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杨庄铁矿深部及外围矿山地质环境影响评价与综合治理方案

2021-12-10 来源:好走旅游网


山东省沂水县杨庄铁矿深部及外围矿山

地质环境影响评价与综合治理方案

山东兴盛矿业集团有限公司

二○○七年十二月

山东省沂水县杨庄铁矿深部及外围矿山

地质环境影响评价与综合治理方案

项目承担单位:山东省地质环境监测总站 项目负责:姚英强 商婷婷

报告编写:姚英强 商婷婷 王晓燕 张永伟

王元波 刘瑞峰

GIS制图:徐桂珍 王鲁萍 报告审查:姚春梅 总工程师:常允新 站 长:郭士昌

报告提交单位:山东省兴盛矿业集团有限公司 报告提交日期:二○○七年十二月

目 录

前 言 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1

一、编制依据 --------------------------------------------------------------------------------------- 1 二、编制目的、任务 ------------------------------------------------------------------------------ 2 三、方案适用年限 --------------------------------------------------------------------------------- 2 第一章 矿山基本情况 -------------------------------------------------------------------------------- 3

一、矿山概况 --------------------------------------------------------------------------------------- 3 二、矿产资源特征 --------------------------------------------------------------------------------- 4 第二章 矿山地质环境影响评价概述 ------------------------------------------------------------ 16

一、评价范围的确定 ---------------------------------------------------------------------------- 16 二、评价级别的确定 ---------------------------------------------------------------------------- 16 三、矿山地质环境现状 ------------------------------------------------------------------------- 17 二、矿山生产活动对地质环境的影响分析 ------------------------------------------------- 27 第三章 矿山地质环境影响评价 -------------------------------------------------------------------- 36

一、地质灾害危险性评估 ---------------------------------------------------------------------- 36 二、地下水环境影响评价 ---------------------------------------------------------------------- 40 三、土地资源与地质地貌景观影响评价 ---------------------------------------------------- 41 四、矿山地质环境综合分区评价 ------------------------------------------------------------- 43 第四章 矿山地质环境保护 ------------------------------------------------------------------------ 44

一、保护原则与要求 ---------------------------------------------------------------------------- 44 二、保护措施 ------------------------------------------------------------------------------------- 44 第五章 矿山地质环境综合治理方案 ------------------------------------------------------------ 47

一、治理工程设计原则、目标 ---------------------------------------------------------------- 47 二、治理工程可以引用的技术标准 ---------------------------------------------------------- 48 三、治理方案 ------------------------------------------------------------------------------------- 48 第六章 矿山地质环境监测 ------------------------------------------------------------------------ 52

一、岩移监测系统 ------------------------------------------------------------------------------- 52 二、人工监控 ------------------------------------------------------------------------------------- 52 第七章 经费概算------------------------------------------------------------------------------------- 53

一、主要工作量 ---------------------------------------------------------------------------------- 53

二、概算编制依据 ------------------------------------------------------------------------------- 53 三、经费概算 ------------------------------------------------------------------------------------- 53 第八章 保障措施及效益分析 --------------------------------------------------------------------- 56

一、保障措施 ------------------------------------------------------------------------------------- 56 二、效益分析 ------------------------------------------------------------------------------------- 57 第九章 结论与建议 --------------------------------------------------------------------------------- 58

一、结论 ------------------------------------------------------------------------------------------- 58 二、建议 ------------------------------------------------------------------------------------------- 59

附 件 目 录

1、甲级地质灾害危险性评估资质等级证书 2、甲级地质灾害治理工程设计资质证书

附 图 目 录

顺序号 图 号 图 名 比例尺 1 1 矿区地质环境条件与地质灾害分布图 1/1万 2 2 矿山地质环境影响评价区 1/1万 3 3 矿山地质环境保护与治理工程部署图 1/1万

前 言

山东兴盛矿业集团有限公司杨庄铁矿位于临沂市沂水县杨庄镇西北4km,属沂水县杨庄镇所辖。为满足企业发展的需要,兴盛矿业申请矿区扩界,山东省国土资源厅于2007年9月19日,以鲁国土资字[2007]479号文件下达了“关于杨庄铁矿申请扩界的批复”,新的矿区范围由22个拐点圈定,包含杨庄铁矿现有范围,开采深度拟定为+460m~-6m,矿区面积约2.06km2,地质储量2135.4万吨。

受山东兴盛矿业集团有限公司的委托,山东省地质环境监测总站对山东兴盛矿业集团有限公司杨庄铁矿深部及扩界开采在建设、生产中可能引发的地质灾害和环境地质问题做出评价、提出保护和治理方案。

山东省地质环境监测总站为山东省国土资源厅审查核定的甲级地质灾害评估和治理设计单位,具备矿山地质环境的治理方案的设计能力。

我站依据国家、省、市有关法律、法规、技术条例,对所属该公司的杨庄铁矿矿区的地质环境进行了野外调查,并搜集了相关资料,在此基础上进行分析和研究,按照有关技术要求编写了《山东省沂水县杨庄铁矿深部及外围矿山地质环境影响评价与综合治理方案》。

一、编制依据

⑴《中华人民共和国矿产资源法》,1996年8月29日修正; ⑵《地质灾害防治条例》,国务院令394号,2004年3月1日施行;

⑶《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2004]69号文件)及其附件《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》;

⑷国土资源部发布的《矿山环境保护与综合治理方案编制规范》,2007年9月1日实施;

⑸《山东省地质环境保护条例》,2003年9月1日施行;

⑹山东省国土资源厅关于印发《山东省矿山地质环境影响评价技术要求(试行)》的通知(鲁国土资发[2004]205号文);

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⑺2007年4月,山东省国土资源厅发布的《山东省矿山地质环境保护与治理方案编制技术要求(试行)》,(征求意见稿);

⑻《山东省地质灾害防治规划》(2003-2020年); ⑼《临沂市地质灾害防治规划》(2005-2020年); ⑽《临沂市矿产资源总体规划》(2000-2010年);

⑾《山东兴盛矿业集团有限公司杨庄铁矿深部扩界开采矿产资源开发利用方案》; ⑿《山东省沂水县杨庄矿区深部及外围铁矿普查报告》。 二、编制目的、任务

本次工作的目的是:通过对矿山基本资料的研究和评价区地质环境条件的调查,对矿山建设及生产活动可能影响范围内的环境地质问题进行评估和治理,对地质灾害进行现状、预测和综合评价,提出矿山地质环境保护措施、治理方案、监测措施,编制矿山地质环境影响评价及综合治理方案,尽量使矿山的生态影响和破坏降到最低程度。具体任务包括:

⑴调查评价区地质环境条件,包括评价区及矿山周围的地形地貌、地层岩性、地质构造、气象水文条件、水文地质、工程地质条件以及人类的工程经济活动情况等;

⑵分析因采掘、排水、排渣、选冶等可能引发地质灾害及环境地质问题的矿山生产活动对地质环境带来的影响;

⑶调查评价区各类环境地质问题及地质灾害的发育现状、形成原因和主要影响因素,分析预测其发展趋势,并进行矿山地质环境影响现状评估、预测评估、综合评估;

⑷在调查的基础上提出矿山地质环境保护措施、综合治理方案、监测措施。 三、方案适用年限

根据矿山开发利用方案确定,矿山服务年限总计为17.1年,在此时间内开矿带来的各项环境地质问题已基本稳定,但地质环境恢复治理还需要一段时间,因此确定本方案适用年限为20年。

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第一章 矿山基本情况

一、矿山概况

杨庄铁矿区铁矿开采最早始于1958年,上世纪80年代中期,汞丹山矿段附近铁矿被私开滥挖,不仅严重破坏了汞丹山的地质地貌景观,还造成了山体裂隙和采坑边坡的滑动、崩塌,威胁着周边的道路、矿山职工人身和财产安全,并对林场生态环境产生不利影响。上世纪90年代中期以后受铁矿石市场价格上涨的影响,当地村、镇组织露天开采,杨庄铁矿成立,但未组织过正规的规划、设计。

山东兴盛矿业集团有限公司2002年9月25日取得在该地区的探矿权,2003年8月获得了采矿许可证,采矿证编号为3700000320269,设计生产规模50万吨/年,采矿权人为山东省兴盛矿业集团有限公司,发证机关为山东省国土资源厅,有效期限自2003年12月至2008年12月。矿区面积为0.6883km2,地理坐标东经118°47′54″~118°49′39″ ,北纬36°00′38″~36°02′56″,开采深度为+360m~+240m。现有矿区范围的拐点坐标为:

点号 X坐标 Y坐标

(1) 3992586.00 20664586.00 (2) 3992586.00 20664700.00 (3) 3992063.00 20664300.00 (4) 3990088.00 20663750.00 (5) 3990088.00 20663612.00 (6) 3992063.00 20664125.00 (7) 3990200.00 20662962.00 (8) 3989737.00 20662588.00 (9) 3988313.00 20662325.00 (10) 3988313.00 20662138.00 (11) 3989737.00 20662438.00 (12) 3990200.00 20662838.00

由于原矿区内铁矿资源开采殆尽,山东兴盛矿业集团有限公司积极开拓深部及外

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围资源,并报请省厅批复。山东省国土资源厅于2007年9月19日,以鲁国土资字[2007]479号文件下达了“关于杨庄铁矿申请扩界的批复”,新的矿区范围由22个拐点圈定,包含杨庄铁矿现有范围,开采深度拟定为+460m~-6m,矿区面积约2.06km2,地质储量2135.4万吨。扩界后矿区范围的拐点为(见图1-6):

点号 X坐标 Y坐标

(1) 3991679.00 40394247.00 (2) 3991676.00 40394361.00 (3) 3991400.00 40394600.00 (4) 3990400.00 40394000.00 (5) 3989200.00 40393600.00 (6) 3989209.00 40393334.00 (7) 3989213.00 40393196.00 (8) 3991171.00 40393770.00 (9) 3989490.00 40392556.00 (10) 3989300.00 40392800.00 (11) 3989022.00 40392700.00 (12) 3989022.00 40392592.00 (13) 3988800.00 40392592.00 (14) 3988568.00 40392400.00 (15) 3988568.00 40392214.00 (16) 3988100.00 40392214.00 (17) 3987600.00 40392000.00 (18) 3987200.00 40392000.00 (19) 3987200.00 40391808.00 (20) 3987484.00 40391812.00 (21) 3987485.00 40391669.00 (22) 3988898.00 40392012.00 二、矿产资源特征

该区区域矿产较丰富,主要有铁矿石、膨润土矿以及建筑石材、河砂等。杨庄铁

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矿铁矿矿产资源的特点:勘查程度低,以区域地质调查、矿产普查为主;矿石以沉积变质贫铁矿为主。

(一)矿体地质特征

铁矿体赋存在泰山岩群柳杭组之顶部,紧邻柳杭组与松山单元之接触界线分布,南自汞丹山村东,北至峨山北,全长约5000m,矿体大都裸露于地表,呈正地形,且北高南低,向南侧伏。由于受断裂构造的破坏而分为三个矿体,从南向北依次编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体(见附图1),其特征分述如下:

Ⅰ号矿体:位于矿区南部,矿体呈层状或似层状产出,沿走向延伸稳定,平面形态呈条带状,为矿区最大的矿体,长度约2300m,斜深170~380m,矿体中部厚度较大,向两端逐渐变薄,矿体出露地表,向下有变薄的趋势。该矿体由7个钻孔、3条探槽和10个穿脉坑道工程控制,地表工程间距一般为200m,局部加密到100m,钻孔工程间距为200×100m;矿体赋存在+14~+304m标高之间,最大埋深270m。矿体产状较稳定,走向北东30°左右,倾向南东,在100°~130°之间,倾角50°~63°,向下有变缓的趋势。矿体最大真厚度26.78m,最小真厚度4.26m,平均真厚度14.03m,厚度变化系数为37.46 %,属厚度变化稳定矿体。

矿体品位较稳定,沿走向及倾向变化不大,TFe最高41.63 %,最低15.23 %,平均品位32.60%,品位变化系数为10.34 %;mFe最高28.51 %,最低10.36 %,mFe平均品位为21.47%,品位变化系数为10.71 %,属品位变化稳定矿体。

Ⅱ号矿体:位于矿区中部,矿体呈层状或似层状产出,沿走向延伸稳定,平面形态呈条带状,长度850m,斜深100m,矿体中间厚度较小,两端厚度变大。矿体出露地表,由4条探槽控制,工程间距为200m;矿体赋存在+150~+300m标高之间,矿体产状较稳定,走向北东20°左右,倾向南东,倾角53°~65°。矿体最大真厚度15.74m,最小真厚度6.84m,平均真厚度11.97m,厚度变化系数为32.22 %,属厚度变化稳定矿体。

矿体品位较稳定,沿走向变化不大,TFe最高36.99 %,最低27.12 %,平均品位31.26%,品位变化系数为8.14 %;mFe最高27.70 %,最低18.20 %,mFe平均品位为21.26%,品位变化系数为10.47 %,属品位变化稳定矿体。

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Ⅲ号矿体:位于矿区北部,矿体呈层状或似层状产出,沿走向延伸稳定,平面形态呈条带状,长度约1600m,斜深180~380m,矿体北端变窄,直至尖灭。矿体出露地表,向下有变窄的趋势。该矿体由5个钻孔、1条探槽和11个穿脉坑道取样工程控制,地表工程间距一般在200m左右,局部加密至100m,钻孔工程间距为200×100m;矿体赋存在-6~+360m标高之间,最大埋深360m。矿体产状较稳定,走向北东20°~30°左右,倾向南东,在100°~130°之间,倾角50°~65°,向下有变缓的趋势。矿体最大真厚度15.92m,最小真厚度6.22m,平均真厚度11.09m,厚度变化系数为30.41 %,属厚度变化稳定矿体。

矿体品位较稳定,沿走向及倾向变化不大,TFe最高38.67 %,最低24.90 %,平均品位32.71%,品位变化系数为8.55 %;mFe最高品位28.12 %,最低17.18 %,平均为21.29 %,品位变化系数为7.94%,属品位变化稳定矿体。

(二)矿石质量及类型 1、矿石矿物成分

矿石中的矿石矿物以磁铁矿为主,另有少量黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿等,脉石矿物主要为石英、角闪石、斜长石、黑云母等。

磁铁矿:呈灰色~钢灰、浅灰色,半自形~他形晶粒状结构,粒径大小在0.06~1.2mm之间,常聚集成条纹状、条带状,多集中分布在角闪石集合体中,长轴展布方向大致平行于角闪石,在稍大的颗粒内偶见角闪石小颗粒,磁铁矿常与角闪石构成暗色条带,含量一般在15~30%之间。

石英:无色,粒状变晶结构,在矿石中集中呈浅色条带分布,矿物颗粒之间没有明显的轮廓界线,在颗粒内常包有不定量的大致定向分布的角闪石和磁铁矿小颗粒。石英颗粒大小在0.07~2mm之间,而以0.5~1.5mm居多,含量在30~40%之间。

角闪石:黑绿色,不等粒柱状,在岩石中呈现较好的定向性分布。矿物颗粒大小不一(0.2~2.5mm),以0.2~0.5mm居多。含量一般在30~50%之间,常与磁铁矿构成暗色条带。

2、矿石化学成分

根据基本分析结果和组合分析结果可知,矿石中主要有益组分为Fe,未发现具综

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合利用的元素,局部仅含微量的Au、Ag,无综合利用价值。主要有害组分为S、P,但含量较低,对矿石质量影响小。

主要有用组分和有害组分叙述如下:

TFe:为矿石中的主要有益组分,是衡量矿石质量的重要指标。沿矿体的走向品位变化不大,矿体多数样品含量在30%~35%之间变化,平均品位为32.53%。

mFe:为矿石中的主要有益组分,是衡量矿石质量的另一项重要指标。矿体中mFe含量较均匀,一般在15%~25%之间变化,平均品位21.39%。

P:为矿石中的主要有害组分,其含量普遍很低,经组合样品分析证实,含量一般在0.05%~0.09%,远低于工业指标中对该组分的要求,对矿石质量不会产生影响。

S:为矿石中的主要有害组分,含量较低,其含量在0.006%~0.219%之间,低于工业指标对S的要求,对矿石质量无影响。

3、矿石类型

根据矿石的结构、构造和矿物组成,将区内矿石分为两种自然类型。 A、磁铁角闪石英岩型矿石

矿石呈灰黑色,细粒柱粒状变晶结构,条带状构造。矿石矿物为磁铁矿,铅灰色,半自形—他形晶粒状结构,矿物颗粒大小一般在0.06~1.2mm之间,含量在20~30%之间。脉石矿物主要为石英,次为角闪石。石英含量一般在40%~55%之间;角闪石含量20%~25%,一般与磁铁矿一起构成暗色条带。

B、磁铁石英角闪岩型矿石

黑绿色,不等粒柱粒状变晶结构,块状构造。矿石矿物为磁铁矿,脉石矿物为角闪石、石英。磁铁矿呈铅灰色,半自形—他形晶粒状结构,矿物颗粒大小一般在0.05~1.2mm之间,含量20~30%之间。角闪石含量50%~55%。石英含量20%~35%之间。

(三)矿山开发方案概述

杨庄铁矿是一个正在生产中的矿山。该矿区由汞丹山和峨山两个矿段组成。该矿在03年以前采用露天开采方式,03年以后转为平硐开拓的地下开采方式。矿山在+240m水平以上形成了完整的生产系统。

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1、生产规模

矿山开发利用方案确定,矿山在正常生产期间可能的年生产能力分别为最小28万吨和最大192万吨。根据矿山建设应持续、稳定发展的原则,综合考虑矿山的资源规模、采矿工艺、市场供求关系诸因素,确定矿山生产规模为年产原矿100万吨。

2、开采方案

该矿是一个正在生产中的地下开采矿山,矿山此次开采的主要为汞丹山、峨山两个矿段+240m以下的矿体,采用的下开采方式。

矿井开采顺序为下行式,即先采上部中段,后采下部中段,采用由上而下的开采顺序。阶段矿块采用后退式开采顺序。具体开采方法分为三种(见图1-1-图1-3):

⑴上向水平分层充填采矿法

针对矿体水平厚度大于8m 、小于12m的矿层选用此采矿方法。矿块沿走向布置,标准矿块长度48m。矿块宽度为矿体水平厚度,留5m顶柱,矿块间留6m间柱,不留底柱。矿块高度均为中段高度50 m。

⑵分段采矿法

对于矿体水平厚度大于12m的矿层选用此采矿方法。矿块沿走向布置,矿块宽度为矿体水平厚度,矿块长度视矿体厚度而定,以采场顶板暴露面积不超过800m2为界确定矿块长度。标准矿块长度42m.。两个矿块中间留有6m间柱,留有5m顶柱不留底柱。矿块高度均为中段高度,为50m。

⑶浅孔留矿法

对于矿体水平厚度小于8m矿层选用此采矿方法。矿块沿走向布置,标准矿块长度48m。矿块长度视矿体厚度而定,以采场顶板暴露面积不超过800m2为界,矿块宽为矿体水平宽度,两矿块中间留有6m的间柱,留有5m顶柱不留底柱。矿块高度为50m。

3、矿体顶底板围岩及矿岩稳固性

矿体顶板为黑云角闪变粒岩、斜长角闪岩,底板为黑云角闪变粒岩,局部为石榴黑云斜长变粒岩、长石石英伟晶岩。岩石较完整。矿间夹石较发育,岩性主要为斜长角闪岩,局部为长石石英伟晶岩脉。工程地质条件表明矿岩坚固致密,节理裂隙不发育,坚固性系数较高,矿岩稳固性良好。

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4、生产工艺流程

现在选厂破碎系统采用的是三段一闭路的破碎流程,详见图1-4。选矿系统采用的是二段磨矿-多段选别-细筛分级-筛上部分浓缩后再磨的细筛再磨流程。为提高精矿回收率,增加了尾矿回收系统。详见图1-5。

原 矿

粗碎 PE750×1060(1台) 干 选 GTOG0810

废石 中碎 S155B(1台) 筛 分 (-) (+) SZZ21540 细碎 PYD1200 (2台)

破碎产品 d=26-0mm

图1-4 破碎流程

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图1-5 选矿工艺流程

5、采空区处理

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采空区拟用全尾砂胶结充填料和废石全尾砂充填料充填,此法是处理地下采空区保护地表比较有效的方法。充填料选用选厂产出的全尾矿和井下掘进产出的废石。选厂产出的全尾砂经管道泵送到充填料制备站,经脱水浓密后送到尾砂仓,在经砼搅拌站与胶固粉混合搅拌制浆输送到井下充填工作面。井下废石用电机车直接运输到采场上部的充填联络道,通过充填天井卸载到充填工作面。

经计算,井下充填作业年需充填料288285m3,而选厂每年产出的全尾砂为284778m3,井下掘进每年产出的废石17685m3,合计302463m3,产出略大于需求,故矿山自产的充填料可以满足井下充填作业的需求量。

6、工程布局

工业场地主要有主、副井工业场地、选场工业场地、尾矿库和充填料制备站工业场地(见图1-6)。

⑴主副井工业场地

根据地形条件和确定的井口位置以及与外部道路的联系,主井工业场地围绕主井井口布置。主要生产和辅助生产配套设施根据生产工艺要求合理布置,工业场地内主要有井口房、提升机房、空压机房、变电所、矿石堆场以及生产管理办公室、材料仓库等。主、副井工业场地占地约76亩。

⑵选场工业场地

选厂工业场地布置在主、副井工业场地北偏东约1000m处,选厂早已建成。工业场地内主要有矿石卸载站、给料皮带通廊、破碎车间、选矿车间等。选厂处理原矿的能力大于100万吨。

⑶充填料制备站工业场地

充填料制备站工业场地布置在汞丹山中央风井及峨山中央风井周边区域,主要设施有全尾砂浓密车间、尾砂仓、水泥仓、砼搅拌室和浓密尾砂堆存池等,估计占地面积总计为56亩。

⑷办公区场地

矿山办公区位于秦家庄西侧500m处,仓库、机修、生活福利设施均已建设齐全。 7、废石的排放

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矿山正常生产期间,井下掘进的废石不出坑,将全部用于井下充填作业的充填料。为了便于矿山基建期间和井下掘进高峰期的废石堆存,在峨山矿段西侧设一个废石场,占地约38亩。

8、选矿厂位置

兴盛矿业集团现建有选矿厂,位于办公区西南,具有较完备的选矿、破碎设施,选厂的原矿处理能力大于100万吨/年。

9、尾矿排放

杨庄铁矿尾矿中主要矿物为石英、角闪石、斜长石、黑云母等。现有尾矿库分别分布在选场南、北边两个山沟处。

按年处理100万吨原矿量可产出尾矿62.50万吨。现有尾矿库可以贮存尾矿3-4年,后续的尾矿库选在峨山西侧山沟地段,公路以东的区域内。

选厂的尾矿系选厂用物理的方法——主要是磁选的副产品,不含化学污染物质。其矿浆直接扬送至尾矿库,库内澄清水作为选厂的回水加以利用,对周围不会产生化学污染。

10、设计生产服务年限

经计算,开采范围内的采出矿量1710.24万吨,其中+240m以上的采出矿量为629.1万吨,+240m以下的采出矿量1081.14万吨,其中汞丹山矿段采出矿量712.54万吨,峨山矿段采出矿量368.6万吨。根据采出矿量和已确定的矿山生产能力,计算矿山服务年限。+240以上的服务年限约为6.3年,+240以下的服务年限约为10.8年,服务年限总计为17.1年。

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第二章 矿山地质环境影响评价概述

一、评价范围的确定

根据矿山地质环境影响评价技术要求,结合场地及其周围的地质环境条件,矿山工程布局及环境地质问题可能影响到的区域,本次评价范围在矿区及主要工程建筑范围的基础上向四围拓展100m左右,面积约4.49km2。

评价区地理坐标:东经118º47´49″-118º49´53″,北纬36º00´27″-36º03´14″。 二、评价级别的确定

(一)矿山地质环境影响评价精度分级

根据国土资源部发布的《矿山环境保护与综合治理方案编制规范》,评价区南部有新济青高速公路经过,属于重要区。

(二)矿山地质环境条件复杂程度分级

评价区水文地质条件简单,充水岩层岩溶不发育;废石、废渣、废水有害组分少,不易污染水土环境;采空区面积和空间小;现状条件下矿山地质环境问题少;区内构造较发育,具区域性断裂带;工程地质条件较好;为低山丘陵地貌,山坡坡度多数30°左右,地面相对高差大;经综合分析确定,评价区内矿山地质环境条件复杂程度为简单。

(三)矿山生产建设规模分类

根据《山东兴盛矿业集团有限公司杨庄铁矿深部开采矿产资源开发利用方案》,设计矿山生产规模为100万吨矿石/年,属大型矿山。

综上,本次工作的评价区为重要区;矿山地质环境条件复杂程度为简单;矿山生产建设规模为大型,根据矿山地质环境影响评价分级表,确定本次矿山地质环境影响评价级别为一级(见表2-1)。

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表2-1 地质环境复杂程度分区一览表

地质环境条件复杂程度 评价区重要程度 矿山建设规模 复杂 大型 重要区 中型 小型 大型 较重要区 中型 小型 大型 一般区 中型 小型 一级 一级 一级 一级 一级 二级 一级 二级 二级 中等 一级 一级 一级 一级 二级 二级 二级 二级 三级 简单 一级 二级 二级 二级 二级 三级 二级 三级 三级 三、矿山地质环境现状

山东兴盛矿业集团有限公司杨庄铁矿位于山东省沂水县杨庄镇西北4公里处的秦家庄东侧峨山~汞丹山一带。该区域自然条件较好,适于农作物生长,主要种植小麦、玉米、地瓜、花生、另有少量的林果、黄烟、蔬菜、药材等,属经济欠发达地区。目前,采矿业较发展,已成为当地经济的一大增长点。

矿区西距羊~临公路10km,北距青州65km、临朐40km,南至沂水32km、临沂120km,向北可达胶济铁路青州站,南经沂水县可达兖石铁路临沂站和陇海铁路新沂站,泰~薛公路自矿区北侧通过,向东可达胶南县的薛家岛、向西可到京沪铁路泰安站。济青高速公路南线从矿区穿过,并且乡级公路连接各乡镇,交通运输条件便利(见图2-1)。

(一)自然地理条件 1、气象

沂水县属暖温带季风气候区,具有明显的的大陆性气候特点:四季变化分明。年平均气温12.3℃,7月份温度最高,平均25.5℃;1月份最低,平均-2.8℃。极端最高气温41.7℃(2002年7月15日),极端最低气温-24.9℃(马站,1981年12月19日)。多年(1990-2006)年平均降水量737mm,历年降水量及暴雨次数见图2-2。

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mm 1200次765 1000 800 600 4004321019901991199219931994199519961997199819992000200120022003200420052006总降水量暴雨次数年份 200 0 图2-2 沂水县降水量及暴雨次数图(1990-2006)

2、水文

全县有大小河溪622条,大部分为长度20km以下的季节性河流。主要河流为沂河、沭河(见图2-3)。

评价区内无河流经过,绣珍河位于矿区以西1km,由北向南径流,水量随季节而异,夏秋两季水量较大,雨季河流携带能力强,河岸侧蚀明显。另外,该区域小型水库、塘坝较多。

3、地形、地貌

该地区区域上属残丘丘陵地貌,山顶浑圆,沟谷发育,切割深度50-60m,成“U”字型,孤丘间有残坡积物堆积。

评价区内地势东高西低,由东往西逐渐变缓,矿区内峨山最高,海拔高度491.90m,最低点为汞丹山村,海拔高度208.8m,相对高差为约183m,侵蚀基准面海拔高度为150m左右,地形起伏较大,沟谷纵横。

(二)地质条件 1、地层

沂水县境内地层分布明显受构造控制,太古界泰山群主要分布在沂沭断裂带内及断裂以西的断块凸起部位,上元古界、古生界大面积分布于断裂以西断块内,中生界

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侏罗系在断裂以东出露面积不大;白垩系分布在沂沭断裂带内;新生界零星分布于断块内及沂沭断裂带内;第四系主要分布在沂河两侧(图2-4)。

评价区及附近地层较简单,只出露太古界泰山岩群柳杭组地层包体和新生界第四系松散堆积物。

⑴太古界泰山岩群柳杭组(Artl)

该组地层呈残留体状赋存于元古代傲徕山超单元二长花岗岩体内,主要出露在汞丹山—峨山以西,呈条带状分布,出露面积较大,在其他地区也有出露,但均以包体形式赋存于傲徕山超单元二长花岗岩体中,呈大小不等的透镜状或长条状。与二长花岗岩体接触界线清楚,产状与区域片麻理产状一致,倾向一般在100°—130°之间,倾角在50°—70°之间。

岩性组合为黑云斜长变粒岩、黑云角闪变粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英角闪岩。 岩石颜色呈灰黑色、灰绿色、深绿灰色,鳞片粒状变晶结构,柱粒状变晶结构,片麻状构造,局部具条带状、块状构造。矿物成分主要由斜长石、角闪石、黑云母、石英组成,其次有少量磁铁矿、钛磁铁矿、绿帘石、透辉石、榍石等。岩石风化较强、节理裂隙发育、易碎,在裂隙面上普遍发育铁质薄膜,地表风化呈灰黑色砂土,外观上与其它岩石容易区别。

⑵第四系

主要分布于地势低洼处及山涧沟谷内,由坡积物和冲积物组成,分山前组、临沂组。

a、山前组:主要分布于汞丹山村等低缓丘陵处,岩性为灰黄色含砾亚沙土、粘土质粉砂、含砂砾层,为残破积堆积。

b、临沂组:发育于各水系两侧之河漫滩处,岩性为细砂、粉砂粘土、砂砾等堆积。 2、构造

评价区位于沂沭断裂带内汞丹山凸起之上,区域构造发育,有韧性剪切带和脆性断裂构造两种,现分述如下:

⑴韧性剪切带

南起汞丹山村,北至峨山口,呈北东向展布,区内长约5km。在秦家庄东侧被秦

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家庄断裂错开,右行平移约700m。该剪切带构造岩的原岩为古元古代傲徕山超单元松山单元弱片麻状中细粒二长花岗岩,其围岩片麻理与韧性剪切带糜棱面理基本一致。剪切带宽800—1000m。糜棱面理倾向南东,一般在110°—125°之间,倾角在45°—71°之间。

该韧性剪切带构造变形强烈,形成一系列的构造岩,丰富的s—c面理,密集的拉伸线理,各种不对称褶皱发育。

韧性剪切带内构造岩有白云母石英片岩、铬云母石英片岩、变形的斜长角闪岩及黑云变粒岩包体等,以白云母石英片岩为主。

剪切带内s—c面理,尤其是c面理十分发育,在剪切带内中部贯穿性良好,且延伸较远,常常进一步发展为具平直界面的中厚—中薄层状滑劈理带,形成类似沉积岩的“层状”外貌,常被当地居民作为建筑石板材料开采。

⑵脆性断裂构造

区域脆性断裂构造相当复杂,著名的沂水—汤头断裂就从测区西部通过,另外还发育一系列具一定规模的断裂。按断裂构造的走向可划分为北北东向、北东向、北东东向断裂。

评价区内规模较大的有秦家庄—下杨林断裂(F4),另外在峨山南端334.0高地北侧还有一小型断裂(F7)。

F4断裂:该断裂西起秦家庄南,东至下杨林西,全长约3km,在平面上呈波状弯曲,西端走向北东,337.5高地处走向北西西,总体走向近东西,倾向南,倾角在53°—65°之间。该断裂切割了泰山岩群柳杭组地层、古元古代二长花岗岩、古元古代角闪辉长岩、汞丹山—峨山韧性剪切带以及铁矿体,并使这些地质体发生右行平移,最大水平视断距约700m。破碎带宽5—10m不等,碎裂岩原岩既有泰山岩群柳杭组变粒岩、斜长角闪岩,又有傲徕山超单元的二长花岗岩,还有红门超单元的角闪辉长岩,局部沿破碎带充填有燕山晚期的霏细斑岩脉,且霏细斑岩脉也有破碎现象,从总体上看,该断裂为右行压扭性断裂,且以平移为主,其活动时代为早白垩世末。

F7断裂:该断裂发育在峨山南端334.0高地北侧,规模较小,出露长度约200m,宽0.2—0.5m,走向近东西,倾向南,倾角80°,该断裂切割了铁矿体并使之发生右行

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平移,错距在70m左右。

3、岩浆岩

区域岩浆岩发育,主要有新太古代晚期峄山超单元的水牛单元、彩山单元、宁子洞单元,古元古代早期傲徕山超单元的杜家岔河单元、条花峪单元、虎山单元、松山单元,红门超单元三官寨单元及中生代阴阳寨单元。

评价区内主要分布古元古代傲徕山超单元条花峪单元和松山单元及红门超单元三官寨单元,另有少量小规模的伟晶岩脉、闪长玢岩脉、霏细斑岩脉、正长斑岩脉、石英脉出露。

⑴条花峪单元(aTηγ21)

该岩体分布于普查区西北部峨山口以西,出露面积约1.5km2,与东侧泰山岩群地层呈侵入接触关系,内部出露大量的呈小包体状的泰山岩群柳杭组地层残留体,其接触界线清楚,接触处岩体有退色现象,带宽约0.1m左右。岩性为片麻状中粗粒含黑云二长花岗岩,灰白色、浅肉红色,;中粗粒花岗变晶结构,片麻状构造。

⑵松山单元(aSηγ21)

该单元主要分布于矿区东部,出露面积约8.5km2,为区内面积最大的岩体。岩石主要为二长花岗岩,呈灰红—灰白色,中细粒粒状变晶结构,弱片麻状构造。在汞丹山—峨山一带,由于受韧性剪切带影响,岩石已变质成白云母石英片岩,其中多硅白云母发育。

⑶红门超单元三官寨单元(hSν21)

该单元主要分布于矿区西南部,汞丹山村北—秦家庄以东地区,共有四个侵入体,呈岩株状产出,较大的侵入体长约750m,宽约300m,较小的侵入体长约300m,宽约200m。该单元新鲜岩石呈黑绿色,风化后呈灰黑色。中粒等粒变晶结构,弱片麻状构造或块状构造。

⑷脉岩

区内脉岩较发育,分布较广泛,尤以古元古代伟晶岩脉活动为甚,中生代脉岩不甚发育,主要有闪长玢岩、霏细斑岩、正长斑岩等

伟晶岩脉:主要产于泰山岩群柳杭组地层和傲徕山超单元花岗岩中,多成群分布,

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总体呈北东向、北北东向,亦有少量为北西向。脉宽一般2—6m,个别可达20余m;一般长在50—100m左右,最长达数百米。主要由微斜长石(45%)、斜长石(20%)、石英(35%)组成,亦有少量白云母。

闪长玢岩脉:出露于峨山北,侵入于泰山岩群地层和松山单元二长花岗岩中,走向100°左右,长约400m,宽10—15m。岩石呈灰黑色,斑状结构,块状构造。斑晶主要为斜长石(5%—10%)、另有部分角闪石(5%),斑晶大小在1—2mm之间,基质为隐晶质。

霏细斑岩脉:主要沿秦家庄近东西向断裂侵入。脉宽一般约3—10m,延伸300—500m不等,与围岩接触界线平直,产状与断裂产状一致。岩石灰白色,斑状结构,块状构造。斑晶为石英,含量在2%左右,基质为霏细结构。

正长斑岩脉:该岩脉较少见,仅出露在高家楼子水库西南,走向110° ,脉宽2m左右,延长100m左右,与围岩接触界线平直。岩石呈肉红色,斑状结构,块状构造,斑晶主要为钾长石(5%—10%)、石英(5%),基质为隐晶质,主要由微斜长石、斜长石、石英等组成。

4、新构造运动与地震

区域新构造运动表现为震荡性升降运动为主,并伴有断裂活动以及与断裂活动关系密切的地震运动,沂沭断裂带从本区通过,该断裂是我国东部一条主要的发震构造。据资料证明,沂沭断裂带仍属活动较强烈的地带。除断裂有升降活动表现外,地形形变也有所反应。据《中国地震动参数区划图》,评价区地震动峰值加速度0.2g,属于VIII度区。

5、水文地质条件 ⑴地下水类型

根据地下水的赋存条件、物理性质及岩性特征等,将评价区含水层划分为第四系孔隙潜水含水层、基岩裂隙含水层两种类型(图2-5):

①第四系孔隙潜水含水层:矿区内第四系主要为残坡积物,分布面积较小,含水层岩性为含砾砂质粘土及砂质粘土层,分选性差,富水性弱,大气降水在本层聚集并通过本层渗入到基岩风化带中,其水位变化受大气降水的影响,埋深一般在2-5m。

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②基岩裂隙含水层:该区基岩裂隙含水层岩性为泰山岩群柳杭组黑云斜长变粒岩、黑云角闪变粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英角闪岩,矿床赋存其中,根据钻孔地质编录,岩石裂隙不发育,岩心呈块状,富水性较差,据钻孔简易抽水试验,单位涌水量为0.0025升/秒·米,渗透系数为0.024m/d,属弱含水层。

补给来源主要为大气降水及上部第四系孔隙潜水。该水层为本区农业及生活用水的主要来源,开采量较小。

⑵地下水的补给、径流及排泄条件

矿区附近地表水体不甚发育,汇水面积不大,大气降水较丰富,因此,大气降水为该区地下水的主要补给来源。地下水由东向西沿地势高低径流、排泄。

⑶矿坑涌水量预测

该矿床水文地质条件简单,矿坑涌水主要来自矿岩裂隙的渗透水和经破碎带渗透的大气降水。矿坑涌水受季节影响明显。经估算,矿坑正常涌水量3650m3/d,井下充填渗水量850m3/d,井下正常排水量总计约4500m3/d水量;井下最大涌水量为5470m3/d,井下最大排水量总计约6320 m3/d。

6、工程地质条件

含矿地质体为太古界泰山岩群柳杭组的磁铁石英角闪岩、磁铁角闪石英岩,岩石坚硬、致密、完整,工程地质条件良好,矿体顶板岩性为黑云角闪变粒岩、斜长角闪岩,局部为白云母石英构造片岩,属坚硬、半坚硬岩石,抗压、抗拉、抗剪性能良好,稳固性能好,具良好的力学性能和稳定性,工程地质条件良好。

矿体围岩为黑云角闪变粒岩、石榴黑云斜长变粒岩,局部为长石石英伟晶岩,属坚硬、半坚硬岩石,抗压、抗拉、抗剪性能良好,稳固性能好,具良好的力学性能和稳定性,工程地质条件良好。

二、矿山生产活动对地质环境的影响分析

杨庄铁矿是一个正在生产中的矿山。该矿在03年以前采用露天开采方式,03年以后转为平硐开拓的地下开采方式。本次深部扩界矿山建设所针对的矿体为深部矿体,采用地下开采方式。现有及未来生产活动主要包括:采掘、矿坑排水、废石堆存、尾

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矿排放等。各类生产活动对地质环境可能产生的影响分析如下:

(一)采掘对地质环境的影响 1、露天开采

露天开采对山体的地质地貌破坏较明显,受兴盛矿业建矿前期的私采滥挖等人类工程活动的强烈作用影响,汞丹山山体地貌形态已经发生了很大改变、峨山山体也受到了不同程度的破坏,山顶的松石极易发生滑塌、崩落,构成崩塌、滑坡地质灾害的隐患点。

①破坏最为严重的是汞丹山西侧山体,多年无组织的开采使山坡岩石松动,地质地貌景观和生态环境遭到不同程度的破坏,此段山坡高35m左右,坡长约50m,坡宽130m,山坡近乎直立,在冻融、降水及震动作用下,山顶及山坡的松石极易发生滑塌、崩落(见照片1、2、3)。

照片1 汞丹山破损山体

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照片2 汞丹山西侧的露天采场1

照片3 汞丹山西侧的露天采场2

②自2005年9月下旬起,由于采矿、降水及其特殊地层等因素影响,汞丹山主峰山顶处开始出现裂缝。目前为止,已发现10条,走向大致分为东西向和北东-南西向两组,滑动迹象明显。长度依次为25m、77m、43.5m、78m、104m、23m、31m、23m、28m和20m。其中山顶两组(见照片4、5)最为发育,水平位移15-50cm,垂直位移

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20-60cm,裂缝深一般在30-60cm,深处局部可达5m。其他裂缝水平位移和垂直位移一般为10-15cm,深度20cm左右。

照片4 汞丹山山顶裂缝1

照片5 汞丹山山顶裂缝2

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③峨山山体的露天开采也集中分布在山体西侧,但开采强度小,相应的对地质地貌破坏较轻(见照片6),目前未发现大的灾害隐患, 遇较大震动或高强度降水时,偶有碎石从山顶滚落,危害相对小。

照片6 峨山开采平峒处山体情况

小结:露天开采带来崩塌地质灾害隐患,尤其是汞丹山附近的隐患点,对矿山生产构成一定威胁,但影响范围内没有居民点分布,除矿山活动外也无其他人类经济活动,新济青高速公路据露天采场较远,且现在矿山开采已转入平峒,因此造成的危害不是很明显。

2、深部扩界后井下采掘对地质环境的影响

井下采掘是未来矿山的主要生产活动,亦是对地质环境影响最大的因素。杨庄铁矿矿体顶底板围岩的硬度系数f=12~16,矿岩稳定性较好,开采时矿体顶部保留10m厚的顶柱。平硐开采结束后,在矿体上盘布置若干爆破硐室,用硐室爆破方式崩落顶板岩石,强制放顶,充填采空区。使地应力在短时间内集中释放,使因采矿空区引起的岩移变形在较短的时间内完成,并达到平衡状态。深部开采采用充填法和嗣后充填措施,充填体可有效地填充采空区以支撑顶底板围岩不会发生大面积坍塌,空区可得到有效控制,对地表的影响弱。而由于充填技术等原因造成的接顶悬空等问题可形成

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局部小范围的冒落,从而可能造成地表裂缝等人工破坏性地质现象。

因为平硐开采的矿体埋藏浅,地表岩移可能导致山体东坡局部地段塌陷、滚石等,因此,在平硐开采的中、后期应在岩移界线处设置警示标志,禁止人畜进入塌陷区。

小结:地下采矿可能带来的采空塌陷及其伴生的地裂缝、山体裂缝等地质灾害,但发生范围内均为裸露岩坡,植被稀少,部分地段分布有耕地,矿山开采不会对当地的生态平衡造成严重不良影响。

(二)矿坑排水对地质环境的影响

杨庄铁矿矿坑排水以基岩裂隙水为主,矿坑涌水中除含有部分岩粉外不含其他有害物质,岩粉经沉淀即可除掉,经过沉淀后的矿坑排水除用于生产用水外,其余直接外排用于农灌,其排水水质情况见表2-2。

表2-2 杨庄铁矿矿坑水水质一览表(单位:mg/l,pH除外)

项目 浓度 项目 浓度 PH 6.95 硝酸盐氮 5.12 SS 25 亚硝酸盐氮 0.006 CODcr 23.8 TN 5.24 CODMn 5.25 TP 0.018 氨氮 0.03 TFe 0.09 F- 0.542 BOD5 3.92 S2- 未检出 总砷 未检出 TCN 未检出 粪大肠菌群(个/L) <1400 因矿坑排水除生产生活消耗外主要用于农灌,所以采用《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)中的旱作水质标准为评价标准(评价标准见表2-3)进行水质评价。

表2-3 农田灌溉水质标准表(单位:mg/l,pH除外)

项目 评价标准 项目 评价标准 pH 5.5-8.5 SS 200 COD ≤300 TP ≤10 BOD5 ≤150 总砷 ≤0.1 硫化物 ≤1.0 氰化物 ≤0.5 氟化物 ≤3.0 总铜 ≤01.0 粪大肠菌群 ≤10000 1、评价因子

选取pH、CODcr、BOD5、SS、硫化物、氟化物、氰化物、总磷、Cu、Zn、As、粪大肠菌群12项指标作为评价因子。

2、评价方法

采用单因子污染指数法,计算公式为:

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Pi=

Ci Si式中:Pi—i污染物的单因子污染指数

Ci—i污染物的实测浓度,(mg/l); Si—i污染物的评价标准,(mg/l)。

对于浓度处于一定范围之内的pH值评价公式为: IPH=

CPH-SPH

SPH-SPH式中:IPH—pH值的单因子污染指数;

CPH—pH值的实测值;

SPH—标准的最高限值与最低限值的平均值;

SPH—当CPH>SPH时,SPH取最高限值;当CPH<SPH时,SPH取最低限值;

当CPH=SPH时,IPH=1。

3、评价结果

经计算,矿坑外排水各项组分均符合农田灌溉水质的旱作标准,均不超标,可以用于农灌。对比《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类水质标准,除总氮超标外,其余组分基本符合,因此矿坑水无论农灌还是渗入地下,均不会对环境造成严重影响。

(三)固体废弃的排放对环境的影响

本铁矿正常生产过程中排放的固体废弃物包括:粉尘,基建、采矿废石,尾矿等。 1、粉尘

主要来自凿岩作业和矿石破碎筛分转运过程中,据《杨庄铁矿深部开采矿产资源开发利用方案》,铁矿生产过程中拟设置降尘措施和通风系统,控制住粉尘扩散,防止环境污染。使外排大气污染物达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中的二级标准,不会对当地大气造成明显污染。

2、废石

矿山正常生产期间,井下掘进的废石不出坑,将全部用于井下充填作业的充填料。只是在矿山基建期间和井下掘进高峰期有一定量的废石堆存,在峨山矿段西侧设一个

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占地约38亩废石场。

采矿废石主要来自采剥作业的废石,其主要矿物成分为磁铁石英角闪岩、磁铁角闪石英岩,围岩为黑云变粒岩,斜长角闪岩,以上岩石放射性强度低,不存在对人体有害的放射性物质。

杨庄铁矿前期生产带来的废石均在露天堆放,经风吹、日晒、雨淋等物理作用,废石山被雨水淋滤后的水质分析结果见表2-4。

表2-4 杨庄铁矿废石淋滤水水质一览表 (单位:mg/l,pH除外)

项目 浓度 pH 6.97 SS 18 S 未检出 Cu 未检出 Pb 未检出 Zn 未检出 Fe 0.067 As 未检出 由上表可知,杨庄铁矿废石山淋滤水pH、Cu、Pb、Fe、As、Zn均符合生活饮用水标准,其中前五项达到地表水Ⅰ类环境质量标准,Zn达到Ⅱ类水环境质量标准。硫化物、悬浮物远低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。

从以上分析中可以看出,铁矿废石淋滤水的水质尚好,无论其渗入地下,还是流入地面水体都不会对地表水和地下水产生污染。

但是矿石的堆积会占压一定土地资源,对地质地貌景观造成破坏,且可能造成水土流失。

3、尾矿

杨庄铁矿尾矿中主要矿物为石英、角闪石、斜长石、黑云母等。现有尾矿库分别分布在选场南、北边两个山沟处。后续的尾矿库在峨山西侧山沟地段,公路以东的区域内。

尾矿是选厂用物理的方法——主要是磁选的副产品,不含化学污染物质。其矿浆直接扬送至尾矿库,库内澄清水作为选厂的回水加以利用,其水质情况见表2-5。

表2-5 杨庄铁矿尾矿水水质一览表 (单位:mg/l,pH除外)

项目 浓度 项目 浓度

pH 6.89 Zn <0.05 SS 22 As 未检出 CODcr 20.8 Pb <0.005 BOD5 3.98 Hg <0.0001 34

硫化物 未检出 Cu <0.05 氟化物 0.480 石油类 0.21 氨氮 0.059 氰化物 未检出 总氮 1.72 总磷 0.013 通过分析可知,杨庄铁矿尾矿水水质相对较好,各项指标远低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中二类污染物的一级标准,除CODcr、总氮、石油类三项略超标外,其余诸项均符合地表水III类环境质量标准。

从以上分析可以看出,无论是否有尾矿水排出,都不会对地表水和地下水产生污染,但跟废石堆积一样,尾矿库对地质地貌景观和土地资源会造成一定破坏。

小结:综上所述,矿山建设和生产对地质环境的影响主要为:前期露天开采带来的崩塌、滑坡地质灾害隐患;井下采掘引起的地面塌陷对土地资源和地质地貌景观的影响;矿坑排水和固体废弃物排放则对当地环境影响不大(见附图1)。

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第三章 矿山地质环境影响评价

一、地质灾害危险性评估

通过野外工作地质勘察,并结合地质环境条件和矿山开发利用方案分析,由于矿山前期露天开采对山体破坏较大,存在崩塌和滑坡地质灾害隐患,未来深部地下开采有引发采空塌陷及伴生的地裂缝、山体裂缝的可能。所以,本次评估的地质灾害类型为崩塌、滑坡和采空塌陷。

(一)地质灾害危险性现状评估

评价区地貌类型为残丘丘陵,一般地面标高250m左右,区内峨山最高,汞丹山村最低,相对高差为约183m,地形起伏较大,沟谷纵横。由于矿山前期露天开采主要集中在汞丹山和峨山的西坡,所以形成的崩塌和滑坡隐患也多分布在此(其分布范围见附图1),汞丹山曾有崩塌、山坡塌滑发生,但杨庄铁矿已采取措施对汞丹山西侧部分受损山体进行了有效治理,且随着矿山开采由露天转入平峒,受灾对象基本不存在,峨山西侧山体破坏程度本身就不是很严重,因此崩塌、滑坡地质灾害现状评估为危险性小。

据野外实地调查,评价区目前无明显采空塌陷发生,仅在汞丹山西侧顶峰发现数组因采矿诱发的山体裂缝,业已得到有效治理,因此采空塌陷地质灾害现状评估为危险性小。

(二)地质灾害危险性预测评估

1、工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测 ⑴崩塌、滑坡地质灾害危险性预测 ①地质灾危险性预测评价模型的建立

崩塌地质灾害潜在危险强度主要考虑以下四方面的因素:地质条件、地形地貌条件、气候植被条件和人类工程活动(详见表3-2)。

地质灾害潜在强度指数(Zq)按下式计算: Zq = D·AD + X•AX + Q•AQ + R•AR

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式中:D、X、Q、R分别为控制地质灾害形成与发展的地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人类工程活动充分条件充分程度的标度分值;AD、AX、AQ、AR分别为上列四方面形成条件的权重。

1n1其中:D =Di X =

ni1n1Q =

n1 R =Qini1nXi

i1nnRi

i1Di、Xi、Qi、Ri分别是地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人类工程活

动大项中的单项因子;n为各单项因子个数。

为提高权重AD 、 AX 、AQ 、AR的可靠性,我们采用问卷的方式请3名专家进行评判;同时选取该地区的典型地质灾害事例进行统计。综合两方面的因素,确定各权重取值如表3-1。

表3-1 各权重取值

因子 权重值 AD 0.16 AX 0.23 AQ 0.18 AR 0.43 潜在地质灾害强度指数的分布范围为0-10,按指数大小来划分崩塌地质灾害危险性预测评估的大小如下: 0≤Zq﹤2 危险性小 2≤Zq﹤4 危险性中等 Zq≥4 危险性大 ②地质灾危险性预测评估

Zq= D·AD + X•AX + Q•AQ + R•AR

1n1n1n1 =Di·AD +Xi•AX +Qi•AQ +

ni1ni1ni1nRi•AR

i1n11 =[(6+6+1)×0.16+(1+1+3)×0.23]+[(1+6)×0.18+(6+3)×0.43]

32 =3.642

因为 2≤Zq﹤4,所以评价区汞丹山、峨山西侧区域,崩塌、滑坡地质灾害危险性

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预测评估为危险性中等,其他区段危险性小。

表3-2 地质灾害潜在活动强度控制条件判别表

形成条件 0 1 3 6 发育,大型断裂带、断裂较密集 10 特别发育、巨大断裂断裂带密集 地质构造 极不发育,不发育,只有只有少量少量小型断小型断裂 裂 微弱,没有发生过6级以上地震,构造变形十分微弱 较发育,有主干断裂 地 新构造质 运动 不强烈,发生过少量6级以上地震,构造变形较弱 较强烈,发生过6级以上地震,构造变形较明显 强烈,发生过7级以上地震,构造变形强烈 特别强烈,发生过多次7级以上的地震,构造变形特别强烈 岩石特别破碎,软弱结构面发育,岩土体特别不完整 切割铁别强烈的高原、山地及其与平原过渡带 岩石性质与岩土体结构 岩石较破岩石坚硬,岩石较坚硬,碎,结构不结构完整 结构较完整 完整 岩石破碎,有软弱结构面,岩土体不完整 地貌类型 地形地相对高貌 差m 山坡坡度 平原和低缓丘陵 切割微弱的高原、丘陵 高原、山地 切割强烈的高原、山地 ﹤100 100-200 200-500 500-1000 ﹥1000 ﹤20° 20°-30° 30°-40° 40°-60° ﹥60° 气候植被 森林覆盖率% ﹤400mm,年降水量400-800mm且分布均及分布 分布较均匀 匀 ﹥800mm,﹥800mm,暴分布不均雨较多 匀 ﹥800mm,暴雨频繁 ﹥80 60-80 40-60 20-40 ﹤20 人类工程活动 矿山工程密度 没有矿山和大型工程 矿山和工程稀少 少量矿山和工程 矿山和工程较多 矿山和工程密集 植被破坏程度 没有破坏 局部破坏 部分破坏 破坏较严重 破坏十分严重 38

⑵采空塌陷地质灾害危险性预测 ①影响范围预测

一般岩石的崩落都会波及地表,形成塌落区,即形成崩落带和移动带(见图3-1)。根据矿床地质条件及矿、岩性质,杨庄铁矿深部矿床开采崩落范围均取上、下盘65°、端部70°的岩石移动角进行圈定(其范围见附图1,)。注:有关数据

摘自“杨庄铁矿深部开采矿产资源

开发利用方案”。 图3-1 塌落成因图

②地质灾危险性预测评估

综上所述,在地下采矿活动的影响下,塌落范围内,有发生采空塌陷及其伴生的地裂缝、山体裂缝的可能,采空塌陷地质灾害危险性预测评估为危险性中等;其他区段危险性小。

2、工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测

矿山工程基建过程中,若不采取合理有效的防护措施,可能会遭受崩塌、滑坡、山体开裂地质灾害的威胁。因此,矿山工程建设可能遭受地质灾害危险性预测评估为危险性中等。

(三)地质灾害危险性综合评估 1、地质灾害危险性综合评估原则的确定 ①根据受灾对象易损性综合评估的原则

地质灾害危害性、危险性主要取决于受灾对象属性及其易损性程度,因此将易构成人员伤亡、建筑物变形破坏以及可能造成重大安全事故隐患的地质灾害分布区确定为危险性大区;其它灾害分布区依次为危险性中等区和小区。

②考虑人类工程活动超前预测的原则 ③区内相似,区际相异的原则 2、地质灾害危险性综合分区评估

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根据评价区地质灾害危险性现状、预测评估结果,结合评价区地质环境条件及近场区的相关条件,将评价区划分为两个区:评价区内汞丹山、峨山西侧区域和采矿塌落范围内为危险性中等区,其余区段为危险性小区 (表3-3、附图2)。

表3-3 地质灾害危险性综合评估分区结一览表

评估区段 汞丹山、峨山西侧区域、采矿塌落范围内 其余区段 工程地 质条件 良好 良好 危害 程度 中 小 现状 评估 小 小 预测 评估 中 小 综合评估分区 防治要求 进一步对露天采中等区 场造成的山体破坏进行治理,地下采矿时确保采空小区 区的充填 (三)矿山建设用地适宜性评估

矿区属于荒地或岩石裸露区。崩塌、滑坡、采空塌陷等,只要采取相应的防护措施,矿山建设引起地质灾害、以至于受其影响的可能性较小,矿山建设用地适宜性评价为基本适宜。矿区外围地质灾害危险性小,建设用地适宜性评价为适宜。

二、地下水环境影响评价 (一)地下水环境质量现状评价

矿区地下水类型主要为基岩裂隙水,岩石裂隙不发育,富水性较差,属弱含水层。地下水主要补给来源为大气降水,采取矿区水样进行分析,对比《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中的III类水质标准(评价标准见表3-4),采用单因子污染指数法(评价方法见矿坑水水质评价)进行评价。

表3-4 地下水评价标准 单位:mg/l(pH值除外)

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

项目 pH 总硬度 氯化物 硫酸盐 铜 铅 砷 氨氮(NH4) 评价标准 6.5-8.5 ≤450 ≤250 ≤250 ≤1.0 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.2 序号 9 10 11 12 13 14 15 16 40

项目 六价铬 铁 氟化物 溶解性固体 亚硝酸盐(以N计) 硝酸盐(以N计) 细菌总数 总大肠菌群 评价标准 ≤0.05 ≤0.3 ≤1.0 ≤1000 ≤0.02 ≤20 ≤100 ≤3.0 评价结果:各测点污染物的单因子污染指数列于表3-5。由表3-5可见,监测的各污染物均不超标,地下水质量较好,符合III类水质标准。

表3-5 地下水评价结果表

评价项目 污染指数 pH 0.57 总硬度 0.81 氯化物 0.17 硫酸盐 0.34 氟化物 0.510 硝酸盐(以N计) 0.133 细菌 总数 0.30 铁 0.12 溶解性总固体 0.542 (二)地下水环境质量预测评价

前已述及,杨庄铁矿的矿坑排水、废石淋滤水、尾矿水,多在生产过程中循环利用,外排水符合排放标准且水质相对好,对地下水质量影响小;生活污水主要为粪便水、洗浴水,经化粪池处理后排放,其排泄下游无地表水体和重要水源地,对地下水环境质量影响小。

因此矿山建设及生产活动对地下水环境影响较小。 三、土地资源与地质地貌景观影响评价 (一)土地资源与地质地貌景观影响现状评价

杨庄矿区内多为基岩裸露区和荒地分布区,耕地较少,由于该矿是由原分散民采点统一整改后形成的矿山企业,原有的露天采场未作统一规划和设计,对山体破坏严重,曾受到水土流失等环境地质问题的威胁。目前,杨庄铁矿已对露天开采造成的山体破坏进行了局部治理,并经过专家组的验收(见照片7、8),有关环境地质问题威胁已得到缓解。

矿山废石堆积场和尾矿库占用少量荒地,未造成土壤污染,对土地资源与地貌景观影响小。

综上,矿山建设对评价区土地资源与地质地貌景观影响评价为小。 (二)土地资源与地质地貌景观影响预测评价

随着矿山恢复治理的进行,山体也会得到进一步修复,矿山针对废石和尾矿也有综合利用方案,尾矿库达到使用年限后,设计闭坑复垦。因此,土地资源影响预测评价为影响小,对地质地貌景观影响小。

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照片7 汞丹山山坡治理后效果

照片8 汞丹山山顶裂缝治理后

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四、矿山地质环境综合分区评价

在矿山地质灾害危险性评估、地下水环境影响评价、土地资源与地质地貌景观影响评价的基础上,对杨庄铁矿深部及外围矿山地质环境进行综合分区评价。

矿山建设对地下水环境、土地资源和地质地貌景观影响均为小;汞丹山、峨山西侧区域和采矿塌落范围,为地质灾害危险性中等区,其余区段为地质灾害危险性小区。

因此,评价区内汞丹山、峨山西侧区域和采矿塌落范围,矿山地质环境综合分区评价为影响中等,其余区段为影响小(附图2、表3-6)。

表3-6 矿山地质环境综合分区评价结果

评价分区 汞丹山、峨山西侧区域、采矿塌落范围内 其余区段

地质灾害 危险性 中 地下水环境 小 土地资源 小 地质地 貌景观 小 综合评价 中 小 小 小 小 小

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第四章 矿山地质环境保护

为了保护和改善矿山地质环境,防治矿山地质灾害、环境污染和生态破坏,保障公共财产和公民生命财产安全,促进经济社会和环境的协调发展。必须制定行之有效的保护措施,应以防为主,防治结合,坚持“在开发中保护,在保护中开发”。

一、保护原则与要求 (一)原则

1、贯彻矿产资源开发与环境保护并重,“以防为主”的原则;

2、严格控制矿产资源开发对矿山地质环境的扰动,避免或减少由此引发或加剧地质灾害和环境地质问题的发生;

3、矿山资源的开发应推行循环经济的“污染物减量、资源再利用和循环利用”的技术原则。

(二)要求

1、遵循“以人为本”,切实做到矿山生产区和生活区分离、城镇和矿区分离,确保人居环境的安全,提高人居环境质量;

2、选择合理的开采工艺和方法,最大限度地减少或避免矿山地质环境问题的发生; 3、要对废弃物排放、堆存造成的矿山地质环境问题,制定出预防性环境保护措施; 4、制定矿山地质环境问题监测方案,实施对矿山地质环境问题的动态监测。 二、保护措施

(一)地质灾害防治方案

矿山开采过程中及闭坑后,形成的采空区有引发采空地面塌陷、地裂缝地质灾害的可能,山体表面亦有发生崩塌、滑坡的可能,对矿山的正常生产会有一定的影响。为保障人民生命和财产安全,在矿山开采过程中,应做好灾害防治工作。

1、防治原则

在整治过程中,必须遵循标本兼治、分清主次综合治理、生物措施与工程措施相结合、灾害治理与保护自然生态环境相结合的原则。通过治理,最大限度降低采空区

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失稳的诱发因素。

2、地面塌陷、地裂缝的防治措施

对于井下采掘的矿山地质环境而言,由于采掘过程引起的地应力的改变和采空区引起的矿区地面岩移均有可能引起地面塌陷、地裂缝等地质灾害,可采用以下方法和措施进行预防和保护:

⑴回采过程中,严格按照开采设计科学、合理地开采,严禁乱采滥挖; ⑵按照合理的采矿顺序、采矿工艺和方法科学开采,减少矿房跨度和暴露面积,防止井下围岩冒落对工人的伤害;

⑶地面应埋设矿区范围警示界桩,提醒地面人员减少逗留采空区上部的时间等,防止地面塌陷、地裂缝的发生对地面人员的伤害;

⑷及时、准确、翔实的填绘井上下工程对照图,对已采矿房统一编号,标注矿房的形成时间、采高、面积及位置,防备地质灾害发生时进行抢灾、救灾;

⑸井下生产时应对矿体破碎带进行支护,防止冒落时伤害工人。 3、山体崩塌、滑坡的防治措施

根据实际情况和特点,除加强监测和部分设立警示标志外,一般采取避让、工程、生物措施相结合的预防和治理措施。其治理应从软防治入手,采取生物治理,植树造林,绿化荒坡,降低灾害的危害程度,根据实际情况,采取削方减载、改陡崖为坡,并采取坡面防护或排水等措施。

4、编制矿山地质灾害应急预案

评价区内的地质灾害类型均为突发性地质灾害,因此,在做好矿山地质灾害监测的基础上,编制矿山地质灾害应急预案是减少矿山地质灾害损失的有效措施。

⑴成立由矿山企业法人负责的专门领导机构,并配备专门人员和相应的自己、交通与通讯工具。

⑵组织专业技术人员对矿山职工、居民进行矿山地质灾害监测、识别、避让等预防知识的宣传和培训。

⑶加强监测,建立巡视值班制度,一旦发生矿山地质灾害及时组织人员抢险和调查,将结果以最快速度上报当地政府和县、市地质灾害主管部门。

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(二)水环境保护措施

矿山生产活动对水环境可能产生影响的主要是生产、生活污水,虽然杨庄铁矿的外排物对水环境影响甚微,但为了防患于未然也应做到:

1、确保生活垃圾等污染物不乱丢弃并运至指定地点; 2、制定环境监测制度,指导矿山的环境监测工作;

3、设立专门环境监测机构,掌握生产排污和污染源,定期监测各类污染物是否达标;

4、对突发性污染事故要及时监测,并向上级提交监测报告。 (三)尾矿库生态恢复措施 1、尾矿库服务期内生态恢复措施

尾矿库在使用过程中应注重尾矿库周围生态环境的维护和管理,对初期尾矿库坝体周围进行绿化,以便维护坝体稳固,防止风吹扬尘,同时也有绿化功能。尾矿库填满后,要及时覆土,即对该尾矿库整体覆土封库,覆土主要来自工业场地建设剥离土与尾矿库开挖修整剥离土,覆土厚度不应小于0.5m,尾矿库内部主要种植速生的乡土灌丛与草皮,尾矿库边缘乔灌木结合,形成初步的库区生态环境。

2、尾矿库闭矿生态恢复措施

等全部尾矿库封库后,全部尾矿库形成了平整的土地,由于尾矿库位于山谷部位,地势较低,土壤有较好的水分条件,因此可以将尾矿库进行复垦,进行合理的农田景观格局设计,形成新的农田生态系统。另外复垦时,要注意保留边缘的植被,应以乔灌草结合,以防止水土流失。

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第五章 矿山地质环境综合治理方案

根据《山东省地质环境保护条例》,矿山地质环境保护与治理应按照“谁破坏、谁治理”的原则,由采矿权人对其因采矿行为造成的破坏负责保护和治理,采矿权人灭失的由政府有关部门组织治理。杨庄铁矿矿区的山体破坏是由于前期的个人及村镇集体的无组织露天开采造成,未经过设计规划,属于采矿权人缺失,因此此段治理应由政府组织。

治理思路必须在充分的研究当地区域生态环境特点的基础上才能予以确定,只追求经济效益和一时的美化无异于拔苗助长,所以矿区治理时需在与地方规划和周围自然生态环境相协调的前提下,因地制宜的进行,最终使矿区的地质地貌景观得到恢复和美化。

一、治理工程设计原则、目标 (一)治理工程方案设计原则 1、安全性原则

治理工程首先要消除现存的地质灾害危险,同时不能形成新的灾害隐患,并确保破损山体边坡的稳定和施工过程中的安全。

2、技术可行,经济合理

矿区地质灾害治理和地质地貌景观恢复需要大量的资金投入,治理工作要讲求实效、经济合理。设计要按照工程可行性与经济合理的原则,对治理方案进行优化,以实现科学性、可操作性、最小风险与最大效益,即以最小的投入,换取最大的经济、环境和社会效益。

3、量力而行,分步实施

基于采矿进度、人力、物力、财力等方面的考虑,地质环境恢复治理也应根据矿山地质环境的实际情况,分期、分批的治理恢复。

4、因地制宜,综合治理

矿区地质灾害治理是一项庞大的系统工程,所以必须提倡工程措施、生物措施、

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社会措施相结合,即地质环境恢复治理工作要与恢复后的开发利用相结合,与当地的经济建设相结合,提倡因地制宜,综合治理。

(二)治理目标

通过合理规划和工程治理,消除不稳定山体的地质灾害隐患、因地制宜治理被破坏山体,采取工程和生物措施,首先卸载不稳定岩体,然后利用园林绿化措施恢复植被、美化环境,矿山的生态环境得到保护和恢复。在矿山开采的同时应做好采空区回填工作,尽可能的避免采空塌陷及伴生地质灾害的发生。

二、治理工程可以引用的技术标准

1、《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98-2000) 2、《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000) 3、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 4、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001); 5、《地质灾害防治工程监理规范》(DZ/T0241-2004) 6、《园林绿化施工规范》(2005年) 三、治理方案

危害评价区内地质环境的地质灾害发育类型主要为井下采掘引发的采空塌陷及伴生地裂缝地质灾害,以及部分山体崩塌、滑坡,其影响的对象主要为矿区内采矿设施和建筑物。因此,为减轻井下采掘对地面造成的危害,针对矿区实际,应采取有效的地质灾害防治方法合理部署治理工程。具体思路如下:

1、清理卸载破损山体的危岩体,对坡面和底面顺坡就势进行地形改造,理顺地形,搞好水土保持,并尽可能与周围自然环境相协调。

2、在清理危岩体的基础上,进行山坡恢复绿化,绿化设计应以乡土树种为基调,配以抗性强、观赏价值高的风景树种,采取“坡脚种植乔木遮挡、坡面种植灌木点缀及整体播撒草种”相结合的方式,体现生物多样性。

3、及时回填采空区,充填料可选用尾矿和井下掘进产出的废石。 (一)破碎山体坡面和坡底治理

治理由于露天开采而产生的破碎山体,应在与周围环境相协调的前提下,因地制

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宜进行破损山体的绿化与美化。如果破碎山体临空面坡度较缓,应清理破碎面后进行植被的恢复,美化矿山生态环境;如果山体临空面坡度较陡(大于45°),且岩石破碎,危险性较大,必须对其卸载清理。卸载采用爆破方式,通过爆破使危岩体自然塌落堆至坡脚,形成不大于45°的自然稳定的坡角。坡面处理后仍需立警示牌,禁止攀爬。在坡体的外围(西侧)整理土丘后挖穴,种植速生杨,一方面可以遮挡岭内崩塌体,美化环境,另一方面可以阻挡外部闲杂人员随意闯入。

1、土石方工程

本工程预计卸载土石方量约22000m3,其中汞丹山西侧坡体预计卸载15000m3,峨山西侧坡体预计卸载7000m3。人工平整山坡200000m2。

2、绿化工程

山坡整理完成后,在山体上撒播野草、灌木种子和种植黑松、柏树等,拟播撒当地草种300kg,荆柯等小灌木树种300kg,种植黑松30000株,柏树18000株。坡体外围种植速生杨10000株。

⑴苗木质量要求

①苗木应无病虫害及病原体,树干枝条无突出疤痕,分枝点不应有裂开的茎或树干。

②苗木根系无病虫害及病原体,根系保存完好,无劈裂根。 ③花灌木要内膛多枝,枝条饱满,株型整齐。

④苗木要求带土球移栽,土球一般为树干粗度的8倍,包扎可用草绳,包扎程度以土球不散为准,栽植时将苗木放到栽植坑后应去掉包扎材料,以便于根系生长。

⑵养护

工程竣工后,需精心养护,树木的养护管理是提高种植成活率和景观效果的重要手段。初期养护可由专人负责,后期则可委托当地百姓。

常规防护工作为:①灌溉排涝,②中耕除草,③施肥,④整形修剪,⑤病虫害防治。另外特殊情况时要有特别养护措施:①防风防汛,②防寒防冻、防日灼,③及时处理衰弱树木,④伐、挖死树,并做好记录,⑤树木倾斜及时扶正加固,⑥除尘。

(二)采空区回填

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杨庄铁矿深部扩界开采方案拟用全尾砂胶结充填料和废石全尾砂充填料充填地下采空区,此法是处理地下采空区保护地表的有效方法。

按照扩界开采方案中的设计,井下充填作业年需充填料288285m3,而选厂每年产出的全尾砂为284778m3,井下掘进每年产出的废石17685m3,合计302463m3,产出略大于需求,故矿山自产的充填料可以满足井下充填作业的需求量。

(三)采空地面塌陷、地裂缝的治理

矿山若发生地面塌陷时,应严格按照《中华人民共和国矿产资源法》、《地质灾害防治条例》的规定进行治理。治理措施和方法可参照如下方法进行:

1、及时回填塌陷坑,回填时可用粘土铺底,反复碾压夯实;

2、如出现地裂缝,一般采用填埋法。裂隙深度小于50cm的,直接用粘土充填,人工夯实;裂隙深度大于50cm的,底部充填碎石至深度余50cm,再用粘土充填,人工夯实。碎石粒径不能超过充填深度的30%,石块过大可事先击碎,充填从最低处开始,粒径大的石块要填在粒径小的石块的下部,并人工捣实。粒径均匀的碎石填料压缩系数在0.94-0.97,粘土的压缩系数按0.66。

3、在地面塌陷区周围设立警示牌,派专人巡视看守,防止闲散人员进入塌陷区围观。

预计需要回填、夯实土石方量5000m3,其中购置粘土1000m3。 (三)尾矿库治理 1、尾矿库服务期内的治理

尾矿库在使用过程中应注重尾矿库周围生态环境的维护和管理,对初期尾矿库坝体周围进行绿化,以便维护坝体稳固,防止风吹扬尘,同时也有绿化功能。尾矿库填满后,要及时覆土,即对该尾矿库整体覆土封库,覆土主要来自工业场地建设剥离土与尾矿库开挖修整剥离土,覆土厚度不应小于0.5m,尾矿库内部主要种植速生的乡土灌丛与草皮,尾矿库边缘乔灌木结合,形成初步的库区生态环境。

2、尾矿库闭矿生态恢复措施

等全部尾矿库封库后,全部尾矿库形成了平整的土地,由于尾矿库位于山谷部位,地势较低,土壤有较好的水分条件,因此可以将尾矿库进行复垦绿化,以防止水土流

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失。

尾矿库治理预计需要购置及覆土土石方量2000m3,人工平整1000m2。平整后撒播灌木种子和种植黑松等,拟播撒荆柯等小灌木树种30kg,种植黑松400株。

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第六章 矿山地质环境监测

地质环境监测旨在防患于未然,是防治地质灾害、保护地质环境的重要手段。应针对矿山生产活动可能产生的环境地质问题来制定相应的监测方案,以保障矿山生产的有序、稳定运行。崩塌、滑坡、采空塌陷及伴生地裂缝是区内主要地质灾害,上述灾害发生时,地面也随之发生变形。因此,要及时了解地面变形的情况并分析其对地质环境的影响,应从以下两个方面落实监测工作。

一、岩移监测系统

根据工作面设置情况,地面于首采区设置地表变形动态观测点,于每个工作面上设置2个观测点,建立地下岩体位移变形监测桩。用钻机成孔后,在孔内安装有刻槽滑道的聚乙烯管或方形钢钢管,用移动式测斜仪进行定期监测,从而实现对深部岩体变形动态的观测,并及时做出变形预测。当观测数据出现异常时,应及时调整井下采区,布置或变换采矿方法,并对地面设施加固处理。同时通过监测资料,研究后续资源煤层的开采技术和可行性。

主要观测指标有:边界角(β0、γ0、δ0),移动角(β、γ、δ、λ),裂缝角(β〃、γ〃、δ〃),充分移动角(Ψ1、Ψ2、Ψ3),最大下沉角(θ),下沉系数(q),水平移动系数(b),主要影响范围角正切,拐点偏距(S1、S2、S3、S4),最大下沉速度,移动延续实践及活跃期。

二、人工监控

为对矿区内的地质灾害、环境地质问题作出及时反应,配合地面岩移监测,应安排专业人员分区域进行巡查,查看地表或建筑物的变形情况,以便随时发现变形异常情况,并及时采取对策。

1、监测内容:地表裂缝、墙体、山体开裂情况及发展趋势、地面塌陷等; 2、监测措施:采用仪器及肉眼观察,仪器主要为米尺等。地裂缝、墙体、山体开裂情况采用米尺监测;地面塌陷采用肉眼检测。

3、监测点布设:在矿区内布设,重点布置在采空区的地表。

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第七章 经费概算

一、主要工作量

(一)破碎山体坡面和坡底治理

涉及土石方工程及绿化工程,预计卸载土石方量22000m3,人工平整山坡200000m2。绿化工程中,拟播撒当地草种300kg,荆柯等小灌木树种300kg,种植黑松30000株,柏树18000株。坡体外围种植速生杨10000株。

(二)采空地面塌陷、地裂缝的治理

预计需要回填、夯实土石方量5000m3,其中购置粘土1000m3。 (三)尾矿库治理

尾矿库治理预计需要购置及覆土土石方量2000m3,人工平整1000m2。平整后撒播灌木种子和种植黑松等,拟播撒荆柯等小灌木树种30kg,种植黑松400株。

二、概算编制依据

1、山东省工程建设标准定额站2006年2月发布的《山东省建筑工程价目表》; 2、财政部、国土资源部2006年9月发布的《国土资源调查预算标准》(地质调查部分);

3、监理按国家物价局、建设部文件〔1992〕价费字479号文《工程建设监理收费标准》规定执行。

4、山东省建设厅2006年2月发布的《山东省建筑工程费用项目组成及计算规则》; 5、山东地区劳动生产、人员配备、材料消耗定额及工资、津贴等有关标准。 三、经费概算

杨庄铁矿矿山地质环境治理共需费用439.12万元,其中山体治理工程费用383.26万元(包括土石方工程、绿化工程及养护等),见表6-1;采空塌陷地裂缝治理工程费用5.26万元,见表6-2;尾矿库治理工程费用5.98万元,见表6-3;另外,设计方案编制、综合报告研究出版、地形测绘等,共计44.62万元,见表6-4。

废弃露天采场的治理即破碎山体的治理费用,属于采矿权人缺失,按国家规定此段治理应由政府组织实施。采空地面塌陷、地裂缝的治理和尾矿库的治理费用由采矿

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权人即兴盛矿业负责。

表6-1 山体治理工程经费概算表

项 目 人工凿岩石(石方) 土石方工程 机械打孔爆破岩石 挖掘机挖石渣 自卸汽车运石渣 场地平整 小 计 当地草种 灌木种子 黑松 绿化工程 柏树 速生杨 种植费用 养护费用 合计 小 计 水电费 数量 1200 1000 1000 单位 10m3 10m3 10m3 单价(元) 200.76 82.94 245.79 17.64 100 200 30 30 20 10.00 总价(万元) 24.10 8.30 24.58 35.28 92.26 3.00 6.00 90.00 54.00 20.00 58.00 30.00 281 30.00 383.26 备 注 松石 松石 运距5km 人工 市场价 市场价 市场价 市场价 市场价 市场价 2年 工程需要 20000 10m2 300 300 30000 18000 10000 58000 kg kg 株 株 株 株

表6-2 采空地面塌陷、地裂缝治理工程经费概算表

项 目 粘土购置 回填、夯实 合计 数量 1000 500 单位 m3 10m3 单价(元) 20 65.09 总价(万元) 2 3.26 5.26 备 注 槽沟 人工(含运输)

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表6-3 尾矿库治理工程经费概算表

项 目 种植土购置 场地平整 灌木种子 黑松 合计 数量 2000 100 30 400 单位 m3 10m2 kg 株 单价(元) 20 17.64 200 30 总价(万元) 4.00 0.18 0.60 1.20 5.98 备 注 人工 市场价 市场价

表6-4 项目经费汇总预算表

项 目 设计方案编制 综合报告研究出版 GPS测量 地形测绘 地形测量 小计 山体治理 治理工程 地面塌陷治理 尾矿库治理 小计 合计 数量 1 1 100 3 单位 套 套 点 km2 单价(元) 5.00 15.00 1976 16183

总价(万元) 5.00 15.00 19.76 4.86 24.62 383.26 5.26 5.98 394.50 439.12 备 注 设计、论证、编写 区域地质调查 综合研究、编写、出版 区域地质调查 II类D级网 II类1:1000

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第八章 保障措施及效益分析

一、保障措施 (一)管理保障 1、政策法规支撑

以《地质灾害防治条例》、《土地复垦规划》、《山东省地质环境保护条例》和《山东省矿山地质环境治理保证金管理暂行办法》等政策、法规作支撑,为矿山地质环境保护与综合治理方案实施打下坚实的基础。

2、认清形势、提高国民灾害危险意识

随着矿山的建设和开采,塌陷灾害将有可能随时产生,因此,必须加强地质灾害危险意识教育,增强矿山企业和村民对地质灾害危险性的意识,能够大力支持和积极参与矿山综合治理工作,保护生态环境,形成良好的环境保护意识。

3、加强协作、齐抓共管、建立治理领导机构

矿山综合治理工程任务重、情况复杂、政策性强,是一项涉及方方面面的系统工程,国土资源、发展改革、财政、水利和环保等有关部门要加强协作,各负其责。

4、制定优惠政策,积极鼓励矿山治理

矿山综合治理是一项庞大的系统工程,因此,必须制定优惠政策,明确产权,强调以地生财,实行责任权利相结合,坚持“谁破坏、谁治理;谁复垦、谁受益”的原则,给予相应的优惠政策。

5、组织实施

“谁破坏、谁治理”是矿山综合治理工作的基本原则,国土资源部门是矿山综合治理工作组织实施单位,治理费用由矿山企业支付,切实落实、实施好矿山综合治理方案,确保矿山得到治理,尽量保证人民生命财产安全。

(二)资金保障

根据《土地开发整理项目资金管理暂行办法》、《山东省地质环境保护条例》和《山东省矿山地质环境治理保证金管理暂行办法》的要求,结合本区的实际情况,按时足

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额缴纳矿山地质环境治理保证金。做到四个坚持:

1、坚持矿山地质环境治理保证金实行财政专户储存,不得挪作他用; 2、坚持按照规定的开支范围支出,力争不突破投资总额; 3、坚持严把资金流转渠道,层层设立专帐,实行一支笔审批; 4、坚持项目资金决算制度,严格资金审计,确保项目资金落到位。 (三)技术保障

1、为确保治理方案的顺利实施,应委托具有地质灾害危险性评估乙级以上资质和地质灾害治理工程设计乙级以上资质的地质勘查队伍进行施工设计与施工,施工设计要通过市级国土资源部门的审查验收,施工期间接受委托方的监督。

2、为了提高矿山综合治理的科学化水平,保证治理工作的顺利进行,应建立矿山综合治理中心和治理专业队伍,保证矿山综合治理工程高质量、高效率地完成。

二、效益分析 (一)经济效益

露天开采给山体带来了严重破坏。治理工程的实施,可以在一定程度上降低崩塌、滑坡造成的经济损失,恢复土地的利用功能。所种植林木的有规划砍伐必定会带来一定的经济效益。

(二)环境效益

随着矿山开采,人类工程活动频繁,不断改造和影响着地质地貌和自然环境。矿山地质环境治理工程实施后,将使矿区环境得到较大改善,林木的种植不仅有效的对破碎山体进行了遮挡,而且美化了环境,清新了空气,区域生态系统功能将逐步恢复,环境效益显著。

(三)社会效益

矿山地质环境治理有利于矿山经济持续健康发展,维护矿区的良好生态环境,维护矿区与周边社会稳定,不仅消除了安全隐患,而且可为矿山地质环境政治和综合利用积累经验,既是生态生建设的需要,也是落实科学发展观,建设和谐社会的需要,符合光大人民群众的愿望。

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第九章 结论与建议

一、结论

1、本次工作的评价区为重要区;矿山地质环境条件复杂程度为简单;矿山生产建设规模为大型,根据矿山地质环境影响评价分级表,确定本次矿山地质环境影响评价级别为一级。

2、矿山地质环境影响评价区地理坐标为:东经118º47´49″-118º49´53″,北纬36º00´27″-36º03´14″,面积约4.49km2。

3、矿山建设和生产对地质环境的影响主要为:前期露天开采带来的崩塌、滑坡地质灾害隐患;井下采掘引起的地面塌陷对土地资源和地质地貌景观的影响;矿坑排水和固体废弃物排放则对当地环境影响不大。

4、根据评价区地质灾害危险性现状、预测评估结果,结合评价区地质环境条件及近场区的相关条件,将评价区划分为两个区:评价区内汞丹山、峨山西侧区域和采矿塌落范围内为危险性中等区,其余区段为危险性小区。

5、矿区属于荒地或岩石裸露区。崩塌、滑坡、采空塌陷等,只要采取相应的防护措施,矿山建设引起地质灾害、以至于受其影响的可能性较小,矿山建设用地适宜性评价为基本适宜。矿区外围地质灾害危险性小,建设用地适宜性评价为适宜。

6、杨庄铁矿的矿坑排水、废石淋滤水、尾矿水,多在生产过程中循环利用,外排水符合排放标准且水质相对好,对地下水质量影响小;生活污水主要为粪便水、洗浴水,经化粪池处理后排放,其排泄下游无地表水体和重要水源地,对地下水环境质量影响小。因此矿山建设及生产活动对地下水环境影响较小。

7、矿山建设对评价区土地资源与地质地貌景观影响评价为小。

8、汞丹山、峨山西侧区域和采矿塌落范围,矿山地质环境综合分区评价为影响中等,其余区段为影响小。

9、本工程预计卸载土石方量约22000m3,其中汞丹山西侧坡体预计卸载15000m3,峨山西侧坡体预计卸载7000m3。人工平整山坡200000m2。山坡整理完成后,在山体上

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撒播野草、灌木种子和种植黑松、柏树等,拟播撒当地草种300kg,荆柯等小灌木树种300kg,种植黑松30000株,柏树18000株,速生杨10000株。

10、按照扩界开采方案中的设计,井下充填作业年需充填料288285m3,而选厂每年产出的全尾砂为284778m3,井下掘进每年产出的废石17685m3,合计302463m3,产出略大于需求,故矿山自产的充填料可以满足井下充填作业的需求量。

11、杨庄铁矿矿山地质环境治理共需费用478.89万元,其中治理工程费用383.26万元(包括土石方工程、绿化工程及养护等),另外,设计方案编制、综合报告研究出版、地形测绘、项目管理费、规费、措施费、监理费等,共计95.63万元,

二、建议

1、加强山体边坡的稳定性监测工作,和采空区内的塌落监测工作,发现问题应及时处理。

2、加强对高速公路分布地段的各项监测工作。

3、在生活区周围和道路两旁植树,绿化环境。经常对采场、道路、矿石场洒水,以防止粉尘污染。

4、切实落实采空区回填制度。

5、矿山开采完后应进行土地复垦,编制矿山开采闭坑报告。

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