福建省古田西朝钼矿75万吨年项目可行性研究报告.docx

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福建省古田西朝钼矿75万吨年项目可行性研究报告

1.总论

1.1项目由来

福建省古田西朝钼矿位于福建省古田县凤埔乡北溪村西朝自然村，距离古田县约38km，隶属凤埔乡管辖，矿区面积约1km2，钼矿石资源量为37.88万吨，钼金属量为2300吨，平均品位为0.61％。

1974年福建省区调队在地质调查时发现了该矿点，2000年8月至11月福建省第四地质大队对该区域开展普查工作，大致查明了矿体规模、形态、厚度及品位。

2002年3月受民营制企业福建省天宝股份有限公司委托，福建省第四地质大队完成该矿区的详查工作，同年5月福建省天宝股份有限公司投资450万元对西朝钼矿进行开采、选矿、设备安装及房屋建设，建有一日处理能力200吨的浮选厂，古田县发展计划局以古计基〔2003〕3号文对该项目进行了批复。

根据《中华人民共和国共和国水土保持法实施条例》、《建设项目环境保护管理条例》等有关法律法规规定，该项目属小型矿山开采，应编制水土保持方案报告书，2003年4月，我院受福建天宝股份有限公司的委托，进行福建省古田西朝钼矿水土保持方案报告书编制工作，我院接受委托后赴现场踏勘，收集资料，编制出该项目的水土保持方案报告书，由建设单位送审报批。

1.2编制目的

古田西朝钼矿由于硐采、尾矿、废石堆积等将对原有地形、地貌、植被造成局部破坏，开挖裸露的边坡、松散的土石方极易造成水土流失。

根据《中华人民共和国水土保持法》和《建设项目环境保护管理条例》等有关法律、法规，从事可能引起水土流失的生产建设单位和个人，必须采取措施保护水土资源，并负责治理因生产建设活动造成的水土流失。

水土保持方案是开发建设项目总体设计的重要组成部分，是设计和实施水土保持措施以及加强水土保持日常监督管理的技术依据。

水土保持方案的编制和实施，有利于遏制水土资源破坏，保护、恢复和重建生态环境，确保水土资源的可持续利用。

1.3编制依据

《中华人民共和国水土保持法》（1991年6月）

《中华人民共和国水土保持法实施条例》（1993年8月）

《建设项目环境保护管理条例》（国务院第253号）

《全国生态环境保护纲要》

《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》（水利部1995年第5号令）

《水土保持生态环境监测网络管理办法》（水利部第12号令）

《开发建设项目水土保持方案管理办法》（水利部、国家计委、国家环保局水保[1994]513号文）

《福建省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》（1995年1月）

《福建省人民政府关于划分水土流失重点防治区的通告》（闽政[1999]文205号）

《关于水土保持补偿费收会、财政厅闽价[1996]费字393号）

委托书

1.4编制技术文件

《福建省古田县西朝钼矿开发利用方案》福建省冶金工业设计院2002.12

《古田县国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》（2001年4月）

《古田县水土保持生态环境建设规划（草案）》（1999年5月）

《古田县凤埔乡土地利用总体规划（1996～2010）》

《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204－98）

《水土保持综合治理规划通则》（GB/T15772－1995）

《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.1～16453.6－1996）

《水土保持综合治理验收规范》（GB/T15773－1995）

《水土保持综合治理效益计算方法》（GB/T15774－1995）

《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190－96）

《规范水土保持方案编报程序、编写格式和内容的补充规定》（水利部保监[2001]15号）

《主要造林树种苗木质量分级》（GB6000－1999）

1.5方案编制深度

该项目主体工程已基本施工完毕，因此本方案设计编制深度与此同步。

1.6设计水平年

设计水平年定为2003年。

2.工程概况

2.1项目基本情况

项目名称：

福建省古田西朝钼矿

总投资：

450万元

生产规模：

矿山生产规模7.5万吨/年，可采储量37.88万吨（包括留永久矿柱1.98万吨），钼金属量2300吨，平均品位0.61%，选矿规模为6万吨/年。

服务年限：

5.2年

产品方案：

矿山产品为含钼45％以上的钼精矿

废石场：

总容量为8万米3，在各硐口就近堆放

尾矿库：

容量为20万米3

劳动定员：

100人

工作时间：

年工作日300天，每天1班，每班8小时

2.2开采方案

根据矿床埋藏条件及地质工作情况，该项目主要开采I、II号矿体，暂不考虑III号矿体。

矿体大部分埋藏在当地侵蚀基准面以上，为薄—极薄脉状，倾向与山坡方向相同，开采方式侵蚀基准面以上矿体采用侧翼平硐开拓，侵蚀基准面以下矿体采用下盘盲斜井开拓。

井下采用人工推矿车—轨道及人工板车运输方式，地面采用公路汽车（农用车）运输。

矿山开采顺序是：

先采上中段，后采下中段；同一中段开采时，是先采上盘矿体，后采下盘矿体，也即先采820中段后采786中段，然后逐渐往下中段开采。

在同一中段有两条以上矿体时，先采上盘矿体，再采下盘矿体，主硐口为751硐口，今后矿石都从该硐口运出。

根据矿体赋存及水文、工程地质条件，矿山拟采用房柱法。

2.3矿山平面布置

该矿区四周群山环绕，中间一洼地。

751主硐口布置于矿区的东北面，其它硐口750、749分布在南面I溪沟附近，尾矿库位于东南角地势最低处，紧靠I溪沟，矿部位于尾矿库北面山坡上，浮选厂与尾矿库西北面中间有一宽约4米的机动车道，此外三个高位水池分布于浮选厂西面地势较高处，详见总平面布置图2－1。

2.4尾矿特性：

尾矿浆浓度：

25%

尾矿比重：

2.7t/m3

尾矿堆积比重：

1.69t/m3

尾矿粒度组成：

粒级（mm）产率（%）－200目占50.8%

+0.3155.22

0.315～0.1516.59

0.15～0.07627.08

0.076～0.0436.25

0.043～0.03010.75

－0.03033.80

合计100

2.5尾矿库慨况

2.5.1尾矿库库址

尾矿库位于选矿厂东南面约150m的I号溪的河谷回弯作为尾矿堆存场地。

即把突进回弯的山梁凿通，将河道截弯取直，同时在弯道两端建拦水（砂）坝及尾矿坝进行封堵，形成尾矿库。

拦水（砂）坝高度14m；尾矿初期坝高度10m，然后利用库内沉积下来的尾矿砂分级筑坝，筑坝高度12m。

2.5.2尾矿库地质及等别

⑴尾矿库工程、水文地质

根据《福建省古田县西朝钼矿地质灾害危险评估说明书》，尾矿库周围山坡坡度30～35°，斜坡上残积砾质、砂质粘土厚2～3m，基岩时有出露，山坡稳定，未见滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷地质灾害，库区围岩岩性为黑云母二长花岗岩、黑云母花岗岩、细粒花岗岩，新鲜时坚硬完整。

出露地层主要为侏罗系上统南园组第二段，主要由灰、灰白流纹质晶质屑凝灰岩、流纹质晶质熔结凝灰岩、凝灰熔岩等组成，系火山喷溢堆积场。

由库区地面及钻孔调查资料，库区断裂不发育，岩石透水性差，富水性弱。

河水与地下水关系不密切，河水补给地下水的可能性不大。

⑵尾矿库等别

该尾矿库库容约20万m3，初期坝高度10m，尾矿堆积坝高度12m，总坝高22m。

尾矿下游无村庄民房及农田，未处于有开采价值的矿床上面等。

按照《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1－90属5等别尾矿库。

2.5.3尾矿坝

⑴初期坝

初期坝采用透水堆石坝，坝长40m，坝顶宽3m，坝高10m，坝顶标高542m，形成库容约3.5万m3，可堆存尾矿1年时间。

坝内、外坡比均为1:

1.6，迎水坡面采用土工布作为反滤层，土工布嵌入坝基及坝肩的深度为0.6m，并用土粒填塞密实。

坝底反滤层采用砂石组合滤料，分为三层：

d1=1～2mm，厚200mm，d2=5～20mm，厚200mm，d3=20～50mm，厚200mm。

为了防止初期放矿直接冲刷初期坝上游坡面，在矿浆分散管上接橡胶软管将尾矿浆引至初期坝上游坡脚外1.0m处放矿。

⑵堆积坝

a．筑坝方式

尾矿堆积坝采用上游式筑坝。

即由选厂排出的尾矿浆通过专门管渠重力输送至尾矿坝顶，而后由矿浆分散管排入，从基本坝横向轴线向坝里直接冲积，并由人工堆积子坝逐级升高，形成存放的容量，容纳选厂排出尾矿量的要求。

尾矿堆积坝终期标高为754m，堆积坝高度12m，形成库容18万m3。

每级子坝高度2m，顶宽2m，内外坡比1:

2.5，共8级。

在8米高度处设一条宽5m的马道，堆积坝总外坡比控制在1:

3.5～1:

4。

b.尾矿坝顶最小安全超高和最小沉积滩长度

该尾矿坝顶最小安全超高h≥1m，最小滩长大于50m。

考虑到最大风雍水面高度及最大风流爬高和地震涌浪高度，尾矿库挡水坝坝顶至最高洪水位及正常高水位的高差△H>1.5m。

c.渗透控制与稳定措施

尾矿堆积坝高度为12m，为降低坝体浸润线，在堆积坝高8米处坝体内设置有一条横向水平排渗棱体（棱体由1条DN150钻孔排渗管及卵石（dcp=15～50mm）砾石粗砂（dcp=5～10mm）、（dcp=0.5～1mm）、三层滤料组成）。

加速堆积坝的固结，增强坝体稳定性。

另外分散管放矿应沿始端方向顺次更换位置，保证沉积滩面均匀平整以及尾砂颗粒有好的分级效果。

根据设计尾矿坝的总高度（初期坝高度+尾矿堆积坝高度），各层筑坝材料力学指数见下表：

料层名称

内摩擦角（度）

凝聚力KPa

尾矿砂

30

7

尾矿砂

13

29

堆石

40

6

粘土

20

40

采用瑞典圆弧法进行尾矿坝稳定安全系数Kmin验算，尾矿坝最小稳定安全系数Kmin=1.20，符合《选矿厂尾矿设施设计规范》规定的五等别尾矿库抗滑稳定安全系数Kmin=1.15，所以设计尾矿坝稳定有保证。

为防止雨水直接冲刷堆积坝下游坡面，在下游坡面与两岸山坡结合处设置截水沟；同时在初期坝顶及堆积坝高8m处设置排水沟，排除下游坡面雨水。

另在尾矿坝外坡面覆盖200mm厚粘土层，并种植草皮护面。

2.5.4尾矿库排洪构筑物

⑴尾矿库洪峰流量

库区汇水面积0.15km，主河槽长度0.79km，河槽底平均坡降i=28.6%，坝一方面用于拦截溪水，另一方面用于拦挡尾矿砂。

拦水坝总高14m，坝顶标高742m，采用块石浆砌重力坝。

坝内坡坡比1:

0.1，外坡坡比1:

0.75，顶宽3m，坝长56m。

坝基底及坝肩嵌入基岩1～1.5m，基底凿成锯齿状，确保整个坝体具有足够的抗滑及抗倾覆能力。

2.5.5尾矿库工程量估算表

表2－1尾矿库工程量估算表

序号

工程项目及设备名称

单位

数量

价值

单位（元）

总值（万元）

1

初期透水堆石坝，坝高10m，顶宽3.0m，坝长40m，内坡比1:

1.6，外坡比1:

1.6。

m3

3950

50元/m2

19.75

2

排水涵洞，B×H=0.8×1.2m

m

10

1500元/m

1.5

3

排水隧洞，B×（H+R）=1.5×（1.05+0.75）m

m

20

1500

3.0

4

截洪沟B×H=0.4×0.6m

m

430

120元/m

5.16

5

钢筋砼窗口式排水井φ1.5m，高H=13m

座

1

32000元/座

3.2

6

浆砌块石消力池

个

1

6000

0.6

7

块石浆砌拦水坝，坝高14m，顶宽3米，坝长56，内坡比1:

0.1，外坡比1:

0.75

m3

4500

120

54.0

8

小计

87.2

9

工程不可预见费用，按以下小计15%计

13.08

合计

100.28

主要的防范措施

工程建设地区为6级地震设防，所有建构筑物、尾矿坝等均按6级设防标准设计。

所有建构筑物均设置防雷网。

配电系统安全接地采用TN-C-S系统。

所有机械运输部件均加防护罩。

建立完善的安全生产规章制度及安全生产操作规程，新工人须经三级安全生产教育后方能上岗，并由老工人带领作业。

对粉尘较大的岗位，采用喷雾除尘及岗位工人轮换制度，加强对选矿药剂的管理，合理的配药、加药并行成严格的制度，避免药剂伤害事故的发生，车间内每班清扫地面保持好工作场地的环境卫生，工人均应根据岗位的实际需要配备足够的劳保用品。

3.矿山周围环境概况

3.1自然环境概况

3.1.1地理位置

福建省古田西朝钼矿位于福建省古田县凤埔乡北溪村西朝自然村，隶属凤埔乡管辖，矿区地理坐标东经118°39′28″―118°40′40″，北纬26°45′43″―26°46′48″，矿区有约5km的简易公路与福汾公路相接，距离黄田火车站约60km，距离古田县城约38km，交通较方便，其具体地理位置见图3-1。

3.1.2地形地貌及地质

矿区位于闽东火山断拗带北东侧，屏南—梅林断陷带中部，政和—大埔深断裂北段南东侧，该区构造发育，岩浆侵入和火山喷发活动频繁。

区域出露地层主要为侏罗系上统南园组第二段（J3n6），分布于区域南部及东南部，主要由灰、灰白色流纹质晶屑凝灰岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、凝灰熔岩等组成，系火山喷溢堆积物。

区内侵入岩主要有燕山早期侵入的黑云母二长花岗岩（ηγ52（3）a），中细粒黑云母花岗岩（γ22（3））和细粒花岗岩（γ52（3）d）等。

矿区内地层简单，除第四系外，其余均为燕山早期侵入岩。

矿区内断裂构造发育，成矿期构造主要为北东向张扭性缓倾斜断裂，该断裂制约了辉钼矿的产出，成矿后构造有近南北向断裂构造，造成了矿体错断和移位。

北东向断裂构造：

发育于矿区中部，主要由岩体的原生节理裂隙经后期构造复合演化而成，具有多期次活动的性质，呈扭张性特征，是区内最重要的储矿和控矿构造。

近南北向断裂构造：

发育于矿区中部，有F1、F2、F3，三条均属成矿后期的破坏性断裂。

区内岩浆侵入活动频繁，主要为燕山早期侵入的黑云母二长花岗岩（ηγ42（3）a），此外尚有闪长岩（δ）、细晶岩（τ）、石英脉（q）等呈脉状产出。

3.1.3气象概况

古田县气候属中亚热带季风气候，温热湿润，冬短夏长，气候温和，四季分明，兼有海洋性气候和大陆性气候的特征。

⑴气温

县城年平均气温18.4℃，极端最高气温39℃，极端最低气温－6.2℃；一年之中七月最热，平均气温27.4℃，一月最冷，平均气温8.7℃。

年平均日照时数1883h，无霜期275天。

⑵降水

县城年均降水量1579mm。

三月至九月为多雨季节。

尤以五、六月为全年降水之冠，约占全年降水量的32.9%；三、四月次之，约占年降水量的23.0%。

平均年降水日数168.9天。

自1973年建立气象站以来一历年逐月最大、最小、平均降雨量和蒸发量见表3-1。

表3-1历年逐月最大、最小、平均降雨量和蒸发量

月份

最大（mm）

最小（mm）

平均（mm）

蒸发量（mm）

1

73.1

38.4

55.4

47.6

2

96.2

45.1

81.4

45.6

3

203.8

90.3

153.5

55.8

4

325.6

113.2

203.3

78.2

5

351.2

126.3

263.6

86.4

6

402.7

138.2

290.8

86.2

7

201.5

89.1

124.0

143.5

8

215.1

93.8

142.5

137.3

9

126.9

71.2

106.9

119.8

10

105.7

54.0

61.6

99.5

11

86.2

42.9

46.2

68.9

12

78.8

31.8

44.2

53.5

年平均

2266.8

934.3

1573.4

1033.1

⑶风向、风速

城区静风居多，多年平均静风率27%。

主导风向东北风，平均频率12%，其次是西南风，频率7%。

冬季主导风向东北风，夏季主导风向西南风。

多年平均风速2.38m/s。

风向玫瑰图见图3-2。

⑷湿度、大气稳定度

多年平均相对湿度为79%。

一年之中最大的相对湿度出现于春季的霉雨季节，空气之中的水汽常达饱和状态；最小的相对湿度出现于干冷的深秋。

城区大气稳定度以D类为主，其频率为62%。

其他类别的稳定度的出现频率依次为：

B类10.6%、D类47.98%、E类9.59%、B－C类3.19%、C类4.34%。

3.1.4河流水文情况

古田溪：

属闽江中游北岸支流之一，发源于屏南县北部，下游南出半坑亭和闽清县后洋至古田县水口汇入闽江。

流域面积1794平方公里，干流长90公里，多年平均径流量3.10亿立方米，平均流量470m3/s。

建有古田溪梯级大型电站，区境内有一、二级电站。

古田溪水库集水面积1295平方公里，库容57400万立方米。

古田溪一级电站装机容量62000kW；古田溪二级电站水库（龙亭水库）库容1525万立方米，装机容量130000kW。

矿区内有二条常年性溪流，I号溪沟位于矿区内西南面，自西流向东，最大流量为16.67m3/s，最小流量为0.489m3/s；II号溪沟位于矿区东部，自北流向南，最大流量为6.86m3/s，最小流量为0.32m3/s，与I号溪沟于东南角汇合，流出区外。

3.1.5土壤、植被和生物资源

本地区土壤类型为亚粘土，土壤层较厚，植被覆盖率大于70%，树木种类为松杂木、杉木林、竹林为主。

灌木主要有盐胶水、白杨、胡秃子等。

草本植物主要有芒萁、菝葜、蕨类、清香茅、狗牙根等。

3.2社会环境概况

2000年古田县国民生产总值262113万元，工业总产值279287万元，粮食总产量16.27万元，农民人均纯收入2950元。

凤埔乡2000年全乡人口5050户，18990人，耕地面积2.45万亩，拥有21万亩林地，社会总产值3.28亿元，工农业总产值2.55亿元，农民人均纯收入3340元。

3.2.1矿区内社会经济概况

项目所在地西朝自然村现有居民约20人，工业相对落后，当地农民主要靠林业及种植菌菇类收入，年收入相对较高，目前的饮用水来自山泉水，生活污水基本是无序排放。

3.2.2矿区周围社会经济情况

矿区所在地属古田县凤埔乡，矿区北面约1km为北溪村，南面约5km为西溪村。

北溪村人口约100多人，西溪村人口约1000多人，村民居住分散，居民主要经济来源为菌菇类和林业。

4.水土流失预测

4.1水土流失预测时段

根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204－98），水土流失预测时段根据建设项目所处的不同阶段，分基本建设期和生产运行期。

由于该项目主体工程基本已建成，因此本方案只对生产运行期进行预测。

生产运行期，开挖扰动地表和破坏植被的施工活动基本终止，同时经采取相应的水土流失防治措施后，水土流失将得到有效控制。

在项目生产运行初期，由于施工迹地等地处地表植被生产恢复还需一定时间，仍将存在一定的水土流失。

随着工程完工，临建设施的清理，裸露地表植被的恢复覆盖，水土流失将得到有效控制，项目生产过程将不再造成新的水土流失。

因此，项目水土流失预测时段定为项目生产运行初期3年共计36个月。

4.2水土流失预测

本工程造成水土流失的主要因素是新硐口的运输公路，尾矿库的清库和废石场的清理均需挖填一定的土方量，这些工程建设直接造成地表植被的破坏，土壤裸露，扰动面积约为0.23km2，在雨季易造成水土流失，水土流失量采用通用的水土流失量预测方程进行预测，该方程是美国农业部农业研究所经过40多年实地观察提出的，近年来，我国南方各省在模型应用方面做了不少工作，许多研究表明，该模型适用于山坡地、农地的水土流失估算，福建省水土保持试验站和福建省农学院土化系对这一模式的基本参数进行了计算组合确定。

水土流失预测方程为：

A=f·R·K·LS·C·P

式中：

A——侵蚀强度，即单位面积（ha）单位时间（a）流失量；

f——换算系数；f＝224；

R——侵蚀力因子，是降雨侵蚀的指标，取决于月均降雨量和年均降雨量。

K——土壤因子，是由土壤粒度（粘粒、粉粒、砂粒）含量和有机质来决定的。

LS——地形因子，是地表迳流长度与坡度的函数。

C——生物因子，与植被种类、覆盖率有关。

P——水土保持因子，也称侵蚀控制因子。

根据我国南方各省在该模型应用方面的研究及我省土壤流失预报研究成果，对模型的基本参数进行计算组合确定：

R=（-155.27+0.1792Mi）=0.1792M-18.6324

Mi为月均降雨量（毫米），为年均降雨量，福安当地降雨量为1700.0毫米，由此计算R为286.01。

K=（164.8-2.31X1+0.38X2+2.26X3+1.31X4-14.6X5）/1000

X1为砂粒含量（%）,X2为细砂含量（%）,X3为粉砂含量（%）,X4为粘粒含量（%）,X5为有机质含量（%）。

K=0.20

LS=（θ/10）0.78·（L/20）0.41

θ为坡度（°）,L为坡长（米），坡度和坡长根据实地踏勘和1∶2000地形图确定。

生物因子C取值见表1。

表4－1各种植被覆盖率的C值

地面覆盖情况

C值

地面覆盖情况

C值

无植被裸露地

1.000

林木覆盖率：

75—100%

0.001

杂草覆盖率：

90—95%

0.003

40—75%

0.003

80—90%

0.010

20—40%

0.010

60—80%

0.040

10—20%

0.030

水土保持措施因子P的取值有这样的规定：

在工程区域内地表没有植被覆盖，直接用推土机和铲土机进行施工情况下，P取最大值，即P=1.0，施工后没有任何水土保持措施或有采取措施但见效不大的，P亦取最大值，P最小值可取0.01。

根据本工程区域特点确定水土流失量见表4－2。

表4－2工程建设潜在水土流失量预测

工程

内容

预测参数取值

侵蚀

强度

（t/ha）

侵蚀

面积

（ha）

侵蚀量

（吨/年）

R

K

LS

C

P

尾矿库

286.01

0.20

1.66

1.0

1.0

94.96

1.0

94.96

废石场

286.01

0.20

2.65

1.0

1.0

151.59

0.1

15.16

合计

侵蚀总量为110.12吨/年

表中计算结果均为没有采取防护措施情况下一年的水土流失量，其中部分泥沙会排入河流，造成广泛的泥沙面源污染，使河床淤积，影响河流的泄洪能力，同时河水中悬浮物增加，影响河水水质；如果进入农田，则会沉积在农田土壤中，导致土壤肥力和结构性质的变化，影响农作物生长。

5.水土流失防治方案

5.1方案编制的原则和目标

编制指导思想、原则：

预防为主，防治并重，结合本项目特点，分区防治，因地制宜，因害设防。

结合工程与当地实际情况，确定水土流失的防治责任范围，提出防止水土流失和对策与具体措施，并与工程实际施工等环节相互协调，计算工程量，安排实施进度，做好投资估算，并落实方案实施的各项保证措施。

水土流失防治预期目标：

在确保项目建设安全运行的前提下，在项目建设过程中水土资源得到有效保护和合理利用；

矿山废石有专门的存放场地，并采取挡拦治理措施，拦渣率达98%以上；

工程采挖、排弃渣、填方等场地边坡得到有效防护，并对各场地进行土地整治；

项目开发建设形成的闲置裸露土地，林草植被得到恢复，土地得以开发利用；

项目建设造成的水土流失区域，扰动土地治理率达95%以上，水土流失治理度达90%以上，植被恢复系数在85%以上，林草植被覆盖率在70%以上，水土流失量控制在1