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矿山灾害隐患点测绘与空间分布特征分析

作者

宁康杰 姜跃

身份证号 142732199302155634 身份证号 230621199702234839

引言:

矿山作为重要的资源供给地,同时也是高危生产场所,其灾害隐患点分布复杂且隐蔽,给安全管理带来巨大挑战。传统隐患排查方式受限于精度和效率,难以全面反映潜在风险。随着遥感与地理信息技术的发展,灾害隐患点的测绘与空间分布研究成为提升风险识别与防控水平的关键途径。通过科学揭示隐患点分布规律,不仅有助于把握矿山灾害的发生机理,还能为安全治理与精准预警提供有力支撑。

一、矿山灾害隐患点测绘的技术路径与方法选择

矿山灾害隐患点测绘是安全治理与风险预警的重要基础,其核心在于依托科学技术路径与合理方法实现隐患信息的精准采集与动态更新。传统人工巡查虽能识别部分表层隐患,但受限于效率低、覆盖面窄且受人为因素影响大,难以全面掌握灾害分布。随着技术进步,遥感影像、无人机航测、地面激光扫描等新方法被广泛应用,大幅提升了精度与时效性。尤其在地质复杂、开采强度大和环境扰动频繁的区域,这些技术有效弥补了传统手段的不足,为隐患排查与治理提供了更加可靠的数据支撑。

在测绘过程中,技术路径的科学构建至关重要。首先,需要结合遥感影像与无人机倾斜摄影技术,快速获取矿区地表形态与空间结构的整体信息,为灾害隐患点的初步识别提供宏观视角。随后,应利用地面三维激光扫描与全球定位系统,对重点隐患区域进行高精度定位与三维建模,从而准确反映隐患点的空间分布与几何特征。在此基础上,还需引入地理信息系统(GIS)平台,对多源数据进行整合与空间叠加分析,形成完整的隐患数据库和分布图层。该路径不仅实现了从宏观到微观、从平面到立体的综合测绘模式,也为后续的空间分布特征分析提供了坚实的数据基础。同时,合理利用空间统计学方法与地学建模技术,能够揭示隐患点在区域尺度上的聚集性与分异性,使隐患识别与空间规律分析相辅相成。

测绘方法的选择应充分考虑矿区的地理环境特征与灾害类型的多样性。例如,在滑坡、塌陷等地质灾害隐患点测绘中,遥感与无人机影像更能体现宏观地貌演变与隐患规模;在瓦斯突出、冒顶等地下灾害隐患测绘中,则需要借助地球物理探测、钻孔监测等手段获取地下空间的动态信息。多种技术方法的联合应用,能够最大限度提升灾害隐患点识别的全面性与准确性。通过构建系统化、分层次的技术路径,不仅可以实现矿山灾害隐患点的精细化测绘,还能为后续的风险评估、分布特征研究与防控措施制定提供科学支撑。

二、隐患点空间分布特征及规律性分析

矿山灾害隐患点的空间分布呈现出明显的非均衡性和复杂性,其形成机制不仅与矿区的地质构造条件密切相关,也受到开采活动强度、地表扰动程度以及环境演变等多重因素的影响。在不同矿区类型中,隐患点往往集中分布于断层发育带、岩层破碎区和采空区等地质条件脆弱部位。这些区域由于岩体结构松散、受力不均,极易发生塌陷、滑坡、冒顶等灾害。此外,矿山开采深度的不断加大和边坡角度的急剧变化,使得隐患点在垂向和水平方向上均呈现聚集趋势,表现出由点状分布向带状和片状扩展的空间特征。这种空间分布的不均衡性,提示在灾害防控中需要突出重点区域,避免风险管控的平均化。

在空间统计特征上,隐患点往往呈现聚集分布而非随机分布。通过最近邻指数、核密度估计及Moran’s I等方法的分析,可以发现隐患点具有明显的空间自相关性,高密度聚集区往往对应着地质条件复杂、资源开采强度大的区域。特别是在露天矿边坡、地下采空区及地表沉陷带,隐患点常形成多中心聚集,呈现出由局部高风险点向周边扩展的态势。这种规律表明,矿山灾害隐患具有明显的空间传导效应,若不及时治理,局部隐患可能演变为区域性灾害,进而导致系统性风险。在此过程中,空间分布特征分析不仅揭示了隐患点的集聚机制,还为预测潜在的灾害高风险区提供了科学依据。

进一步来看,隐患点的空间分布规律还体现出明显的区域差异性和分异性。受地质条件制约,北方煤矿区多以地表沉陷与瓦斯灾害为主,隐患点多集中于采空区与通风薄弱区;南方有色金属矿区则因岩体破碎和水文地质条件复杂,滑坡、泥石流等隐患点密度较高。不同区域隐患点的分布规律,决定了灾害治理措施需要因地制宜,不能简单套用统一模式。通过对空间分布特征与规律性的深入分析,不仅能够明确隐患点形成的主控因素,还能为灾害风险区划、预警模型构建及动态监测提供数据支撑,从而实现矿山灾害防控的科学化与精准化。

三、基于测绘与分布特征的灾害风险防控策略

基于矿山灾害隐患点的测绘成果与空间分布特征分析,制定科学的风险防控策略成为提升矿区安全水平的关键。测绘所获取的精细化空间数据不仅能够揭示隐患点的位置、规模与类型,还能为风险区划和隐患分级管理提供可靠依据。通过构建灾害隐患数据库和动态监测系统,可以实现隐患信息的实时更新和可视化呈现,从而为管理者提供决策支撑。特别是在隐患点高度聚集的区域,科学的空间数据分析能够提前识别潜在的高风险地带,推动风险防控由事后治理向事前预警转变,提升防控工作的主动性与前瞻性。

在具体防控策略中,应注重分区分类管理。对于集中分布的隐患点,可采取区域化的综合治理手段,如地质加固、边坡稳定处理、采空区回填等措施,降低大范围灾害发生的可能性;对于零散分布的隐患点,则应依托高精度测绘与GIS平台开展精细化治理,做到“一点一策”,避免治理资源浪费。同时,应结合空间分布特征进行差异化防控,例如在断层发育区重点加强地质监测,在沉陷带强化地表变形监测,在瓦斯高发区完善通风与气体监测体系。通过因地制宜的防控措施,不仅能够提升治理的有效性,还能最大限度降低灾害发生率。

风险防控还需依托智能化与信息化手段,推动矿山安全治理向智慧化发展。将测绘成果与物联网传感器、遥感监测和大数据分析相结合,能够构建矿山灾害风险动态监测与预警系统,实现对隐患点的连续跟踪和风险等级的实时评估。通过对隐患点空间分布规律的深入掌握,还可建立灾害风险预测模型,为管理者提供多维度的决策支持。最终,依托科学的测绘手段、合理的分布规律分析与精准的防控策略,可以有效提升矿山灾害防控的整体水平,推动矿区安全管理实现精细化、智能化和长效化发展。

结语:

矿山灾害隐患点测绘与空间分布特征分析,为提升矿区安全治理水平提供了科学路径。通过多源测绘技术获取高精度数据,揭示隐患点的分布规律与聚集特征,能够准确识别高风险区域,实现隐患从被动发现到主动预警的转变。不同区域隐患点分布存在显著差异,因而防控措施需突出针对性与差异化。依托信息化与智能化手段,可构建动态监测与风险评估体系,推动矿山安全管理的科学化与长效化。

参考文献:

[1]张娟.河南省嵩县典型露天矿山生态环境动态监测方法研究[D].河南理工大学,2021.DOI:10.27116/d.cnki.gjzgc.2021.000670.

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[3]马宁昕.西部寒区旱区废弃矿山地质灾害隐患排查与生态修复规划 [J].生态与资源,2025,(02):19-21.DOI:10.20260/j.cnki.styzy.2025.02.007.