三岔槽矿区矿产资源开发利用与生态复绿方案.doc
建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿 矿产资源开发利用与生态复绿方案 提交单位建始县自然资源和规划局 编制单位湖北省地质局第二地质大队 二〇二一年六月 目 录 前 言1 第一章 矿山地质环境背景8 第一节 自然地理8 第二节 矿产资源概况9 第三节 开采技术条件10 第二章 矿山开发利用方案16 第一节 矿产品需求现状和预测16 第二节 主要建设方案的确定16 第三节 矿床开采22 第四节 选矿及尾矿设施24 第五节 总图运输及公用辅助设施25 第六节 职业卫生与安全27 第七节 环境保护与土地复垦30 第八节 建设工期与技术经济33 第九节 开发利用方案简要结论38 第三章 矿山土地复垦39 第一节 土地复垦方向可行性分析39 第二节 土地复垦质量要求与复垦措施52 第三节 土地复垦工程设计及工程量测算56 第四节 土地复垦投资估算61 第五节 土地复垦服务年限与复垦工作计划安排73 第六节 土地复垦效益分析74 第七节 保障措施76 第四章 矿山地质环境恢复治理方案79 第一节 矿山地质环境影响评估79 第二节 矿山地质环境保护与恢复治理分区83 第三节 矿山地质环境保护与恢复治理原则、目标和任务85 第四节 矿山地质环境防治工程86 第五节 经费估算及进度安排89 第六节 保障措施与效益分析91 第五章 结论与建议95 附 图 序号 图 名 比例 备注 矿产资源开发利用部分 1 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿地质地形图 12000 引用 2 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿资源储量估算图 12000 引用 3 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿基建终了平面图 12000 新制 4 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿露天开采终了平面图 12000 新制 5 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿露天开采边界典型剖面图 12000 新制 6 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿工业场地总平面布置图 12000 新制 矿山土地复垦部分 7 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿土地利用现状图 110000 采用 8 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿土地利用规划图 110000 采用 9 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿土地损毁预测图 12000 新制 10 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿土地复垦规划图 12000 新制 矿山地质环境恢复治理部分 11 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿地质环境现状评估图 12000 新制 12 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿 地质环境影响预测评估图 12000 新制 13 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿 地质环境保护与恢复治理工程部署图 12000 新制 14 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿矿山地质环境保护与恢复治理挡墙结构图 150 新制 15 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿排水沟工程结构图 120 新制 附 表 目 录 附表1 矿山基本情况表 附表2 矿山综合技术经济指标表 附表3 矿山地质环境影响评估现状调查表 附表4 土地复垦现场踏勘表 附 件 目 录 附件1 建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告评审意见 附件2 关于建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿临时用地土地复垦的 意见(三岔槽村民委员会) 前 言 一、编制背景及目的 湖北省建始县人民政府为地方经济发展、基础设施建设提供资源保障,拟新立投放三岔槽建筑石料用灰岩矿采矿权,建始县自然资源和规划局拟通过挂牌方式出让该采矿权。根据省国土资源厅关于严格执行责任清单推进简政放权提高矿业权政务服务效能的通知(鄂土资规[2016]2号)及相关法律法规要求,为了科学、合理、有效地开发利用矿产资源,保护矿山地质环境,合理利用土地资源,及时有效的对损毁土地复垦利用和恢复改善生态环境,同时为国土部门对矿山企业监督管理及采矿权人合理预存环境恢复治理基金和土地复垦保证金提供依据,建始县自然资源和规划局公开招选了建始县大坦矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告矿产资源开发利用与生态复绿方案编制单位,湖北省地质局第二地质大队为中选单位。 二、编制原则 (一)固体矿产资源开发利用编制原则 1.矿产资源开发利用的编制内容和深度,以编制的目的和用途为中心,力求实现编制内容齐全、数据准确、技术先进、经济合理、安全可靠、结论明确。满足国土资源管理部门对矿产资源的科学管理、有效监督和实施矿业权有偿化处置的需要; 2.应符合国家、省现行的有关法律、法规、规范、规程和标准。 3.在已有技术资料的基础上进一步分析该矿区范围内的资源条件,水文、工程地质和环境地质条件,确定合理的开拓方式,采场布置和采矿方法。 4.配备切实可行的采区装备,提高机械化水平。 5.生产系统和生活设施,力求灵活方便,以少投入早见效为目的。 6.对矿区开采过程中的安全生产、工业卫生、环境保护,开采后的土地复垦、土地合理利用,给予充分重视,并符合国家有关规定。 (二)土地复垦编制原则 土地复垦的编制立足于科学性、合理性和可操作性的指导思想,从矿山企业可持续发展的高度出发,根据矿区的自然环境与社会经济发展情况,按照经济可行、技术科学合理、综合效益最佳和便于操作的要求,结合项目特征和实际情况,体现以下复垦原则 1.源头控制、预防与复垦相结合; 2.统一规划,统筹安排; 3.因地制宜,综合考虑经济效益、社会效益和生态效益的平衡,对矿区生态系统的特性,尽量保护与利用原有绿色植被,以保护生态系统为主要目标; 4.按照“近细远粗”的原则,结合当地的土地利用总体规划,并根据当地土地主管部门相关的政策规定,细化采区土地复垦的近期目标; 5.坚持工程措施与生物措施相结合、传统方法与现代技术相结合的原则; 6.目标完整,责任明确的原则。根据土地复垦服务年限内对土地造成的完全破坏进行复垦的整体设计、整体预算复垦费用。按规定要求提取和预存土地复垦费用,保障项目区复垦目标的实现。 (三)矿山地质环境保护与恢复治理编制原则 1.矿山地质环境保护与恢复治理是实施保护、监测和恢复治理矿山地质环境的地质依据之一。本方案不代替相关工程勘查、治理设计; 2.坚持“预防为主,防治结合”、“在保护中开发,在开发中保护”、“依靠科技进步,发展循环经济,建设绿色矿业”、“因地制宜,边开采边治理”的原则; 3.在矿山地质环境现状调查和矿产资源开发利用或矿山开采设计等基础上编制,并符合相关规划; 4.方案编制的区域范围包括开采区及采矿活动的影响区; 5.矿山企业扩大开采规模、变更矿区范围或者开采方式的,应当重新编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。 三、方案编制的依据 本报告编制所引用的法律、法规、部门规章、政策性文件、行业技术规范、标准以及已有的基础技术资料如下 (一)法律 1.中华人民共和国环境保护法2015年; 2.中华人民共和国安全生产法2014年; 3.中华人民共和国水土保持法2011年; 4.中华人民共和国矿产资源法2009年; 5.中华人民共和国矿山安全法2009年; 6.中华人民共和国土地管理法2004年。 (二)法规 1.民用爆炸物品安全管理条例2014年; 2.土地复垦条例2012年; 3.公路安全保护条例2011年; 4.湖北省安全生产条例(2006年); 5.建设工程安全生产管理条例(国务院令第393号,2004年); 6.安全生产许可证条例国务院令第397号,2004年; 7.中华人民共和国森林法实施条例(国务院令第278号,2000年); 8.土地复垦条例2011年; 9.中华人民共和国水土保持法实施条例1993年; 10.矿山地质环境保护规定国土资源部令第44号; 11.矿产资源开发登记管理办法2015年。 (三)部门规章 1.国家安全监管总局关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录(第二批)的通知(国家安全生产监督管理总局一[2013]101号); 2.矿山地质环境恢复治理专项资金管理办法(财建[2013]80号); 3.土地复垦条例实施办法2013年; 4.小型露天采石场安全管理与监督检查规定国家安全生产监督管理总局令第39号; 5.建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法(国家安监总局第36号令,2011年); 6.矿山生态环境保护与污染防治技术政策(环发[2005]109号); 7.矿产资源监督管理暂行办法国土资源部国土资发[2003]。 (四)国家和地方相关政策性文件 1.省国土资源厅关于严格执行责任清单推进简政放权提高矿业权政务服务效能的通知(鄂土资规[2016]2号); 2.省国土资源厅办公室关于推进矿产资源开发利用及生态复绿方案编制及评审工作的通知(鄂土资办文[2016]22号) 3.省安监局关于推进金属非金属矿山机械化开采的指导意见(鄂安监发〔2014〕42号); 4.金属非金属露天矿山矿长保护矿工生命安全六条规定(湖北省安监局,2013年4月3日); 5.省人民政府办公厅关于转发省安监局等部门湖北省金属非金属矿山整顿关闭实施方案的通知(鄂政办函〔2013〕23号,2013年3月3日); 6.省国土资源厅关于印发湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求(试行)的通知(鄂土资发[2012]108号文); 7.湖北省安全监管局关于贯彻落实非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法有关问题的通知(鄂安 [2009]236号,2009年10月20日); 8.湖北省国土资源厅办公室转发国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与恢复治理方案编制审查及有关工作的通知的通知”(鄂土资办文[2009]104号); 9.湖北省财政厅 湖北省国土资源厅关于贯彻执行(湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法)有关问题的通知鄂财综发〔2007〕42号; 10.关于转发国家安全生产监督管理总局在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的指导意见的通知(鄂安〔2007〕133号); 11.关于在金属非金属矿山推广相关实用安全生产技术的通知(安监总局[2006]246号); 12.关于转发国家安监总局在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术指导意见的通知(安监总局[2006]246号); 13.关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知(国土资发[2006]225号)。 (五)技术规范及标准、规程 1.爆破安全规程(GB6722-2014); 2.湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求(试行)(2012年); 3.土地复垦方案编制规程TD/T10312011; 4.矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范(DZ/T 0223-2011); 5.土地利用现状分类GBT 21010-2017; 6.金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006); 7.金属非金属矿山排土场安全生产规则(AQ2005-2005); 8.国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知(国土资规〔2016〕21号); 9.土地开发整理项目预算定额标准2012年。 (六)以往地质工作概况及矿山基础资料 1.遴选结果通知书; 2.湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告(湖北省地质局第二地质大队 2021.3 ); 3.湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告评审意见。 四、方案的适用年限 根据湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,勘查报告评审备案资源量约327.6万吨(扣除边坡资源量),矿山在实际开采中,可能因开采加工损耗而导致可采资源量有所降低,因此,设计开采损失率为2,即可采率取98,设计可采资源量321.0万吨,矿山生产建设规模为30万吨/年,矿山开采服务年限10.7年。 矿山服务年限为10.7年,矿山闭坑后3个月内完成土地复垦及环境治理工作,考虑到对复垦和环境治理成果的监测、管护,本方案设计监测、管护期为1年,因此,矿山地质环境保护与土地复垦方案的服务年限为12年,实际起算时间以颁发采矿许可证时间为准,地质环境保护与土地复垦服务年限顺延。若矿山未来继续扩大开采规模、变更开采范围或改变开采方式,则应按照矿山改、扩建可行性研究报告或矿山改、扩建设计方案重新编制矿产资源开发利用与生态复绿方案,以适应矿山生产活动及采矿不同阶段的需要。 五、项目概况 (一)区内采矿权设置情况 区内拟设置一个采矿权,拟采取挂牌方式出让,矿山平面形态呈不规则长方形,呈北西-南东向展布,长约300m,宽约80~245m,面积约0.051km2。矿区范围由6个拐点坐标圈定,其平面直角拐点坐标见表1-1。 表1-1 三岔槽矿区拐点坐标(2000国家大地坐标)表 拐点编号 X Y J1 3374681.02 37401539.09 J2 3374707.58 37401660.90 J3 3374567.85 37401817.19 J4 3374424.70 37401757.35 J5 3374407.76 37401679.38 J6 3374536.20 37401572.74 矿区面积0.051km2,拟设开采标高1504m~1405m。 (二)矿产资源开发利用情况 该矿山为新立矿山,主要生产块石、碎石、粗砂、细砂等不同规格的产品,其生产的产品及比例可按市场变化和需求及时进行调整。 1.矿石加工技术性能 根据矿山生产实际情况,矿山开采先对表层的第四系覆土及强风化层进行剥离后,通过中深孔爆破落矿,利用600900破碎生产线一套加工建筑所需的碎石、粗砂和细砂。 根据矿石用途,主要进行物理加工,原矿经机械破碎、筛选成细砂、粗砂、碎石等。矿石物理加工性能好,加工工艺简单。因此,矿石加工技术性能良好。 2.工业指标 根据矿产地质勘查规范建筑用石料(DZ/T0341-22020)中有关质量指标、开采技术指标要求及矿山生产经验值,确定本次矿区资源量估算的工业指标如下 ①质量要求 矿石饱和抗压强度≥30MPa。 压碎指标≤10% 硫化物含量(SO3)≤5% ②开采技术条件一般要求 ⑴最小可采厚度≥3m; ⑵夹石剔除厚度≥2m; ⑶最低可采标高1400m高于当地侵蚀基准面标高1349.5m; ⑷开采最终边坡角≤ 60; ⑸采矿底盘最小宽度≥40m; ⑹剥采比≤ 0.51(m3/ m3)。 ⑺爆破安全距离>300m。 3.矿产资源储量 根据湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,求得矿区范围内资源量120.9万立方米(约327.6万吨),扣除边坡资源量。 (三)项目主要特征 建始县三岔槽矿区矿山拟设年生产规模30万吨,属小型露天开采矿山;矿区面积为0.051平方千米,矿体开采标高1504~1405米。 建设规模根据矿区范围内估算利用资源量及矿山实际生产需求,确定为30万吨/年。 矿山开采服务年限10.7年,矿山综合服务年限10.7年。 矿山产品单一,最终产品为块石、粗砂及细砂。 矿山采用公路开拓汽车运输的开拓方式。修迂回上山公路至1490米标高,先对表土进行超前剥离,然后从上到下分台阶开采,台阶高度15米,开采最终底盘标高1405米,安全平台宽4米,清扫平台宽6米,接滚石平台宽10米。 (四)矿山基本情况 1.矿山地理位置和社会经济概况 (1)矿山地理位置 矿区位于建始县城南东122方位,直距约27km。行政区划属建始县花坪镇三岔槽村所辖;地理坐标(2000国家大地坐标系)东经10958′28″-10958′38″北纬3029′06″-3029′16″。 (2)矿区及周围社会经济概况 区内经济以农业为主,粮食作物主要为玉米、土豆、大豆、红薯等;经济作物有茶叶、药材、白肋烟等。工业主要为小型水力发电、建筑石料用灰岩矿开采,经济水平总体一般。 2.矿山开采历史及现状 该矿为建始县自然资源和规划局新设置的露天开采矿山,区内暂无采矿活动。 第一章 矿山地质环境背景 第一节 自然地理 一、地形地貌 矿区处鄂西南褶皱山区,显岩溶地貌景观,岩溶槽谷、岩溶洼地及残丘斜坡构成区内基本地貌单元。矿山处北西~南东走向向南东延伸山脊的斜坡部位,为山地斜坡地形,地势总体为北西高、南东低,地形坡度20~40,矿山所在位置最高点位于矿山北西部,高程为1504m,最低点位于矿山南东侧,高程为1380m,相对高差为124m。属浅切割低~中山区。区内地表溶沟溶槽、岩溶洼地发育,矿山南东侧岩溶洼地标高约为1349.5m,可视为当地最低侵蚀基准面。矿区地表附着物主要为灌木,杂草荆刺、植被覆盖率约40。见插图1。 插图1 矿区地形地貌 二、气象水文特征 建始县属亚热带季风湿润型山地气候区,具有温暖湿润、四季分明,降水充沛、雨热同期等特点,年平均气温15.5℃,夏季温差大,冬季温差小。6~9月气温最高,可达25.7~27.5℃,最低气温为12月至翌年2月,为-1.2℃~5.6℃;年平均降雨量为1497.4mm,其中70以上降雨多集中在4~9月,7~9月降雨量最多,此期间常有暴雨。 区内为碳酸盐岩层,地表溶沟溶槽岩溶洼地较发育,裸露地表。区内属水文地质单元的补给区,地下水以第四系孔隙水和岩溶裂隙水为主,补给源为大气降水,补给特点受地形及含水层组双重控制,一般斜坡上部地下水径流补给下部,补给形式为顺孔隙或裂隙下渗。地下水径流受地形控制,矿区所处地形为山地斜坡地形,大气降水可迅速沿坡面由高处向低处排泄,具有就地补给,排泄迅速的特点。地形条件有利于自然排水,水文地质条件简单。估算矿层最低标高1405m,处于当地侵蚀基准面(标高1349.5m)以上。矿区补径排条件简单。 第二节 矿产资源概况 一、矿区总体概况 (一)矿区总体规划情况 湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿属建始县自然资源和规划局规划的小型露天开采矿山,已纳入建始县矿产资源总体规划20162020年(调整方案)。采矿权的投放已征得林业、环保、水利等相关主管部门同意。 (二)本项目与矿区总体规划的关系 经建始县自然资源和规划局查询采矿权发证系统和建始县矿产资源总体规划20162020年(调整方案),该矿山周边未设置其它采矿权,不存在矿山范围重叠现象。 二、矿区资源概况 (一)矿区地质及构造特征 1.地层 矿区及其附近出露地层有第四系(Q),三叠系下统大冶组(T1d),地层岩性特征叙述如下 1)第四系(Q) 厚度0~3.0m 褐黄色、土黄色亚粘土、亚砂土夹岩石碎块,主要分布于缓坡平台、洼地及槽谷部位。 2)三叠系下统大冶组(T1d) 厚>100米 灰色薄~中层夹厚层状灰岩、泥灰岩,以薄~中层为主,局部夹薄层钙质页岩,为矿山勘查层位。 2.构造 矿区位于关山头背斜南西端的转折部位,矿区内无断裂构造通过,矿区构造复杂程度为简单类型。 (二)矿体(层)特征 矿体赋存于三叠系下统大冶组(T1d)地层中,为一套浅海相钙泥质~碳酸盐沉积,属沉积型矿床。矿体形态呈层状,岩性为灰色薄至中层状灰岩、含泥质灰岩,层间局部夹钙质泥岩、页岩,地层产状倾向北东40~80,倾角7~11。根据钻探工程揭露,矿层厚度大于100m;矿层内矿石单轴饱和抗压强度43.8~91.6Mpa,平均59.7MPa,根据取样测试岩石物理力学试验成果表明可作一般普通建筑石料利用。矿层内仅局部夹薄层黄绿色钙质泥岩、页岩,单层厚2mm~6mm,厚度小于2m,达不到剔除厚度。矿层层位稳定,沿走向、倾向连续性好,除后生岩溶作用对矿层有一定的溶蚀破坏外,矿层保存完好。矿石具有一定的硬度和抗风化能力,根据湖北省地矿局恩施实验室检测报告的结果,饱和单轴抗压强度可达43.891.6Mpa,矿石质量满足一般普通建筑石料用的要求。 (三)矿石加工选矿性能 根据矿石用途,主要进行物理加工,原矿经机械破碎、筛选成细砂、粗砂、碎石等。矿石物理加工性能好,加工工艺简单。因此,矿石加工技术性能良好。 第三节 开采技术条件 一、水文地质 (一)地形地貌 矿区位于鄂西南构造剥蚀溶蚀低山区,矿山为残丘斜坡地形,地势总体为北西高、南东低。高程一般在1360~1500米,地形坡度一般在20~40。矿山所在位置最高点位于矿山北西部,高程为1504m,最低点位于矿山南东侧,高程为1380m,相对高差为124m,属浅切割低山区。 区内为碳酸盐岩层,地表溶沟溶槽岩溶洼地较发育,裸露地表。区内属水文地质单元的补给区,地下水以第四系孔隙水和岩溶裂隙水为主,补给源为大气降水,补给特点受地形及含水层组双重控制,一般斜坡上部地下水径流补给下部,补给形式为顺孔隙或裂隙下渗。地下水径流受地形控制,矿区所处地形为山地斜坡地形,大气降水可迅速沿坡面由高处向低处排泄,具有就地补给,排泄迅速的特点。矿区地表水沿南侧槽谷向南东排泄入岩溶洼地,通过地下岩溶管道最终排出矿区。矿区南东侧岩溶洼地海拔标高1349.5m,可视为当地最低侵蚀基准面。资源量最低估算标高为1405m,位于当地侵蚀基准面之上。 (二)气象水文特征 建始县属亚热带季风湿润型山地气候区,具有温暖湿润、四季分明,降水充沛、雨热同期等特点,年平均气温15.5℃,夏季温差大,冬季温差小。6~9月气温最高,可达25.7~27.5℃,最低气温为12月至翌年2月,为-1.2℃~5.6℃;年平均降雨量为1497.4mm,其中70以上降雨多集中在4~9月,7~9月降雨量最多,此期间常有暴雨。 (三)矿区含水层与隔水层组 根据矿区内分布岩土性质、孔隙发育程度划分含(隔)水层组 1.第四系含碎石亚粘土、亚砂土孔隙含水层 Q厚度0.0~3.0m; 黄褐色、土黄色亚粘土、亚砂土,偶夹岩石碎块,松散堆积,分布于斜坡的缓坡部位及缓坡平台和槽谷部位。该层组结构较松散,孔隙发育,显透水性,主要靠大气降水补给,含水性弱。 2.三叠系下统大冶组灰岩岩溶裂隙含水层(T1d)厚度>100m; 岩性为灰色薄至中层状灰岩、含泥质灰岩。岩溶中等发育,主要岩溶形态有岩溶洼地、溶洞等,含裂隙溶洞潜水,受岩溶发育的差异影响而裂隙水分布不均匀;岩层浅层节理裂隙较发育,赋存岩溶裂隙水。 (四)地下水补给、径流、排泄条件 矿区处区域水文地质单元补给区,为碳酸盐岩分布区,大气降水为地下水的主要补给源,矿山所处地形为山地斜坡地形,大气降水可沿坡面由高处向低处排泄至矿山南侧岩溶洼地,极少一部分通过基岩溶隙或裂隙垂直下渗成为地下水,在地势较低处以下降泉的形式排出地表,具有就地补给,迅速排泄的特点,地形条件有利于自然排水,水文地质条件简单。估算矿层最低标高1405m,处于当地侵蚀基准面(标高1349.5m)以上。矿区补径排条件简单。 (五)矿区供水水源 矿区内无常流地表水体,在矿区周边居民有自来水饮用,未来矿山生产生活用水可结通自来水引至矿区。 (六)矿床充水因素 矿坑充水一是来源于大气降水,地表接受降水后从矿区上部顺地形坡度向下自然流入矿坑;二是来源于矿层中的岩溶裂隙水,当开采揭露岩溶通道时,岩溶通道中的地下水因承压而涌入矿坑,但地形条件有利于自然排泄。 矿区地形地貌单一,地质构造条件简单,分布的含(隔)水层组单一,拟开采矿层位于斜坡部位(高程1504-1405m ),高于当地最低侵蚀基准面(1349.5m),地形有利于自然排水。故本矿区水文地质条件属简单类型。 二、工程地质 (一)工程地质岩组 根据各时代地层地质、水文地质特征、岩石物理力学性质及岩性组合关系,划分矿区工程地质岩组如下 1、第四系(Q)松散软弱土体工程地质岩组 分布于斜坡较缓部位及缓坡平台,厚0~3.0m,为残坡堆积层,主要由黄褐色、黄色亚粘土、亚砂土夹灰岩碎石组成,分布不连续,结构松散~稍密,孔隙较发育,物理力学性质差异性较大,易饱水变形,稳定性差。 2. 三叠系下统大冶组(T1d)坚硬灰岩工程地质岩组 岩性主要为灰色薄~中层状灰岩、含泥质灰岩,灰岩岩石坚硬性脆,稳固性较好,主要不良地质现象为岩石可溶性较强,节理裂隙、岩溶发育,易产生岩溶塌陷,位于陡岩处易崩塌掉块。 (二)工程地质条件评价 矿区自然边坡结构类型主要为逆向、切向边坡,有利于岩体稳定,表层局部覆盖第四系松散土,强降水虽对边坡土体产生冲蚀作用,但不至于造成土体大规模坍塌,现场调查现状矿区自然边坡稳定性较好。 矿山开采将在西、北、北东、南东形成工程边坡,边坡部位的岩体受岩层中软弱结构面(层面、节理裂隙面)的切割形成不稳定的岩体,可能产生崩塌和滑坡,使工程边坡失稳。只要合理设计规范采矿,及时清除危岩体,覆盖层厚度较大部位按规范要求放坡,边坡失稳造成的灾害即可避免。 上述可知,第四系覆盖层分布不连续,矿层大部直接出露于地表,强度高,稳固性好,适宜露天开采。矿山开采受爆破震动影响边坡局部节理裂隙面发育,分布松动节理裂隙面和松动岩体,特别是倾向台阶边坡外缘的节理裂隙面,下部开采后,上方形成卸荷节理面,易产生工程地质问题。因此,工程地质条件复杂程度总体为以工程地质条件为主的中等类型(Ⅱ-2)。 三、环境地质 (一)区域地震地质与地壳稳定性评价 区域构造形迹为褶皱、断裂。新构造运动以来,地表大面积抬升,少数活动性断裂间隙活动,造成河流下切、河谷多阶地形成。据史料记载,区内南西部咸丰大路坝曾发生5-6.4级地震3次,其中1856年6.4级地震最强烈,震中烈度Ⅶ度,震中处于建始-恩施断裂带西南延伸部分的黔江-彭水断裂带上,可见地震活动与断裂密切相关。自1959年鄂西南地区地震台(站)建立以来。区内多处具微震记录,震级一般为2-3级,历次地震均未对区域地质构造造成大的影响。故矿山地壳稳定性较好。根据2001年版中国地震动峰值加速度区划图(1∶400万)(GB18306~2015)和中国地震动反应谱特征周期区划图(1∶400万)(GB18306~2015)等有关规定;本区地震动峰值加速度0.05g, 地震动反应谱特征周期为0.35s,相应地震基本烈度为Ⅵ度区,即矿区处地壳相对稳定区。见图1。 图1-1 区域地震烈度及地震震中分布图 (二)矿山环境地质现状评价 根据地表调查,基本查明目前区内暂无滑坡、泥石流等地质环境问题,区内地表无重要基础设施,露天采场主要为岩质结构边坡,边坡现状稳定性较好,现状地质环境条件简单。 (三)矿山地质环境影响预测评价 矿山的开发加剧工程活动引起环境的变迁,主要体现在以下五个方面 1.不稳定边坡 矿山开采形成的人工边坡,其中北、北东侧为主边坡,边坡类型为切向、逆向边坡;西、南东两侧为次边坡,边坡类型为同向及斜交边坡;将来开采时边坡部位层面构成主要的外倾结构面,特别是层间夹的页岩、泥岩软弱夹层遇水软化的情况下岩体有向采坑内滑移、坍塌的可能。同时由于岩体存在软弱结构面,将来边坡在结构面的组合下有可能出现局部小规模崩塌现象,在生产过程中只要加强监测,及时清危,进行有效治理,即可避免危石崩落造成灾害。 2.水土流失 水土流失是本区的主要环境地质问题之一,矿山为露天开采,开采区需第四系松散土层剥离后再进行岩石爆破,从而加剧水土流失。但开采范围内植被为低矮的灌木,且分阶段开采,不会造成大的水土流失。矿石不易分解有害物质,对水土无污染。矿区资源量小,占用土地资源少。 3.地形地貌、人文景观等的影响及破坏情况 矿山开采对原生地形地貌破坏程度较大,形成永久性边坡,形成景观的斑点,影响其连通性,矿区地形地貌景观受采矿活动影响“较重”。矿山范围内无地质遗迹、人文景观等分布,也无各级自然保护区及旅游景点。 4.矿区含水层破坏及对生产生活用水的影响 矿区处于区域地下水补给区,即处于饱气带内,地形坡度有利于大气降水迅速排泄。矿区内矿(体)层虽为含水层,但埋藏较深,矿山开采不会造成地下水位下降及水资源的枯竭,使矿区内的水环境条件明显改变。总之矿山的开采对区内水资源和水环境影响“较轻”。 5.土地资源的影响和破坏 未来矿山开采不可避免的将损坏土地,矿山开采共计损坏土地5.1279公顷,均为矿山开采挖损。矿山开采带来的植被破坏主要由矿山开采、表土剥离引起,由于植被破坏加剧了区内的水土流失,对土地资源影响较严重,但经复垦措施实施后可得到缓解。 如上所述,矿山现状地质环境质量良好,矿山开采活动可能诱发的环境地质问题主要为不稳定裸露岩石边坡,矿山开采加剧水土流失,地形地貌、人文景观、土地资源的影响及破坏。 (四)小结 综上所述,开采矿体位于侵蚀基准面之上,地形条件有利于自然排水,水文地质条件属简单类型;岩层倾角小于工程边坡坡度,有利于工程边坡稳定。可能产生崩塌和滑坡,使工程边坡失稳。上浮土层在强降水的情况下,有可能产生土体滑动。综合矿山工程地质条件,工程地质类型属中等复杂;矿山开采过程形成基岩裸露,破坏土地资源;在开采过程中应注意粉尘及噪音对人体的损害,矿石不易分解出有害组份,对水土无污染,采矿活动不构成对矿山附近环境造成污染等,矿山开采技术条件属以工程地质条件为主的中等类型。 第二章 矿山开发利用方案 第一节 矿产品需求现状和预测 一、矿产品需求分析 矿区资源主要用作普通建筑砂石料的原料,服务于工民建建设,目前,建始县及花坪镇周边区域砂石料需求量较大,矿区运输条件便利,开采外部条件较好,矿石质量较好,资源量较大,矿山开采技术条件简单,市场需求有很大的空间。 二、产品价格分析 据调查访问,花坪镇周边区域砂石料的销售价格为碎石40元/吨,细砂60元/立方米,矿石平均销售收入45元/吨左右(当地销售收入),随着地方经济的发展,人民生活水平的不断提高,当地基础建设项目不断的投入,普通建筑石料产业仍有一定的发展空间。 矿区共求获建筑石料用灰岩矿资源量327.6万吨,可利用资源量321万吨,经估算矿山建设需投资1909.4万元,投资回收期约7.0年,矿山服务年限约10.7年。建议业主强化内部管理,拓宽产品及销售渠道,进一步提高矿山企业经济效益。还可解决当地劳动力就业,具有较好的社会效益。 综上所述,在当今市场条件下,本项目在技术上可行,经济上合理,环境及安全等其它条件符合有关规定,在满足当地矿产资源规划的前提下,矿山开采在经济上基本可行。 第二节 主要建设方案的确定 一、开采方案 (一)矿床的开采方式 根据矿床赋存情况、地质条件、地形地势、地表径流等因素,矿区剥采比0.05∶1,以及现阶段矿产开采工艺,确定本矿床的开采方式为从上至下分台阶露天开采。 (二)露天开采境界的确定 1.矿山范围 据湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,矿区范围由6个拐点组成,面积为0.51km2,开采标高1504-1405m;矿区范围拐点坐标(2000国家大地坐标系); 表2-1 矿山范围拐点坐标表 拐点编号 X Y J1 3374681.02 37401539.09 J2 3374707.58 37401660.90 J3 3374567.85 37401817.19 J4 3374424.70 37401757.35 J5 3374407.76 37401679.38 J6 3374536.20 37401572.74 2.露天开采境界的确定 (1)确定露天开采境界原则 ① 保证其最终境界上边坡线不能超过规定的矿区范围; ② 尽量少占和不占耕地、林地,禁止占用基本农田; ③ 充分考虑边坡的稳定性; ④ 满足安全生产要求; ⑤ 矿区平均剥采比0.05∶1; (2)矿石物理力学性质和采场边坡参数的确定 矿石属坚硬岩类,力学强度高,具可溶性,厚度较稳定,层状结构,稳固性好,岩体完整性好;设计从上至下分台阶开采,设计开采台阶边坡70,最终边坡角≤60。 (3)开采境界的确定 矿山开采境界的圈定在地形平面图上以圈定开采境界的原则和依法划定的矿区范围及以地质工作所控制的矿体为主要设计开采范围,开采深度以不超出矿政管理机关依法划定的开采深度和满足最小底平面为原则。开采境界圈定拐点坐标表见表2-2,开采境界圈定结果见表2-3 表2-2 露天开采境界拐点坐标表(2000国家大地坐标系) 拐点编号 X Y J1 3374681.02 37401539.09 J2 3374707.58 37401660.90 J3 3374567.85 37401817.19 J4 3374424.70 37401757.35 J5 3374407.76 37401679.38 J6 3374536.20 37401572.74 表2-3 露天开采境界圈定结果表 项 目 名 称 单位 数 值 境界地表尺寸长 米 300 宽 米 80~245 采场底部尺寸南、北长 米 93~180 东、西宽 米 221 最高境界标高 米 1504 最低境界标高 米 1405 采场最大垂直深度 米 99 采场最终边坡角 度 60 终了台阶坡面角 度 60-70 (4)开采境界与矿山边界的关系 矿山开采境界与矿山边界范围一致,矿山边界范围以内资源均满足开采境界圈定原则,矿山边界范围即为矿山开采境界。 (三)开采边界内资源量 1.占用保有资源量 根据湖北省建始县三岔槽矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,评审备案矿区建筑石料用灰岩矿资源量120.9万立方米,体重按2.71吨/立方米计,约327.6万吨。 2.设计利用和可采资源储量 矿山开采需预留60安全边坡,矿区最终安全边坡角设计为60,三岔槽矿区范围内估算保有资源量(扣除边坡)为120.9万立方米(约327.6万吨);矿山设计开采损失率为2,即可采率取98,可采资源储量为327.698321.0万吨。 表2-3 矿山设计利用和可采资源量计算一览表 单位万吨 资源类别 占 用 资源量 未设计利用量 设计利用 资源量 采矿 回采率 可采 储量 资源量 327.6 327.6 0.98 321.0 合 计 327.6 327.6 0.98 321.0 资源利用率可采储量设计利用储量100321.0327.698 开采回采率采出资源储量动用资源储量100(根据同类矿山类比,本矿取98) 3.潜在资源量 该矿区开采矿体(层)为三叠系下统大冶组灰岩,本矿区在现有矿区范围外仍保有潜在资源储量,在结束回采前可申请沿矿区西侧及北侧扩界,其建筑石料灰岩仍能满足矿业权人需要,本方案暂不对潜在资源量进行估算,矿山生产能力应根据市场需求变化而