汞矿综治.doc
贵州省务川汞矿 矿山环境保护与综合治理方案 (一级评估) 贵州省地矿局第二工程勘察院 二00八年八月 1 贵州省务川汞矿 矿山环境保护与综合治理方案 (一级评估) 资 质地质灾害防治工程设计甲级 国土资地灾设字第(2005324004)号 国 编 写 审 查 审 定 总工程师 院 长 提交单位贵州省地矿局第二工程勘察院 提交时间二00八年八月 目 录 前 言1 第一章 矿山基本情况4 第一节 矿区自然地理4 第二节 矿区地质条件5 第三节 矿山企业情况9 第四节 矿山开采方案概述13 第二章 矿山环境现状及及发展趋势15 第一节 矿山环境现状15 第二节 矿山环境发展趋势分析18 第三章 矿山环境影响评估19 第一节 评估级别确定19 第二节 矿山环境影响现状评估20 第三节、 矿山环境影响预测评估23 第四节、矿山环境影响综合评估26 第四章 矿山环境保护与综合治理原则、目标和任务27 第一节 矿山环境保护与综合治理原则27 第二节 矿山环境保护与综合治理目标27 第三节 矿山环境保护与综合治理总体任务28 第五章 矿山环境保护与综合治理总体布局29 第一节 矿山环境保护与综合治理分区29 第二节 矿山环境保护与综合治理工作布署30 第三节 矿山环境保护与综合治理技术方法31 第六章 矿山环境保护与综合治理工程35 第一节 保护方案35 第二节 治理工程方案38 第三节 矿山环境监测方案49 第七章 保护和治理方案的可行性分析和建议51 第一节 可行性分析51 第二节、建议52 附 图 1、贵州省务川汞矿矿山环境现状图 比例尺 15000 2、贵州省务川汞矿矿山环境影响评估图 比例尺 15000 3、贵州省务川汞矿矿山环境保护 比例尺 15000 与综合治理方案图 评估剖面图(3张)附正文后 前 言 受贵州省务川汞矿委托,贵州省地矿局第二工程勘察院承担了务川汞矿矿山环境保护与综合治理方案的编制工作。 接受任务后,我院于2008年6月28日成立项目组,组织人员收集资料、现场调查, 2008年7月7日完成野外工作后转入室内,进行资料综合整理、图件绘制和方案的编制工作。 一、方案编制的依据 方案的编制依据主要有 (一)法律法规及文件 1、国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知(国发「2005」28号); 2、中华人民共和国环境保护法(国发「1989」22号); 3、中华人民共和国矿山安全法劳动部2004年颁发; 4、“十一五”国土资源生态建设和环境保护规划(国发〔2007〕37号); 5、贵州省矿山环境保护和治理规划(黔国土资发〔2007〕37号); 6、贵州省地质环境管理条例2006年11月24日贵州省第十届人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过自2007年3月1日起施行。 (二)规范和标准 1、矿山环境保护与综合治理方案编制规范(DZ/T223-2007); 2、土地复垦技术标准(试行)(UDC-TD); 3、开发建设项目水土保持方案技术规范(SL204-1998); 4、建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002); 5、建设用地地质灾害危险性评估技术要求(DZ0245-2004); 6、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(煤行管字[2003]第81号)。 (三)技术资料 1、贵州省务川汞矿矿区地质环境评价报告; 2、贵州省务川汞矿资源/储量核实报告; 3、务川汞矿(变更)矿山地质灾害危险性评估报告书; 4、贵州省务川汞矿矿区地质环境治理工程施工图设计; 5、务川汞矿(变更)开发利用方案; (四)委托书 1、贵州省务川汞矿矿山环境保护与综合治理方案编制委托书 二、方案编制的目的 为矿山企业开展矿山环境保护和综合治理提供依据,达到防灾减灾,保护环境的目的。 本次工作的主要任务为 1、通过收集资料和实地调查,查明矿区地质环境条件及地质灾害发育情况; 2、论述矿山基本情况、开发方案、土地利用现状及破坏后的状况; 3、划分评估区重要程度、地质环境条件复杂程度、矿山规模。确定评估级别及评估范围,对可能出现的矿山环境影响问题进行分析和预测评估; 4、划分矿山环境分区、保护分区及治理分区; 5、针对可能出现的矿山环境问题提出保护措施及治理方案。 6、编制矿山环境保护与综合治理方案(文字、附图表) 三、方案适用的年限 据贵州省务川汞矿资源/储量核实报告及务川汞矿(变更)开发利用方案该矿区保有资源量111b+122b+2S22+333类别汞矿石资源量978万吨,汞金属量12189吨,设计利用资源量954.4万吨,可采储量687.17万t,矿井设计生产能力4.5万t/a,矿山服务年限170.0年。由于务川汞矿为破产企业,本方案暂时以原采矿许可证为依据确定矿区生产规模。方案的主要目的是扩大务川汞矿的矿区范围,待换发了新的采矿许可证、确定了新的业主以后,如果需要扩大生产规模时,再根据规划和市场需求,按照报批程序申请扩大生产规模 本方案的适用年限为10年,10年之后需进行调整或重新编制。 第一章 矿山基本情况 第一节 矿区自然地理 一、地理位置 务川汞矿矿区位于务川县东北,属大坪镇丹砂村。距务川县城直线距离约11km, 距三坑寺直线距离约7km,有矿山简易公路和县乡公路与务川县城相通,里程约15km。由务川北至渝怀铁路彭水站166km,南抵川黔铁路遵义站212km,交通较方便(见图1)。 二、地形地貌 评估区属侵蚀溶蚀峰丛沟谷地貌,地形起伏较大,以高低不盈的山峦为主,其间主要发育有二郎沟冲沟(下游称银钱沟),该冲沟北起矿区北端一带,向南西方向延伸出图区;其次在矿区北端之东侧发育有老虎沟冲沟,该冲沟向北西延伸至朱砂溪河。总体地势北高南低。最高标高1315.1m(北部岭旗山),最低标高为540m(南侧马儿河),最大相对高差是775.1m。 矿区内多为高原切割地形,常形成地势陡峻的高山深谷,山脊尖削,基岩裸露,整个地势北高南低,海拔标高500~1300m,最大相对高差是800m,常见在200~300m。 三、气象、水文 1、气象 矿区及周边地带极端最低气温-6.2℃,极端最高气温33.4℃,平均气温14℃。一月均温4.6℃,七月均温21.0℃,年无霜期287天,年平均降水量1588.2mm,最大连续降水300mm。降水多集中在5~8月,占全年降水量的82。矿区总体气候特征属温凉湿润的高原亚热带季风气候。 2、水文 矿区属长江流域乌江水系洪渡河汇水区,评估区南侧发育有马儿河,北侧发育有朱砂溪河,均为常年性地表水体。马儿河流量约70l/s,由北东向南西迳流后转为向北,汇入洪渡河支流龙塘河,朱砂溪河由南东向北西径流,经大坪水库也汇入洪渡河支流龙塘河。于评估区外南西3km处汇入。矿区内仅发育有季节性溪沟。图区内马儿河标高为540m,也为当地最低侵蚀基准面。 四、自然经济概况 本县为民族杂居地区,主要有汉族、苗族和仡佬族。以从事农业为主,粮食及经济作物主要有玉米、水稻、油菜。 第二节 矿区地质条件 一、地层岩性 矿区出露地层有第四系(Q)、寒武系中上统娄山关群(Є2-3ls)、寒武系中统高台组(Є2g)、寒武系下统清虚洞组(Є1q)、寒武系下统金顶山组(Є1j),由新至老分述如下 1、第四系(Q) 零星分布于矿区洼地和缓坡地带,由含碎石的坡积物和粘土、砂土组成,厚0~10m。 2、寒武系中上统娄山关群(Є2-3ls) 出露于矿区东面梨子坪一带,下部为灰色中层夹薄层白云岩及泥岩,间夹角砾状白云岩,上部为浅灰色中层白云岩及燧石白云岩,夹薄层或块状白云岩,厚度约839m。 3、寒武系中统高台组(Є2g) 广泛出露于矿区,分布于木油厂背斜轴部及两翼。主要为灰色薄层至中厚层白云岩、泥质白云岩、粉砂质白云岩、角砾状白云岩,夹少许泥岩及燧石结核、条带等,厚340m。 4、寒武系下统清虚洞组(Є1q) 矿区仅于木油厂背斜北段北西翼水幅出露其上部地层,大多于坑道和钻孔中见及。上部主要为灰~深灰色中厚层状白云岩、含泥质白云岩、粉砂质白云岩,角砾状白云岩等,下部主要为灰岩。最大厚度167m。 5、寒武系下统金顶山组(Є1j) 黄灰、绿灰色含绢云母砂质页岩与页状粘土质细粉砂岩互层,中夹薄层~中厚层鲕粒灰岩,页理清晰、节理发育。厚度>30m,未见底。 二、汞矿床基本特征 构造上,矿床受木鱼厂背斜控制,矿层集中产于核部;层位上,主要产于∈1q~∈2g厚300余米的碳酸盐岩岩中,层控明显。主矿层产于∈1q,矿层连续而稳定,长达4000多米,宽几百米,严格地受背斜轴部控制,在平面上随轴向弯曲而弯曲。 矿体主要为似层状,其次为透镜状、囊状,具有多层矿体,展布面积很广。主矿层中矿体在整个矿田除很少一部分为无矿天窗间断外,实质都应为一个整体,并继续延伸到矿田南段,是连续稳定的汞矿床。 三、地质构造 矿区内木油厂矿田位于木油厂背斜的近北端F1断层上盘,F1为区内最大断层,位于矿区北西。地质构造复杂,褶皱、断裂发育,主要褶皱、断裂呈北北东向平行排列,与区域构造线方向近于一致。断裂构造生成顺序是北东组和北西组在先,常见被后两组断层切错;而后是北北东和北西西两组生成常见切错前两组断层。背斜轴部节理构造发育,主要节理有北东,北西,北东东及南北向等四组,在背斜轴部每m2内平均有120条,在倒转的南东翼平均94条,在产状平缓的北西翼平均70条。含矿节理主要见于岭旗山、白羊面及水幅矿床的Є1q和Є2g层的白云岩中,尤其在背斜轴部和近于轴部的南东翼急剧倒转处最为发育。在含矿节理中以北西组(倾向南西)最为重要,含矿脉石容积率最高。 由于背斜核部小断裂、小褶皱较发育,岩层产状变化大,背斜北西翼岩层产状总体倾向北西,南东翼岩层总体倾向南东,岩层倾角10~70。 四、区域稳定性 评估区内未见活动断裂。根据中国地震动反应谱特征周期区划图和中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001),评估区地震动反应谱特征周期为0.35s、地震动峰值加速度小于0.05g,根据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表,评估区地震基本烈度小于Ⅵ度。区域稳定性较好。 五、水文地质条件 1、地下水类型 根据含水介质,将评估区内地下水类型分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶水三类。 (1)松散岩类孔隙水 含水岩组为第四系(Q)含水层分布于矿区洼地和缓坡地带,由含碎石的坡积物和粘土、砂土组成,厚0~10m。含季节性孔隙水,泉水流量0~0.128 l/s,富水性弱。 (2)基岩裂隙水 为钻孔内见及的下寒武统金顶山组(Є1j),主要岩性为砂质页岩和粉砂岩,厚度>30m,含基岩裂隙水,富水性弱。 (3)碳酸盐岩岩溶水 a、娄山关群(Є2-3ls)含水层,含岩溶裂隙水,富水性中等,分布于评估区东部山顶地带,因出露位置较高,地下水埋藏较深,未见泉点出露。 b、高台组(Є2g、 Є1q)含水层矿体赋存于该含水岩组中。矿区范围分布广泛,泉水流量为0.0025~1.23 l/s。钻孔涌水量最大1.487 l/s;坑道中最大流量为0.731 l/s。富水性弱至中等。 C、清虚洞组(Є1q)含水层矿体赋存于该含水岩组中。泉水流量可达10 l/s。富水性中等至强。 2 、地下水的补给、径流、排泄条件 矿田地下水的补给条件取决于矿床的封闭程度。岭旗山,蓬岩,白羊面矿床,构造复杂,张裂隙发育, 呈“开放型矿床”有利于大气降水渗透。水幅、三家田矿床,构造封闭良好,主矿体之上有上覆岩系的阻隔呈“封闭型矿床”大气降水难以下渗,矿床贫水。 区内地下水的补给来源主要为大气降水,表现为泉水动态季节性变化明显,地下水位随降水量升降显著,坑道内集中出水点降雨前后流量相差悬殊。由于各层的含水性和所处的地形条件和埋深等条件的差异,其补给、径流和排泄条件各不相同。 矿田地下水的排泄条件有利,断裂发育,地形切割剧烈,不利于地下水的积聚。其排泄方式主要以泉及其它地下潜流的形式自北向南泄入银钱沟和马儿河。总体看评估区水文地质条件较差。 六、工程地质条件 根据岩体的力学强度和岩性组合特征,可将评估区岩体工程地质类型划分为松散岩类、软质岩类和硬质岩类岩组,现分述如下 1、松散岩类 为第四系残坡积层 Q,主要为残坡积粘土、碎石土,具有不均匀性、较高的压缩性,力学强度低,工程地质性质较差。 2、软质岩类 为金顶山组(Є1j),岩性主要为页岩、泥岩与泥质粉砂岩,其力学强度、抗风化能力低,工程地质性质较差。 3、硬质岩类 为娄山关群(Є2-3ls)、高台组(Є2g)、清虚洞组(Є1q),岩性主要为白云岩、灰岩,新鲜岩石抗压强度高,一般为大于30MP。岩体的完整程度较好,工程性质较好,在浅部风化、剥蚀作用较剧烈的地段,岩体完整性受到破坏,岩石力学强度高,抗风化能力强,工程地质性质较差。 4、含矿层顶、底板岩体工程地质特征及稳定性 1底板为白云岩、顶板以泥质白云岩为主底板岩石致密坚硬,稳性较好。据岩石力学性质试验结果为矿体底板普氏系数F为8~10,为坚固岩石,矿体普氏系数F为5~6,为相当稳固的岩石,矿体顶板普氏系数F为2~4,为半坚硬岩石,其岩体工程地质性质较好。 (2)顶、底板为泥质白云岩、含泥质粉砂质白云岩质地较松软,垮塌较严重。岩石力学性质试验结果为矿体顶底板普氏系数F<3,为半软弱或软弱岩石。矿体及其顶、底板的稳定性较差,岩体工程地质性质较差。 (3)顶、底板为坚硬岩石岩石力学性质试验结果为普氏系数F为4~8,为中等坚固~坚固岩石,坑道内无需支撑,稳定性较好,岩体工程地质性质较好。 5、构造及矿体形态对开采的影响 矿区构造复杂,含矿层位众多,矿体形态不规则等因素,对矿山开采造成一定的影响。受木油厂背斜的控制,矿体沿背斜轴部及两翼在不同的深度产出,并受断层的切割破坏,矿体支离破碎,连续性差。开采坑道在通过断层破碎带地段时,由于岩石错动破碎及遇水风化强烈等因素,造成破碎带结构较松软,矿体及其顶底板岩石疏松脱落而垮塌。 总体上看,矿区构造复杂,岩石节理、裂隙发育,岩体完整性较差,矿区工程地质条件较差。 第三节 矿山企业概况 一、矿山地理位置及交通 务川汞矿位于务川仡佬族苗族自治县城东北,辖属大坪镇三坑村。距务川自治县城直线距离约11km, 距三坑寺直线距离约7km,有矿山简易公路和县乡公路与务川自治县城相通,里程15km。由务川北至渝怀铁路彭水站166km,南抵川黔铁路遵义站212km,交通尚属方便(图1)。 务川汞矿矿区范围由59个拐点圈定,地理坐标为东经10757′47″~10759′26″,北纬2831′56″~2833′51″其拐点坐标见表1。 表1 务川汞矿矿界拐点坐标表 拐点编号 X坐标 Y坐标 拐点编号 X坐标 Y坐标 1 3160960 36499085 31 3158225 36497040 2 3161035 36498965 32 3158260 36496960 3 3160955 36498420 33 3158000 36496825 4 3160845 36498500 34 3157760 36496490 5 3160770 36498270 35 3157500 36496390 6 3160655 36498250 36 3157580 36496780 7 3160625 36498155 37 3157725 36496790 8 3160510 36498230 38 3158080 36496980 9 3160495 36498150 39 3158040 36497080 10 3160300 36497958 40 3158240 36497180 11 3160220 36497985 41 3158780 36497630 12 3160190 36497905 42 3158835 36497775 13 3160050 36497940 43 3158965 36497875 14 3159820 36497765 44 3159000 36498000 15 3159500 36497670 45 3159120 36498135 16 3159415 36497740 46 3159230 36498190 17 3159320 36497720 47 3159550 36498120 18 3159280 36497585 48 3159570 36498335 19 3159215 36497580 49 3159745 36498360 20 3159150 36497440 50 3160025 36498370 21 3159045 36497410 51 3160065 36498440 22 3158945 36497300 52 3160250 36498330 23 3158850 36497415 53 3160310 36498620 24 3158765 36497320 54 3160530 36498690 25 3158605 36497235 55 3160545 36498925 26 3158560 36497305 56 3160600 36498980 27 3158475 36497265 57 3160720 36498865 28 3158540 36497140 58 3160780 36498875 29 3158400 36497065 59 3160820 36499050 30 3158375 36497100 矿区西起银钱沟、新根坝,东至木油厂、三家田,北起干溪,经三家田等地,南抵小岬口,南北长约4.5km,东西宽100~500m,面积1.5346km2。 二、矿产资源/储量、矿床类型与矿层特征 1.矿产资源/储量 据贵州省务川汞矿资源/储量核实报告及务川汞矿(变更)开发利用方案截止2007年1月底,务川汞矿带木油厂矿田保有111b+122b+2S22+333汞矿石资源储量1033万吨,汞金属量12912吨。其中 木油厂矿田北段保有汞矿石资源储量508万吨,汞金属量6617吨。包括务川汞矿矿界内汞矿石资源储量502万吨,汞金属量6555吨;矿界外汞矿石资源储量6万吨,汞金属量62吨。 木油厂矿田南段保有汞矿石资源储量525万吨,汞金属量6295吨。包括务川汞矿矿界内汞矿石资源储量472万吨,汞金属量5634吨;矿界外汞矿石资源储量53万吨,汞金属量661吨。 务川汞矿矿界范围内(黔国土资矿管函[2006]822号文批准的矿界),保有111b+122b+2S22+333类别汞矿石资源量978万吨,汞金属量12189吨。其中111b类别汞矿石资源量255万吨,汞金属量3080吨;122b类别汞矿石资源量313万吨,汞金属量4001吨;2S22类别汞矿石资源量183万吨,汞金属量1177吨;333类别汞矿石资源量226万吨,汞金属量3203吨。 2.矿床类型及矿层 矿床类型为低温热液层控矿床。矿体为多层,主要呈似层状,其次为透镜状和囊状,矿体产状与围岩产状一致或基本一致;Є1q层中的主矿层矿体厚度变化系数由54~68,平均61,其它矿层中矿体厚度变化系数由52~82,一般在65左右。矿体连续稳定,展布面积很广。主矿层中矿体在整个矿田除很少一部分为无矿天窗间断外,实质都应为一个整体,并继续延伸到矿田南段,是连续稳定的汞矿床,含矿系数0.80~1。 3.矿石质量 矿石品位常在0.1~0.2间,多为贫矿石。辰砂矿化均匀,主矿层中,矿体品位变化系数由60~80,一般在65左右;其他上覆和下伏诸矿层中。矿体的品位变化系数则由56~104,一般在70左右。两者品位变化性质,均为“多峰曲线有规律”,仅个别有“高峰”出现。矿田北段Є1q3-2主矿层中,矿体总平均品位为0.159%,个别有达0.264%的富矿体,但分布不广,且变化很大。经过专门工作证实,汞矿石中未有够综合利用的稀有元素存在,汞金属产品的纯度高。 三、矿山开采及设计情况 1、开采历史及现状 务川汞矿发现历史悠久,贵州古代史记述隋唐五代时有“思州产朱砂”的历史记载,思州即今日务川。乾隆六年(1741年)贵州通志中,尚有“朱砂、水银出务川木悠”,木悠即今日木悠厂,也称木油厂或木鱼厂。木油厂星罗棋布的老硐(窿)、矿渣堆,反映了木油厂汞矿发现历史和古代开采、炼汞历史悠久和盛行。 新中国成立后,1951年务川县工商部门的国营商店动员民众自行开采,在板场、木油厂、岩峰脚、太坝和三坑建五个小厂,有300人参加;1952年,务川县公安局劳改股在板场穿洞壁、小垭口两个矿洞采矿,产汞425公斤;1953年3月,成立地方国营务川汞矿厂,厂址木油厂,为汞业国家开采。同年7月,遵义专署公安处参与办矿;1957年元月,贵州省公安厅劳改局接办地方国营汞矿厂,并更名为贵州省地方国营务川汞矿厂,属省劳改系统企业之一。省劳改局务川汞矿,设有老屋基、板场、木油厂、三家田等车间(劳改队),生产水银640.245吨。1965年,该矿移交冶金系统后(后成立有色公司),成立务川汞矿由地方国营汞矿厂开采,建有年处理9万吨的选矿、125吨汞的生产能力选厂、湿法生产朱砂的车间及日处理矿石30吨的高炉,共产汞1928吨,加上民采汞矿747.43吨,共计产汞2675.92吨,朱砂63.904吨。务川汞矿从1965年~2002年,共消耗矿石量213万吨,损失矿石量约60万吨。因当时生产成本较高、价低和汞的污染,2002年底停产。于2003年国家列为资源枯竭关闭破产矿山。至2004年,由贵州省人民政府划归省化工国资公司管理。目前矿山已全部停产,正在进行破产工作。目前,矿山开采仅于木油厂汞矿田北段开展,而南段因埋藏深度至今尚未利用。 2、矿山年生产能力及服务年限 据贵州省务川汞矿资源/储量核实报告及务川汞矿(变更)开发利用方案该矿区保有资源量111b+122b+2S22+333类别汞矿石资源量978万吨,汞金属量12189吨,设计利用资源量954.4万吨,可采储量687.17万t,矿井设计生产能力4.5万t/a。 本方案的适用年限为10年,10年之后需进行调整或重新编制。 第四节 矿山开采方案概述 一、矿山建设规模及工程布局 生产规模主要依据原采矿许可证所确定的生产规模,确定为4.5万t/a生产规模。 务川汞矿(变更)开发利用方案矿山设计先开采北段37号勘探线至40号勘探线范围660至760m标高的矿体。对木油厂矿田北段南西部原760中段平硐进行清理和改造后作为主平硐使用,主平硐主要担负井下运输、通风、行人、排水等任务;对木油厂矿田北段南西部距主平硐直线距离约430m处的800中段平硐进行清理和改造后作为回风平硐使用,回风斜井主要担负井下通风、行人等任务。为了开采760m标高以下的449号矿体,在760中段平硐483m处布置运输暗斜井至660m标高,运输暗斜井落平后,布置穿脉运输平巷揭露449号矿体,揭露449号矿体后,沿449号矿体走向布置660中段运输平巷;沿矿体倾向布置溜眼、通风行人天井,并布置760中段回风平巷和一中段运输平巷;在穿脉运输平巷布置井底水仓,以形成井底排水系统。在800中段平硐214m处布置回风斜巷同760中段回风平巷贯穿,以形成通风系统。回风斜巷前进方向方位角94,坡度34,长约77m(见附图2)。将开采许可范围内的矿体沿矿体走向分为若干矿块,每一个矿块即一个采场,矿房沿走向布置。在矿块两侧布置采场天井。矿房与矿房之间留宽8m的间柱,在间柱上每隔5m掘一个联络道,作业人员由此通道进入采场内作业,同时作为采场进风用。 二、开采方式及方法 矿山采用地下开采,平硐开拓,爆破法落矿,矿柱、砌拱及坑木支护。矿石经选矿后,采用高炉法、蒸馏法两种生产工艺对汞矿石进行冶炼 三、影响范围 地下开采对地面造成影响,按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程相关规定计算影响角,采用垂直剖面法圈定其影响范围。该矿覆岩为白云岩、泥质白云岩等,为中硬覆岩类型, 计算公式 β=δ-0.6α 式中β下山移动角(); α矿层倾角(),α=40。 δ走向移动角(),取δ=70; r上山移动角(),取r =70; 经计算下山移动角β=46; 根据上述计算结果,该矿移动角分别取r =70、δ=70 该矿区矿层综合作用厚度为5米,安全系数取125,经计算,安全深度为625米。矿区内矿层顶板均小于安全深度。 四、尾矿、渣场等位置及规模 该矿山尾矿、渣场均建在冲沟及其附近,共分为两片,一是二郎沟区,二是老虎沟区。二郎沟区位于矿区内及旁侧,老虎沟区位于矿区北东侧外围,两冲沟有地表分水岭将其隔开。 (一)二郎沟区 1、银钱沟尾矿库 位于二郎沟下游(矿区外),尾矿库大坝为浆砌石拱坝,坝长94m,坝高23.5m,其中坝体上部3m,为1.5m厚浆砌石补砌,补砌接触带汛期有浸水现象。尾矿库设计库容为14.50万m3,有效容积11.30万m3,目前堆积体已高出坝顶5m左右。 2、二郎沟废弃堆渣场 位于二郎沟上游端(矿区内),为洞渣和炉渣堆积体,体积约10万立方米,沿坡面沟谷自由堆放,冲刷后在相对宽缓地带冲沟形成堆积(三家田一带),略见不完整堆积扇,堆积厚度1~3m,最终将二次搬运至下游银钱沟堆积。 3、980沟废弃堆渣场 位于二郎沟下游之北西侧一支沟(矿区外),体积约数十万立方米,主要为洞渣和炉渣,最终流失堆积于银钱沟内。 (二)老虎沟区 1、老虎沟尾矿库 位于老虎沟上游端,总库容60万立方米,有效库容50万立方米,大坝位于狭窄的老虎沟沟口,坝底标高988.5~993m,坝顶标高1012m,最大坝高21m,坝底宽82m,坝顶宽3.5m,坝顶长63.5m,该尾矿库设计日洪水总量4.2万立方米,校核日洪水总量6.0万立方米,通过库尾右侧的溢洪井连接排洪隧道泄洪排入朱砂溪河。 2、木鱼厂废弃堆渣场 位于老虎沟西侧之一支沟内,固体废渣堆积物约20万立方米,堆积范围长约30m,宽约60m,厚10m,前缘形成了高近10m地形坡度约50的斜坡面,已于2005年修筑拦渣坝对木鱼厂固体废渣堆体进行一定的拦挡。 第二章 矿山环境现状及发展趋势 第一节 矿山环境现状 一、矿山土地、植被资源的占用和破坏情况 矿区工业场地建设、弃碴场建设、运输道路建设,占用土地、破坏植被的情况较严重,详细情况见表2。 表2 矿区占用土地表 单位公顷 序号 场地名称 占地面积(公顷) 序号 场地名称 占地面积(公顷) 1 尾矿库 20.73 4 地面运 输系统 9.99 2 固体弃渣堆积体 7.25 5 附属设施 14.81 3 泥石流堆积区 13.37 6 塌陷区 破坏面积 59.85 注塌陷区破坏面积按可能引起塌陷总面积的20%计即299.2520%=59.85公顷,塌陷区破坏土地主要为灌木林地 合计 126 二、矿区水环境、水资源 1、地表水 由于长期矿渣、硐渣渗出的水体及矿坑水的排放,大面积采空塌陷造成大气降水入渗或经塌陷灌入地下, 矿井水排出后进入河流、溪沟,对地表水造成污染。经取样测试,汞元素为0.006mg/L,严重超标。 2、地下水位下降 大面积采空塌陷,造成较大范围疏干漏斗、泉水干枯,导致地下水位下降。使坑采区范围内部分井泉流量逐渐减少以致枯渴,矿区内部已发生小面积地表水漏失。 三、矿区大气环境、噪声 1、 粉尘、放射性对人体健康的影响 坑道中作业所产生的粉尘主要是矿、岩石中游离SiO2,据贵州省务川汞矿带木油厂矿田北段储量报告中1200余件岩矿样分析,本区各层岩石中Si02含量一般在4~10℅左右。粉尘是造成井下工人矽肺病的根源。 2、炼汞对大气的影响 长期以来,务川汞矿在采用高炉法、蒸镏法和个体土灶生产水银的过程中,大量的汞蒸气和SO2气体对矿区周边的大气造成了一定的污染,在排放废气处200m范围内,空气污染严重,地面寸草不生。据了解,长期从事水银生产的人员,都不同程度的有汞中毒的现象。 3、固体废弃物的影响 主要固体废弃物是废弃矿碴,矿渣内还残余有大量的含汞有害物质,在地表水及降水的冲刷或淋滤作用下,形成的游离汞、含汞化合物及含汞碱性石灰水等有毒有害液体物质,通过地表或地下向周边及下游乌江流域排泄、径流,污染流域及水环境,这直接影响乌江流域及长江水系下游的人民的饮水安全问题。同时尾矿渣及固体废弃物内所含的汞离子随滤液进入周边土体内,对土壤环境造成污染。 四、矿山地质灾害状况 根据实地调查,评估区内发现有泥石流沟1条、地面塌陷1处、地裂缝2处,现状地质灾害较发育。分述如下 1、矿山泥石流沟 主沟为二郎沟泥石流沟(LS1),近“S”形展布于窄长沟谷内,河床坡纵较小,有完整的补给区,流通区及堆积区,汇水面积约5.5Km2,其间在下部之北西旁有一泥石流支沟(980沟)。 沟内有尾矿库及渣场等,故物源主要为矿渣固体物源,有20万立方米左右,堆积物结构松散,粒径不一,最大粒径可达321m3,沟岸可见明显掀铲刮挪痕迹。主要堆积区在下游关牛洞一带,其次在中部三家田一带。 2、地面塌陷(TX1) 该塌陷坑位于二郎沟西侧山坡上,形成已久,发育于寒武系中统高台组(Є2g3)白云岩中,塌陷坑近似圆形、呈漏斗状,直径约30m、可见深度约5m,坑的北西侧见基岩出露,据收集资料分析初步判断该塌陷坑主要由1060中段采空区诱发。 3、地裂缝 (1)地裂缝(DL1) 该地裂缝位于二郎沟源头北西面近分水岭处斜坡地带,发生于2003年5月,发育于寒武系中统高台组(Є2g1)白云岩中,表层残坡积层粘土厚度小于0.5m,裂缝发育处为陡坎接近山脊、陡坎高3~6m,地裂缝成弧形、其走向45~65、长约100m、宽0.2~1.2m、可见深度1~4m,向二郎沟方向(约150)错落,错落高度0.4~1.5m。 (2)地裂缝(DL2) 该地裂缝形成较早,发育于二郎沟东面陡斜坡上部,标高约980m,分南西和北东两段,相距约200m(见附图1);该地裂缝主要是由自然因素引发,其发育特征分述如下 a 南西段地裂缝发育于寒武系中统高台组(Є2g3)白云岩中,表层残坡积层粘土厚约0.5m,裂缝发育处为陡坎、高3~6m,裂缝走向60、长约30m、宽0.1~0.3m、可见深度1~4m,局部有错落,错落高度0.4~0.5m;错落地段局部有崩落、垮塌现象,。 b 北东段地裂缝亦发育于寒武系中统高台组(Є2g3)白云岩中,基岩裸露,发育地段为陡坡(约70),裂缝走向60、长约30m、宽0.5~1.5m、可见深度2~4m,裂缝内已长杂草,。 五、采空塌陷区现状 采空区主要分布于三家田至木鱼厂西部一带,采空区面积1.5km2,致使地面产生塌陷,形成2.5km2的采空影响区,地表多出现于第四系松散层中。由于受雨水作用,多数裂缝在进行调查时,已自然恢复或被充填,仅在植被发育的荒山或陡崖顶部现状发现多条裂缝。 第二节 矿山环境发展趋势分析 1、噪音 矿山的扰民噪声主要是公路运输的交通噪声和工业现场装载。当地居民距矿区较远,影响很小。 2、粉尘、废气 矿山开采、矿石储放装载、运输会形成一定程度的粉尘污染。同时,植被破坏又会降低植被的大气净化能力,使矿区空气污染加重。大量的汞蒸气和SO2气体是是汞矿开采的主要灾害,同时,矿井排放的H2S、CO2、CO、N2,生产生活燃烧的CO2、汽车尾气排放的有害气体等,对环境影响较大。 3、水资源、水环境 矿山为地下开采,矿山最低开采面在当地侵蚀基准面之下,随着矿山进一步开采,采空区的不断加大,矿山地下水位下降,泉井干涸;由于长期矿渣、硐渣渗出的水体及矿坑水的排放,地下水、地表水被污染,导致水资源及水环境进一步被破坏。 4、废石、废碴堆放 主要固体废弃物是废弃矿碴,矿渣内还残余有大量的含汞有害物质,废碴的继续堆放将占用更多的耕地,破坏土壤的酸碱性,对矿区植被减少产生一定的影响。 5、矿区地质灾害 地下开采将形成采空区,在采空塌陷作用下,可能引发滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害。并对土地造成破坏, 地面工程建设的切、填方活动等将引发滑坡、崩塌等地质灾害。 第三章 矿山环境影响评估 第一节 评估级别确定 一、评估区重要程度分级 评估区居民居住分散(集中居民区已经搬迁出矿区了);无重要交通要道或建筑设施;无省、县级自然保护区及旅游景点;没有重要、较重要水源地;耕地面积占矿山面积的比例小于30。据此确定评估区为一般区。 二、矿山建设规模 矿山生产规模为4.5万吨/年。为小型矿山。 三、矿山地质环境复杂程度分级 矿山水文地质条件较复杂;现状条件下矿山地质环境问题多,危害大;废石、废渣、废水等有害成份多、含量高,易分解,废(矸)石、废渣堆不稳定,极易污染水土环境;采空区面积和空间大;矿区地质构造复杂,断裂发育;工程地质条件复杂,可溶岩多,矿层顶、底板工程性质较差;地形较复杂,地貌单元较少。据此确定评估区地质环境条件复杂程度为复杂类型。 评估区属一般区;矿山建设规模为小型矿山;矿山地质环境条件复杂程度属复杂类型。按地质环境复杂程度分级表,矿山环境评估级别为一级评估。 第二节 矿山环境影响现状评估 一、环境影响 1、噪音及粉尘矿山位于乡村,附近500米范围内无其它工业噪声源,没有企业进入,是一片坡地、灌丛,矿山的扰民噪声主要是公路运输的交通噪声和工业现场装载。目前矿区未生产,对环境影响小。 2、废石、废渣堆放矿区开采将产生的矸石等废石的堆放会占用一定的土地,并影响土壤的酸碱性。 3、土地、植被 矿山原开采已造成地面变形、水土流失、植被破坏,土地减少等。 二、矿区水环境、水资源影响 地表水、地下水主沿坡体冲沟、银钱沟等汇入马儿河,汞矿渣形成的污染水体未经任何处理,沿程堆积物过滤间接或直接排放入马儿河内,对区内水域的影响较大。 根据在汞矿区老虎沟尾库、银钱沟尾矿及下游泥石流堆积区取水样的水质分析结果,区内水体均远远大于生活饮用水质常规项目及限值,水体严重超标的项目为Hg2 (见表3)。 表3 务川汞矿区水体污染项目表 编号 取样地点 引用标准 超标项目 浓度(mg/L) 生活饮用水质常规项目及限值 备注 1号 老虎沟