马庄矿报告正文.doc

山东省莱芜市马庄铁矿 矿山地质环境保护与综合治理方案 莱钢集团莱芜矿业有限公司 二○○八年七月 88 山东省莱芜市马庄铁矿 矿山地质环境保护与综合治理方案 编写单位山东省物化探勘查院 编 写 者贾承健 毛翔 李雪 审 核文唐章 王仕昌 院 总 工万国普 院 长宋印胜 提交单位莱钢集团莱芜矿业有限公司 提交时间二○○八年七月 正文目录 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 矿山概况7 第三节 矿山企业概况20 第四节 矿山开发方案概述22 第二章 矿山环境现状及发展趋势25 第一节 矿山环境现状25 第二节 矿山环境发展趋势25 第三章 矿山地质环境影响评估26 第一节 评估范围与级别的确定26 第二节 矿山环境影响现状评估30 第三节 矿山环境影响预测评估41 第四节 矿山环境综合评估52 第四章 矿山环境保护与综合治理原则、目标和任务56 第五章 矿山环境保护与综合治理总体布局57 第一节 矿山地质环境保护与综合治理分区57 第二节矿山环境保护与综合治理工作部署58 第三节 矿山地质环境保护与综合治理技术方法58 第六章 矿山环境保护与综合治理工程59 第一节 矿山环境保护方案59 第二节 矿山环境综合治理方案63 第三节 矿山地质环境监测74 第四节 矿山环境治理保障措施79 第五节 社会、经济、环境效益分析81 第七章 保护与治理方案的可行性分析及建议83 附图目录 图号 图 名 比例尺 1 山东省莱芜市马庄铁矿矿山地质环境现状图 15000 2 山东省莱芜市马庄铁矿矿山地质环境影响预测评估图 15000 3 山东省莱芜市马庄铁矿矿山地质环境保护与综合治理方案图 15000 附件目录 附件1 山东省物化探勘查院地质灾害治理工程资质证书（复印件） 附件2 山东省物化探勘查院地质灾害危险性评估资质证书（复印件） 附件3 莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司委托书 附件4 莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司马庄铁矿采矿许可证 附件5 莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司承诺书 附件6 山东省物化探勘查院承诺书 前 言 一、项目由来 地质环境保护与综合治理是矿业开发活动中的重要环节，坚持“矿产资源开发与地质环境保护并重，预防为主，防治结合”的方针，本着“谁破坏，谁治理”、“谁治理，谁受益”、“边开发、边恢复”的原则，山东省国土资源厅下发了鲁国土资发〔2008〕70号文，莱芜市人民政府与市国土资源局也相继下发了政发〔2006〕35号文、莱国土资发〔2006〕77号文，根据文件的要求，受莱钢集团莱芜矿业有限公司委托，山东省物化探勘查院负责该公司马庄铁矿环境保护与治理方案的编制工作。 二、方案编制依据 1、中华人民共和国矿产资源法； 2、中华人民共和国土地管理法； 3、中华人民共和国环境保护法； 4、中华人民共和国水土保持法； 5、地质灾害防治条例（国务院令第394号）（2004年3月1日起施行）； 6、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）； 7、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）； 8、山东省地质环境保护条例（2003年9月1日起施行）； 9、山东省国土资源厅转发国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知的通知（鲁国土资字[2004]133号）2004年4月13日； 10、山东省省整顿规范矿业秩序办公室关于加紧编制矿山地质环境保护治理方案的通知（鲁矿整办发[2006]8号）； 11、山东省国土资源厅关于开展矿山地质环境保护与综合治理方案编制工作的通知（鲁国土资发[2008]70号）； 12、莱芜市人民政府关于全面开展整顿和规范矿产资源开发秩序的通知（莱政发[2005]57号）； 13、莱芜市矿山地质环境保护与综合治理实施方案（莱政发[2006]35号）； 14、矿山地质环境保护与综合治理方案编制合同。 三、方案编制的目的、任务 本次工作的目的是通过对马庄铁矿矿山地质环境调查及铁矿开采引发、加剧或可能遭受的地质灾害的调查，提出地质环境保护和综合治理方案，为矿山企业采取合理措施最大限度地减少矿山地质环境问题及地质灾害的发生、发展，切实有效地做好矿山地质环境保护和综合治理工作提供依据。工作主要任务如下 1、查明矿山地质环境背景、矿山基本情况、开采现状及规划。 2、查明矿山地质环境问题和地质灾害的形成条件、分布规律、影响因素、发育程度、发展趋势；预测其对矿业活动的影响；预测矿业活动引发、加剧和可能遭受的主要地质环境问题和地质灾害。 3、进行矿山地质环境影响评估，根据评估结果，制定矿山地质环境保护与综合治理方案。 4、对治理方案进行经济与技术可行性分析，并制定相应的恢复治理保障措施。 四、治理方案适用年限 截至2007年底，矿区保有资源量为1123.2万吨，其中（111b）1100.3万吨，（122b）16.4万吨，按生产能力45万吨/年计算，矿山尚可生产年限为27年，考虑到矿山开采完成后，矿山地质环境综合治理工作时间约为1年，其后的保养期为2年，因此，本次编制的马庄铁矿矿山地质环境保护与综合治理方案适用年限为30年，即适用年限2008年1月至2037年12月。 第一章 矿山基本情况 第一节 矿区自然地理 一、矿山位置、范围、交通 马庄矿区位于莱芜市西北2～3km，在莱芜市莱城区管辖的行政区内，隶属莱钢集团莱芜矿业有限公司管辖。地理坐标为东经11737′50.95″～11739′40.30″，北纬3612′20.27″～3613′33.16″。 矿区距泰莱公路2.5km，区内有简易公路与莱芜市区街道相通，交通较为便利。 马庄矿 图1-1 马庄铁矿交通位置示意图 二、矿区地形地貌 本区地处莱芜盆地，地势复杂，东、北、南三面为中低山，海拔标高一般在300～500m，中、西部为低缓丘陵及平原，地势平缓，标高一般在150～200m。盆地总体趋势东高西低。 矿区位于莱芜盆地中北部矿山附近，属丘陵地形，地势西北高，东南低，矿区最高标高289.65m（矿山），最低标高位于矿区东北部的南河附近，海拔标高约195m左右，相对高差约94.65m（矿区地貌见照片1-1和1-2）。 照片1-1 矿区北部地貌 照片1-2 矿区南部地貌 三、气象、水文 本区属大陆性季风气候，多年平均气温12.5℃，年平均降雨量775.9mm，雨季集中在每年的7、8、9三个月，最大日降雨量168.8mm，最大年降雨量1404.9mm，最小年降雨量490.9mm，平均年蒸发量1628mm。 区域主要河流有大汶河，距矿区2.5km，流经矿区南部，矿区内无河流，因冲沟较发育，冲沟为矿区主要汇水和泄水通道 四、区域经济社会环境 区内工农业较发达，劳动力充足，水电、交通设施齐全，矿山生产外部条件良好 第二节 矿山概况 一、矿山地质条件 ㈠、地层 矿区内出露地层主要为奥陶纪马家沟组、石炭纪月门沟群本溪组、古近纪官庄群常路组及第四系。 1、第四系（Q） 主要为冲积物和洪积物，由亚粘土和亚砂土组成，厚度0～13.39m。 2、古近纪官庄群常路组（Eg） 上部为淡黄色、紫红色粗－中粒砂岩和薄层粘土，中部棕红色细砂岩，底部为砾岩和粗粒砂岩。砾石成分为闪长岩、大理岩、石英砂岩，磨圆度较好，胶结程度一般。本组地层仅在矿区东北部1线以北分布，厚度20～40m。不整合于奥陶纪马家沟组（OM）地层之上。 3、石炭纪月门沟群本溪组（CyB） 以灰绿色砂页岩为主，夹碳质页岩及中厚层灰岩，底部常有铝土页岩及零星沉积铁矿、褐红色铁质泥岩。厚度为30～50m。分布于矿区南及东南部，呈带状分布。岩层走向40，倾向130，倾角20～40。平行不整合于奥陶纪马家沟组（OM）之上。 4、奥陶纪马家沟组（OM） 矿区内马家沟组地层分布于矿区东南部，因变质作用的影响，组内各段之间地质界线难以确定，以前的勘探地质报告对该地层均未作详细划分。按矿区分布位置结合岩石组合特征，推测地层由马家沟组五阳山段、阁庄段和八陡段三个岩性段组成。参照以往地质资料，矿区岩石按岩性差异划分3个岩性段，由下至上分别为大理岩、结晶灰岩（DGX），泥质白云岩夹大理岩（NX）和豹皮灰岩夹结晶灰岩（BX），另外常见角砾状大理岩和角砾状结晶灰岩（MC），无规律分布。 ① 大理岩、结晶灰岩（DGX） 大理岩呈白色、灰白色，细－中粒变晶结构，块状构造。主要矿物成分为方解石，常呈它形粒状，排列紧密，粒度一般为0.07～0.2mm。次要矿物成分为白云石，常伴有黄铁矿或磁铁矿浸染。结晶灰岩呈蓝灰色，中－细粒变晶结构，矿物成分同大理岩。 该层厚度150～200m，与矿体关系密切，常为矿体顶板。总体产状走向50，倾向140，倾角一般50左右，至深部产状变陡，达70左右。 ② 泥质白云质灰岩夹大理岩（NX） 呈浅兰灰色，泥晶－微晶结构，薄层状构造，主要矿物成分为方解石，次为少量白云石。岩层总体走向40～50，倾向SE，倾角40～50，厚度约70m。 ③ 豹皮灰岩夹结晶灰岩（BX） 呈蓝灰－灰黄色，泥晶－细晶结构，豹皮状构造。豹斑由灰黄色泥质灰岩组成，大小一般在0.5～2cm左右，含量变化较大。豹皮灰岩分上、下两层，下层厚30m，上层厚约70m，中间夹有结晶灰岩、大理岩。 该层总体产状为走向40～50，倾向SE，倾角40左右。 ④ 角砾状大理岩（MC） 呈灰色－黄褐色，形态不规则，多呈扁豆体状，出露长度约10～400m，厚1.5～50m。赋存于大理岩或泥质灰岩中。角砾大小一般为0.1～4cm不等，成分为大理岩、结晶灰岩，钙质、泥质胶结，胶结致密。 ㈡、构造 1、褶皱 本矿区位于矿山弧形背斜东南翼，矿床范围内地层呈单斜产出。岩层总体产状为走向40～50，倾向SE，倾角40～60，至深部产状变陡，局部达70左右。 矿体赋存于闪长岩体与灰岩、白云质灰岩的接触带内，接触带产状与围岩产状基本一致，在局部范围内矿体及接触带产状形态与围岩呈同步褶皱，其形式有平卧、台阶、锯齿或背斜型。而离开接触带一定距离后，围岩产状恢复正常。 2、断裂 本矿区断裂较发育，全矿床共分布10条断层，断层走向以NW－NNW向为主，除F7外，延伸长度一般在100～200m之间，断距均小于20m，且向深部逐渐趋于消失，对矿体形态及矿石质量影响不大，对0m以下矿体保有资源储量部分的矿层形态、质量均没有影响。 10条断层中以F6、F7两条断层规模较大，分述如下 ① F6断层走向320～340，倾向SW，倾角61。出露长度170m，水平断距25m，铅直断距约20m。在深部205m、150m、100m三个水平断面上均可见到，向深部于闪长岩体中趋于消失。 ② F7断层走向320，倾向SW，倾角65～80。该断层规模较大，延伸长达2000m，区域上切割了白垩纪青山群地层。以水平错断为主，垂直断距较小，至深部趋于消失。 ㈢、岩浆岩 矿区内岩浆岩主要分布于矿区北西部，为矿山岩体的一部分，与大理岩呈侵入接触，是铁矿的成矿母岩，组成矿床底板。岩性主要为黑云母辉石闪长岩、透辉石化闪长岩和闪长岩，另有少量石英二长岩、闪长玢岩及煌斑岩等脉岩分布。 1、黑云母辉石闪长岩（δa） 呈灰黑色，中细粒结构－半自形粒状结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石、单斜辉石、斜方辉石、普通角闪石，次要矿物为黑云母，副矿物为磁铁矿、锆石、磷灰石等。 2、透辉石化闪长岩（δd） 灰－深灰色，半自形粒状结构，似斑状构造、块状构造。主要矿物成分为斜长石、透辉石、普通角闪石，次为黑云母及少量正长石。有时可见副矿物榍石、锆石。斜长石无色，半自形粒状、板状，分布不规则，常具聚片双晶，粒度0.3mm～0.5mm，含量60；透辉石呈无色，它形粒状，横切面具辉石解理，分布不规则，粒度0.2mm～0.5mm，为热液交代普通角闪石的产物。含量25～30。 3、闪长岩（δ） 灰色－深灰色，中细粒结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石、角闪石，次为普通辉石、黑云母等，当其中的角闪石为透辉石交代时，则相变为透辉石化闪长岩。 其中黑云母辉石闪长岩和透辉石化闪长岩组成岩体的主体相，闪长岩则构成岩体的边缘相，宽度约250m～350m，与主体相呈渐变过渡关系。 脉岩以石英二长岩和闪长玢岩较为发育，辉绿玢岩和煌斑岩则仅见零星分布。均呈不规则脉状分布于岩体与围岩的接触带及围岩中。 ㈣、变质作用及变质岩 本矿区变质岩按其变质作用类型不同而划分为三种类型即碱质交代作用、接触交代作用和热液蚀变作用。 1、碱质交代作用 碱质交代作用是岩浆基本凝固以后，富含碱质的高温汽水溶液对已结晶的矿物发生交代的一种自变质作用。本矿床碱质交代作用以钠长石化或钠化作用为主，它在岩体接触带各部分分布不均匀，仅局部地段表现较为强烈。多出现在岩体的顶部和边缘部分，分早期面型钠化和晚期裂隙型钠化。总体交代作用较弱。 2、接触变质作用 ⑴热接触变质作用 当岩浆上侵时，受岩浆侵入体高温的影响，围岩发生广泛的变质和重结晶作用。奥陶纪马家沟组灰岩、白云岩等经重结晶作用而形成结晶灰岩和大理岩、白云石大理岩。其出露宽度100m～250m不等。21线以东出露较窄，西部相对较宽。其出露宽度与产状有关，产状陡者出露宽度窄，产状缓者出露宽度大。 ⑵接触交代变质作用 变质作用表现为渗滤和双交代，岩浆的侵入，所携带的富含挥发分和铁质的高温气水溶液，沿岩体与围岩接触带或围岩破碎带向上运移、渗透、交代，形成各种矽卡岩。如透辉石矽卡岩、透辉石石榴子石等。各种矽卡岩多构成矿层的顶板或底板，为良好的找矿标志。 ①透辉石矽卡岩 呈灰绿色，疏松状，花岗变晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石、白云石、透辉石，次为少量透闪石和磁铁矿。透辉石呈无色～浅绿色，它形粒状，大小不等，常被方解石和透闪石交代，含量约50～70。 ②石榴子石透辉石矽卡岩 暗绿色，不等粒花岗变晶结构，块状构造，由透辉石、石榴子石及少量绿帘石、葡萄石、纤闪石、绿泥石以及金属矿物组成。石榴子石浅黄褐色，它形粒状，呈脉状或网状穿插透辉石颗粒；绿帘石呈黄绿色，呈粒状分布于透辉石颗粒间；葡萄石无色，纤维状－放射状，有时交代斜长石，具斜长石假象。金属矿物为磁铁矿、黄铁矿和黄铜矿。 除上述几种主要的几种矽卡岩外，还有金云母透辉石矽卡岩、绿帘石透辉石矽卡岩等。 3、热液蚀变作用 热液蚀变作用发生于接触交代作用的后期，在较低的温度条件下，残余热液沿矿物和岩石裂隙运移，对早先形成的镁橄榄石、金云母、黑云母、透辉石、角闪石、斜长石及磁铁矿等矿物进行交代，表现黄铁矿化、蛇纹石化、金云母化和绿泥石化、碳酸岩化等，使岩石颜色变浅，结构趋于松散。可形成蚀变闪长岩、蛇纹岩、磁铁矿蛇纹岩、金云母岩、磁铁矿绿泥石岩及含铁绿泥石方解石岩等蚀变岩石。 以上三种变质作用是在同一个地质背景下不同位置或不同阶段所发生的地质作用，从水平或垂直方向看，从外到内，变质作用的顺序是无蚀变或轻微蚀变的围岩→热变质作用形成的大理岩、结晶灰岩→磁铁矿体→热液交代作用形成的各种矽卡岩→磁铁矿体→岩体的碱质交代作用形成的蚀变闪长岩→正常成分的闪长岩。 ㈤、矿体特征 本矿床属于高温热液接触交代矽卡岩型磁铁矿床，矿体产于闪长岩和大理岩的接触带上，沿接触带呈扁豆状、透镜状、似层状产出。总体走向20～40，倾向SE，倾角40～60，由于岩体起伏和其它构造作用，矿体往往有尖灭再现现象。除在13线深部出现零星矿体外，其余矿体均连为一体（主矿体），矿体在水平方向上以29线左右为界，在100m标高以下出现一个宽约100m的无矿带，无矿带东、西两侧，矿体形态、产状存有明显差异。趋稳定。根据物相分析，磁铁矿中的TFe含量占矿石中TFe含量的71～90，赤铁矿、褐铁矿中的TFe含量占7～27，黄铁矿中的TFe含量占0.05。全矿区TFe最高品位64.98％，最低品位20.03％，平均品位，44.25％，变化系数16.99％。 二、水文地质条件 ㈠、区域水文地质条件 莱芜断陷盆地位于鲁中南水文地质区－低山丘陵裂隙、岩溶水文地质亚区－泰莱断陷盆地的东部。盆地北、东、南三面为中低山，中、西部为低缓丘陵平原，总体趋势为东高西低。盆地内水系发育，主干流为大汶河，余者为其支流，水系呈树枝状分布全区。大汶河构成区内地表水及地下水的总排泄途径。 盆地内各时代地层出露齐全，其中寒武－奥陶纪灰岩、大理岩富含裂隙、岩溶水，第四纪砂砾石富含孔隙水，二者为区内富水岩系。太古界变质岩、寒武纪页岩、石炭－二叠及白垩纪砂岩、页岩含微弱裂隙水，可视为相对隔水层；古近纪砂页岩、第四纪粘土不含水，为良好的隔水层；燕山期闪长岩除表层风化层含少量裂隙水外，深部不含水，为隔水层。 ㈡、矿区水文地质条件 本矿床位于矿山弧形背斜东南翼，东北与山子后矿床相接，西南与曹村矿床相邻，矿体呈北东－南西向延伸，全长约2500m。主要赋存于燕山期辉石闪长岩和奥陶纪大理岩接触带上，顺接触带倾向向下延伸。矿床直接顶板为大理岩，底板为燕山期蚀变闪长岩及矽卡岩。 1、矿床水文地质边界条件 本矿床东北部与山子后矿床之间的南河河床分布有第四纪砂砾石含水层，且1线以北古近系大部分缺失，形成灰岩天窗。当矿区排水时，在此部位，第四系潜水垂直补给灰岩水，为本矿床的补给边界，但补给有限；矿区北西部为闪长岩体，含水性极弱，可视为隔水边界；矿床西南方向灰岩、大理岩含水层与曹村灰岩、大理岩含水层连为一体，是矿床地下水的主要补给源。但马庄矿床南端发育一向斜构造，为灰岩、大理岩弱透水地段。向斜轴部受构造应力影响较大，岩石结构致密，岩溶裂隙不发育，含水性弱，灰岩、大理岩透水性也明显减弱。天然状态下，地下水由北东向南西方向径流，该地带径流量小，水动力条件差，无较厚第四纪砂砾石层存在，形不成第四系水的大量渗入，水交替滞缓。因此该方向水的补给条件一般。 2、矿床岩层含水性及特征（见图2-1） 矿床内出露的岩层有奥陶纪灰岩、大理岩，石炭纪砂岩、页岩，古近纪砂砾岩及第四纪松散堆积层和燕山期闪长岩等。现将含水性分述如下 ⑴碳酸盐岩类裂隙岩溶水 主要为奥陶纪灰岩、大理岩溶水，岩性以深灰色结晶灰岩为主，大理岩次之，致密坚硬，性脆。是矿床的主要含水层。地表局部被第四纪坡积层覆盖。沿接触带向深部延伸达500m以上。 矿床内灰岩、大理岩岩溶局部发育，从钻孔岩心看，以溶孔为主，一般0.5cm2.0cm，当小溶孔密集出现时，则构成蜂窝状或网络状溶蚀。局部溶洞发育，在以往矿床勘探钻孔钻进过程中多次出现掉钻现象，总体看，随着深度的增加，岩溶发育程度减弱。至-50m标高，矿床东部偶尔见岩溶现象，而西部岩溶不发育。 矿床内灰岩、大理岩裂隙发育，常见倾角为50和70～80两组裂隙，宽度1mm～2mm，偶尔见宽度1cm以上，呈充填或半充填状态，充填物多为方解石脉，裂隙发育程度具有不均匀性，东部比西部发育，但都随着深度增加而趋减弱。矿床内岩溶裂隙发育随深度变化情况见表2-1。 表2-1 矿床岩溶裂隙发育状况对比变化表 深度（m） 矿床中西部 矿床东部 裂隙率（） 溶洞率（） 裂隙率（） 溶洞率（） 100 0.29 0.05 0.73 0.78 0 0.49 0.19 0.72 0.13 -100 0.36 0.07 0.41 0.13 -200 0.20 0 0.32 0 岩溶和裂隙是地下水的蓄水空间和运移通道，岩溶裂隙的发育程度直接控制了灰岩含水层的富水程度，矿床内灰岩、大理岩含水层富水性表现为北强南弱，以21线为界，分为北区q201.0升/秒m和南区q200.1～1.0升/秒m。 矿床内灰岩、大理岩含水层地下水为HCO3－SO42－－Cu2Mg2和HCO3－－Ca2Mg2型水，矿化度在0.34～0.45g/L。 ⑵基岩裂隙水 ①石炭纪砂岩、页岩裂隙水 岩性为砂岩、页岩夹薄层灰岩。泥质胶结，不透水，是良好的隔水层。 ②古近纪砂砾岩裂隙水 分布于矿床1线以北，向东厚度逐渐增大，岩性为粗－中砂岩、砾岩夹细砂岩及粘土，硅质胶结，透水性弱，但分布不连续，厚度较薄。局部被剥蚀形成第四纪砂砾石与大理岩直接接触的天窗。 ③燕山期闪长岩为矿体底板，地表因风化而成浅灰色砂状，风化带内裂隙发育，含少量裂隙水。 ⑶松散岩类孔隙水 主要为第四纪松散堆积层孔隙水，分布于矿床5线以南的第四纪松散层，厚度0.5～9.66m，主要为亚粘土、亚砂土和闪长岩风化砂，地势高，不含水；分布于矿床5线以北的第四纪松散层，厚度7.48～13.39m，岩性为亚粘土、中粒砂及砂砾石等组成。其中砂砾石为主要含水层。大气降水为主要补给水源。 图1-2 马庄铁矿综合水文地质图 3、矿床构造控水特征及对矿床充水的影响 矿床南部发育次级向斜构造，其轴部由于受构造应力影响较大，岩石结构密实，岩溶裂隙不发育，含水性弱，该地带对由西南方向进入矿床的水起阻挡作用。 矿区内断层较发育，但除F7外，皆属局部断裂，与区域无联系，往深部趋于尖灭，对矿床充水影响不大。 4、地表水特征及对矿床充水的影响 矿床内地势较高，地表径流畅通，天然状态下，无地表水体存在。但因采矿及抽水形成的少量地面塌陷和地表的露天采坑，在雨季可积存少量雨水，并可能渗入矿坑，使矿坑涌水量在短时间内增加，对矿山生产具有一定的危害性。 5、矿床疏干排水情况 莱芜矿业有限公司自1998年开始在-100m水平-1～39线间施工钻孔进行疏干排水，至2002年12月共完成钻孔91个，钻探总进尺5228.60m，总排水量51000m3/d。 在所施工的91个钻孔中，涌水量大于20m3/d的钻孔为17个，占钻孔总数的35.42％；其中涌水量大于20m3/d且出水位置距上盘边界小于20m的钻孔为14个，占钻孔总数的29.16％；但其涌水量占总涌水量的70％～80％；涌水量为5～20m3/d的钻孔为6个，占钻孔总数的12.50％；涌水量小于5m3/d的钻孔为25个，占钻孔总数的52.08％。 通过以上工作，初步查明了矿床东区的构造发育状况及其导水特征，矿床东西区富水地段的分布情况，矿体上盘围岩的岩溶、裂隙发育情况。其基本规律为上部比下部岩溶裂隙发育，近矿体部分比远离矿体部分发育，构造复合部位发育。 在矿床3～5线已揭露的断裂构造，其主断层的导水性相对较差，但其派生的节理、裂隙对矿床充水有一定影响。 6、矿坑排水情况 矿坑近几年各月排水量除因季节因素而引起变化外，排水情况比较平稳。 7、矿坑涌水量预测 根据矿床水文地质条件，矿床顶板灰岩、大理岩岩溶、裂隙水的主要来源为矿区西南部灰岩地下水的补给，其次为山子后附近“天窗”部位的第四系水的下灌和矿床内露天采坑及塌陷区的垂向渗入。后两者的补给为一常量，它不随矿坑开采深度的增大而增大。莱芜矿业有限公司根据2003年疏干放水水位降深及坑道排水量，采用水文地质比拟法计算矿坑涌水量见下表2-2。 表2-2 矿坑涌水量预测表 开采水平（m） -100 -150 -200 涌水量（m3/d） 54000 57000 64000 综上所述，矿区水文地质条件属中等～复杂类型。 三、矿山工程地质条件 ㈠、矿石、围岩的物理性质 据山东莱芜铁矿区马庄矿床0米以下补充勘探地质报告中有关资料，块状磁铁矿体重为3.24～4.08t/m3，孔隙率10％，抗压强度1000～2000kg/cm2，抗拉强度17.2 kg/cm2，松散系数1.76～1.92。松散状磁铁矿松散系数为1.62～1.78。 闪长岩体重为2.56～2.72 t/m3，孔隙率1.9～3.3％，抗压强度1682～2119kg/cm2；蚀变闪长岩体重为2.58～2.82 t/m3，孔隙率1.8～4.45％，抗压强度980～3610kg/cm2。 大理岩体重为2.71～2.79 t/m3，孔隙率0.45～2.55％，抗压强度462～1285kg/cm2。 ㈡、矿体顶、底板围岩的稳定性 矿体顶板多为大理岩、结晶灰岩，个别为蚀变闪长岩及矽卡岩。底板为蚀变闪长岩、透辉石矽卡岩，个别为大理岩、结晶灰岩。不论矿层顶板及底板均较松散、破碎，一般而言，底板的破碎程度低于顶板。经矿山生产勘探及施工表明，0m以下断层形迹不明显。1984年6月，莱芜铁矿与东北工学院联合，采用多种方法对矿体围岩的稳定性进行测试研究，并撰写莱芜铁矿围岩稳定性分级试点报告，文中指出，透辉石化闪长岩、透辉石矽卡岩以及大理岩均属稳定性岩石，不需支护，而蚀变闪长岩属中等稳定岩石，需喷射砼支护。 目前莱芜矿业有限公司对矿体顶、底板围岩的支护措施分三种情况，一是砌石，施用于构造发育，最不稳定岩石。二为喷浆，施用于中等稳定岩石，三为支棚（材料为木制或铁制），大巷中以上述三种方法配合使用，中段主要以支棚为主。矿床工程地质条件较简单。 第三节 矿山企业概况 一、采矿权设置 矿山有山东省国土资源厅颁发的采矿证，证号3700000520139，矿区由26个坐标点圈定（见表1-1），面积1.11km2，允许开采上限为250m，开采下限为-200m，采矿证有效期10年，即2005年4月至2015年5月。 表1-1 矿山边界拐点坐标一览表 点号 X Y 点号 X Y 1 4011224 20558797 14 4009898 20558020 2 4011044 20558699 15 4009722 20558085 3 4010878 20558729 16 4009533 20557838 4 4010807 20558662 17 4009300 20557337 5 4010687 20558642 18 4009607 20557292 6 4010631 20558555 19 4009945 20557677 7 4010531 20558510 20 4011308 20558362 8 4010448 20558643 21 4011380 20558545 9 4010344 20558431 22 4009417 20557023 10 4010270 20558360 23 4009272 20557156 11 4010063 20558295 24 4009238 20557003 12 4009985 20558232 25 4009330 20556934 13 4010009 20558050 26 4009405 20556978 需要扣除下列点圈定的范围 点号 X Y 点号 X Y 1′ 20558088 4010019 6′ 20557300 4009417 2′ 20557822 4009751 7′ 20557457 4009759 3′ 20557589 4009696 8′ 20557737 4009981 4′ 20557584 4009499 9′ 20557847 4010211 5′ 20557399 4009394 二、矿山开采历史及现状 马庄铁矿1958年由鞍山黑色金属矿山设计院设计，设计年产量30万吨/年，设计为三个水平，即205m、150m和100m，1960年投产后，采矿方法有分段崩落法、封闭式小矿房崩落法、无底柱端部放矿采矿法、有底柱分段强制崩落采矿法和爆力运搬采矿法，主要的采矿方法为有底柱分段强制崩落采矿法，矿房沿走向50m，段高50m，分段25m，耙间巷距10m，底柱高5～7m，斗间距5m，分层高度6～8m，耙巷一般垂直走向布置，设上下盘矿联络巷，矿房采用脉外天井、底盘环形运输道的布置方式，矿房采用凿岩钻机凿扇形中深孔，用小补偿空间自拉槽微分差挤压爆炸，电耙－溜井出矿方式，大巷采用7吨电机车运输，矿石用罐笼提升到地表入选。 1984年6月，马庄露天矿组建，主要开采马庄矿区1～3A线170m水平以上的铁矿石，露天开采区地表平坦，矿坑上部标高197m，矿坑底部为170m，矿坑深度为27m，矿坑底最小宽度为17m，坑长为75m，共三个台阶，每个高度为9m，1991年5月，露天矿闭坑，闭坑后，组织民采，一直采到1994年，共采出原矿24.8万吨。 马庄矿二期工程1986年7月开始出矿，主要生产水平有0m、50m和100m三个开采水平，0m采用同水平疏干法解放0m以上分段矿量，1992年正式采矿，产量规模在20万吨/年，主要开采方法为有底柱分段崩落法采矿。 1998年，山东省冶金设计院进行了马庄矿三期工程采矿与充填方案设计，设计生产规模45万吨/年，自1998年至今，矿山主要采用分段采矿分段充填的采矿方法。 第四节 矿山开发方案概述 一、采矿方法 主要为分段采矿和分段充填的采矿方法，根据矿体真厚度和倾角不同，具体采矿方法也有所不同。 矿体倾角60以上，平均真厚度20m以上急倾斜矿体，设计分条分段采矿分段充填法，分条宽度10m，分段宽度10m，矿块垂直矿体走向布置，回采顺序先采下分段，依次向上采充；出矿凿岩巷道垂直矿体走向布置，靠近上盘拉开切割槽，然后采用垂直扇形孔崩矿，每次爆破1-3排，后退安全分条马上充填，各分段巷道与斜坡道相通。 沿走向分段充填采矿法，适用矿体倾角在48左右，真厚度平均11m，矿岩稳固程度一般。矿块沿走向布置，长56m，分Ⅰ步和Ⅱ步回采（Ⅱ步采可以把间柱采出），矿房宽度为矿体水平厚度，分段高度为10m，切割槽位置在矿房的两端，采准工程包括穿脉装矿巷道、各分段联络巷、各分段出矿巷、下盘溜矿井、脉内凿岩出矿巷等，回采工作在凿岩巷道拓扇形中深孔，每次爆破1～3排孔，用电动铲出矿，由下到上采完一个分层充填一个分层。 爆力运搬分段采矿采后充填采矿法，适用矿体倾角48左右，真厚度平均11m，矿岩较稳固的矿体，分条宽度18m，中深孔凿岩，爆力运搬，每个中段分为两个分段，分段高度25m，电动铲运机出矿。 二、开采顺序与首采地段 阶段开采顺序自上而下，首采-50m中段，而后-100m、-150m中段，二层矿或多层矿先上盘后下盘。 三、坑内充填 充填的目的是为了保护地表不塌陷，充填材料采用全尾砂和高水速凝固充填材料（特殊水泥）搅拌而成，并利用部分井下掘进废石。高水材料分为甲、乙两种，使用时甲、乙两种料分别与全尾砂混且搅拌成65％浓度的料浆，分别沿输送管道至充填工作面，在混合器中混合后充入采空区，两种材料混合后很快反应凝成固体。 充填方法为上向分层充填，充填体强度选取2MPa，允许采矿设备在上面行走出矿。 四、给排水及尾砂输送 生产用水由地面充填站附近和高位水池自流给水，主要用于全尾砂搅拌制浆及冲洗管道、地面等，平均日用水量100m3。 冲洗地面水与砂仓溢流废水自流至溢流水水池，用两台渣浆泵通过φ1596mm无缝钢管加压送入原尾砂输送管路内排至充填站。目前，这部分废水全部沉淀后，重新泵入选矿厂管路参与洗矿，废水不再外排。 五、废弃物排放 1、井下废石排放 马庄矿年产废石2.5万m3，全部充填井下采空区，实际马庄矿排放少量废石充填东副井以东的地面塌陷坑，排放量为0.5万m3/年，实际用于充填采空区的废石为2万m3/年，矿区没有废石排放的渣子山。 2、尾砂排放 马庄矿东副井以西、李家泉村以南设选矿厂一处，尾砂库设计占地18.1万m2，以前全部尾砂排至尾砂库，现累计库存量达307.7万m3。马庄选矿厂洗选原矿50万吨/年（其中马庄45万吨/年，温石埠5万吨/年），每年产尾砂体积为8.3万m3，按马庄三期工程设计，年产45万吨形成井下采空区11.9万m3，利用废石充填2.5万m3，利用尾砂充填9.4万m3，而实际矿山年利用废石充填采空为2万m3，利用尾砂9.9万m3，不仅全部消耗掉新产生8.3万m3的尾砂，而且还利用库存尾砂1.6万m3。 3、废水排放 ①矿井水马庄矿排出的矿井水分二类，一类为流入水仓的混水，由泵房排出，排至地面沉淀后，然后泵入洗选厂管路，全部用作选矿用水，不外排；另一类为钻孔净水，不经过水仓，由水泵排出地面，直接进入矿区的生产和生活用水管路，全部利用，不外排。 ②选矿废水选矿废水经沉淀后，重新泵入管路参于洗矿，不外排。 第二章 矿山环境现状及发展趋势 第一节 矿山环境现状 一、土地、植被资源占用和破坏问题 马庄矿工业占用土地36.9万m2（553亩）其中主井工业广场占地4.0万m2（60亩）；副井工业广场6.9万m2（103亩）；选矿厂7.9万m2（118亩）；尾砂库占地18.1万m2（272亩），无闲置土地，土地资源利用状况较好，没有占用基本农田。没有发现土壤污染程度现象。 二、水资源、水环境变化问题 当前矿井采用疏干排水方案，井下生产区稳定水位-52m左右，而开采初期稳定水位埋深2.9～20.8 m（水位177.0～197.6m），说明了矿井疏干排水已破坏了地下水资源均衡状态，并形成以井下生产区为中心的水位降落漏斗。本次调查，对矿坑水、废石和尾砂淋溶水进行了水质分析，水质均良好，没有发现地下水环境变化问题。 三、矿山地质灾害 地表发生多处采空塌陷，破坏土地0.08km2；发现两条地裂缝，影响土地为68m2，目前，矿山正在对采空塌陷和地裂缝进行充填治理。本次调查没有发现岩溶塌陷等其他的地质灾害。 第二节 矿山环境发展趋势 矿山无扩建计划，新产生的废石和尾矿全部利用，矿山将长期维持当前占用土地状态；矿山采用疏干排水法，未来开采矿坑涌水大，地下水水位将进一步下降，对地下水资源影响较严重，并存在着发生岩溶塌陷的可能性；矿坑水及选矿废水全部综合利用，对地下水水环境影响轻；矿山0m以下全部采用胶结充填采矿方法，发生采空塌陷的可能性小。 第三章 矿山地质环境影响评估 第一节 评估范围与级别的确定 一、评估范围 矿区位于莱芜盆地中北部，属丘陵地形，而且矿区内多处分布有塌陷坑、采矿坑、冲沟等，使地形起伏不平，但地形坡度小，本区第四系厚0～20m，第四系潜水水位为3～5m，因此，不具备发生滑坡、崩塌和地面沉降的地质环境条件。地质灾害主要为泥（渣）石流、采空塌陷及岩溶塌陷，评估范围的确定如下 1、李家泉村以北有一个小排水沟，尾砂固体流可顺排水沟排出，排水沟距尾砂库约5m，因此，以尾砂库外扩5m，作为渣石流影响范围。 2、以矿界为基线，按上盘68、下盘65、端部63（上盘错动角63，下盘错动角60）的塌陷角圈定采空塌陷范围。 3、岩溶塌陷浅部边界以闪长岩边界为界线，矿界下边界及两侧边界，外扩200m，与闪长岩边界线形成的闭合的曲线作为岩溶塌陷影响范围。 岩溶塌陷影响范围圈定依据如下 ⑴闪长岩体裂隙不发育，赋水性弱，为隔水边界。 ⑵矿井对地下水采用疏干法，当前的灰岩水水位降落漏斗中心位于第6勘探线，中心水位为-52m（相对于当前-100