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陕西省宝鸡市凤县银洞梁铅锌矿区 一期工程地质环境治理设计 （施工图设计阶段） 中国有色金属工业西安勘察设计研究院 二〇〇九年十月二十三日 2008 年度中央财政补助 矿山地质环境治理项目 陕西省宝鸡市凤县银洞梁铅锌矿区 一期工程地质环境治理设计 （施工图设计阶段） 提交设计单位中国有色金属工业西安勘察设计研究院 提 交 时 间 二〇〇九年十月二十三日 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 1 目 录 1 前言............................................................................................................................... 1 1.1 任务名称和由来........................................................................................................ 1 1.2 项目区概况................................................................................................................ 1 1.2.1 交通地理位置......................................................................................................... 1 1.2.2 治理区自然地理与地质概况................................................................................ 1 1.2.4 矿山资源开发利用概况......................................................................................... 2 1.3 可研报告中的矿区地质环境治理内容................................................................... 3 1.3.1 可研报告治理内容................................................................................................ 3 1.3.2 资金配套情况........................................................................................................ 3 1.4 对可研报告治理内容和费用调整........................................................................... 4 1.4.1 项目内容调整........................................................................................................ 4 1.4.2 项目费用调整........................................................................................................ 4 2 银洞梁铅锌矿区地质环境和治理（一期工程）现状.............................................. 4 2.1 矿区地质环境现状................................................................................................... 4 2.2 地质环境治理现状................................................................................................. 10 3 矿区地质环境治理目标............................................................................................ 10 4 设计的指导思想、基本原则与依据.........................................................................11 4.1 指导思想..................................................................................................................11 4.2 基本原则..................................................................................................................11 4.3 编制依据..................................................................................................................11 4.4 防治工程的设计标准............................................................................................. 12 5 治理工程设计总体布局和设计基本参数................................................................ 12 5.1 治理工程布局......................................................................................................... 12 5.2 地表径流量计算..................................................................................................... 12 5.3 岩土体设计参数..................................................................................................... 13 6 设计方案.................................................................................................................... 14 6.1 拦渣坝设计.............................................................................................................. 14 6.1.1 拦渣坝库容计算.................................................................................................. 14 6.1.2 拦渣坝位置工程地质条件.................................................................................. 14 6.1.3 拦渣坝设计参数.................................................................................................. 14 6.1.4 工作量.................................................................................................................. 15 6.1.5 稳定性计算.......................................................................................................... 15 6.1.6 浆砌片石拦渣坝施工技术要求...................................................................... 18 6.2 排水系统设计......................................................................................................... 19 6.2.1 设计参数............................................................................................................... 19 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 2 6.2.2 设计断面过流量计算.......................................................................................... 21 6.2.3 截排水沟工程、水文地质条件.......................................................................... 22 6.2.4 工程量.................................................................................................................. 22 6.2.5 施工技术要求...................................................................................................... 22 7 施工组织设计............................................................................................................ 22 7.1 施工条件................................................................................................................. 22 7.2 拦渣坝基础开挖..................................................................................................... 22 7.2.1 施工流程............................................................................................................... 22 7.2.2 施工方法.............................................................................................................. 23 7.3 拦渣坝砌筑施工..................................................................................................... 23 7.3.1 施工工艺.............................................................................................................. 23 7.3.2 施工方法.............................................................................................................. 23 7.4 排水渠施工............................................................................................................. 24 7.4.1 基础开挖、夯实................................................................................................... 24 7.4.2 砌筑排水沟........................................................................................................... 24 7.5 项目施工组织管理.................................................................................................. 24 7.5.1 施工组织管理....................................................................................................... 24 7.5.2 施工质量管理....................................................................................................... 25 7.5.3 项目资金管理....................................................................................................... 25 7.5.4 施工监理............................................................................................................... 26 7.6 项目实施管理.......................................................................................................... 26 7.6.1 项目领导机构....................................................................................................... 26 7.6.2 管理制度.............................................................................................................. 27 7.7 后期管理建议......................................................................................................... 27 7.8 施工安全................................................................................................................. 27 7.9 项目施工进度安排.................................................................................................. 28 8 项目实施后的综合效益............................................................................................ 28 8.1 环境效益.................................................................................................................. 28 8.2 社会效益................................................................................................................. 28 8.3 经济效益................................................................................................................. 29 9 项目投资预算书........................................................................................................ 29 9.1 编制说明................................................................................................................. 29 9.1.1 项目概况............................................................................................................... 29 9.1.2 编制依据.............................................................................................................. 29 9.1.3 定额及计算方法及取费标准.............................................................................. 29 9.1.4 其他说明............................................................................................................... 31 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 3 9.2 项目预算书............................................................................................................. 31 附件 1预算书 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 1 1 前言 1.1 任务名称和由来 项目名称陕西省凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计。 项目来源根据有关文件，该项目已列为陕西省财政厅、陕西省国土资源厅 矿山环境治理项目。 该项目经陕西凤县国土资源局向陕西省国土资源厅提出申请，由陕西省财政 厅、陕西省国土资源厅批准立项，并拨付财政补助款220万元。项目实施组织单位 为陕西凤县国土资源局，设计单位为中国有色金属工业西安勘察设计研究院，资 质等级甲级，证书编号国土资地灾设资字第（2008273003）号。 1.2 项目区概况 1.2.1 交通地理位置 陕西省凤县银洞梁铅锌矿区位于陕西省凤县县城SEE117方向9km处，在行 政区划上属凤县双石铺镇上川村管辖。矿区中心点坐标东经10636′15″，北纬 3352′35″。矿区位于交通干线附近，西南侧5km即为川陕公路，矿区有简易公路在 十里店与之相连，沿川陕公路西北行不足5km即为宝成铁路，距最近的双十铺车站 约11km，交通条件方便。 1.2.2 治理区自然地理与地质概况 1）地形地貌 银洞梁矿区位于秦岭南麓山区，地势陡峻，山坡坡度20～50。矿区北部为 中山区，灰岩山峰呈近东西方向展布，最高海拔2112.8m，南部为银洞梁沟，最低 海拔1370m，相对高差742m。铅锌矿床主要分布在银洞梁沟北侧山坡与山峰之下。 沟内植被较差，整个区内沟谷纵横，属深切割中山沟谷地貌。 2）气候 银洞梁矿区位于秦岭南部山区，嘉陵江上游，属于具有典型山地气候特征的 暖温带半湿润大陆性季风气候区。气温垂直分带明显，并随季节变化较大。年平 均气温11.4C，一月平均气温-0.8C，极端低温-16.5C；七月平均气温22.1C，极 端高温35.8C。霜冻期约170d。 矿区夏、秋季潮湿多雨，冬春季寒冷干燥。年降雨量428.6～972.4 mm，年平 均降雨量628 mm。降水多集中在7-9月，约占全年总降雨量的60以上，且夏季多 雷暴雨，最大月降雨量410.4 mm，最大日降雨量105.3mm，最长连续降水天数13d。 年蒸发量1259～1411mm，平均年蒸发量1347.1 mm 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 2 3）水文 矿区主要水系为谭家河，其向北通过沿家河注入嘉陵江。银洞梁沟为谭家河 上游沟谷，属典型“V”字型谷，沟谷两侧山坡坡度25～40，沟谷纵坡降11， 主沟长度2.0km，汇水面积2.02km2，植被以草灌类为主，因受采矿与坡耕影响，发 育程度较差。银洞梁沟常年有水，平水期水量较小，流量季节性变化显著，夏、 秋常有山洪暴发。沟谷具有雨水型动态特征，主要依靠大气降水和裂隙水补给。 水量可部分满足矿山建设、生产和生活用水需要。 4）地质 由收集到的1∶100000地质构造图及资料可知，场地地质构造单元属南秦岭 褶皱系之凤县－镇安褶皱束（Ⅱ 1 4），位于酒奠梁－板岩镇断裂（F14）北侧，次级 构造复杂，场地内无断层通过。 按照大地构造槽台学说观点，银洞梁矿区处于一级大地构造单元北秦岭优地 槽带西部。因受多期构造运动的影响，区内岩层主要为浅变质的碳酸盐岩及泥质 细碎屑岩。矿区褶皱构造较为发育，自北向南有大山背斜、银洞梁向斜和银洞梁 背斜，三个褶曲的轴向均为近东西方向。区内没有大的断裂构造。 银洞梁矿区出露地层主要有中泥盆统古道岭组、上泥盆统星红铺组和第四 系。古道岭组分布于矿区中东部，往往构成背斜构造的核部，在岩性上主要由薄 层－中厚层微晶灰岩和生物碎屑灰岩组成；星红铺组在矿区内分布广泛，构成背 斜翼部及向斜核部，覆盖于古道岭组地层之上；第四系主要为残积物、坡崩积碎 石和冲洪积卵石等。 5）土壤及植被 该区域内主要土壤有效土层薄，耕层浅，土体中碎石土含量高。矿区南面山 坡森林面积大，天然植被好，森林茂密，覆盖率高，主要树种为松柏及灌木；北 面山坡只有在沟谷沿岸有零星小块坡耕地，其余大部分为荒地和碎石。 1.2.4 矿山资源开发利用概况 银洞梁矿区东西长2000m，南北宽820m，总面积1.64km2。由于铅锌矿产资源 丰富，工业价值较大，自1979年矿区开发以来，乡镇和个体采矿业飞速发展。经 过20多年来的连续生产，银洞梁矿区累计为国家提供了大量的铅锌矿产资源，并 带动了矿区周边的经济发展和社会进步。 银洞梁矿区主要开采7、11、13号矿体，开采方式全部为地下开采，开拓方 式多为平峒溜井开拓。采矿方法主要为浅孔留矿法和小分层空场崩落法。由于矿 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 3 体厚度较小，连续性差，且上下盘围岩稳固性不好，矿房长度较短，一般介于10～ 40m，矿房服务周期较短。矿区采空区相对较小，多采用自然崩落充填采空区。 经过20多年的高强度群体开采，目前银洞梁矿区的采矿坑口总数已达到39 个。由于该区单个矿体规模较小，小矿体多且分散，采矿企业全部属集体与个体 企业，各家矿山的建设与生产规模较小，但总数较多。由于铅锌资源已面临枯竭， 大部分坑口已废弃并关闭，开采工作进入收尾期。目前仅有矿区下游4个矿洞及上 游2个矿洞在运行。 1.3 可研报告中的矿区地质环境治理内容 1.3.1 可研报告治理内容 按照陕西省凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理恢复项目可行性研究报告 中工作安排的要求，针对矿区目前矿山地质环境问题现状，本着因害设防、因地 制宜，综合采取工程措施与生态复垦相结合的原则，确定对银洞梁地质环境进行 恢复治理，完成Z18～Z34共计17处渣石堆的工程加固、覆土和植树种草任务。具 体治理内容为 （1）拦渣墙工程 通过施工拦渣墙分别对银洞梁上游Z18～Z34号渣石堆进行工程加固， 并施工 行洪浆砌石通道（排水渠）。根据渣石堆大小和所处位置确定采用不同拦渣墙进 行工程加固， 对于Z29、 Z34等2处渣石堆采用铁丝笼装石挡墙进行加固， 对于Z18～ Z28、Z30～Z33等15处渣石堆则全部采用更为坚固的浆砌石拦渣墙。 （2）拦渣坝工程 在银洞梁主沟上游K24坑口上方施工1号浆砌石透水拦渣坝，集中控制Z28～ Z34等7处渣石堆下泻启动泥石流； 在主沟K16坑口上方施工2号浆砌石透水拦渣坝， 以固定Z18～Z27等10处渣石堆下泻。 （3）渣石堆复垦工程 对银洞梁上游17处渣石堆进行工程平整和覆土，并配合植树种草等生物措施 进行全面治理，从而达到既恢复矿区生态环境，又产生经济效益的双重目的。 1.3.2 资金配套情况 在该项目可研报告中，按照治理内容估算，项目总投资532.76万元，拟申请 财政资助260万元，凤县国土资源局自筹272.76万元作为配套资金。 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 4 1.4 对可研报告治理内容和费用调整 1.4.1 项目内容调整 根据凤县银洞梁铅锌矿区环境治理一期工程勘察报告书，，根据现场实际 调查及废渣堆堆放情况，对一期工程治理区Z18Z34重新编号为Z1Z14，共有14 个废渣堆。根据矿区地质环境问题特点和工程地质、水文地质条件，同时结合资 金到位情况，根据治理措施的重要程度参考专家组意见对工程内容进行适当合理 调整。 调整后具体治理内容为在Z1下游修建一道拦渣坝（对应可研报告2号浆砌 石拦渣坝位置）；沿废渣堆周围和沟谷底部设置截排水渠，与下游排水渠相连接。 1.4.2 项目费用调整 项目总投资287.96万元，其中财政资助220万元，凤县国土资源局自筹67.96 万元作为配套资金。 2 银洞梁铅锌矿区地质环境和治理（一期工程）现状 2.1 矿区地质环境现状 银洞梁矿区位于秦岭南麓山区，地势陡峻，山坡坡度20～50。铅锌矿床主 要分布在银洞梁沟北侧山坡与山峰之下。沟内植被较差，整个区内沟谷纵横，属 深切割中山沟谷地貌。 银洞梁矿区出露地层主要有中泥盆统古道岭组、上泥盆统星红铺组和第四 系。古道岭组分布于矿区中东部，往往构成背斜构造的核部，在岩性上主要由薄 层－中厚层微晶灰岩和生物碎屑灰岩组成；星红铺组在矿区内分布广泛，构成背 斜翼部及向斜核部，覆盖于古道岭组地层之上；第四系主要为残积物、坡积物和 崩积物，且多分布于银洞梁沟北坡缓坡处，西部沟口有洪积物分布。 铅锌矿开发之前，矿沟山清水秀，天然植被覆盖率达75，铅锌矿勘探与开 采对其环境造成了持续的破坏，占用土地阻碍河道行洪，构成了严重的泥石流隐 患，直接影响到了当地居民的健康与生存。 根据现场矿洞位置及废渣堆堆放情况，对一期治理工程范围废渣堆进行统一 编号为1 ＃～14＃废石堆。 ①1废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道1705高程处（见照片1），该废石堆长约71.0m， 平均宽约30.0m，高差约21.0m，占地面积约2836 m2，废石量约11182 m3，堆积坡 度35。沿沟道中央堆放，呈长方形，现已侵占沟道，完全挤占了河沟行洪断面， 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 5 降低了河道的正常排洪能力，对银洞梁矿沟的生态环境安全造成很大影响。在暴 雨时洪水对废渣堆的冲刷可能引发泥石流，威胁到下游村庄居民生命财产安全。 ②2废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道1740高程处（见照片1），该废石堆长约82.0m， 平均宽约42.0m，高差约34.0m，占地面积约3478 m2，废石量约29274 m3，堆积坡 度37。沿沟道中央堆放，呈长方形，现已完全侵占沟道，与8废渣堆相连接，完 全挤占了河沟行洪断面，降低了河道的正常排洪能力，对银洞梁矿沟的生态环境 安全造成很大影响。在暴雨时洪水对废渣堆的冲刷可能引发泥石流，威胁到下游 村庄居民生命财产安全。 照片 1 1.2 号废渣堆 ③3废石堆 该废渣堆位于银洞梁上游沟道1765高程处（见照片2）。该废石堆长95.0m， 平均宽33.0m，高差15.0m，占地面积约4198m2，废石量约11756 m3，堆积坡度36， 沿沟道中央及两边山坡堆放，呈弧形分布，现已完全侵占沟道，沟内无任何拦渣 措施，若遇强降雨，极易引发小型泥石流，威胁到下游村庄居民生命财产安全。 ④4废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道1790高程处（见照片2），该废石堆长约94.0m， 平均宽约47.0m，高差约15.0m，占地面积约7767 m2，废石量约16567 m3，堆积坡 度29，沿沟道中央及两边山坡分两级堆放，呈弧形分布，现已完全侵占沟道，挤 占了河沟行洪断面，降低了河道的正常排洪能力，对银洞梁矿沟的生态环境安全 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 6 造成很大影响。在暴雨时洪水对废渣堆的冲刷可能引发泥石流，威胁到下游村庄 居民生命财产安全。 照片 2 3.4 号废渣堆 ⑤5废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道1825高程处 （见照片3） ， 该废石堆长约100.0m， 平均宽约37.0m，高差约25.0m，占地面积约4268 m2，废石量约23125m3，堆积坡 度33。沿沟道中央及南边山坡呈弧形分布，渣堆无任何截水和拦挡设施，在暴雨 时期可能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向沟道，对下游造成严重危害。 ⑥6废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道1860高程处，该废石堆长约62.0m，平均宽约 30.0m，高差约23.0m，占地面积约5031m2，废石量约10695m3，堆积坡度35。废 渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放，在暴雨时期可 能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向沟道，对下游造成严重危害。 ⑦7废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道南边山坡1885高程处，该废石堆长约43.0m， 平均宽约32.0m，高差约20.0m，占地面积约1118m2，废石量约6880m3，堆积坡度 31。渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放，在暴雨时 期可能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向沟道，对下游造成严重危害。 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 7 照片 3 5、6、7 号废渣堆 ⑧8废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟道1915高程处（见照片4），该废石堆长约88.0m， 平均宽约50.0m，高差约45.0m，占地面积约3516m2，废石量约39500m3，堆积坡度 36。渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放，在暴雨时 期可能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向银洞梁主沟沟道，对下游造成严重危害。 照片 4 8 号废渣堆 ⑨9废石堆 该废石堆位于银洞梁上游1945高程处（见照片5）。该废石堆长约70m，平均 宽约40.0m，高差约15.0m，占地面积约3262m2，废石量约10500m3，堆积坡度36。 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 8 渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放，在暴雨时期可 能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向银洞梁主沟沟道，对下游造成严重危害。 ⑩10废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟脑区1965高程处（见照片5）。该废石堆长约 81.0m，平均宽约42.0m，高差约18.0m，占地面积约3354m2，废石量约15309m3， 堆积坡度33。渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放， 在暴雨时期可能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向银洞梁主沟沟道，对下游造成 严重危害。 ○ 1111废石堆 该废石堆位于银洞梁上游沟脑区2010高程处（见照片5）。该废石堆长约 52.0m，平均宽约27.0m，高差约35.0m，占地面积约1172m2，废石量约6150m3，堆 积坡度40。渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放，在 暴雨时期可能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向下游沟道，对下游沟口采矿厂及 村庄造成严重危害。 照片 5 9、10、11 号废渣堆 ○ 1212废石堆 该废石堆位于银洞梁中游沟道北面山坡1765高程处，该废石堆长约51.0m， 平均宽约25.0m，高差约22.0m，占地面积约1079m2，废石量约8068m3，堆积坡度 21。渣堆上部无任何截水设施，坡脚无拦渣措施，废渣随坡任意堆放，在暴雨时 期可能由于洪水的冲刷，诱发泥石流冲向沟道，对下游造成严重危害。 凤县银洞梁铅锌矿区地质环境治理一期工程设计书 9 ○ 1313废石堆 该废石堆位于银洞梁上游北侧山坡1815高程处（见照片6）。该废石堆长约 25.0m，平均宽约7