磷矿矿山地质环境恢复治理工程设计一期Word文档下载推荐.docx
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为达上述目的,本次设计的主要任务有:
1、调查矿区因矿业活动所产生的地质环境问题,以及存在或可能引发的地质灾害,分析其危险性和危害性,为工程设计提供依据,主要包括矿区内出现的危岩体、废渣堆以及采空区;
2、调查矿山内未治理的人工边坡和采空区,提出恢复治理措施和方案,并对设计的地质环境恢复治理工程进行工程量及费用的预算;
3、编制矿山地质环境问题恢复治理施工工程图,并对工程进行安全评价和稳定性评价,确保设计的准确性。
0.3设计编制依据及主要技术标准
0.3.1、编制依据
1、《矿山地质环境保护规定》(中华人民共和国国土资源部令第44号);
2、《湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法》(湖北省政府令第298号);
3、鄂土资发[2011]137号文件《湖北省矿山地质环境治理项目管理暂行办法》、《湖北省矿山地质环境治理工程竣工验收实施细则》;
4、XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX关于项目实施的“委托函”;
5、《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX磷矿矿山地质环境保护与治理恢复方案》,湖北省XXXX地质工程勘察院,2009年5月
0.3.2、主要技术标准
1、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
2、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006);
3、《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2001);
4、《建筑工程质量检验评定标准》(GB50003-2001);
5、《水土保持规范》(SD238-87);
6、《泥石流灾害防治工程设计规范》(DZ/T0239-2004);
7、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
8、《砌体结构设计规范》(GB50003-2011);
9、《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T0221-2006);
10、《地面沉降水准测量规范》(GB/T14848—1993);
11、《地下水质量标准》(GB3838—2002);
12、《湖北省土石方工程消耗量定额及统一基价表》鄂建文[2008]214号;
13、《湖北省建筑安装工程费用定额》鄂建文[2008]216号文;
14、《水利建设工程预算定额》水利部总[2002]116号文;
15、《水土保持工程概算定额》水利部水总[2003]67号。
0.4矿山环境保护与综合治理方案主要结论
湖北省XXXX地质工程勘察院于2009年5月提交了《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX磷矿矿山地质环境保护与治理恢复方案》(以下简称“恢复治理方案”),主要结论如下:
1、XXXXX磷矿位于XXXX城关镇郭家庄村属于后坪区油坊街管辖。
矿区内有简易矿山公路直通至各个矿点,矿区交通方便。
矿区面积为2.5km2。
XXXXX磷矿(由XXXXX矿块和温家寨矿块两矿块整合而成)整合后矿山实际保有储量73.69万吨(2009年04月,《湖北省XXXXXXXXX磷矿区资源储量分割说明》)XXXXX磷矿设计生产能力10万吨/年,该矿山服务年限约为7年,至今还剩7年。
鉴于矿山闭坑前需进一步监测与治理,故本矿山环境保护与综合治理方案期限预计为8年,确定确定近期期限为1年,中远期期限为7年。
2、矿山生产建设规模分类属小型。
评估区重要程度属较重要区;
矿山地质环境条件复杂程度分级属复杂;
矿山地质环境影响评估级别确定为二级,评估区面积为2.73km2。
3、矿山占用土地资源类型为未利用地,防治难度小;
矿山开采无地表水漏失、地下水干涸等现象,不影响当地生产生活;
矿区内污水的排放主要为职工生活污水,仅局限于极小范围内的轻微污染,防治难度小;
现状未发现滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等地质灾害,矿山地质灾害主要为10处危岩体、多处岩质边坡,现状处于基本稳定状态,危险性小,危害程度较轻;
矿山存在能够诱发地质灾害的隐患:
大量尾矿渣、多个废弃平硐,现处于基本稳定状态,尚未诱发其他的地质灾害;
矿山地质环境影响程度现状评估分级为较轻。
4、矿山开采对土地资源及植被的环境影响程度预测较轻;
矿山的不断开采会产生小范围地表水漏失、部分地下水干涸现象。
矿山生产活动产生的废水对水环境有轻微污染。
采矿活动对水资源水环境的影响局限于小范围内;
预测矿山存在矿山地质灾害体稳定性将降低,地质灾害隐患可能诱发泥石流、地面塌陷等地质灾害,矿山地质灾害危险性较大,总体而言较易于防治。
矿山地质环境影响程度预测评估分级为较严重。
5、矿山环境影响综合评估将评估区划分为较严重区、较轻区两个区。
较严重区主要为平硐口与工业场地工程(宿舍、食堂、浴室、办公室、变电站、坑口值班室、货场、水池及空压机房等)、尾矿渣场(6)、道路运输工程等。
这些区域人员活动频繁,对矿山环境影响较严重。
现状条件下矿山环境影响主要是对土地资源与植被的影响破坏,影响的土地类型为基本农田以外的耕地和未利用地,影响程度较轻;
矿山地质灾害发育,但影响程度较轻;
对水资源与水环境影响较小;
对环境问题防治难度较小。
预测矿山环境影响较严重方面主要是矿山地质灾害(危岩体、岩质边坡等)危害程度较严重,影响对象为矿山工作人员及分散居民;
对水资源的影响方面可能导致小范围的地表水漏失,局部地下水干涸。
对水环境仅限于小范围内的轻微污染;
矿山开采影响的土地类型为基本农田以外的耕地和未利用地;
各类矿山环境问题防治难度小。
依据上一级别优先的原则,确定该区矿业活动对矿山环境影响程度为较严重。
较严重区面积0.56km2,占评估区总面积的20.60%。
较轻区为评估区内除较严重区以外的区域。
现状与预测矿山环境影响均主要为对土地资源与植被的影响与破坏,影响的土地类型为基本农田以外的耕地和未利用地,影响程度较轻;
矿山地质灾害不发育,对水资源与水环境的变化基本无影响。
各类矿山环境问题防治难度小,较轻区面积2.17km2,占评估区总面积的79.40%。
6、根据保护对象的重要性,划分为矿山环境保护重点区和保护一般区。
其中矿山环境重点保护区面积0.56km2,占评估区总面积的20.60%。
矿山环境一般保护区面积2.17km2,占评估区总面积的79.40%。
7、矿山环境保护与综合治理方案主要针对重点保护区,近期综合治理工程主要为矿区危岩体、尾矿渣堆场挡渣墙、封堵废弃平硐、大面积渣场复垦、绿化还林工程。
中远期综合治理工程主要对尾矿渣堆场、工业堆场及地表建筑工程等区域进行复垦、绿化还林等治理;
对危岩体、岩质边坡、采空区进行监测采空区进行监测及对地裂缝、地表塌陷等现象的防治。
8、整合后的XXXXX磷矿矿年产磷矿10万吨,单位矿石成本为67.82元/吨,矿山每年利税1721.8万元,扣除税费882万元,企业每年可获得利润839.8万元。
而矿山地质环境综合治理概算总费用为342.03万元(不包括预测评估中可能发生的地面塌陷、开裂变形、崩塌等地质灾害问题的治理费用),年平均费用为48.86万元,该矿山环境保护治理经费是有经济保证的。
9、本治理工程方案主要针对现状条件下矿山地质灾害问题,在预测评估中可能发生的地面开裂、塌陷等地质灾害问题,只考虑到保护措施,没有考虑到治理措施。
如果未来矿山发生上述地质灾害,应重新考虑编制新的治理措施,对其进行及时治理。
10、矿山地质环境综合治理概算总费用为342.03万元(不包括预测评估中可能发生的地面塌陷、开裂变形、崩塌等地质灾害问题的治理费用)。
0.5本次工作情况
我院在接受本次设计工作委托后,及时搜集了矿山开发利用方案、矿山环境保护与综合治理方案等相关资料,并于2015年5月组织有关技术人员对XXXXX磷矿地质环境问题以及主要的治理工程进行了调查、访问。
一.资料收集
1、《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX磷矿矿山地质环境保护与治理恢复方案》。
湖北省XXXX地质工程勘察院,2009年5月。
二.现场调查
本次调查主要采用GPS定点、拍照以及卷尺、罗盘测量等手段,依据矿山提供的1:
1000矿区地质地形及井上下对照图,以及1:
5000矿山环境综合治理规划图,重点调查了矿区内的地形地质条件、地质灾害发育特征、废石排放情况等,以及已实施治理工程等,主要包括采空区、废渣堆、挡土墙等所在区域,调查区总面积为2.5km2,完成工作量见表1-2。
施工图设计编制工作野外调查工作量表表0-1
序号
工作内容
单位
工作量
备注
1
调查面积
Km2
2.5
2
线路
km
25
3
采空区调查
4
废渣堆
个
13
5
拦渣坝
处
6
照片
张
45
7
测量
点
85
8
访问调查
人/次
据“恢复治理方案”方案描述,近期综合治理工程主要为矿区危岩体、尾矿渣堆场挡渣墙、封堵废弃平硐、大面积渣场复垦、绿化还林工程。
通过本次现场调查发现,矿山企业在取得采矿许可证以后,仅进行了巷道开拓,并未进行矿石开采,矿山现有的地质环境问题与“恢复治理方案”中的预测描述基本一致,主要区别在于:
各废渣堆规模有所扩大。
矿山地质环境问题对比表
地质环境问题
“恢复治理方案”
本次调查情况
现状
预测
治理措施
治理情况
土地、植被资源占用和破坏
工业场地、废渣堆占用
矿区原为荒山或林地,为耕地以外的未利用地,地表多为灌木,无珍贵树种。
4.684%,矿山山体植被总体保持的较好
预测占用土地面积与植被破坏面积将不会扩大,且占地土地资源类型均为未利用地。
可进行土地复垦恢复生态,防治难度小。
绿化恢复
与“恢复治理方案”基本一致
无
水资源及水环境变化
水质变化
经过水质监测及处理后使得废水中的污染物达到排放标准,防治难度小。
矿山开采设计认为矿渣无异常有害物质,则其淋滤水对地表水环境影响亦轻微,矿区开采对水环境的影
响局限于矿山开采范围内。
监测
地质灾害
泥石流
强降雨影响下可能引发较大规模泥石流
地面塌陷
可能发生局部地面塌陷
危岩岩崩、掉块
已发现10处小规模危岩,仅有碎块石崩落现象,对矿山公路、过往运输车辆与行人构成危害,现状整体处于基本稳定状态。
矿山的不断开采,在地表出现变形及爆破震动等作用下,这些危岩体、岩质边坡将失稳。
1.矿区概况及地质环境条件
1.1项目地理位置
XXXXXXXXX矿区位于XXXX城关镇郭家庄村,属后坪区油房街管辖。
该磷矿南起朱九公路,北至邱家湾;
东起燕子沟,西至XXXXX山岭。
矿区位于XXXX城关镇南西250°
方向,直距约16km,地理座标为:
东经:
111°
06′00″—110°
47′00″,北纬:
31°
49′06″—31°
49′57″,矿区交通方便。
矿区至XXXX城关镇16km;
至谷城县91km;
至襄樊市160km;
至宜昌市161km(见交通位置图)。
交通位置图图1-1
1.2气象水文
XXXX属亚热带大陆性季风气候,四季分明,雨量充沛,具山地气候特征。
据神农架林区气科所气象站观测资料,雨季5—9月,降雨量占年降雨量的71.0%,旱季11月—次年3月,降雨量占年降雨量的13%,年最大降雨量(1989年)为1061.9mm;
最大月降雨量(1989年8月)为372.0mm,年平均降雨量(1981—1990)为866.6mm。
每年一月最冷,平均气温3°
C;
七月最热,平均气温27.2°
冰冻期一般十月至次年三月。
南河为区域内最大的河流水系,自西向东流径,最大流量29490L/s,一般13650L/s。
其次为南河支流庄子河,为一季节性河流,水流自然径流入苏溪河后再向南汇入南河
1.3地形地貌
矿区地貌属构造侵蚀、剥蚀中山区,矿区开采范围内地表高程在+620-+1320m,相对高差700m,呈北西高、东南低山势。
山体坡度在一般在30°
-40°
之间,局部地段较陡,形成陡坎陡崖。
矿区采矿范围内居民居住稀少分散,形成陡坎陡崖基本无危害对象。
矿区地表植被发育一般,以灌木为主。
1.4矿山概况
1.4.1矿山基本情况
XXXXX矿区内原有“XXXXX磷矿”和“温家寨磷矿”2家矿山企业。
本次磷矿资源整合,将二矿整合为一个矿。
由XXXX尧治河矿业有限公司进行XXXXX磷矿采矿权的变更登记。
XXXXX矿块建于1973年,1984年正式投产。
是XXXX磷矿最早开发的矿山。
70年代至90年代初矿山首期为露天开采,主要顺坡向开采Ⅰ、Ⅱ号矿体及Ⅲ号矿体浅层风化及半风化矿石。
目前Ⅰ、Ⅱ号矿体及Ⅲ号矿体浅层矿体已基本开采结束,现在主要以开采Ⅲ号深部Ⅲ-3、Ⅲ-5两块矿段矿体及北部新增矿块。
温家寨矿块于1996年建成投产,开采初期为露天开采,目前矿山计划采用平硐开采。
XXXX尧治河矿业有限公司XXXXX磷矿采矿许可证由湖北省国土资源厅于2012年8月7日颁发,采矿许可证证号为C420000*********0021018,有效期限至2017年6月28日,采矿权人为XXXX尧治河矿业有限公司,地址为XXXXXXXX,矿山名称为XXXX尧治河矿业有限公司XXXXX磷矿,经济类型为有限责任公司,开采矿种为磷矿,开采方式为地下开采,生产规模为10万吨每年,矿区面积为2.5平方公里,矿区范围由7个拐点坐标圈定(见表1),开采深度由1200米至800米标高。
矿权范围拐点坐标表表2-1
X
Y
3523347.24
37508933.77
3523347.25
37510133.78
3522847.24
3522847.25
37511133.79
3521847.23
1.4.2资源储量
整合后XXXXX磷矿保有储量为106.41万吨。
除去设计留设的各类保安矿柱后,设计能利用的储量(证内)为90.97万吨。
设计根据矿体的不同产状,分别采用浅孔房柱法、浅孔留矿法开采,根据两种采矿方法所占比重,计算出采区回采率约为81%,因此,采出矿石量为:
90.97×
81%=73.69万吨(2008年10月《XXXX尧治河矿业有限公司XXXXX磷矿100kt/a矿产资源开发利用方案》)。
1.4.3社会经济环境
区内居民点少,且分散,剩余劳动力不足。
当地经济以磷矿开采及农业为主,经济较发达。
1.6.1地层岩性
由于矿区范围不大,故区内出露地层单位较少,仅见元古界天花群石家冲组(Pts3)顶部、震旦系陡山沱组(Z2d)及矿区北部边缘有少量灯影组底部岩性。
现由新至老简述如下:
1、震旦系上统(Z2):
分为灯影组(Z2dn)及陡山沱组(Z2d)
(1)灯影组第一段(Z2dn1)
分布在矿区北部及西部边缘,岩性以中-厚层状硅质白云岩、泥质白云岩、白云岩为主。
厚度不详,与下伏地层整合接触。
(2)陡山沱组第三段(Z2d3)
主要出露矿区中部。
岩性以中-厚层状白云岩为主,顶部常见碳质泥岩,为地层划分的标志层。
中下部以浅灰及肉红色白云岩为主,岩石表面常见铁染,厚84.0米。
为含矿岩系直接顶板。
(3)陡山沱组第二段(Z2d2)
主要出露于矿区中部,为本区含矿岩系,岩性以含磷白云岩、致密块状磷块岩、白云质条带磷块岩为主,局部地段可见泥质条带磷块岩。
厚14.00米。
(4)陡山沱组第一段(Z2d1)
分布于矿区中部、西南部。
岩性以硅质白云岩、泥质白云岩、白云岩为主,厚度15米。
与下伏地层为角度不整合接触。
2、元古界天花群石家冲组第三段(Pts3)
分布在矿区中部、西南部。
岩性以浅灰色,薄-中厚层状白云岩、泥质白云岩夹浅灰绿色泥质板岩为主。
厚度不详。
3、第四系(Q)残坡积物
本区不发育,主要为山间河流冲积物、坡积砂质粘土及人工堆积物等。
主要分布于低洼或地形平缓地段,以黄褐色粘性土为主,伴有各种岩屑、碎石及砂砾石。
1.6.2地质构造及地震
本区地处新华夏系第三级隆起带与淮阳山字型构造西翼反射弧内测的交接复合部位,北濒秦岭一昆仑东西复杂构造带,大致以阳日一九道断裂为界分南北二区,金斗一带属北区,南河以东其北侧为彭家寨复式倒转褶皱和黄家湾复式倒转背斜之间形成了反映南北向挤压的剪裂带,以北北西向、北北东向两组共扼破裂性结构面为特征,将地层切割得支离破碎,并常因沿这些破裂面的扭面而伴随一些揉皱现象,孙溪滩背斜为区内一级构造,区域构造线呈东西向展布,背斜两冀不对称,南翼较窄,地层产状西缓东陡,倾角一般15-30。
,两端分别在孙家垭、坑子里趋于倾伏,矿区属孙溪滩复式倒转背斜东坡南翼,由近似平行的紧密线形褶皱和压性、压扭性断裂带组成。
地震据GB50011-2001,湖北省XXXX抗震设防烈度为6°
,设计基本地震加速度值为0.05g。
据国家地震研究所编制的《湖北地震史》和《湖北地震目录》,地震烈度6°
(I=4.8级)。
根据《地壳稳定性等级与地震指标》,凡是M<5.5,I<7的地区属稳定区。
依此标准矿区属于稳定区。
历史上XXXX曾发生过有感地震有:
1948年2月9日在XXXX城东南10km的黄化发生4.75级地震,震中强度为六度;
1964年于XXXX城西发生过2.6级地震,1969年于保康马良坪东南发生过4.8级地震。
这些地震的发生,直接影响到区域内地壳的稳定性,且近期仍有微弱活动,因此,本区地壳不稳定的因素依然存在。
1.6.3水文地质
根据地层岩性、岩石组合关系及其水文地质特征,含、隔水层划分如下:
1.含水层及隔水层
(1)含水层
a灯影组第三段弱岩溶裂隙含水层(Z2dn3)
主要岩性为中至厚层状含硅质条带白云岩。
节理裂隙及岩溶均不发育,泉水露头少且流量小,一般在0.002L/S左右,富水性弱。
b灯影组第二段弱岩溶裂隙含水层(Z2dn2)
主要岩性为中至厚层状微晶白云岩,厚度约53m,节理裂隙及岩溶不发育,泉水露头少,富水性弱。
c灯影组第一段弱岩溶裂隙含水层(Z2dnl)
主要岩性为厚至巨厚层状微晶白云岩夹鲕状白云岩,厚度约l72m,矿段内大面积出露,岩溶较发育,苏溪河岸边见溶洞及较多泉水露头,流量一般在0.5~1.5L/S。
以上灯影组地层(Z2dn)为统一的含水体,水化学类型为HCO-—ca2+Mg2+型。
(2)隔水层
a陡山沱组上段矿层顶板相对隔水层(Z2d3)
主要岩性为:
中至厚层状微晶含硅质条带白云岩及含泥质白云岩,厚约89m,总体节理裂隙及岩溶不发育,为相对隔水层。
b陡山沱组第二段相对隔水层(Z2d2)
为含矿岩系,一般分二层矿,两层矿之间夹2~6m中厚层状含磷白云岩。
矿层岩石类型有块状磷块岩、自云质条带磷块岩及泥质条带磷块岩。
据坑道及采矿场调查,整个含矿岩系厚10~35m,节理裂隙较发育,但多呈闭合状,坑道内一般比较干燥,总体具相对隔水特征。
c陡山沱组第一段隔水层(Z2d1)
为矿层底板,主要岩性为厚层状含硅质条带白云岩、含锰白云岩,厚约5m,总体节理裂隙不发育,且多呈闭合状,为相对隔水层。
d神农架群(Pts)
出露面积较大,主要岩性为黄褐色薄层状泥质白云岩,节理裂隙不发育。
2.地下水补给、排泄条件
地下水主要接受大气降水补给,高处为补给迳流区,在地势低洼处以泉水形式出露。
全区泉水出露少,且流量均较小,因地形陡,坡角大,且节理裂隙不发育,降水入渗补给条件差,多形成地表迳流迅速排泄。
如上所述,区内矿体均位于当地侵蚀基准面以上,且沟谷深切,有利于地下水自然排泄;
矿床主要含水层富水性弱;
因此矿区各矿段水文地质类型为“充水岩层以溶蚀裂隙为主,顶板间断进水,水文地质条件简单的矿床”。
1.6.4工程地质条件
根据矿区岩土体类型、结构、岩性组合及工程地质特征,将区内岩土体划分为三个工程地质岩组,即第四系松散岩类工程地质岩组,碎屑岩类工程地质岩组,碳酸岩类工程地质岩组等。
(1)第四系松散岩类工程地质岩组
该层由残坡积黄褐色粘土和粉质粘土组成,主要由粉质粘土、含角砾粉质粘土及碎石土组成,分布面积不广,其结构松散,力学强度低,工程地质条件差。
(2)碎屑岩类工程地质岩组
该层主要由神农架群石家冲组成。
其上部为砂质页岩,页岩夹砂砾岩透镜体,顶部砂砾石或砂岩,下部以浅黄绿——棕黄色页岩为主,夹砂砾岩透镜体。
岩石致密坚硬,完整性较好,工程地质性状较好。
(3)碳酸盐类工程地质岩组
该层主要由天花群石家冲组(PtS)、神龙架群乱石沟组(PtL)、震旦系陡山沱组(Z2d)、震旦系灯影组(Z2dn)岩性段组成,其层位稳定,抗压强度较高,为稳定性较好的岩层。
裂缝不发育,岩体完整性好。
岩石致密坚硬,工程地质条件较好。
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