的国土资源知识的普及程度，积极加强与中小学联络和合作，开发适合青少年、幼儿参加的科普项目和科普产品，更好地普及国土资源相关知识。
在科研方面，凭借实力雄厚的科研团队，该馆还完成了《湖南省矿山地质环境保护与可持续发展对策研究》、《湖南省地质遗迹调查及旅游地质资源开发研究》等一批科研课题，发表学术论文两百多篇，荣获多项荣誉。
构建国土资源科普宣传体系
根据两型社会的主题思想，湖南省国土资源科普工作还有较大进一步完善的空间。国土资源科普应该整合各类相关资源，建立国土资源科普体系，形成稳定长效机制，保障国土资源科普在两型社会建设中的作用发挥。
2011年，湖南省国土资源厅在制定《湖南省国土资源“十二五”规划》时指出“要加快国土资源科技成果转化”，并对国土资源科普工作提出了目标，要求国土资源科普工作实施单位和部门“加强国土资源科普工作和科普基地建设，组织编写评选一批科普丛书和音像制品，推出一批国土资源科普活动精品，建立科普网络平台，构建全省特色鲜明的国土资源科普体系。”
[关键词]新疆成矿域 地质矿产 研究问题 分析
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-102-1
1引言
2008年8月第33届国际地质大会（IUGS，2008）在挪威首都奥斯陆召开，有来自全世界113个国家和地区的5925名代表参加了本次大会。本届国际地质大会明显关注了全世界各国科学家对中亚成矿域地质与矿产研究的成果，其中也包括中国学者对新疆地质矿产研究的成果（20篇相关研究论文）。本届国际地质大会还特别组织了七个有关中亚成矿域的专题会议以及有关中亚成矿域研究成果的报告，同时参与会议的国家学者人数有显著的上升和提交论文的数量也有明显增加。
中亚成矿域拥有的丰富矿产资源（包括能源），以及成矿域良好的勘查潜力，吸引来了除毗邻的国家之外的来自欧洲、北美和澳大利亚等国家和地区的科学家和矿业公司的参与投资和研究。中亚成矿域包括了新疆和内蒙古西部的我国广大地区，这些区域尤其是新疆成矿域已经成为我国现代矿业发展重要的基地。对新疆成矿域的研究和保护利用将具有重要的战略意义。因此我国也在“十一五”其间设立了对新疆成矿域研究的重点项目，并初步取得一些成果。
2新疆成矿域地质矿产研究中存在的科学问题
近几年来，对新疆地质与矿产的研究我国学者发表了大量学术论文，同时矿山企业在新疆勘查发现了大量新矿床。我国新疆的地理和资源优势是得天独厚的，并且所处区域为中亚成矿域的核心地区。对新疆地质与矿产的研究也在不断的深入。我国与周边相邻国家开展了国际合作研究，对新疆成矿域从整体上的研究奠定了良好的基础。虽然在国家“十一五”期间的科研项目中取得了一些初步的成果。但对于新疆地质与矿产的研究仍然存在一些关键性的科学问题。主要包括以下几个方面的研究：
（1）在全球地质构造体系内中亚成矿域的形成和演化所占的地位和作用；
（2）环巴尔喀什―西准噶尔成矿区域的地质背景：成矿域的斑岩型矿床和相关浅成低温热液型矿床的成矿环境是岛弧环境还是后碰撞环境；
（3）成吉斯―塔尔巴哈台山地质演化的过程，以及此过程对相关金属成矿作用的制约机制；
（4）广泛发育于天山和阿尔泰地区的韧性剪切带与区域构造演化的耦合以及对金成矿作用控制时限的问题：成矿流体为何会在中地壳的韧性剪切带汇聚；
（5）火山岩和次火山岩（晚古生代晚期的）中铜―金多金属矿集区形成和演化过程：破火山口驱动的岩浆热液或古热泉的活动形成了大型金矿；
（6）印支期地质过程对新疆成矿域的成矿意义以及地球动力学背景；
（7）中生代陆相盆地的演化以及能源资源形成的动力学过程。
对这些科学问题的探讨将与有助于对新疆成矿域地质研究的深入，并且能够在矿产资源勘查方面获得突破。
3新疆成矿域地质矿产研究的进展
与新疆成矿域的成岩成矿过程有关的是俯冲带流体作用。李光明等（2008） 对中哈萨克斯坦斑岩铜矿研究的总结表明早古生代斑岩铜矿的形成与岛弧演化的早阶段有关，而晚古生代斑岩铜矿的形成与晚泥盆世―二叠纪的火山岩浆弧有关。成吉斯―塔尔巴哈台成矿省一直延伸到新疆塔城地区，以及在塔城盆地发现了早二叠世铜矿化现象（朱永峰和徐新，2009）指示了新疆塔城地区具有重要的找矿勘探前景。透岩浆流体成矿理论认为：熔浆与含矿流体能够耦合成一个复杂的体系。然而（罗照华等，2008）熔浆与含矿流体耦合成的复杂体系能够在不同的演化阶段形成不同类型的矿床。对位于东准噶尔贝勒库都克锡矿带中的四个独立锡矿床进行了矿石的40Ar―39Ar同位素年代学研究，研究表明成矿作用发生在晚石炭世（唐红峰等，2009）。
近些年来，科学家对同位素年代学数据的不断积累，改变了我们对新疆成矿域地质演化的认识。例如：前寒武纪基底（之前所认为）出露区实质上是早古生代的岩浆岩。以及其他新证据的发现将原划归前寒武纪的温泉群重新确定为晚奥陶世的侵入体，并不是之前所认为的前寒武纪变质基底。出露于西天山吐拉苏盆地的大面积晚古生代火山―沉积岩地层确定为阿希和京希―伊尔曼德金矿赋矿的围岩。地质学家对中天山望峰―天格尔金矿研究证实了韧性剪切带的长期发育控制了金矿成矿的过程，同时该金矿的成矿作用不是发生在前人所认为的海西期，而是发生在印支期。可可托海伟晶岩3号脉边缘带获得的同位素年龄为220Ma，从而确定了阿尔泰含稀有金属伟晶岩形成时期不是前人所认为的海西期或者燕山期，而是印支期。通过地球化学特征的研究表明阿尔泰阿巴宫岩体形成于大陆岩浆弧环境，是由于陆壳物质部分熔融而形成的（刘锋等，2009）。柴风梅等（2009）依据阿尔泰南缘康布铁堡组的变质流纹岩的年龄（407―413Ma）以及对流纹岩的地球化学特征的研究，认为该区域的流纹岩是玄武质岩浆（与俯冲作用有关）底侵诱发下的地壳部分熔融物形成的。
仍然存在争议的问题是有关准噶尔板块古老的变质结晶基底是否存在。苏春乾等（2008）对沙尔德兰变质核杂岩（噶尔板块东南部的觉罗塔格构造带西段）进行了研究，作者认为准噶尔板块的基底是由觉罗塔格构造带的前震旦纪结晶基底和准噶尔板块东北部褶皱基底共同构成的。塔里木北缘兴地断裂带至少经历了四期地质构造演化，其深部存在一个中一新太古代和古元古代的基底（邓兴梁等，2008），双峰式火成岩测年数据证实，该区在820―800Ma发生过强烈的裂谷岩浆活动。
4小结
我国新疆的地理和资源优势是得天独厚的，并且所处区域为中亚成矿域的核心地区。随着国际社会对中亚成矿域研究的不断深入，会不断带动我国国内地质学家对新疆成矿域的不断研究。虽然近些年来，国内和国际对中亚成矿域的研究已经取得了一些初步的成果，但为了弄清楚成矿域资源的储量以及分布，还需要进行大量的研究分析。地质学家对本文提及到的科学问题的探讨将与有助于对新疆成矿域地质研究的深入，并且能够在矿产资源勘查方面获得突破。
参考文献
［关键词］洛坝矿床铅锌矿体深部边部资源前景
洛坝铅锌矿床位于甘肃省徽县柳林镇洛坝村境内，距徽县永宁镇21KM，属西成铅锌矿带五大矿床之一。该矿床历经近20年开采，已处于资源严重危机状态。为此，当前矿区深边部找矿刻不容缓，势在必行的工作。笔者在该矿床（陇南洛坝铅锌矿）从事生产探矿工作多年，经过对矿区控矿地质条件、成矿规律的调查研究，结合分析前人资料的基础上，对矿区深，边部铅锌矿的成矿预测区域及其资源前景进行了初步分析，为今后深边部找矿提供依据。
1、 区域地质概况
洛坝矿床位于秦岭褶皱系礼县一柞水海西冒地槽褶皱带中部,西成铅锌矿东端。地层主要出露泥盆系。少量三迭系，中、下侏罗系、第三系分布于矿田南部及西北部，与泥盆系断层或不整合接触。矿田内主要构造线呈东西向，以吴家山复式背斜为骨架，对地层和矿带的展布起主要控制作用。两翼次级褶皱发育，在背斜向东倾伏的东端发育有洛坝Ⅲ级背斜，与矿床密切相关。断裂构造发育，以东西向为主，其中以人土山-江洛断裂和黄渚关断裂规模最大。矿田内侵入岩发育，除少量海西期超基性岩脉外，均为印支期侵入岩，具有东多西少，北部以花岗闪长岩为主，南部以花岗岩为主的特征。洛坝铅锌矿床则产于其在矿田内出露的东段南接触带外侧，接触带蚀变明显，以角砾化和简单矽卡岩化为主。普遍经受区域浅变质作用。局部地段有热变质作用迭加，而矿田东端洛坝一带则构造动力作用强烈，使各类岩石普遍产生碎裂。
2. 矿区地质特征
矿区位于西成铅锌矿田东端，含矿地层为中泥盆统安家岔组焦沟层，呈狭长带状东西展布，平均出露宽度1000米左右。南邻三迭系，以人土山-江洛大断裂相隔，北部是沿黄渚关断裂侵入呈超覆状的糜署岭花岗闪长岩基。构造复杂，以东西向洛坝背斜及其两翼的走向断裂为主体。残坡积覆盖面积较大，基岩出露较差。
2.1矿区地层
洛坝矿区地层出露主要为中泥盆统安家岔组焦沟层上层（ D2a2-2），为滨海一浅海相细
区域地质矿产简图
碎岩及碳酸盐岩建造。另有少量呈断层接触的三迭系分布在矿区西南边缘。焦沟层上层（ D2a2-2）为矿区含矿层位，呈东西走向，贯穿并延至区外，构成洛坝背斜，两翼各向南（50°左右）、北（60°左右）倾斜。按岩石组合及含矿性不同，分为（ D2a2-2a）和（ D2a2-2b）两层，二者整合接触。下层（ D2a2-2a）分布于矿区中部，层厚大于500米（未见底），为洛坝背斜主体，是唯一的含矿层位。主矿体均赋存在北翼近转折端部位。岩石以微晶灰岩，生物碎屑灰岩为主，夹或局部与千枚岩类互层，上层（ D2a2-2b）出露于洛坝背斜的两翼，分别被两翼大断裂切割，岩性为千枚岩类夹薄层灰岩，不含矿。
2.2矿区构造
洛坝背斜属区域Ⅲ级构造，矿区唯一的矿区褶曲。轴线呈北东东-南西西向，并朝两端以小角度（5°-10°）倾伏。轴面上部向北中等倾斜（40°-60°），下部近于直立。核部及北翼近核部以微晶灰岩、生物灰岩为主。两翼的中、上层则以千枚岩类为主。两翼正常，但岩性不对称。层内小褶曲发育，在千枚岩中成组成群出现，形态协调，紧闭-舒缓状皆有，矿区内断层非常发育，仅区域形大断裂就有两条，呈南、北相向挟挤之势。再迭加后期不同规模的大、小断层，共同构成矿床及矿体特征的主要控制因素。在31线1060水平、39线1000m以下Ⅲ-2矿体出现倒转，矿体产状和形态发生变化。(见31线、39线剖面示意图)
2.3岩浆岩
印支期糜署岭花岗闪长岩基的南边缘已侵入到矿区北部，边界呈凹凸状超覆在含矿地层之上，按触带为侵入迭加断层（F1）的复合型。围岩蚀变明显，有角岩化及简单矽卡岩化等。岩脉较发育，以中－酸性为主，偶见基性岩脉，均有不同程度的铁碳酸盐化蚀变，
与围岩呈侵入接触，边缘相可见微细粒冷凝边，围岩亦受烘烤和硅化。大多分布在矿床南部 ，深浅部都有，顺层或切层产出。
2.4围岩蚀变
矿床围岩蚀变主要表现为硅化、铁白云石菱铁矿化、黄铁矿化和方解石化，前三种与矿体关系密切。
2.4.1硅化
31线、39线剖面示意图
交代状浅色石英岩，它形－细粒、晶粒干净明亮。交代黑灰色柱粒状石英，灰岩及化石等，形成不规则团斑状块体。有时可见少量萤石及辉锑矿化。岩石大多破碎成角砾状；晚期石英脉，充填岩石裂隙成不规则脉状，常伴有粗晶方解石团块。分布广泛。
2.4.2铁白云石菱铁矿化
主要发育在石英岩中，具多阶段特征。早期菱铁矿与黑灰色柱粒状石英岩同时生成，呈雪花点浸染状散布在石英岩内。后期呈不规则脉田状迭加在硅化作用中，与成矿关系极密切，是主要脉石矿物之一，菱铁矿常被铁白云石交代成假象
2.4.3黄铁矿化
半－自形立方晶体，中细粒碎裂结构，粒径一般1-2mm，常被闪锌矿、方铅矿穿插、交代。分布广泛，早世代的黄铁矿以微细球粒状和层纹状分布为特征；中晚时代的黄铁矿则为中-粗粒的脉状或团斑状。
3矿体地质特征
3.1矿体特征
受层间断裂构造控制，矿区内矿体形态复杂，后期横断裂对矿体破坏改造明显，致使矿体产状变化大，形态复杂，沿倾向、走向、矿体均具膨大窄缩，尖灭再现，尖灭侧现。矿体呈透镜状，豆夹状，不规则状等。矿体规模变化大，长一般数米至数十米，主矿体控制在百米以上，厚度变化大，一般在0.5m至数十米之间；矿体走向与主构造线一致，近东西向，倾向近南南东，倾角一般在20°-45°之间，局部大于45°
3.2矿石特征
3.2.1矿石类型及主要金属矿物
矿石矿物组成较为简单，有锌矿石、铅矿石、铅锌矿石，其中以铅锌矿石为主；按矿石氧化程度主要为硫化矿石。主要金属矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等，脉石矿物主要为石英，方解石及绢云母等。
3.2.2矿石结构、构造
矿石结构以自形、半自形结构为主，次为相嵌结构，交代残余结构；矿石构造主要为块状团、块状、浸染状、次为斑点状、斑杂状、角砾状构造。
3.2.3伴生有用组分
据测试查明，矿石中的银、镉含量均可达到工业综合利用的指标以上，矿段平均品位为银24.43克／吨；镉0.0186％，锗在个别矿体中也能综合利用，平均品位为0.001％。储量结构表明；矿区（39－21线）伴生银349642.75千克，达中型规模；镉2662.04吨，达大型规模；锗143.12吨，达中型规模。
3.3矿体赋存规律
矿体分布在洛坝背斜北翼及其近转折端部位。平面上，矿体呈向西、向南斜列排布；剖面上呈由浅到深，从北向南斜列。随着背斜轴由中部分别向东、西两端缓慢倾伏、矿体埋藏亦随之加深。大多数矿于1000米标高以上，且矿体延长都大于延深。(见表一)
3.4、矿体围岩及蚀变特征
矿体与围岩呈整合接触，围岩有千枚岩和灰岩两种。
千枚岩：是Ⅰ、Ⅲ号矿体群围岩之一，矿体上下盘均可出现。与矿体界线清楚。有绢云母及少量铁白云石、石英、方解石等组成， 各矿体地质特征一览表表1
千枚理发育，易剥离脱落，带有不同程度碳化或褪色蚀变；
灰岩：有不同程度硅化，常与石英岩间杂分布，岩石较完整，常有铁碳酸盐化、碳化。该类围岩数量较少。
4、矿床成因及找矿标志
4.1矿床成因
本矿床属热水沉积-改造型铅锌矿床，矿体群呈线性沿原断陷海槽展布，中泥盆世同生长大断裂及其所控制的沉积相是成矿的基础。伴随热液活动对矿体形成起到了迭加富集的改造作用。
4.2找矿标志
4.2.1地表的氧化铁帽、古采坑（硐）是本区及最直接的找矿标志。
4.2.2含矿地层及其岩性组合特征是本矿床及地区最主要的间接找矿标志。
4.2.3在普查找矿中，围岩蚀变是重要的找矿标志。
4.2.4西部41-45线矿体顶板以上150-300米左右有一层紫色砂质千枚岩层，比较稳定，沿走向地表已出露至西坡附近，可作为西部找矿标志层。
5. 深边部成矿预测区域的预测依据
5.1受层位和岩性控制，矿体主要分布在中泥盆统安家岔组焦沟段顶部生物灰岩与千枚岩之间，主要靠灰岩一侧。
5.2矿体夹与北部F1 断层和南部F2断层之间，顺东西向延伸是寻找含矿层的重要宏观标志。
5.3地表的氧化铁帽、古采坑（硐）是本区及最直接的找矿标志。
5.4中泥盆统安家岔组焦沟层上层岩性总体上是钙质绢云母千枚岩、粉砂质灰岩及粉砂岩互生。出露于洛坝背斜两翼，北翼多于南翼，层厚稳定，在无生物灰岩出露地段，可作为西部找矿标志层。
6、深边部成矿预测区域及资源前景分析
该矿床地质条件复杂，但在开采过程中已知矿体的深部或边部不断发现新的矿体，通过综合分析该矿区的地质数据，矿山开采情况及控矿地质条件，成矿规律等，可把洛坝铅锌矿床深部、边部划分为4个找矿预测区域。
6.1第一预测区域
在矿区深部，以往勘查工程没有控制到位，多数钻孔控制标高在1000 m水平。显然对深部控制程度不足。目前还没有一个钻孔能够穿透含矿层，矿体呈多层迭置，最深的ZK33－5孔仍停在第四层含矿灰岩中，如果以后矿床开采深度加大，有必要在深部寻找新的隐伏矿体。针对这种情况，该矿2006年在9#斜井1015水平21-23线之间以50×50的网度布置坑内钻KZ21-1、KZ21-3、KZ23-1、KZ23-3控制1000 m―806 m以下盲区，取得较好的探矿效果。从施工的坑内钻控制情况分析，不仅有灰岩内部矿体存在，而且还存在有灰岩和千枚岩接触部位矿体下延。如KZ23-3，在940水平见矿1m，品位为Pb 0.20%、Zn 2.6%,在918水平见矿3m,品位为Pb 0.99%、Zn 6.08%,在910水平见矿3 m,品位为Pb 0.51%、Zn 6.94%。从刚终孔的KZ25-5与KZ23-3相比较，灰岩内部矿化较好，取样化验情况正在进行中。从而分析该区域1000 m以下至800之间的空间上具有较大的找矿潜力，其资源前景可观。（见23线剖面图）
6.2第二预测区域
目前矿床开采区北部矿体下延部分未得到地质控制。以往地质勘查只控
23线剖面示意图
制了背斜轴部转折端部位。而现实际坑探工程控制矿体在北部的下延趋势是很明显的，这种趋势在31、33、35、37四条勘探线更加突出。如KZ35-3，在958水平见矿4m，品位为Pb 0.98%、Zn 3.84%,终孔标高910米，虽开采区北部958水平没有工程进入，但从31、33、35、37四条勘探线分析，开采区北部1000 m以下至800之间的空间上具有较大的找矿潜力，其资源前景可观。（见35线剖面图）
6.3第三预测区域
从现有资料分析，目前所有地质勘查均集中在背斜北翼转折端很少对南翼进行正式勘查探矿，这一方面和对成矿带的认识有关，另一方面和矿区南部F2断层有关。若洛坝矿区南部三叠系下部如果仍整和接触泥盆系安家岔组地层，则很接近背斜轴部。故今年在沙坝工区918水平47A线布置风险探矿工程CD47A（S）穿过F2断层后，设计坑内钻探工程进行探矿验证。目前该工程正在实施。
6.4第四预测区域
洛坝铅锌矿床呈南北狭窄，东西延伸的长带状，详查工作表明，东端18线和西端45线所控制的含矿层位均向外稳定延伸，因此沿矿床东、西两端是最有希望的找矿地段。建议在该区域布置少量物探及探槽工作进行验证。
结论
关键词：GPS辅助空中三角测量；精密单点定位；POS；精度
中图分类号：TN141文献标识码： A 文章编号：
测量工作在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段起着重要的保障作用，随着空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术的飞速发展，新型测绘仪器迅速出现与普及，使矿山测量在工作内容和技术方法等方面发生了深刻的变革。运用现代数字化测量技术进行矿山测量有助于提高矿山测量精度，降低测量工作劳动强度，提高矿山测量效率。
航空摄影测量技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验，较之传统的测图方法，利用航空摄影测量技术成图速度快、成本低、精度高，是一种应用极为广泛的测图方法。
精密单点定位技术的出现，为航空摄影提供了新的解决方案。目前国际服务组织所提供的精密星历和精密钟差的精度已经很高。随着接收机性能的不断改善，载波相位精度不断提高，以及大气改正模型和改正方法不断深入，为精密单点定位技术应用航空摄影中提供了可能性。[1]
本文以矿区大小比例尺地形图测绘生产为例，介绍了并进行基于精密单点定位的GPS/ POS辅助空中三角测量试验，分析并比较了空中三角测量方法的加密精度，得出了基于精密单点定位的GPS/ POS辅助摄影进行大小比例尺航测成图时新的像控布点、像控测量以及GPS/ POS辅助空中三角测量加密的方法。
1精密单点定位技术
精密单点定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差，以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值，采用非差模型进行精密单点定位。精密单点定位的优点在于在进行精密单点定位时，除能解算出测站坐标，同时解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数,这些结果可以满足不同层次用户的需要(如研究授时、电离层、接收机钟差、卫星钟差及地球自转等)。[1]
2GPS辅助空中三角测量的定义及方法
GPS辅助空中三角测量是利用GPS定位技术获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将GPS摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合平差，确定目标点位，并评定其质量的理论、技术和方法。[4]
3IMU/DGPS辅助航空摄影测量定义及方法
IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数，应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元（IMU，Inertial Measurement Unit）直接测定航摄仪的姿态参数，通过IMU, DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。
将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参与摄影测量区域网平差，获得更高精度的像片外方位元素成果。这种方法即IMU/DGPS辅助空中三角测量方法（国际上称Integrated Sensor Orientation，简称ISO）。[6]
4 试验及其结果分析
本文就以两个测区进行试验，试验1GSD为0.272m，相对航高为2000m，成图比例尺为1：25000，试验2 GSD为0.15m，相对航高为1100m，成图比例尺为1：2000，以试验在矿区基于精密单点定位技术的航空摄影测量方法成图的应用。
4.1 试验资料
试验1为了满足某矿区信息化管理的需求，为矿区决策、规划、普查、资源整合、开发、资料申报及建立矿区全区域地形图信息化管理数据库系统提供基础资料，某矿区实施全区域地形图信息化管理数据库系统-1:25000地形图航测成图工程。测区地处太行山南段与中条山北缘的结合部，地形复杂，地貌特征以山地为主。要保质保量的按时完成工程任务只有依靠科技创新，采用新技术，新方法和新装备才能解决常规测绘技术无法解决的难题。
在本工程航空摄影、像片控制测量、空中三角测量和调绘等环节中均采用了新技术。航空摄影时采用了先进的SWDC数码摄影系统；像片控制测量中同时采用了精密单点定位技术和似大地水准面模型两项新技术；空中三角测量使用GPS辅助空中三角测量等。
试验2为了保证某矿区更好的发展规划和数字地形图的现势性，建设成数字化、生态型、工业旅游型中国煤炭工业品牌矿井，为生产建设提供科学、可靠的基础数据，某矿区利用航测方法成1:2000地形图测绘工程，本工程采用新技术POS航摄技术。
4.2试验数据分析
为了分析利用精密单点定位技术进行GPS/POS辅助航空摄影测量方法所能达到的加密精度，通过试验和数码相机的固有优点，得出一些结论。图1为试验1的像控布点方案，图2为试验2的像控布点方案，表1列出了GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表，表2列出了光束法区域网平差精度统计表。
图1 试验1布点方案
图2 试验2布点方案
表1 GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表
表2 光束法区域网平差精度统计表
在GPS/POS辅助航空摄影时必须架设地面基准站，是需花费人力物力而且费时的工作，尤其是当测区范围较大,在带状管线项目中需要设置多个基准站时，作业难度相当大。此次精密单点定位技术与数码相机结合应用的成功探索，减少了航飞时基站布设的工作量。通过上述试验说明，在GPS/POS辅助航空摄影测量中，可以无需布设地面基准站。GPS/POS辅助航空摄影按照常规航空摄影技术规程进行摄影作业是可行的。
从表1、表2可以看出， GPS辅助光束法区域网平差与自检校光束法的结果是一致的。这表明,该测区的航摄资料是可用的,GPS摄站坐标的解算是正确的,利用该试验区来进行GPS辅助光束法平差的精度分析是值得信赖的。
采用现行几种航空摄影空中三角测量测量方法，加密点的精度均可满足所处地
形相应比例尺航测内业加密的精度要求。试验1、试验2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范》的规定。对于常规光束区域网平差来说精度主要取决于地面控制点的分布与间距，区域越大，所需的地面控制点越多，本次试验1分别布设了69个地面控制点；对于小比例尺成图GPS辅助空中三角测量测量而言只需在区域网的四角布设4个平高地面控制点，其不随区域网的大小而变化。对于GPS辅助空中三角测量测量从表1可以看出，随着地面控制点的减少，区域网平差的精度有所降低，当无地面控制点时尤为明显。所以，要达到测量规范所要求的精度，必须采用合理的地面控制方案；对于POS辅助空中三角测量测量来说，布点方案须经实验区确定，在试验2测区共计600平方公里共布设39个像控点（包括检测点），节省了80%的像控点，节约了60%的做像控费用。
由于精密单点定位所获取的摄站坐标还不能完全达到空中三角测量所需要的控
制点的精度要求，区域网平差中利用地面控制点进行强制的系统误差补偿是必不可少的，从表1可看出无地面控制的检查点的残差带有明显的系统误差。在区域的四角布设4个地面控制点被认为是一种可完全改正GPS系统漂移误差的实用方法。实际作业中，在区域的四角布设4个平高控制点是必要的，它们可用于GPS单点定位误差、WGS84系与国家统一坐标系不一致所引起的坐标变换误差以及测定空间偏移分量误差等系统误差的改正。从表1成1::25000地形图可以看出，未加入地面控制点时，GPS存在系统误差；加入地面控制点后，进行了GPS漂移改正，平差解算结果精度得以明显提高。[7]
本次试验中像控点测量采用GPS精密单点定位（PPP）技术与利用高精度似大
地水准面模型进行GPS高程测量的方式施测。采用PPP技术仅使用单台GPS接收机就可以精确确定点位位置，实现高精度定位导航的功能。单机作业，灵活机动，大大节约用户成本，定位精度不受作用距离的限制。
5 结语
通过上述试验可得出基于精密单点定位技术的GPS辅助及惯导航测技术在矿区成图中使用可节约了传统像片控制测量的作业成本,优化了传统空中三角测量加密工序的技术流程，缩短了航测成图周期，可高效、高质量的服务于矿区成图。精密单点定位技术在航测成图中的应用不仅改变了过去先航摄,接着外业象控测量,最后内业空中三角测量加密的工序流程,而且提高了精度,减少作业的工序提高了作业效率,并实现了无地面基站，为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。
目前精密单点定位技术还处于研究实验阶段，在航空摄影测量中的应用才刚刚开始，相信随着精密星历与精密钟差的进一步发展，精密单点定位算法进一步成熟化，将精密单点定位技术应用航空摄影中成为一种必然的趋势。
参 考 文 献
[1] 精密单点定位技术在辅助航空摄影中的应用研究[学位论文].中国地质大学硕士学位论文.
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关键词：GIS；滑坡；信息量法；危险性
中图分类号： P642 文献标识码： A
0前言
GIS是地理信息系统(Geographical Information System)的简称,利用计算机可实现对地理空间数据进行获取、管理、分析、存储、显示和模型化管理等功能。目前，已经广泛地应用于测量制图、矿山、交通、水利、农业、气象、土地、地质灾害等领域。国内GIS在地质灾害方面的应用起步较晚，直到 20 世纪 90 年代中后期，随着高等院校与科研院所将地理信息系统(GIS)技术全面引入滑坡区域评价[1-3]，使得GIS技术在地质灾害区划研究方面正得到快速发展，并且运用数学方法，例如统计分析法、模糊评判法、层次分析法、主成分分析法、神经网络法、信息量法和因子叠加法等，以 GIS 软件为技术平台实现地质灾害的危险性、易发性和风险评价系统研究。
地质灾害危险性评价是地质灾害评价工作的重点,可为地质灾害防治提供重要依据。本文基于陕西省地质灾害详细调查项目（洋县地质灾害详细调查）为依托，旨在详细掌握洋县地质灾害类型、分布规律、发育特征、形成条件等内容。在此基础上，利用GIS技术与数学方法模型相结合的方法完成对洋县地质灾害的危险性区划。通过研究对县域地质灾害危险性有更深入的了解，做到对未来灾害发生及危害程度有一定预见性和参考性，为政府决策对某区域进行地质灾害防治及减灾防治工作提供较为科学的依据。
1研究区基本情况
研究区位于汉中市东部，秦岭主脊南坡腹地紫柏山南麓，总面积3206km2,距市区约60km。区内属北亚热带向暖湿带过渡半湿润气候，全县年平均气温15.2℃，七月份最热，平均气温25.9℃，年均降水量803.29mm（2005―2012年），最多年降水量1178.7mm（2011年）。全区地势呈东北高陡，南部低平，地形地貌分中山、低山、丘陵、河谷阶地四大类型，中山区占据了洋县境内大部分版图，海拨超过1000m～1400m。
研究区出露地层以中新生代为主，分布于F1深大断裂以北、茅坪―秧田背斜以南地带，主要为下志留统、中泥盆统韩城沟组、石炭系变质岩（以片岩为主）。调查区南北两端分布大面积侵入岩，北部为华阳岩体，南部为汉南杂岩体。第四系广泛分布于汉江阶地和主要河谷。洋县位于汉中盆地东缘及秦岭、巴山接合处，跨越两个一级构造单元，秦岭地槽和杨子准地台。以金水～酉水断层为界（即控盆断裂东段），北部为地槽区，属南秦岭褶皱带，南部属杨子准地台。褶皱构造主要位于南秦岭褶皱带，构造线走向近东西，以复式背斜、向斜为主，岩层中小褶曲十分发育，断裂构造多为陡倾斜的走向断层。本次调查，确定地质灾害点124处。其中，滑坡119处，按滑坡的物质组成分类，堆积层滑坡108处，占滑坡总数的 90.76%；岩质滑坡11 处，占滑坡总数的0.24%。据统计研究区滑坡分布有明显的规律性，表现在不同地形地貌、地质构造、岩土体类型有明显差异：
（1）低山丘陵密集带
低山丘陵呈不对称的环形环绕洋县平川区，该区域地势较为平缓，坡面坡度多在10°-25°，个别灾点坡度小于10°，但粘性土（夹膨胀土）广泛分布，决定了滑坡灾害易发性。调查显示该区域共发育滑坡点54处，占灾害总数的43.5%。
（2）F1金水―酉水断裂密集带
该断裂走向为NE10°，断层两则岩石破碎强烈、角砾岩化、绿泥石化、浅变质比较发育，破碎带宽可达百米以上，沿线就有地质灾害点11处。
（3）茅坪～秧田倒转背斜密集带
滑坡分布与褶皱轴线呈一定的线性关系，在周边发育地质灾害约13处，占灾害总数的10.5%。
2信息量模型的建立及系统工作流程
2.1信息量法
信息量法是由信息论发展而来的一种评价预测方法。信息论是由C・E・Shannon创立的，他首先提出了信息概念及信息熵的数学表达。信息量法观点认为，滑坡产生与否与预测过程中所获取的信息的数量和质量有关，信息量越大，表明产生滑坡灾害发生的可能性越大[4,5]。滑坡现象受多种因素的影响，而不是单个因素上。因此，信息量法通过计算诸影响因素对地质体变形破坏所提供的信息量值叠加，作为预测的定量指标。其具体实现过程如下：
I (y，x1x2…xn)=log2 （1）
上式可进一步形成：
I (y，x1x2…xn) =I (y，x1)+I X1(y,x2)+…+I x1x2…xn-1(y，xn) （2）
式中：
I(y,x1,x2,…,xn)―――具体因素组合x1x2…xn对滑坡所提供的信息量。该项等于因素x1提供的信息量，加上因素x1确定后因素x2对滑坡灾害提供的信息量，直至xn对滑坡灾害提供的信息量。
在具体计算时，首先计算单因素（指标）x1对滑坡所提供的信息量。其总体概率用样本频率计算，即
I i= lg（3）
式中：S ------- 研究区已知滑坡单元总数；
N------- 研究区共有单元总数；
Si------- 某因素（指标）状态下，且已发生灾害的单元数；
Ni------- 某因素（指标）状态下单元数；
则计算某一单元在多因素组合下对滑坡所提供的信息总量为：
I = I i=lg （4）
式中：m ------- 为因素（指标）总数。
注：在GIS平台下，m状态则代表影响滑坡灾害的评价因子，具体表现为地形坡度、地形地貌类型、岩组类型、断层分布、水系分布等。
2.2系统工作流程
2.2.1前期预处理
（1）资料收集：充分搜集、研究和利用研究区已有的地质、水文地质、工程地质、灾害地质、水文、气象等与地质灾害相关资料。
（2）基础图件矢量化：对各种与预测有关的因子图层进行矢量化输入、存贮，利用GIS平台对矢量化图层进行分离、复合、栅格化等操作，分别得到岩土体分布图、地形坡度图、断层分布图、人类工程活动分布图等相关预测基础图件。如图1所示。
图1 滑坡灾害危险性评价系统工作流程图
2.2.2预测分析及区划成图
（1）单因素预测：在生成各影响因素图层和历史滑坡分布图的基础上，利用 GIS 空间分析功能，将历史滑坡分布图和各主要影响因素分布图进行叠加，并计算出单个因素的信息量。
（2）多因素预测：以各单因素叠加图层为基础，进一步对已具有信息量值的量化图层进行叠加运算分析，形成新的多因素的栅格叠加图，并计算出某一单元信息总量。
3研究区滑坡危险性区划
3.1因素选择
选择评价指标时，尽可能全面地考虑各种地质灾害发生的控制和影响因素，并尽量使各个因素具有相互独立性，同时，分清主要因素和诱发因素，敏感性因子和先决性因子。本次预测选择的评价指标包括：地形坡度、地形高差、岩组类型及有无断层分布等4个因素（见表1）。
表1研究区地质灾害危险性指标及来源
3.2单元格选取
GIS栅格运算是基于栅格单个像元的，如果各个因子图层的栅格像元大小不一致就没有办法进行栅格的叠加运算，所以必须对所有数据层进行统一的规范，即规定图层的有效范围、栅格单元的数目及大小等。
在进行地质灾害危险性评价单元格大小尺寸划分方面并未形成统一的见解[6]。因此，按照国土资源部地质环境司《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则，要求对县市行政区划图进行网格剖分时，栅格单元大小为1km×1km~3km×3km。经过研究发现，如果采用3km×3km的网格划分，单元尺寸过大，造成对地理特征的描述粗糙且不精确；而采用1km×1km划分，单元尺寸太小，数据量大，在GIS中运算速度很慢。因此，结合洋县地质灾害发育特征，地质灾害危险性区划采用单元格大小为2km×2km，将全县划分为803个基本单元。
3.3滑坡危险性区划实现过程
研究区滑坡危险性区划首先将1∶50000的地形等高线矢量化，通过Mapgis平台将研究区划分为网格大小为2km×2km的栅格图，然后在1∶50000地形图上实际量取获得地形坡度图。在历史滑坡分布图和工程地质图基础上，运用上述方法，生成栅格化的滑坡分布图（见图2）、地形高差图、岩土类型图及断层分布图。
由公式（3）可以看出S/N为研究区的地质灾害分布密度，为定值，所各单元信息量计算重点在于Si/Ni的比值，该值为地质灾害在各评价因子图层中的分布密度。Ni和Si的提取利用到MAPGIS6.7输入编辑和空间分析功能实现，并在Excel中利用公式进行计算。（见表2）。
表2信息量参数计算结果
根据单因素不同状态信息量的计算结果（表2），可知特殊类岩组发育、断裂构造发育区域对地质灾害发育起着明显的控制作用，信息量结果呈正值状态；而对于岩土工程特性差、构造不发育的区域信息量呈明显的负值状态，表明在该状态下不利于地质灾害的形成。
以各单因素叠加图层为基础，利用Mapgis空间分析功能实现各图层的叠加分析进一步对已具有信息量值的量化图层进行叠加运算分析，形成新的多因素的栅格叠加图。则每个网格既表明了地质灾害的分布状况、又涵盖各个因素对滑坡贡献的信息量值。滑坡灾害危险性区划可根据信息量的大小进行危险性分级并作出滑坡灾害危险性等级分布区划图（见图3）。
图2历史滑坡分布栅格图 图3地质灾害危险性区划图
4结论
本文选取洋县为研究区，采用信息量模型与信息量相结合的方法实现了地质灾害危险性评价，得到了洋县不同等级的地质灾害危险性的空间分布规律。从区划结果来看，洋县地质灾害高危险区位于洋县北部丘陵区和东部低山区，该区域粘性土（膨胀土）为地质灾害发育的重要因素。图2中红色及粉红色区域代表了地质灾害发育的潜在危险性，在进行土地利用或移民搬迁场址选择时，应该避让。
参考文献
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