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文档简介
前言一、任务的由来及编制目的(一)任务由来“内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿”属探转采新建矿山,根据《矿山地质环境保护规定》(国土资源部令第44号,自然资源部2019年07月16日第三次修正发布)的要求及相关法律法规和政策要求,探转采新建矿山需编制矿山地质环境保护与土地复垦方案、核定矿山地质环境治理基金,故本方案为新编。为了全面推进绿色矿山建设进程,实现全国矿产资源规划目标,内蒙古自治区人民政府印发了《内蒙古自治区绿色矿山建设方案》,自2018年6月,新建矿山全部达到绿色矿山建设要求,到2020年基本形成绿色矿山格局,2025年全区矿山均达到绿色矿山要求,不符合绿色矿山标准的矿山企业逐步退出市场。依照《内蒙古自治区绿色矿山建设要求》(非金属行业),矿山地质环境治理要依照《矿山地质环境保护与土地复垦方案》实施。2021年10月,赤峰金辰矿业有限公司委托中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队《赤峰金辰矿业有限公司宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》,以下简称《矿山地质环境保护与土地复垦方案》。二、编制目的通过开展《内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》编制工作的目的是实现矿产资源开发与矿山生态环境保护协调发展,提高矿产资源开发利用效率,避免和减少矿区生态环境破坏和污染。同时为自然资源主管部门颁发采矿许可证、矿业权人转让、变更、延续矿权,实施环境基金制度,监督、管理矿山环境保护与治理实施情况提供科学依据。具体任务如下:1、收集矿区气象、水文、地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质、工程地质、环境地质条件资料,调查、阐明矿区建设中土地、植被资源占用和破坏,地下水含水层破坏、地形地貌景观和地质遗迹破坏以及矿山地质灾害等问题。2、分析矿区存在的矿山地质环境问题的发育程度、表现特征和成因,对各种环境问题、人员、财产、环境、资源及重要建设工程、设施的危害与影响程度进行分析,对矿山地质环境问题进行现状评估。3、根据《内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿产资源开发利用方案》,结合矿区地质环境条件,预测矿业活动可能产生、加剧的矿山地质环境问题和矿山建设遭受地质灾害的危险性,并对其发展趋势、危害对象、影响程度进行分析论证和预测评估。4、根据调查和预测结果,分别统计确定已损毁和拟损毁土地的复垦面积,并根据各类土地的损毁时间、损毁性质和损毁程度,规划损毁土地复垦后的利用目标、方向和复垦时间,提出土地复垦技术要求、复垦工艺及复垦工程,计算复垦工程量。5、根据矿山地质环境影响评估、复垦结果,进行矿山地质环境保护与恢复治理分区,制定矿山地质环境治理方案,提出相应的矿山地质环境治理工程内容、技术方法和措施。根据治理工作量,进行矿山地质环境治理方案费用估算。二、方案编制工作概况中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队在接受委托后,收集了与矿区相关的自然地理、地形地质、环境地质和水文地质等资料,对内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿进行了初步了解。于2021年10月28日组织技术人员至矿山开展了现状调查,主要调查内容包括矿区内土地利用类型、植被生长情况、土壤特征、地形地貌特征、现状矿山生产情况、《开发利用方案》设计工程单元具体位置等。野外调查以1:2000地形地质图为底图,在RTK坐标测量模式下,采用极值坐标法,定测单元位置和高程,相对于邻近图根点位误差最小为±0.05m;最大为±0.08m。高程中误差最小为±0.03m;最大为±0.09m,工程点收测的点位精度完全满足测量要求。并做了简单素描、记录和拍照录像。矿山实地调查完毕后,至附近的村庄走访了当地村民,了解了矿区周边矿山分布情况及当地自然地理概况、对于矿山地质环境治理的意见等。矿山现状调查完毕后,与矿方沟通了有关该矿具体治理工程问题。在此基础上编赤峰金辰矿业有限公司宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿工作量统计一览表工作内容单位工作量调查面积km21.7调查路线长度km3.3地形地貌调查点点13地质环境点个20照片张145视频秒240测量点个150寻访村民名2三、方案编制的依据主要以国家、地方现行的有关法律、法规、技术规程以及矿山立项、工程技术文件为依据。主要包括:1、法律、法规(1)《中华人民共和国矿产资源法》(2009年8月27日修正);(2)《中华人民共和国土地管理法》(2004年8月修订);(3)《中华人民共和国环境保护法》(2014年4月修订);(4)《地质灾害防治条例》(2004年3月国务院394号令);(5)《矿山地质环境保护规定》(自然资源部2019年07月16日第三次修正,中华人民共和国自然资源部令第5号);(6)《内蒙古自治区地质环境保护条例》(202年6月修定);(7)《土地复垦条例》(2011年国务院令第592#);2、规范规程(1)《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011);(2)《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求(2015年5月,内蒙古自治区国土资源厅);(3)《地质灾害危险性评估规范》(DZ/T0286-2015);(4)《土地复垦质量控制标准》(TD/T1036-2013);(5)《土地复垦方案编制规程》(TD/T1031-2011);(6)《土地复垦方案编制规程》(TD/T1031.4-2011);(7)《土地利用现状分类》(GB/T21010);(8)内蒙古自治区矿山土地复垦专篇编制技术要求(2013年4月)(9)《内蒙古自治区矿山地质环境治理工程验收标准》内国土资发(2013)124号。(10)《矿区水文地质工程地质勘查规范》(GB/12719-2021)。(11)关于印发《内蒙古自治区绿色矿山建设要求》的通知(内国土资字[2018]191);(12)《内蒙古自治区人民政府关于印发自治区绿色矿山建设方案的通知》(内政发[2020]18号)。(13)《内蒙古自治区矿山地质环境治理工程预算定额标准(试行)》(2013年5月内蒙古自治区国土资源厅、内蒙古自治区财政厅)。3、有关资料(1)2019年11月,内蒙古物华天宝矿物资源有限公司编制的《内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿勘探报》(内自然资储备字[2020]53号);(2)2021年7月,内辽宁百源工程技术有限公司编制的《内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿产资源开发利用方案》(赤自然资评审字(2021)第004号);(3)1:1万土地利用现状图:K50G063075。4、合同依据《内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》编制委托书。四、方案的适用年限内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿属探转采新建矿山,《开发利用方案》设计生产规模为荒料产量10×104m3/a,花岗岩碎石生产规模为40×104m3/a,总服务年限12年。考虑到矿山在服务年限期满后矿山环境治理及管护时限需2年的时间,确定本《矿山地质环境保护与土地复垦方案》总体规划年限为14年,即从2022年1月1日至2035年12月31日。本《矿山地质环境保护与土地复垦方案》适用年限为5年,即从2022年1月1日至2026年12月31日,自此根据矿山实际地质环境及生产情况,每五年修编一次该《矿山地质环境保护与土地复垦方案》。在本方案的规划期内,采矿权人变更矿山时,应重新编制本《矿山地质环境保护与土地复垦方案》,本《矿山地质环境保护与土地复垦方案》编制基准期为2021年7月。第一章矿山基本情况及自然概况第一节矿山概况一、地理位置内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿位于宁城县右北平镇河洛堡村北约1.0km处,行政区划隶属宁城县右北平镇(原甸子镇)管辖,地理极值坐标为:东经:118°39′47″~118°41′13″北纬:41°23′51″~41°24′31″矿区北东距宁城县政府所在地天义镇约59km,北东距右北平镇约13km,东距省道S207及国道G306分别为14km、46km,南距县道X232约1.2km.。经调查矿区省道S505线可视范围之内,矿区与高速公路及省道之间均有柏油路相通,交通较为便利,见图1-1交通位置图。二、矿山简介内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿为探转采新建矿山,2021年6月21日,赤峰市自然资源局为赤峰金辰矿业有限公司划定矿区范围《划定矿区范围批复》(赤自然资采划字[2021]002号),矿山名称为:内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿,划定的矿区范围由10个拐点圈定(见表1-1),矿区面积0.908km2,开采深度为“1022m~775m标高”。表1-1划定矿区范围拐点坐标表拐点编号2000国家大地坐标系(3°带)平面直角坐标(3°带)地理坐标XY东经北纬(1)4586781.070040388226.2100118°39′47.6280″41°24′29.8908″(2)4586781.070040389716.1900118°40′51.7620″41°24′30.4324″(3)4586561.100040389716.1900118°40′51.9060″41°24′23.5097″(4)4586561.100040389466.2100118°40′41.1456″41°24′23.5912″(5)4586101.090040389466.2000118°40′41.3743″41°24′08.3325″(6)4586101.090040389716.2000118°40′52.2039″41°24′08.4508″(7)4585796.090040389716.1900118°40′52.4100″41°23′58.4430″(8)4585796.090040389116.1900118°40′26.4873″41°23′58.3464″(9)4586296.090040389116..2000118°40′26.2560″41°24′14.4196″(10)4586296.090040388226.1900118°39′47.9484″41°24′14.1786″矿区面积0.908km2,标高:1022m~775m图1-1交通位置图三、矿山开采历史与现状1、矿山开采历史内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿为探转采新建矿山,经现场核实,矿区范围内只存在前期探矿形成的钻机平台及矿区道路。划定矿区范围内共圈定3条矿体K1、K2及K3。2、矿山开采现状根据现场调查,矿山尚未基建,未进行开采,矿区范围内只存在前期探矿形成的钻机平台、废弃场地及矿区道路。钻机平台(ZJPT1~ZIPT8):位于矿区西部及东部,占地面积607m2。废弃场地:位于矿区北部,占地面积157m2。矿区道路:通往现状其他单元,破坏面积7285m2。其中矿区北侧为宁城县甸子镇大宝村建筑用花岗岩矿,该矿山由西向东进行开采,目前采坑已邻近本矿区北侧边界,治理权属为宁城县甸子镇大宝村建筑用花岗岩矿。矿区东侧紧邻宁城县宝明石业有限责任公司碎石矿,以上相邻矿山环境治理单元权属、界限明晰,无争议。矿山现状工程布局见图1-2。图1-2现状工程布局图四、相邻矿山分布与开采情况根据资料收集及现场调查,内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿区周边3km范围共有10个采矿权,环境治理单元权属、界限明晰,无争议及地质环境问题纠纷。图1-3相邻矿权分布图表1-2相邻矿权基本信息表采矿权人矿山名称许可证号开采矿种开采方式生产规模面积(km2)赤峰市峰源石业有限责任公司宁城县甸子镇大宝村建筑用花岗岩C1504002017017130144133建筑用花岗岩露天开采5×104m3/年0.206km3宁城县浩瀚石材有限公司宁城县浩瀚石材有限公司采石厂C1504002009087120032664建筑用石料(凝灰岩)露天开采0.3×104m3/年0.18km3宁城县宝明石业有限责任公司宁城县宝明石业有限责任公司碎石矿C1504002010027120056671花岗岩露天开采3×104m3/年0.04km3内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院宁城县头道营子硅石矿C1504002015097130139615石英岩地下开采6×104t/年0.912km3宁城兴旺家齐球团厂宁城兴旺家齐球团厂铁矿C1500002009072120028072铁矿地下开采4.8×104t/年1.2498km3赤峰市君林实业有限公司宁城县甸子河洛堡村建筑用石料C1504002015037130138011花岗岩露天开采4×104m3/年0.2883km3宁城县鑫源铁矿宁城县鑫源铁矿霍家沟矿区C1500002011112110120499铁矿地下开采25×104t/年1.974km3宁城县建罕矿业有限责任公司宁城县建罕矿业有限责任公司铁矿C1500002011012110103881铁矿露天/地下开采6×104t/年2.9379km3宁城县金泰矿业有限公司宁城县东北沟铁矿/铁矿地下开采30×104t/年3.869km3宁城县宏宇矿业有限公司宁城县宏宇矿业有限公司宁城县下窝铺矿区铁矿/铁矿地下开采30×104t/年5.152km3五、矿山开发利用方案概述本《矿山地质环境保护与土地复垦方案》主要依据2021年7月由辽宁百源工程技术有限公司编制的《内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿产资源开发利用方案》(赤自然资评审字(2021)第004号),对其概述如下:1、资源储量截止2019年10月31日,宁城县河落堡矿区共查明饰面石材用花岗岩矿(探明+控制+推断)矿石量815×104m3,荒料量174×104m3。其中:探明的资源量矿石量87×104m3,荒料量19×104m3;控制资源量矿石量386×104m3,荒料量82×104m3;推断资源量矿石量342×104m3,荒料量73×104m3。经计算,《开发利用方案》采用的资源储量(探明+控制+推断)矿石量582×104m3,荒料量125×104m3,平均理论荒料率21.48%。推荐开采回采率95%,则设计可采资源储量矿石量为553×104m3,荒料量119×104m3(详见表1-3)。表1-3《开发利用方案》采用资源储量计算结果表类型编码查明保有资源储量矿石量(104m3)荒料量(104m3)利用系数采用资源储量矿石量(104m3)荒料量(104m3)理论荒料率(%)探明59131591322.03控制3146713146721.34推断261560.82094521.53Σ63413658212521.482、建设规模、服务年限及产品方案《开发利用方案》设计推荐矿山建设规模为荒料产量10×104m3/a(其中一采区K1号矿体荒料产量5×104m3/a,二采区K2号矿体荒料产量3×104m3/a,三采区K3号矿体荒料产量2×104m3/a);本矿山荒料率约21.5%,剩余78.5%边角料可加工成花岗岩碎石,花岗岩碎石生产规模为40×104m3/a。矿山采用年工作300天,每天2班,每班8小时。产品方案为饰面花岗岩板材及花岗岩碎石。矿山总开采服务年限为12年。3、矿区开发总体规划矿区内共圈定了3条饰面石材用花岗岩矿体,编号分别为K1、K2、K3矿体,其中K1矿体位于矿区北东部,K2矿体位于矿区北西部,东距K1矿体约680m,K3位于矿区南东部,北距K1矿体450m。由于矿区内的3条矿体相距较远,《开发利用方案》推荐将其划分为3个采区,其中K1号矿体为一采区,K2号矿体为二采区,K3号矿体为三采区。根据各采区保有矿体资源储量情况分析,单独开采任一采区均不能满足10×104m3/a的生产规模要求,故推荐三个采区同时开采。其中K1号矿体荒料产量5×104m3/a,K2号矿体荒料产量3×104m3/a,K3号矿体荒料产量2×104m3/a。图1-4矿体分布、采区分布关系图4、矿床开采(1)开采方式:矿体均呈顺山坡展布,形态规则,产状稳定,矿体厚度较大,埋藏较浅。根据矿体特征及赋存条件,结合地表地形条件,采用露天开采方式。(2)开采顺序:矿体采用由地表开始逐层自上而下的下行式开采。在垂直延伸方向上首先掘进出入沟,然后开挖开段沟;在水平方向上由开段沟向两侧或一侧扩帮(剥离和采矿),采掘工作面(阶段)沿矿体走向推进。(3)采矿方法:水平台阶分层采矿方法。(4)开采工艺:采用圆盘锯机械切割与金刚石绳锯联合切割分离法,荒料开采工艺为:切割→分离→叉装→运输→清理场地等五个工序。(5)采矿回采率及贫化率:矿石回采率95%。5、开拓运输方案根据矿体赋存条件,推荐采用公路运输开拓,道路宽度为8m,综合坡度为8%。三个采坑开拓坑线均采用直线式布置。露天采场荒料推荐采用叉车+平板车运输,废石采用装载机装车,自卸式汽车运输。荒料直接运输到采矿工业及矿石加工场地加工,废石运至废石场。表1-4露天境界特征表项目名称单位露天境界特征值K1号矿体K2号矿体K3号矿体采场标高最高m101510581105露天底m775950950封闭圈m835990990深凹部分深度m604040地表尺寸最大长度m508358360最大宽度m310240250露天底部尺寸最大长度m286250262最小宽度m110159120最终边坡角最大°565863最小°535454运输道路宽度m8最小转弯半径m7.5开采台阶高度m10分层高度m2最终台阶高度m20分层台阶坡面角90(或与节理、裂隙角一致)最终台阶坡面角°70境界内矿石量×104m3306150126境界内岩石量×104m31287856平均剥采比m3/m30.420.520.50境界内矿岩总量×104m34342281826、露天采场运输采用FDM766T-28轮式叉车将荒料装入40t平板汽车运往采矿工业及矿石加工场地。矿区内开采荒料产生废石及废石推荐采用ZL50轮式装载机配合PC300型挖掘机,装入40t自卸汽车运输至废石场排弃。7、阶段高度及坡面角的确定开采台阶高10m,最终台阶坡面角70°,并段后台阶高度20m;运输平台宽度8m,安全平台宽6m,清扫平台宽6m,每隔两个安全平台设一个清扫平台。设计最终边坡角38~59°,平均为48°。8、边坡稳定性分析本矿山边坡安全稳定系数K=1.5,边坡总体是稳定的。矿山在开采过程中,应根据矿体的具体赋存状态调整采场结构参数,并加强对围岩稳定性及构造带的监测和研究,留足安全、清扫平台,防止边坡垮塌。生产中要严格贯彻“采剥并举、剥离先行”原则,确保矿山投产后持续稳定生产。9、防治水方案开发方案拟在加工场地及办公生活区、废石场的上游设截水沟,引导雨季时地表水向废石场以外排放。推荐截水沟断面为等腰梯形(坡度2:1),尺寸为B×H=(上口1.0m,下底0.5m×0.5m),最小坡度i=0.3%。山坡露天开采,雨季采场内积水可通过各平台水沟以自流方式排出采场之外;深凹露天开采,采用集中排水方式,在最下一个生产台阶掘简易汇水坑,利用排水泵一段排至地表蓄水池。一采区K1矿体露天采场排水选择D125-25×8型号水泵三台(1工1备1检修),最大涌水时2台水泵同时启动;排水管路选用两条φ159×4.5mm型无缝钢管,一工一备,沿露天采场南东段总出入沟附近帮坡铺设,并用闸阀将其相互连接,使用任何一台泵可通过任一条排水管排水。二采区K2矿体露天采场排水选择D125-25×8型号水泵三台(1工1备1检修),最大涌水时2台水泵同时启动;排水管路选用两条φ159×4.5mm型无缝钢管,一工一备,沿露天采场西段总出入沟附近帮坡铺设,并用闸阀将其相互连接,使用任何一台泵可通过任一条排水管排水。三采区K3矿体露天采场排水选择D125-25×8型号水泵三台(1工1备1检修),最大涌水时2台水泵同时启动;排水管路选用两条φ159×4.5mm型无缝钢管,一工一备,沿露天采场西段总出入沟附近帮坡铺设,并用闸阀将其相互连接,使用任何一台泵可通过任一条排水管排水。10、矿山固体废弃物和废水的排放量及处置情况(1)固体废弃物生产期间排弃固体废弃物包括采矿产出的废石废渣及生活垃圾。矿区平均剥采比为3.1m3/m3,剥离废石量为209.4×104m3,剥离的废石运到拟建废石场内集中分层堆放,堆置范围小,不会构成危害。废石中不含放射性物质和其它有害物质,不会对周围环境造成危害。生产生活垃圾量较小,进行集中堆放。(2)废水矿山生产中排出的废水主要为采场内涌水和生活污水。露天采场内排出的地下水仅含固体颗粒物,水质与当地农业生产抽取的地下水一致,可用于绿化或道路降尘等,不会对周围环境造成危害。生活污水主要为生活废水及排泄物,排放生活污水量小。生活污水的主要污染因子是COD、BOD5、SS,无有害污染物,生活污水排放量小,成分简单,经简单处理后可用于矿区绿化或道路降尘。(3)废气矿岩切割会产生粉尘,道路运输也会引起粉尘。由于废气中含有有害气体少,矿山又为露天开采,粉尘和炮烟进入大气稀释后,对环境影响不大。11、工程布局《开发利用方案》设计工程布局见图1-4,各单元简述如下:拟建1#露天采场,位于矿区北东侧,面积116978m2;拟建2#露天采场,位于矿区北西侧,面积71895m2;拟建3#露天采场,位于矿区南东侧,面积83503m2;拟建1#废石场,位于矿区外,拟建1#露天采场东侧,面积39490m2;拟建2#废石场,位于矿区外,拟建2#露天采场南侧,面积12998m2;拟建3#废石场,位于矿区外,拟建1#露天采场南侧,面积23813m2;拟建矿石加工场,位于矿区外南部,面积10983m2;拟建办公生活区,位于拟建矿石加工场西侧,面积1830m2;图1-5《开发利用方案》设计工程布局图第二节矿区自然概况一、气象水文1、气象矿区属半干旱大陆性气候,具有冬季寒冷,夏季炎热,春秋多风的特点,全年温度变化大。根据宁城县近十年气象站资料,该区年最高温度达38.7℃,最低温度达-27℃,年平均气温3℃左右。年降水量不大,多集中在7~9月份,年降水量370~510mm,年均降水量440mm,年蒸发量1358.0~2367.5mm,年均蒸发量1855mm。年日照为3000-3200小时,春秋季多风,以西北风为主,最大风速2.4m/s。每年11月至翌年4月为冰冻期,最大冻土深度2.0m,无霜期135天。表1-5宁城县2011~2020年平均气象资料统计表2011201220132014201520162017201820192020降雨量509.30482.10426.10370.00392.30508.40510.00507.56501.28431.54蒸发量1368.201385.102063.402027.201596.802367.501620.002018.231851.262067.50图1-6宁城县2011~2020年平均气象资料统计图2、水文矿区内无地表水体,雨季通过沟谷汇流形成短暂积水由北向南排出矿区,最终流向矿区南侧的排泄河流黑里河,其他季节地表无水。黑里河属西辽河水系老哈河流域只要支流之一,老哈河为常年性河流,最大流速3.5m/s,流量随枯丰水期变化而变化,发源于河北省平泉县境内的七老图山,呈南西向北东流经矿区东侧13km处,对矿区无直接影响,是矿区地表水的排泄区,最终汇入老哈河流域。黑里河是距离矿区最近的季节性河流,位于矿区南部300m处,全长120km,由西向东最终汇入老哈河。矿区南西侧1.5km为打虎石水库,地表水排泄至南侧黑里河,与打虎石水库关系不密切。二、土壤矿内土壤类型为褐土,土壤质地为轻壤,土质较疏松,土壤团聚化程度不高,多呈颗粒状或块状,结构性差。土壤有机质含量较低,为碱性土,土层厚度一般0.8~15m,见照片1-1。照片1-1矿区土壤三、植被矿区植被较发育,多为低矮灌木及山杏树,阴坡可见松树林立;草针茅照片1-2矿区植被四、社会经济概况该区以农业为主,牧业为辅,当地人口较为密集,主要为汉族和蒙古族,劳动力相对充足。当地经济不发达,农业以种植玉米、谷类为主,牧业以饲养牛羊为主。本区矿产资源主要为金、铜、铅锌等金属矿及石材、萤石等非金属矿产,近几年建筑业、采矿业、生态旅游及餐饮服务业发展较快,对发展地方经济起到了促进作用。矿区供电:矿山用电来自右北平镇35kv变电所,工业用电10kv高压线已通至矿区。矿区供水:矿山生活用水水源地为矿区东部大宝村的机电井,涌水量150m3/d,可满足生活、生产用水需要。通讯网络已经覆盖矿区,通讯方便。第三节前期治理情况内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿属探转采新建矿山,未曾编制过综合治理方案及分期治理方案,且尚未实施过任何治理工程,前期探矿过程中,施工钻孔随即进行了回填、封堵,仅场地地形地貌景观与周围自然景象有所不同。平台1平台2平台3平台4平台5平台6平台7平台8照片1-1前期施工钻机平台
第二章矿山地质环境背景第一节地形地貌一、地形矿区属低山区,矿区整体地势北高南低,最高点位于矿区中北边部,海拔高程1092.21m,最低点位于矿区东南部,海拔高程661.90m,为当地最低侵蚀基准面,相对高差430.31m,地形起伏较大,地形坡度约5°~40°。二、地貌矿区属低山地貌,包括中低山和沟谷微地貌。低山地貌:山脊呈线性,地形坡度较陡,岩石裸露。坡麓地带多被第四系风积砂覆盖,植被不发育(照片2-1)。沟谷微地貌:矿区东北沟谷较发育,且沟谷源头及两侧多发育冲沟,沟断面呈宽展“V”字型,沟宽一般1—9m,深度一般为2-11m,坡角一般为60°~75°,纵坡降5.2%。沟谷上游及两侧基岩裸露,植被较发育,谷底岩性主要堆积物多为坡、洪积碎石、亚砂土,沟谷内未见滑坡、崩塌、泥石流堆积物。照片2-1低山及沟谷第二节地层岩性一、地层(一)太古界鞍山群长青组上段(Arch2)仅在矿区西部分布,出露范围较小,地层总体走向北西,倾向南西,倾角65°~73°,矿区内岩性为斜长角闪片麻岩。斜长角闪片麻岩(Phg):灰绿—灰黑色,柱粒变晶结构,以块状构造为主,局部见片麻状构造及变余碎屑结构。粒度0.5~1.5mm,岩石主要由角闪石和斜长石组成,彼此紧密镶嵌,角闪石呈柱粒状变晶,黄绿色,少数退变生成黑云母及方解石等;斜长石颗粒局部被明显拉长,形成定向排列。(二)第四系全新统(Qh)主要分布在区内东西两侧近南北向的山间沟谷内,受地势影响,沟内侵蚀切割严重,沟口地势平缓,岩性主要为腐殖土、中细砂、卵砾石层及残坡积堆积物,厚度0.8~15m。二、岩浆岩矿区内大面积出露白垩纪中细粒二长花岗岩(Kηγ)、不等粒黑云母花岗岩(Kγβ)以及中—酸性脉岩。1、白垩纪中细粒二长花岗岩(Kηγ)在矿区内广泛出露,呈岩墙状产出。岩石新鲜面呈灰白—浅肉红色,中细粒花岗结构,块状构造。矿物成分以钾长石、斜长石为主,半自形板状,粒径1.5~5mm;石英呈他形粒状,粒径1~2mm;黑云母呈片状,含量较少。中细粒二长花岗岩与南部黑云母花岗岩界限不明显,前者颜色较浅,黑云母含量较低,呈过渡相,为矿区饰面石材用花岗岩矿赋矿岩体。2、白垩纪中粒黑云母花岗岩(Kγβ)在矿区南部出露,呈岩株状产出。岩石新鲜面呈灰白—浅肉红色,不等粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分有长石、石英及黑云母,岩石局部可见硅化。3、脉岩矿区内脉岩较发育,根据化学特征,主要为中性至酸性。其中花岗细晶岩脉规模较大,多横穿山脊,平行等间距出露;石英细脉多沿裂隙充填产出,宽度较窄。花岗细晶岩脉(γ):矿区内共发现4条,出露矿区中部,多垂直山脊分布,脉长23~65m,宽0.1~1.2m。走向多为北西向,其次为北东向。倾角均较陡,一般多大于83°。岩石呈肉红色,细晶结构,块状构造。矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英,其中钾长石含量约50%,斜长石含量10~15%,石英含量25%左右,黑云母很少量,含量占1~3%。在矿体内未见花岗细晶岩脉分布,对矿体的完整性及矿石质量无影响。石英脉(q):仅在矿区南东部发育1条,出露长度40m,宽0.2~1.5m,走向北西,倾向南西,倾角43°。岩石呈灰白色—青灰色,半自形—他形粒状结构,块状构造,主要成分为石英,暗色矿物约占2%左右。对矿体的完整性及矿石质量无影响。第三节地质构造与地震等级一、区域地质构造矿区大地构造位置处于处于华北地台北缘(Ⅰ)东段,内蒙台隆北部(Ⅰ2)东端,喀喇沁断隆(Ⅰ24)西侧。本区位于喀喇沁断隆与赤(峰)—开(源)深大断裂的接触地带,火山活动频繁,活动周期长,从太古宙开始至白垩纪时期,均伴随着多期次的岩浆活动,形成变质程度高的片麻岩及石英片岩。尤其在侏罗纪—白垩纪时期,构造活动强烈,致使地层零散、破碎,形成大面积中酸性侵入岩。同期的断裂构造也较发育,为区内有关热液矿床的形成提供了有利的地质条件。本区位于黑里河断裂北侧,侏罗纪—白垩纪时期,构造活动强烈,致使地层零散、破碎。受多期次构造影响,区内发育有北西向褶皱构造以及东西向、南北向和北西向断裂构造。图2-1区域大地构造图二、矿区地质构造矿区内地势陡峭,总体中间高四周低,切割较深,但圈定矿体多为丘状花岗岩。矿体多以正地形或较平坦地形裸露地表。矿区构造形迹主要表现为少量的断裂及发育的节理裂隙。(一)断裂矿区范围内大部为早白垩纪花岗岩体,岩性单一。矿区构造简单,仅在东部及西部发现2条北西向断裂构造,分别编号为F1、F2。F1断裂:分布在矿区西南部,出露长度480m,总体走向320~345°,倾向北东、倾角38~46°,断层延深较浅,深部钻孔未见断裂构造。断裂性质表现为挤压逆断层,断面产状不稳定,沿走向呈波状起伏,倾角较缓,地表观测局部可见挤压破碎带,断裂带宽度为0.4~1.5m之间。带内见有绿泥石化,受挤压作用形成挤压片理,呈定向排列。根据地质填图及探矿工程揭露情况,断裂位于白垩纪侵入岩内,部分与长青组地层接触带重合,断层上下盘岩性均为白垩纪中细粒二长花岗岩和中粒黑云母花岗岩,未形成其他派生构造,对矿体的完整性及矿石质量影响较小。F2断裂:分布在矿区东南部沟谷内,出露长度360m,总体走向295~310°,倾向北东、倾角35~45°。断裂性质表现为挤压左行平移断层,断面平直,沿走向呈舒缓波状,规模较小,断距不明显,仅在地表见断层线。断裂两侧均为中细粒二长花岗岩,带内发育少量的黑云母化及高岭土化。断层延深较浅,未形成其他派生构造,对矿体的完整性及矿石质量无明显影响。(二)裂隙矿区西部斜长角闪片麻岩区及中南部中粗粒黑云母花岗岩区节理裂隙发育,且走向繁杂;中部花岗岩体节理裂隙相对较少,其中北西部、南东部及北东部较完整地段可作为饰面石材用花岗岩矿。三、区域地壳稳定性根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015),本区地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期0.40s,参考Ⅱ类场地地震动峰值加速度与地震烈度对照表,地震烈度为Ⅶ度,属地壳次稳定区。图2-2矿区构造图第四节水文地质条件一、含水层的划分受地形地貌、岩性、地质构造的影响,区内地下水分布及富水性不均匀,依据含水层赋水条件、水力性质的不同,将矿区内地下水分为第四系孔隙水和基岩裂隙水两大类型。(1)第四系冲洪积潜水含水层主要分布于矿区内的丘间沟谷地带,含水层岩性为第四系全新统坡积、洪积的碎石、砂砾石、粉土等,第四系全新统冲积砂砾石,砾石分选程度较差,磨圆程度一般,粗细混杂,呈次棱角状和次圆状,粒径一般2~14mm,大者大于10cm,分布于沟谷河槽及山间沟谷之中。根据矿区南部外围1km处的河落堡村机民井调查,通过区域水文地质资料分析可知,第四系冲洪积潜水含水层厚度相对稳定,其单井涌水量大约150m3/d,井深45m,含水层厚度10m,静止水位埋深7.3m左右,水位标高680m。补给来源主要为大气降水,其次为基岩裂隙水的侧向补给。地下水径流方向大致为由北向南。地下水的排泄方式以地下径流方式为主,其次为蒸发排泄。水化学类型为HCO3-Ca·Mg型,矿化度0.25~0.36g/L。(2)基岩裂隙水弱含水层基岩裂隙透水层广泛分布矿区,透水层岩性为白垩纪二长花岗岩(Kηγ)。因受风化裂隙的影响,基岩表层风化强烈,越近地表,岩石越破碎,风化裂隙带发育,充填较少,形成透水层。因所处位置地势较高,水位较深因而未形成有效含水层。枯水期为不含水的透水层,丰水期该层变为含水包气带。该透水层在垂向上自地表起,向下深度为5~20m。基岩裂隙水含水层分布于矿区大面积低山区,位于基岩裂隙透水层之下,据本次施工水文地质孔钻孔揭露岩性主要为白垩纪中细粒二长花岗岩,在长期内外应力作用下,节理裂隙均较为发育,裂隙多为张开型,少部分被充填。经地面测绘和钻孔揭露,基岩的强风化裂隙带厚度一般0.65~3.74m之间,向下裂隙发育程度减弱,弱风化带厚度为1.49~15.42m,裂隙破碎带成为地下水的导水及储水空间。矿区基岩裂隙含水层,水位标高761.49~797.86m,含水层厚度30.04~31.98m,降深5.73~10.24m,单位涌水量0.005L/s·m,渗透系数0.008m/d,矿化度0.3g/L,地下水化学类型为HCO3·SO4-Ca型。二、地下水补给、径流、排泄条件1、地下水补给条件大气降水是矿床地下水的主要补给来源,区内基岩裸露区,裂隙发育,降水通过基岩风化裂隙渗入补给地下水;第四系覆盖区,降水通过孔隙渗入补给地下水。2、地下水径流条件基岩山区风化带发育深度可达45.37m,连通性好,为地下水径流提供了通道;从坡脊到山前地带为补给径流区。大气降水多以地表径流形式排泄,渗入部分在重力作用下,沿风化裂隙和坡降方向径流,最终汇集到山间沟谷洼地第四系松散层,该层为砂砾碎石夹粉土等,透水性较好,有利于地下水径流,其径流方向与地形的坡降方向基本一致,最终排出区外。3、地下水排泄条件地下水的排泄以地下径流为主。三、矿床充水因素1、矿床充水水源大气降水:由于矿体规模大、埋深浅,开采方式选定为露天开采,大气降水入渗对矿体开采有直接的影响。大气降水是工作区内第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙潜水的主要补给源,大气降水通过入渗补给第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙潜水。:第四系孔隙潜水分布在矿区山间沟谷处,呈带状分布,富水相对较强,但分布面积较小。第四系松散孔隙潜水水位远远低于矿体可采标高,因此,第四系冲洪积松散岩类孔隙潜水不会补给未来采矿的露天采坑的,对矿坑充水没有影响。基岩裂隙水:矿区位于低山区,基岩的强风化裂隙带厚度一般0.65~3.74m左右,向下裂隙发育程度减弱,形成弱风化带,厚度可达15.42m,风化裂隙带成为地下水的空间。由于长期风化作用,节理裂隙发育,大气降水可直接渗入并储存在岩层中形成基岩裂隙水,因裂隙密度小,所以富水性较弱。当露天开采至基岩裂隙潜水水位以下时,基岩裂隙潜水就会直接注入露采坑,基岩裂隙水含水层渗透性能较差,储水量很小。预测在矿山开采过程中基岩裂隙水只能以较缓慢的渗流形式汇集于露天采坑内。2、充水通道由于本矿区设计为露天开采,在降雨时段,由于瞬时降水量较大,在矿坑上游汇水面积内可形成地表径流直接汇入矿坑,这是矿坑充水因素。3、充水强度在雨季,特别是大、暴雨时期,其降水时间虽短,但其瞬时流量较大,降水直接倾泻至露天采坑以及形成的地表径流可能直接涌入矿坑内,充水强度大,可对矿坑造成危害,为矿床直接充水因素。四、矿坑涌水量估算矿体位于低山局部分水岭附近,所处地形位置较高,当地水位标高为761.49~797.86m,矿山最低开采标高为775m,矿体大部分位于最低水位标高以上。矿区为露天型开采,开采后矿坑上游的流域汇水面积内降水入渗是矿区的充水来源。根据矿区水文地质特征,拟采用“大井法”预测矿坑涌水量。1、“大井法”预测矿坑涌水量公式:式中:Q——预计矿坑涌水量(m3/d)H——含水层平均厚度(m)K——渗透系数(m/d),S——疏干抽水的水位降深(m)R0——大井引用影响半径(m)R——影响半径(m)r0——大井半径(m)F——设计开采面积(m2),采用首采区矿体水平投影面积利用专门水文地质孔抽水试验资料,确定的计算参数见表2-1。表2-1涌水量计算参数统计表含水层厚度H(m)渗透系数K(m/d)疏干降深S(m)首采区面积F(m2)大井半径r0(m)影响半径R(m)大井引用影响半径R0(m)预测矿坑涌水量(m3/d)30.910.00536.384000011324.3137.372.42、动态补给量单位时间内,流入露天采矿场的动态补给量Q应包括:直接降落在露天采矿场中降水量q1,降落在露天采矿场外部流域汇水面积内降水量形成的地表径流量q2,这部分地表径流可汇入矿坑。根据以上,Q可用方程式表示为:Q=q1+q2q1=X·Fq2=φX·F0式中Q——矿坑总涌水量(m3/d)q1——直接降落在露天采矿场中降水量(m3/d)q2——降水时采场外部汇水面积内的地表径流量(m3/d)X——降雨天数内的日平均有效降水量(mm)F——露天采坑面积(m2)F0——采坑周边汇水面积(m2)φ——地表水径流系数。经计算,各个矿坑涌水量见表2-2,。表2-2矿区涌水量计算表采坑编号矿坑涌水量计算采坑面积采坑外汇水面积日有效降水量(或日最大降水量)地表径流系数直接降落在露天采矿场中降水量降水时采坑外围汇入的地表径流量合计矿区涌水量F(m2)F0(m2)(mm)φq1(m3/d)q2(m3/d)Q(m3/d)K1日正常涌水量43000260002.960.55127.2842.33169.61日最大涌水量430002600053.50.702300.05973.73273.75K2日正常涌水量43000550002.960.55127.2889.54216.82日最大涌水量430005500053.50.702300.052059.754359.8K3日正常涌水量46000250002.960.55136.1640.70176.86日最大涌水量460002500053.50.702461936.253394.25通过计算得出露天采场日矿坑正常涌水量169.61-216.82m3/d,日矿坑最大涌水量3273.75-4359.8m3/d,在矿山开采期间发生强降雨时,建议停止开采或及时采取水泵抽水将采坑内的积水引流至矿区外围地形平缓处,避免引发泥石流地质灾害。五、供水水源评价生活饮用水:矿区生活用水水源地位于附近村庄,民井调查单井涌水量为150m3/d,可满足日常生活用水需求。工业用水:预测露天采场涌水可供矿山的工业用水,即矿山排水可循环使用满足矿山工业用水的需要。六、矿区水文地质勘探类型大气降水为矿区涌水量补给来源,矿体分布于分水岭附近,有利于降水的径流和排泄,附近无常年性地表径流及水体分布,水文地质边界简单。矿床充水水源以大气降水为主,基岩裂隙含水层水量小,矿体位于当地最低侵蚀基准面以上。根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB/T12719-91),将本矿区水文地质勘探类型划分为第二类、第一型,即以基岩裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单型矿床。第五节工程地质条件一、矿区工程地质特征1、工程地质岩类矿区工程地质条件受岩性、构造多种因素影响和控制,根据工程地质体岩性特征、物理力学性质,将矿区内工程地质划分为两种类型:松散岩类和块状岩类区。(1)松散岩类区:分布于矿区西部山间沟谷及南侧黑里河河槽内,河槽由第四系全新统坡积、洪积的碎石、砂砾石、粉土组成,厚度0.8~15m。(其它冲沟则分布较薄,一般3~5m)岩性固结程度一般,属散体结构。其工程地质条件较差。(2)块状岩类区:分布于矿区大面积低山区,岩性为中细粒二长花岗岩。在长期内外应力作用下,节理裂隙多为张开型,少部分被充填。根据钻孔资料,强风化带厚度为0.65~3.74m,弱风化带厚度为1.49~15.42m,上部风化裂隙发育使岩石的整体性和连续性遭受到破坏,降低了岩石整体力学强度。下部岩石整体性好,根据,花岗岩饰面石材矿岩石抗压强度统计,岩石饱和抗压强度为105~121Mpa,水饱和弯曲强度为8.2~8.4Mpa,按岩石单轴极限抗压强度(R)将岩石强度分为坚硬的R≥60MPa;半坚硬的60MPa≥R≥30MPa;软弱的R≤30MPa,因此岩石致密坚硬、稳定性好,属块状坚硬岩类。2、矿区构造工程地质特征及结构面类型等级划分矿体赋存于白垩纪花岗岩体内,构造简单,地表构造形迹不明显。矿区地层出露较为简单,仅见太古界鞍山群长青组斜长角闪片麻岩以及第四系全新统。矿区岩浆岩为白垩纪二长花岗岩及白垩纪中细粒黑云母花岗岩。矿区范围内大部为早白垩纪花岗岩体,岩性单一。矿区构造简单,仅在东部及西部发现2条北西向断裂构造。工作区内岩体结构面不甚发育,以Ⅳ级节理裂隙及Ⅴ级微小节理裂隙结构面为主,Ⅲ级结构面发育甚少。3、风化带划分为强风化带、中等风化带和弱风化带。划分的依据如下:强风化带:最大厚度2.67m,岩石风化强烈,锤击易碎。部分岩石退色。岩石节理、裂隙发育,裂隙面陈旧,可见褐色铁染。岩心破碎,多呈碎块-碎屑状,少数为短柱状。中等风化带:最大厚度3.50m,岩石节理、裂隙比较发育,裂隙面陈旧。岩心多为柱状、短柱状,少数为碎块状及长柱状。不易击碎,基本保持母岩结构。弱风化带:最大厚度7.51m,岩石颜色新鲜,岩石坚硬,节理、裂隙不发育。岩心完整多呈长柱状、柱状。风化带情况统计结果见表2-3。表2-3风化带发育情况统计表矿体序号强风化带弱风化带风化带平均厚度(m)发育深度(m)平均厚度(m)发育深度(m)平均厚度(m)K11.70-3.742.672.05-15.427.5110.18K20.81-2.651.622.50-10.874.055.67K30.65-2.311.281.49-8.435.136.414、矿体物理力学性质通过对采集于矿体及围岩的5组岩石力学样品做了岩石在饱和条件下的抗压强度、抗剪强度、弯曲强度试验(见表2-4),根据岩石力学实验成果,参照GB12719—91《矿区水文地质工程地质勘探规范》岩石强度分级标准对区内岩石强度进行划分。评价结果显示,在饱和条件下单轴抗压强度均大于60Mpa,为坚硬岩。表2-4岩矿石物理力学性质测试结果表矿体编号工程编号样品编号矿石物理力学性质测试项目备注干燥抗压强度(MPa)水饱和抗压强度(MPa)干燥弯曲强度(MPa)水饱和弯曲强度(MPa)K1ZK102-1Y1/W11261158.38.2Y为抗压强度样品W为弯曲强度样品ZK108-1Y2/W21271138.68.3K2ZK204-2Y3/W31241118.78.4K3ZK300-2Y4/W41241218.68.3ZK303-1Y5/W51191058.78.4二、矿区工程地质评价通过对采自矿体及围岩进行力学测试结果,矿体及围岩岩性为花岗岩,含矿岩体岩性亦为花岗岩,矿区内岩体质量指标M值在0.25~0.32之间,岩体质量为中等。表2-5岩体质量指标计算成果表矿体号岩性深度(m)Rsa(MPa)RQD(%)岩体质量指标(M)岩体质量分级K1矿体中粗粒二长花岗岩51.50-53.00105.0750.26一般中粗粒二长花岗岩101.70-103.50103.0920.32一般K2矿体中粗粒二长花岗岩82.30-82.80101.0860.29一般K3矿体中粗粒二长花岗岩55.50-57.50101.0730.25一般中粗粒二长花岗岩112.60-114.60104.0880.31一般三、露天边坡预测及稳定性评价矿体及围岩岩性均为中细粒二长花岗岩,钻孔中采取了矿体及围岩力学样品,经测试,饱和状态下的单轴抗压强度(Rsa)105~121MPa,弯曲强度8.2~8.4MPa,岩石致密坚硬,属坚硬岩石。原生矿体岩性与围岩相似,亦属坚硬岩石。矿体围岩及矿体的Z值范围在0.68~0.89之间,岩体质量以一般为主;M值范围在0.25~0.32之间,岩体质量以中等为主。因此该矿边坡为块状坚硬岩类边坡,总体看边坡岩体质量以一般为主。岩石特性能够满足围岩稳定的要求。岩体完整性的好坏,对边坡围岩稳定性影响极大。地表及近地表岩石为强风化带,向下为弱风化带,再向下为原生带。强风化带节理裂隙发育,岩体完整性差,弱风化带岩体完整性中等,原生带岩体较完整。可以看出:岩石随深度增加岩石质量有明显的提高,强风化带岩体完整性差,会在一定程度上影响露采坑边坡围岩稳定性。矿区内构造简单,矿体及其围岩平面上呈带状、剖面上呈长方体形状,一般无膨缩、弯曲、尖灭、再现及分支复合现象,形态比较简单,断裂不发育。因此构造不会对露采坑边坡稳定性产生影响。开采花岗石矿体赋存于当地最低侵蚀基准面以上,厚度稳定,整体变化小,形态规则,适合于露天带状阶梯式开采,采坑上部强风化带边坡角为50°,风化带下部岩石力学强度较好,边坡角为70°。四、不良工程地质问题1、软弱层分布与特征岩体完整性的好坏,对边坡围岩稳定性影响极大。地表及近地表岩石为强风化带,向下为弱风化带,再向下为原生带。强风化带节理裂隙发育,岩体完整性差,弱风化带岩体完整性中等,原生带岩体较完整。可以看出:岩石随深度增加岩石质量有明显的提高,强风化带岩体完整性差,会在一定程度上影响露采坑边坡围岩稳定性。2、节理、裂隙与断裂带分布、特征矿区内挤压构造所引发的节理、裂隙可能对矿体及围岩的稳定性和完整性造成破坏,易形成地下水导水通道,影响岩体力学性质、局部稳定性和生产安全,在开采阶段应加强其对生产安全影响的研究。3、风化层分布与特征风化带岩石由于受风化作用的影响,岩石质量差,岩体较破碎,工程力学性质较差,容易发生崩塌等地质灾害,开采时应进行削坡处理。4、矿体与围岩稳定性应随时对不稳定边坡进行监控,并及时研究采取合适的工程技术治理措施,诸如采取截住并排出流入不稳定边坡区的地表水;通过疏干以降低地下水位;减震爆破;削坡减载;人工加固等具体措施,保障生产人员、设备安全并延长边坡使用寿命。五、矿区工程地质勘探类型综上所述,矿区地形地貌条件简单,地形有利于自然排水,地质构造不发育,矿体及围岩属坚硬岩类,多呈块状。近地表岩石风化较强,岩石质量较差,岩体完整性较差;深部岩石质量较好,岩体完整性较好,矿体周围构造在构造发育差,围岩稳固性较好,不易发生矿山工程地质问题,仅在近地表及局部破碎带较强地段加强围岩管理。依据《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB/T12719—91)矿床工程地质勘查类型是以块状岩类为主的工程地质条件中等的矿床,即二类中等型。第六节矿体(层)地质特征一、矿体特征矿区共圈定3个饰面石材用花岗岩矿体。K1主矿体:赋矿岩体为白垩纪中细粒二长花岗岩体(Kηγ),呈北东东向顺山梁展布,形态规则;地表分布长度325m,宽度118~135m,面积约为0.04km2。矿体厚度最大190.60m,最小51.38m,平均133.76m,变化系数为28.97%,矿体厚度变化稳定;赋矿标高967~775m,矿体埋深5.90~199.40m。根据线节理裂隙统计点进行统计,各点节理裂隙特征未见明显变化,北西、北东向两组节理走向交角55~74°,线节理裂隙率最大值0.45条/m,最小值0.25条/m,平均0.34条/m。根据面节理裂隙统计点进行统计,面节理裂隙率最大值0.20条/m2,最小值0.11条/m2,平均0.15条/m2。矿体地势总体呈西高东低,坡度较陡。范围内花岗岩出露较好,岩体完整,全部裸露地表。矿体内均无夹石。矿体垂深形态呈长方体板状,形态较简单。岩性为二长花岗岩,中细粒结构,块状构造。总体颜色呈浅肉红色,色差变化不大,荒料花色较均一。矿体理论荒料率21.45%。K2矿体:赋矿岩体为白垩纪中细粒二长花岗岩体(Kηγ),呈近南北向顺山坡展布,形态规则;地表分布长度305m,宽度80~142m,面积约为0.04km2。矿体厚度最大91.39m,最小21.86m,平均55.25m,变化系数为44.77%,矿体厚度变化较稳定;赋矿标高872~775m,矿体埋深2.65~99.85m。根据线节理裂隙统计点进行统计,各点节理裂隙特征未见明显变化,两组节理走向交角62~75°,线节理裂隙率最大值0.40条/m,最小值0.25条/m,平均0.32条/m。根据面节理裂隙统计点进行统计,面节理裂隙率最大值0.17条/m2,最小值0.13条/m2,平均0.14条/m2。矿体整体分布在山梁西坡,地势较陡。范围内花岗岩出露较好,岩体完整,山坡底部局部被第四系覆盖。矿体内均无夹石。矿体垂深形态呈长方体板状,形态较简单。岩性为二长花岗岩,中细粒结构,块状构造。总体颜色浅肉红色,色差变化不大,荒料花色较均一。矿体理论荒料率21.82%。K3矿体:赋矿岩体为白垩纪中细粒二长花岗岩体(Kηγ),呈北西向顺山坡展布,形态规则;地表分布长度235m,宽度105~121m,面积约为0.03km2。矿体厚度最大133.92m,最小63.39m,平均98.90m,变化系数为27.60%,矿体厚度变化稳定;赋矿标高919~775m,矿体埋深4.21~136.74m;根据线节理裂隙统计点进行统计,各点节理裂隙特征未见明显变化,两组节理走向交角63~78°,线节理裂隙率最大值0.40条/m,最小值0.25条/m,平均0.28条/m。根据面节理裂隙统计点进行统计,面节理裂隙率最大值0.15条/m2,最小0.12条/m2,平均0.14条/m2。地势整体东高西低,坡度较陡。范围内花岗岩出露较好,岩体完整,全部裸露地表。矿体内均无夹石。矿体垂深形态呈长方体板状,形态较简单。岩性为二长花岗岩,中细粒结构,块状构造。总体颜色呈浅灰白色,色差变化不大,荒料花色较均一。矿体理论荒料率20.43%。表2-6河落堡矿区矿体特征一览表矿体编号矿石类型赋矿标高(m)矿体厚度(m)矿体规模矿体形态节理、裂隙发育程度理论荒料率(%)最大最小平均变化系数(%)长度(m)宽度(m)面积(km2)K1浅肉红色中细粒二长花岗岩967~7755.90~199.40190.6051.38133.7628.97325118~1350.04长方体板状线裂隙率:平均0.34条/m;面裂隙率:0.15条/m221.45K2872~7752.65~99.8591.3921.8655.2544.7730580~1420.04长方体板状线裂隙率:平均0.32条/m;面裂隙率:0.14条/m221.82K3919~7754.21~136.74133.9263.3998.9027.60235105~1210.03长方体板状线裂隙率:平均0.28条/m;面裂隙率:0.14条/m220.43二、矿石质量(一)矿物成分矿区3个饰面石材用花岗岩矿体矿石均为中细粒二长花岗岩。颜色呈浅肉红色,矿石为中细粒半自形粒状结构(粒经1~5mm),颗粒均匀,块状构造,无色斑、色线分布。镜下矿物粒度在0.2~5mm之间,为中细粒花岗结构。钾长石:多呈他形粒状结构,少部分呈不规则板状分布,含量43~45%;斜长石:半自形板柱状,具聚片双晶,个别具环带结构,不同程度绢云母化、泥化,局部斜长石嵌布钾长石粒间或交代钾长石,含量24~28%;石英:他形粒状,分布于长石粒间,含量28~30%;黑云母:片状,局部集中分布,含量1%;副矿物:磁铁矿、磷灰石、锆石、萤石(颗粒大者达0.7mm),含量微量。(二)化学成分岩石化学成分以SiO2、Al2O3为主,K2O、Na2O次之。经统计各矿体化学成分含量接近、稳定。全矿床矿石化学成分为:SiO274.80%;Al2O312.13%、Fe2O30.28%、FeO1.38%、TiO20.23%、CaO1.99%、MgO0.15%、K2O4.49%、Na2O3.89%、P2O50.02%、MnO0.05%、烧失量0.10%。本矿区花岗岩属正常系列—SiO2过饱和岩石,在扎氏分类中属SiO2过饱和钙碱性花岗岩。三、矿石类型及品级(一)矿石自然类型:矿石总体颜色为浅肉红色,中细粒结构相对比较致密;长石呈他形粒状、半自形板状,分布均匀;整体表现颜色均一、稳定,花纹美观大气,矿区整体矿石质量变化不大,矿石自然类型为浅肉红色中细粒二长花岗岩,工业类型:矿石加工技术性能试验结果表明,本区矿石所加工成的花岗石板材总体颜色为浅肉红色,质地坚硬,光泽度明亮,耐磨损,矿物颗粒镶嵌严密均一;组成的花纹自然和谐,色差变化不大,无裂纹,无色斑、色线,无硫化物矿物、铁质矿物含量甚微;颜色、光泽、花纹浑然一体,可拼性良好。矿石工业类型为饰面石材用花岗岩矿。矿石的品级综合本饰面花岗岩板材的颜色、花纹、光泽度、矿物成份、物理性能及装饰效果等,经饰面石材市场调查,矿区矿石品种应属中档花岗岩类饰面石材。四、矿体围岩及夹石1、围岩矿区内3个饰面石材用花岗岩矿体均无顶板,仅见少量裂隙发育的风化带。根据钻孔资料最低开采标高(底板)以下节理裂隙不发育,仍为较完整的二长花岗岩岩体(与矿体相同);矿体四周围岩主要为节理裂隙发育、岩体完整度差、块度及荒料率达不到饰面石材矿工业指标要求(节理裂隙发育区:长度≥0.5m线节理裂隙、色线,平面上某一方向上≥0.5条/m,或在5m之间多于2条)的含二长花岗岩及黑云母花岗岩。2、夹石未发现可剔除的夹石。第七节土地利用现状矿区面积为0.908km2,评估区面积为1010309m2,涉及1:1万土地利用现状图K50G063075,其中旱地面积6617m2,有林地面积264806m2,灌木林地面积363963m2,其他林地面积5769m2,其他草地面积363198m2,河流水面5956m2,土地权属归宁城县右北平镇大宝村、河洛堡村及白石头村共同所有,权属明确,界线明显,不存在权属争议(见表2-7,见图2-3)。表2-7土地利用现状表一级地类二级地类面积(m2)占总面积比例%权属01耕地013旱地66170.65宁城县右北平镇大宝村、河洛堡村及白石头村03林地031有林地26480626.21032灌木林地36396336.02033其他林地57690.5704草地043其他草地36319835.9511水域及水利设施用地111河流水面59560.59合计1010309100图2-2矿山土地利用现状图第八节矿山及周边其它人类工程活动情况矿区内无村镇分布,无人文景观,无旅游景点,无在建或规划供水水源地,打虎石水库位于矿区南西侧1.5km处,矿区南西侧1.5km为打虎石水库,地表水排泄至南侧黑里河,与打虎石水库关系不密切。距矿区最近的村庄是位于矿区南部1km的河落堡村,总人口约300人,民居分布较集中,居民以汉族、蒙古族为主,居民主要事从农业及畜牧生产。经调查矿区省道S505线可视范围之内,矿区与高速公路及省道之间均有柏油路相通,交通较为便利。第三章矿山地质环境影响评估第一节矿山地质环境影响评估范围与级别一、矿山评估范围的确定依据《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求,矿山地质环境影响评估范围应包括采矿登记范围和采矿活动可能影响到的范围。矿区面积0.908km2(908000m2),现状及《开发利用方案》设计部分单元位于矿区之外,合计面积102309m2,故确定矿山地质环境影响评估区面积为1010309m2。二、评估级别确定1、环境条件复杂程度《开发利用方案》设计该矿采用露天开采方式。当地水位标高为761.49~797.86m,矿山最低开采标高为775m,矿体大部分位于最低水位标高以上。采场汇水面积较小,与区域含水层或地表水联系密切。采场正常涌水量169.61-216.82m3/d(小于3000m3/d),采矿和疏干排水不易导致矿区周围主要含水层的影响或破坏。矿床围岩岩体以巨厚层状-块状整体结构为主,软弱结构面、不良工程地质不发育,残坡积层、基岩风化破碎带厚度较厚、稳固性一般,采场边坡围岩较完整到完整,土层薄,边坡基本不存在外倾软弱结构面或危岩,边坡较稳定。地质构造较复杂,矿床围岩岩层倾角小于55°,岩层产状变化小,断裂构造较发育,切割矿层围岩,对采场充水影响小。现状条件下矿山地质环境问题的类型少,危害小。采场面积及深度较大,边坡较不稳定,较易产生地质灾害。地貌单元类型较多,微地貌形态较复杂,地形起伏较大,地形坡度约5°~40°,最大高差较大,自然排水条件较好。参照《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求附录C-表C.2“露天开采矿山地质环境条件复杂程度分级表”,判定该矿山地质环境条件复杂程度为“中等”类型。2、矿山生产建设规模矿山开采方式为露天开采,产品方案为荒料产量10×104m3/a,花岗岩碎石生产规模为40×104m3/a。根据《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求中附录D“矿山生产建设规模分类一览表”,确定该矿山生产建设规模为“大型”。3、评估区重要程度评估区范围内无居民区;经调查矿区省道S505线可视范围之内,再无重要交通要道或建筑设施;远离自然保护区及旅游景点区(点);矿区南西侧1.5km为打虎石水库,地表水排泄至南侧黑里河,与打虎石水库关系不密切,评估区内再无无重要、较重要水源地;矿业活动影响破坏土地利用类型包括旱地、林地、草地。对照《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求4、评估精度的确定该矿矿山地质环境条件复杂程度为“中等”,矿山建设规模属“大型”,评估区重要程度为“重要区”,对照《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求附录A“矿山环境影响评估精度分级表”,确定内蒙古自治区宁城县河落堡矿区饰面石材用花岗岩矿矿山环境影响评估精度为“一级”。表3-1矿山环境影响评估精度分级表项目条件分析结果矿山建设规模荒料产量10×104m3/a,花岗岩碎石生产规模为40×104m3/a。大型地质环境条件复杂程度1、《开发利用方案》设计该矿采用露天开采方式。当地水位标高为761.49~797.86m,矿山最低开采标高为775m,矿体大部分位于最低水位标高以上。采场汇水面积较小,与区域含水层或地表水联系密切。采场正常涌水量169.61-216.82m3/d(小于3000m3/d),采矿和疏干排水不易导致矿区周围主要含水层的影响或破坏。2、矿床围岩岩体以巨厚层状-块状整体结构为主,软弱结构面、不良工程地质不发育,残坡积层、基岩风化破碎带厚度较厚、稳固性一般,采场边坡围岩较完整到完整,土层薄,边坡基本不存在外倾软弱结构面或危岩,边坡较稳定。3、地质构造较复杂,矿床围岩岩层倾角小于36°~55°,岩层产状变化小,断裂构造较发育,切割矿层围岩,对采场充水影响小。4、现状条件下矿山地质环境问题的类型少,危害小。5、采场面积及采坑深度较大,边坡较不稳定,较易产生地质灾害。6、地貌单元类型较多,微地貌形态较复杂,地形起伏较大,地形坡度约5°~40°,最大高差较大,自然排水条件较好。中等评估区重要程度1、评估区内无居民集中居住区;2、经调查矿区省道S505线可视范围之内,再无重要交通要道或建筑设施;3、远离各级自然保护区及旅游景区;4、矿区南西侧1.5km为打虎石水库,地表水排泄至南侧黑里河,与打虎石水库关系不密切,评估区内再无无重要、较重要水源地;5、矿区范围内损毁、占用土地类型为旱地、林地、草地。重要区评估级别一级第二节现状评估建矿山未进行采矿生产。现状调查形成的破坏单元有钻机平台、废弃场地及矿区道路等,见图3-1。依据《内蒙古自治区矿山地质环境治理方案》编制技术要求附录E矿山地质环境影响程度分级表,以下从地质灾害影响、含水层影响和破坏、地形地貌景观影响和破坏、土地损毁等四个方面对矿山地质环境影响进行现状评估。钻机平台宁城县宝明石业有限责任公司碎石矿宁城县甸子镇大宝村建筑用花岗钻机平台宁城县宝明石业有限责任公司碎石矿宁城县甸子镇大宝村建筑用花岗岩图片3-1矿区卫星影像图一、地质灾害影响现状评估(一)泥石流评估区地处低山区,地形坡度一般在5°-40°之间,坡度较陡,岩体较完整,气候类型属半干旱大陆性季风气候,暴雨历时短,降雨量小,构不成泥石流发生的水动力条件。经现场调查,评估区及周边不存在泥石流沟,现状条件下评估区泥石流灾害不发育。(二)崩塌根据现场调查,评估区内山体稳定,未发生过崩塌灾害,现状条件采坑崩塌灾害不发育。(三)滑坡根据现场调查,评估区内降雨量较小,松散堆积物主要发育在矿区低洼地带、缓坡上,山坡及地势较高处主要为基岩区,岩体稳定,未曾发生过滑坡灾害,现状条件滑坡灾害不发育。(四)地面沉降评估区无大的集中供水水源地,现状条件地面沉降灾害不发育。(五)地裂缝矿区内地质构较复杂,断裂构造较发育,切割矿层围岩,现状条件地裂缝灾害不发育。(六)地面塌陷根据现场调查,矿山未进行正式开采,现状地表无塌陷。在现状条件下,评估区内地质灾害不发育。二、含水层的影响和破坏现状评估1、含水层结构破坏地下水位标高为761.49~797.86m,现状钻机平台及矿区道路对场地的开挖深度均小于5m,未揭露基岩裂隙含水层,未破坏含水层结构,钻孔深度均大于20m,揭露含水层,现状钻孔均已封孔,对含水层影响较轻。2、疏干对含水层的影响根据调查,现状已形成单元未揭露地下含水层,无疏干排水。3、对矿区及附近水源的影响矿山未生产,现状探矿活动所形成工程单元对矿区及附近水源无影响。4、对地下水水质影响矿山未进行采矿活动,现状仅存在钻机平台探矿工程。且评估区内无污染源,不会影响地下水水质。根据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)编制技术要求附录E,矿山现状条件下对含水层影响较轻。三、地形地貌景观影响现状评估(一)自然条件下地形地貌景观状况评估区属低山地貌,山势较舒缓,地形坡度5°~30°,评估区内基岩主要分布在矿区中部的山顶地带,松散堆积物主要分布在矿区的低洼地带及缓坡上,植被不发育。(二)矿山开采对地形地貌景观的影响和破坏根据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011),参考国家和地方相关部门规定的划分标准,将地形地貌景观破坏程度等级数确定为3级标准,分别定为:较轻、较严重、严重。可以定义如下:a)较轻:地形地貌景观破坏程度轻微,轻微影响视觉效果;b)较严重:地形地貌景观破坏程度较严重,中等影响视觉效果;c)严重:地形地貌景观破坏程度严重,严重影响视觉效果;评价因素的具体等级标准目前国内外尚无精确的划分值,本方案通过选取合适的因素因子采用多因素评价法划分地形地貌景观的破坏程度等级。根据类似项目的地形地貌景观破坏因素调查情况,结合项目区实际情况,同时参考各相关学科的实际经验数据,选取因素因子,进而根据从重原则确定地形地貌景观破坏程度等级。挖损、压占破坏地形地貌景观程度评价因素及等级标准见表3-2,3-3。表3-2地形地貌景观破坏程度评价因素及等级标准表评价因子权重评价等级(1分)(2分)(3分)挖损区位条件0.2少有人类活动区人类活动中等区“三区两线”可视程度0.2不可视局部可视可视破坏面积0.1<0.5hm20.5-1.0hm2>1.0hm2最大深度0.2<10m10-20m>20m边坡规整情况0.3规整欠规整不规整压占区位条件0.2少有人类活动区人类活动中等区“三区两线”可视程度0.2不可视局部可视可视场地面积0.1<1.0hm21.0-5.0hm2>5.0hm2排土(渣)高度0.2<5m5-10m>10m边坡规整情况0.3规整欠规整不规整表3-3地形地貌景观破坏程度评分界线表损毁程度较轻较严重严重评分级别Σ≤1.01.0<Σ≤2.0Σ>2.0矿山现状单元:钻机平台(ZJPT1~ZJPT8)、废弃场地及矿区道路。现结合矿山现状,对各个采区单元进行分别叙述:1、钻机平台(ZJPT1~ZIPT8)探矿遗留钻机平台8处,分布于矿区东部及西部,损毁总面积607m2。部分平台存在切坡,切坡高1.5~3m,坡角45°~70°,开挖平台产生的废石堆至平台一侧,根据现场调查,钻孔均已封孔。钻机平台现状描述见表3-4,场地的建设破坏了原生的地形地貌景观和植被,现状评估对地形地貌景观的影响较严重,见照片3-1,地形地貌景观评分见表3-5。平台1平台2平台3平台4平台5平台6平台7平台8照片3-1钻机平台表3-4钻机平台(ZJPT1-ZJPT8)特征一览表工程编号面积(m2
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