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粘土矿矿山地质环境保护与治理恢复方案.doc

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资源描述

1、粘土矿矿山地质环境保护与治理恢复方案编制单位:省地质测绘总院提交单位:提交日期:二O一O年九月吉林省舒兰市水曲柳粘土矿矿山地质环境保护与治理恢复方案采矿权人:吉林省水曲柳球粘土公司负责人:叉叉叉编制单位:省地质测绘总院单位资质:地质灾害危险性评估甲级资质证书编号:国土资地灾评资字第(2005116009)号单位负责人:黄现明总工程师:李芳芳项目负责人:庞 良(培训证书编号621)编写人:庞 良(证书号621) 徐 伟(证书号1321)朱立杰(证书号623) 孙 雷审核:余珍友(证书号626)校核:沈建海提交日期:2010年8月目 录前 言1第一节 任务由来1第二节 方案编制的依据1第三节 方案

2、的适用年限3第四节 方案的适用范围4第一章 矿山基本情况5第一节 矿山地理位置和社会经济概况5第二节 矿山开采历史及现状7第三节 矿山开发利用方案概述9第二章 矿山地质环境背景12第一节 自然地理12第二节 地形地貌13第三节 地层岩性14第四节 地质构造与地震16第五节 水文地质条件17第六节 工程地质条件18第七节 矿体地质特征20第八节 矿山及周边其它人类工程活动情况22第三章 矿山地质环境影响评估23第一节 评估范围和级别23第二节 矿山地质环境影响评估27第四章 矿山地质环境保护与治理恢复分区37第一节 分区原则及方法37第二节 分区评述38第五章 矿山地质环境保护与治理恢复原则、目

3、标和任务40第一节 矿山地质环境保护与治理恢复原则40第二节 矿山地质环境保护与治理恢复目标和任务40第三节 矿山地质环境保护与治理恢复工作部署42第六章 矿山地质环境防治工程45第一节 矿山地质环境保护与治理恢复工程45第二节 矿山地质环境监测工程45第七章 经费估算与进度安排47第一节 经费估算47第二节 进度安排49第八章 保障措施与效益分析50第一节 保障措施50第二节 效益分析51第九章 结论与建议53第一节 结论53第二节 建议54附 图顺序号图号图 名比例尺11粘土矿矿山地质环境现状评估图1:500022粘土矿矿山地质环境影响预测评估图1:500033粘土矿矿山地质环境保护与治理

4、恢复部署图1:5000附表:矿山地质环境现状调查表附件:附件1:编制单位地灾评估资质证书复印件附件2:采矿许可证复印件附件3:编制人员培训合格证书复印件附件4:矿山地质环境保护与治理恢复方案编制委托书附件5:矿山地质环境保护与治理恢复方案审查申请登记表附件6:省矿山地质环境保护与治理恢复责任书前 言第一节 任务由来吉林省舒兰市水曲柳粘土矿为一露天/地下开采矿山,矿业权人为:吉林省水曲柳球粘土公司,企业类型属于国有企业。为了促进经济社会与环境的协调发展,促进矿业经济持续、健康发展,发展循环经济,建设绿色矿山,根据矿山地质环境保护规定(国土资源部令第44号)、吉林省矿山环境治理恢复保证金管理办法(

5、暂行)和吉林省矿山环境治理恢复保证金管理办法实施细则的要求,省地质测绘总院受吉林省水曲柳球粘土公司的委托,编制吉林省舒兰市水曲柳粘土矿矿山地质环境保护与治理恢复方案。主要任务是:1、收集资料,开展矿山地质环境调查,查明矿区矿山地质环境问题,确定矿山地质环境影响评估级别;2、根据矿山地质环境现状,进行矿山地质环境影响现状评估;3、在现状评估基础上,根据吉林省舒兰市水曲柳粘土矿矿产资源开发利用方案、采矿地质环境条件特征,进行矿山地质环境影响预测评估;4、根据矿山地质环境影响评估结果,进行矿山地质环境保护与治理恢复分区;5、提出矿山地质环境保护、预防和治理恢复技术措施;6、安排矿山地质环境保护与治理

6、恢复工程;7、制定矿山地质环境监测工作方案。第二节 方案编制的依据一、政策、法律与法规依据1、中华人民共和国环境保护法(中华人民共和国主席令第22号,1989年12月26日第七届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过并施行);2、矿山地质环境保护规定(国土资源部令第44号,2009年5月1日起施行);3、国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与治理恢复方案编制审查及有关工作的通知(国土资厅发200961号);4、吉林省国土资源厅关于矿山地质环境保护规定的实施意见(豫国土资发2009113号);5、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200469号)及其附件地质灾害危险

7、性评估技术要求(试行);6、吉林省国土资源厅关于进一步加强地质灾害危险性评估工作的通知(豫国土资发)2004123号);7、中华人民共和国矿产资源法(1986年3月19日第六届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过),根据1996年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议关于修改中华人民共和国矿产资源法的决定修正;8、地质灾害防治条例(国务院令第394号,2003年11月19日国务院第29次常务会议通过);9、矿山生态环境保护与污染防治技术政策(环保总局、国土资源部、科技部,2005年);10、省地质灾害防治管理办法(省政府第45号令);11、省财政厅、省国土资源厅、省环境

8、保护厅关于印发省矿山环境治理恢复保证金管理暂行办法实施细则的通知(豫财建办2009162号);12、省国土资源厅关于进一步规范矿山地质环境保护与治理恢复方案审查工作的通知(豫国土资发201040号)。二、 技术规范1、矿山地质环境保护与综合治理方案编制规范(修订版)(DZ/T 2232009);2、矿山地质环境调查技术要求(暂行稿)(国土资源部地质环境司,2004年12月);3、地质灾害危险性评估技术要求(国土资发200469号);4、土地开发整理预算定额标准(财政部、国土资源部财政司,2005);5、矿区水文地质工程地质勘探规范(GB12719-1991);6、地下水质量标准(GB/T148

9、4893);7、建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002);8、岩土工程勘察规范(GB50021-2001);9、滑坡防治工程勘查规范(DZ/T0218-2006); 10、滑坡防治工程设计与施工技术规范(DZ/T0219-2006); 11、泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ/T0220-2006); 12、崩塌、滑坡、泥石流监测规范(DZ/T02212006 );13、区域地质图图例(GB958); 14、综合工程地质图图例及色标(GB/T12328-1990); 15、综合水文地质图图例及色标(GB/T14538-1993); 16、1:50000地质图地理底图编绘规范(DZ/T01

10、57-1995);17、地质图用色标准及用色原则(1:50000)DZ/T0179-1997)。三、基础资料依据1、省粘土矿储量报告(2002年6月由省有色金属地质矿产局第一地质大队编制);2、省粘土矿资源开发利用方案说明书(2002年9月由安阳市兴安矿业技术咨询服务中心编制);3、省粘土矿开发利用方案(2006年3月由市矿业发展中心编制);4、省粘土矿2008年资源储量动态检测报告(2008年12月由省地质测绘总院编制)。第三节 方案的适用年限本矿山为露天/地下开采矿山,截止到2009年底,矿区共探明粘土矿矿石资源储量为7.62104t,保有资源储量7。25104t。设计矿山生产能力为0.8

11、104t/a,矿山保留服务年限为9年(2010年1月至2018年2月),考虑该矿山闭坑后的治理恢复时间(1年),确定该方案适用年限为10年,即2010年1月至2020年2月.因本方案适用年限超过5年,建议5年后对方案调整或修编一次,以适应矿山开采方案或开采计划的变化.第四节 方案的适用范围本治理方案适用范围基本以划定采矿权范围为界,当矿山地质环境问题影响范围超出采矿权范围边界时,以矿山地质环境问题影响范围为界。通过对矿区矿层分布、埋深、矿层厚度、开采方案中采区布置等条件综合分析未来矿山地质环境问题影响范围,由于本区为露天开采,排渣场位于矿区内,开采矿坑位于矿区中部,仅有少量采矿工程在批复矿区范

12、围外,经实地调查圈定矿山地质环境影响范围,确定本方案的适用范围大于批复矿区范围,面积共0.324km2。第一章 矿山基本情况第一节 矿山地理位置和社会经济概况一、矿山地理位置矿区位于石寺镇村一带,行政区划隶属石寺镇所管辖。矿区东部有乡村公路通往石寺镇、石寺镇东南至陇海铁路市东站有沥清公路通往,西南至南岗火车站17km,交通比较方便(图11).矿区南北长,东西窄,矿区形态不规则,面积3。15km2.地理坐标:东经11204561120516,北纬345025345055。各拐点坐标见表1-1。(图略)图1-1 矿区交通位置图表11 粘土矿矿区拐点坐标表点号54直角坐标XY1234567开采深度:

13、由384至270米标高二、矿区及周围社会经济概况位于省市西部,北临黄河,与济源市及山西省垣曲县隔河相望,南与宜阳县接壤,西与渑池县及义马市为邻,东临市和孟津县。全县面积1160km2。陇海铁路、连霍高速公路及310国道东西向穿越全境,公路通往各乡、镇,交通网络已基本构成。全县农村有11个乡镇296个行政村,2009年上半年全县总人口50万人,其中农业人口38万,城镇人口12万人.矿产资源丰富,已探明的主要矿种有煤、铁、硫铁、铝土及耐火粘土、石英岩等20余种。煤炭、硫铁、铝矾土、石英石以其储量大、品质高、易开采等特点,被誉为市四宝。其中煤炭总储量18亿吨,为全国重点产煤县之一;硫铁矿储量2。2亿

14、吨;硫磺产量、质量均居全省第一位;铝矿石及耐火粘土总储量3.8亿吨,为河南铝土工业主要原料基地之一。丰富的矿产资源为市工业的发展奠定了坚实的基础.市工业从矿产资源开采业起步,滚动发展,逐步开发了陶瓷、水泥、电力、耐火材料、硫磺等矿产资源初加工产品。上个世纪九十年代,市逐步确立了“工业兴县”的发展思路,并将发展工业的突破口选择到煤炭、铝土等矿产资源的加工利用和转化增值上,由煤变电,由电变铝,再到铝深加工,不断拉长链条,培育形成了市电力集团这个龙头企业,进而带动了能源、冶金、化工、建材、机械制造等五大产业的发展。市地处豫西低山丘陵山区,农业基础薄弱,素有“山陡、岭多、沟谷碎,七岭、二山、一分川”之

15、称。受自然生产条件所限,农村经济发展缓慢;农业作物主产小麦、玉米、红薯、油菜等;经济作物有苹果、花生等。县内有涧河、磁河、畛河、青河四条河流,加上168km2的黄河市万山湖,使市成为北方少有的水资源丰富地区,近年来又投资2亿多元兴建了每秒6m3流量的提黄工程,可基本满足工农业发展的需要。矿区范围内及周边分布有孟庄大队牛家坡村,人口近200人。矿区属黄河水系。矿区临近的畛河及石寺河为常年性河流,其它为季节性河流,畛河从矿区中部流过,市供电110KV铁石线穿过矿区,当地水、电供应充足(照片1)。经济以农业为主,主要农作物有小麦、玉米、油菜、谷类等.工业主要为煤矿、石灰岩和铝(粘)土矿开发.第二节

16、矿山开采历史及现状一、矿山开采历史粘土矿区粘土矿资源较少,以往曾有零星民采行为。为将此处粘土矿资源优势转变为经济利益,市地矿局于2002年6月委托省有色金属地质矿产局第一地质大队编制储量报告。粘土矿于2004年8月1 4获得最新的采矿许可证,证号(略),有效期至2009年5月2日。2008年度粘土矿共采出矿石量0。37万吨.2009年3月,办理采矿证延续,有效期自2009年3月23日至2012年3月23日.2009年,国土资源局对县矿山企业责令资源整合和技术整改,矿山生产处于停顿状态。经动态监测,2009年度资源储量零动用.二、矿山开采现状矿山目前采用露天深坑开采方式开采粘土矿.通过野外实地调

17、查,在矿区范围内露天采矿形成了3个露天矿坑(分别编号为CK1、CK2、CK3)。CK1面积约7520m2,采坑深510m,已闭坑,目前正在回填(照片2);CK2面积约3228m2,采坑深513m,已闭坑,目前正在回填(照片3)。CK3面积约10411m2,采坑深1420m.目前正在开采(照片4)。废渣堆在CK1南边,面积约6748 m2,高810m,堆积方量约53984m3(照片5)。该矿山生产规模较小,没有筹建专门的办公生活区,采出矿石经手选后直接销售给加工企业.图12 生产矿坑(CK1-CK3)现状注:数字为海拔标高(单位m)三、相邻矿山分布与开采情况周边邻近人类工程活动主要为煤、铝(粘)

18、土矿和石灰岩开采活动。该矿山西南侧与铝矿相邻,南侧与粘土矿毗邻,东邻石寺粘土矿,西侧与石料厂矿区接边.1)公司铝矿铝矿为国有企业,露天开采铝土矿,生产规模40104t,井田面积4。0335km2。建矿44年,在矿区范围内露天采矿形成了较多的露天采坑和堆渣场,破坏矿山地质环境的人类工程活动较强烈。2)康沟口粘土矿康沟口粘土矿位于畛河达到中段。开采矿石种类为耐火粘土,开采方式为露天开采,年生产能力0.8万吨.矿区有6个拐点坐标圈定,矿区面积0.3899平方公里,企业类型属集体企业,采矿证有效期限自2009年3月至2012年3月。3)石寺粘土矿该区历史上以采煤为主,自1989年12月省第一队(现第一

19、地质大队)在提交勘探地质报告以后的十几年里,铝土矿、粘土矿的民采、私采活动较为兴盛,有的地段已经采空.2001年12月,安阳市兴安矿业技术咨询服务中心向省国土资源厅递交了办矿申请,拟对该区铝土矿进行开发,2002年1月,省国土资源厅以“豫国资采划字2002001”号文下达了“省国土资源厅划定矿区范围的批复”。同年,安阳市兴安矿业技术咨询服务中心委托省有色金属地质矿产局第一地质大队对批复范围内的资源储量进行了核查.2006年5月,有限公司通过转让取得了该矿区的采矿许可证, 2007年9月份,开始对该矿区练凹矿段进行试采,开采方式为露天开采。4)新兴石料厂矿区西侧为石料厂位于.开采矿石种类为建筑石

20、料用灰岩,开采方式为露天开采,年生产能力5.0万吨.矿区面积0。127平方公里,企业类型属私营合伙企业,采矿证有效期限自2008年12月至2009年12月。第三节 矿山开发利用方案概述一、开采范围矿区范围东西长约482m,南北宽918m,矿区形态不规则,面积0。315km2.开采区位于矿区的东部,大致由表1-2中各拐点坐标圈定,开采区面积约0。053 km2.表1-2 开采区范围拐点坐标表点号54直角坐标XY123456789101112开采标高+384+270m 二、可采储量根据2002年6月由省地质大队编制的省粘土矿储量报告,矿区累计查明资源储量7。62104t,保有粘土矿矿石资源储量为7

21、。25104t。截止2008年底,根据2008年12月由省总院编制的省粘土矿耐火粘土2008年资源储量动态检测报告,矿区累计查明资源储量7.62104t,保有粘土矿矿石资源储量为7。25104t。三、开采方式、号矿体属层状缓倾斜薄矿体,出露于中切割地貌山区的山坡。两个矿体埋藏较浅,故拟采用露天开采,号矿体埋藏较深,设计采用地下开采方式。但根据目前矿山生产情况,矿山正在采用露天深坑开采方式挖掘矿石。四、矿山规模及服务年限该矿核定生产能力为0.8104t/a。根据2006年3月由市矿业发展中心编制的省粘土矿开发利用方案,矿区累计查明资源储量7.62104t,全部为保有资源储量,设计利用矿产资源储量

22、为矿石量4。57104t,露采境界内开采储量为矿石量4.23104t,矿山设计生产能力0.8104t/a,设计矿山服务年限为5.9年。根据2008年12月由省总院编制的省粘土矿耐火粘土2008年资源储量动态检测报告,矿区累计查明资源储量7.62104t,保有粘土矿矿石资源储量为7。25104t,矿山尚能服务9年,即自2010年1月至2019年2月。五、产品方案省粘土矿开发利用方案确定本矿所采粘土矿矿石全部原矿销售,本矿山的最终产品方案为耐火粘土矿矿石,全面向社会销售,市场前景较好.第二章 矿山地质环境背景第一节 自然地理一、气象属北暖温带大陆性季风气候,由于受太阳辐射、地形地势和季风影响,各种

23、气象因素变化明显,四季分明,冬季寒冷,夏季炎热,春秋两季较适宜。可以用四句话加以概括:“春季少雨风多天干旱,夏热雨大伏旱多,秋高气爽寒来早,冬冷风多雨雪少”。境内气候的突出特点是:光热资源充足,潜力大,降水时空分配不均,以干旱为主的灾害性天气时常出现。据气象局资料(19852006年),气温78月份最高,12月份最低;最高气温44(1966年6月20日),最低气温17.1(1969年1月31日),多年平均气温13.84。本区降水量较适中,多年平均降水量为630。47 mm,降水年际变化较大,时空分配不均,年降水多集中于79月,约占年总量的60左右;最大年降水量1097.3mm(1964年),最

24、小降水量373。34mm(1965年).降水具有年内分配不均,年际相差悬殊的特点。春季雨少,夏季旱涝不均,秋季雨量集中.年最大蒸发量为2571。1mm/a(1965),最小蒸发量为1866。1mm/a(1973),多年平均蒸发量为1595.15mm,属半干旱区.最大绝对湿度水汽压值为40。9毫巴(1969年8月27日),最小绝对湿度水汽压值为0。1毫巴(1979年2月16日)。风向多为西风或西北风,最大风速19m/s.霜期110165天,平均142天,无霜期多年平均为216天。冰冻期在12月至次年2月,最大冻土深度18cm.二、水文本区位于黄河水系畛河小流域,矿区内发育季节性山涧溪流,主要靠大

25、气降水补给,平时干枯,仅雨季有水流出,畛河从矿区中部由北西向南东穿过汇入黄河。三、土地类型、植被市全县土地总面积1160。3km2,折合174.05万亩,人均土地3.57亩。耕地多分布在海拔+200+400m的地带,总面积52.9万亩,占土地总面积的30。4,全县人均耕地约为1.1亩,略低于全省平均水平。矿区内除了居民区,大部分为耕地,种植有小麦、玉米、红薯、绿豆等农作物。少量为林地,主要树种为泡桐树、杨树,少量灌木.第二节 地形地貌市地处豫西低山丘陵区,境内地形较复杂,山地、丘陵、河谷川地等各类地形齐全。地势自西北向东南、自西向东逐渐降低,地形地貌比较复杂。综观全貌,黄河横于北,秦岭障于南,

26、中间四山(荆紫山、青要山、国裕、郁山)夹三川(青河川、畛河川、涧河川)。总的地势是西北高、东南低,西北部为低山区,中南部为黄土丘陵区。总的特征是:“山高,岭多、河谷碎,七岭、二山、一分川”.区内地貌依其成因,物质组成和形态特征,划分为构造剥蚀基岩低山、侵蚀堆积河谷阶地、堆积侵蚀黄土丘陵三大类(图2-1)。矿区位于低山丘陵区,总面积0。315km2,区内沟谷较发育,但切割浅,地势起伏不大,西高东低,海拔标高最高405m,最低309m,相对最大高差96m。区内植被稀疏,灌木杂草丛生,北部基岩裸露,南部为第四系覆盖.地形条件简单,地貌单元类型单一.地形坡度一般1020。区内第四系覆盖,主要分布于山坡

27、低缓地带和沟谷内,厚度几米到几十米,。主要为亚粘土、亚砂土及残坡积碎石及疏松砾石层。1,地质类型界线 2,构造剥蚀基岩低山区 3,堆积侵蚀黄土丘陵区 4,侵蚀堆积河谷阶地区图2-1 北部地貌图第三节 地层岩性地处华北地台华熊台缘坳陷渑池确山陷褶断束,地层区划属华北地层区、豫西地层分区、渑池-确山小区。矿区位于华北地台南缘,渑池-临汝地坳北段,黛眉寨东沃镇隆褶断区东部。该区大地构造位置独特,古地理位置属于中条、王屋、黛眉古高地之间的港湾陆棚部位。有利的大地构造和特定的古地理环境,形成了以煤、铝土矿、粘土矿、铁、硫铁矿等为主的丰富的沉积矿产。矿区南部为第四系覆盖区,北部基岩出露.根据区域地质资料及

28、露天矿坑揭露,区内地层有古生界奥陶系中统马家沟组、石炭系上统本溪组与太原组。由老到新分述如下:1、奥陶系中统马家沟组(02m)分布矿区北部。为一套浅海相碳酸盐岩沉积,岩性为深灰色、青灰色厚层状石灰岩。自下而上划分为三个岩性段:下部为灰黄色、灰白色中厚层状白云质、泥质灰岩,层序稳定;顶面岩层形成地形陡坎和坡面台阶,多出露于主要沟谷的中、下部,下伏深灰色中厚层状致密灰岩,顶部一层黄褐色薄层状白云岩,具斧劈型风化面,可做为标志层,厚度50m。中部为中、厚层状青灰色致密灰岩,内含白云质、泥质斑纹和方解石细脉,锤击有臭味,富含牙形石,平卷螺、海百合茎和珠角石化石;该层灰岩在矿区分布面积较大,厚约20m。

29、上部为褐黄、青灰色中、薄层状灰岩夹泥质、白云质灰岩薄层,层面具同生角砾,顶面发育古风化壳砾石、石灰华和楔状溶蚀沟槽,其中充填沉积了石炭系铁、铝质粘土岩和铝士矿,厚度约1015m左右。2、石炭系上统本溪组(C2b)出露于矿区的中部.为滨海相(海湾)的铁铝沉积建造.根据岩性、结构及空间位置不同,大体可分为三个岩性段:(1)下段(C2b1):本层为含铁建造,由铁质粘土岩、赤铁矿、高铝粘土、硬质粘土、半软质粘土及粘土至页岩组成。厚度变化大,在1.512.5m之间,本层中耐火粘土矿呈小透镜体产出,不能连续成片,厚度不大且含铁量较高,无利用价值.赤铁矿品位变化较大,个别地段品位较高,则能成矿,但分布零星,

30、利用价值不大.该段地层与下伏中奥陶统马家沟组呈平行不整合接触.(2)中段(C2b2):耐火粘土矿层,由耐火粘土之高铝粘土及硬质粘土所组成。矿层上部、下部及矿体边缘多为硬质粘土。矿层中部多为高铝粘土,其中常夹有粘土质页岩透镜体。矿体分布零星,矿体厚度变化大,一般0.53。0m,最厚可达5。0m。(3)上段(C2b3):为页岩、粘土质页岩,有时相变成炭质页岩,顶部常见一层宽数厘米至数十厘米的煤线.一般厚23m。3、石炭系上统太原组(C3t)分布于矿区南部。为一套海陆交互相的含煤沉积建造。依岩性组合自下而上可分四个岩性段:(1)一段(C3t1):由页岩及砂岩组成.上部页岩呈浅灰色,含少量砂质及白云母

31、碎片,下部为浅灰色砂岩、长石石英砂岩。与下伏岩系呈整合接触。(2)二段(C3t2):为两层灰岩夹一层页岩组成。上层灰岩厚2.03.Om,一般均含泥质,风化后呈土黄、褐黄色。下层灰岩呈青灰、深灰色,含少量燧石结核,厚0.51。Om。(3)三段(C3t3):为砂页岩互层,页岩居多,砂岩次之。砂岩有13层,为长石石英砂岩,但多为透镜体。(4)四段(C3t4):为灰黑色硅质页岩,中夹粘土质页岩,有时底部变为灰岩. 4、第四系第四系在矿区外围南部广泛分布,主要分布于山坡低缓地带和沟谷内,为残破积物组成的亚砂土、亚粘土及砂砾层。一般厚03m。第四节 地质构造与地震一、地质构造本矿区范围较小,为一单斜构造。

32、位于北冶背斜东段之转折点,地层走向北东,大致倾向南东,倾向173,倾角515。矿区中部发育一条北西向断裂,走向约135倾向北东,倾角45,正断层。破碎带宽15m,由构造角砾岩、碎裂岩组成,具左行走滑特点,对矿体影响不大。综上,本区构造复杂程度属简单类型。二、区域地壳稳定性本区隶属华北平原地震亚区(6)的许昌-淮南地震带,该带“西起三门峡,东经洛阳、郑州、开封、商丘、徐州一线以南,东界在郯庐断裂西缘,南界的西段在周口拗陷南缘,东段以肥中断裂为界。该带“地震活动强度弱,频度低。自公元 147 年以来共记载破坏性地震14次,其中6级以上地震仅有1820年许昌6级及 1831年凤台6.25 级两次。依

33、据中国地震动参数区划图(GB183062001),本区地震动峰值加速度分区为0.05g,其地震基本烈度值为度。另据市地震办公室资料,本区属5级地震区,震中烈度为度.综上所述,评价区内地质构造简单,地震地质活动相对较弱,矿区区域地壳稳定性属于稳定区(表21)。表21 区域地壳稳定性评价一览表地震基本烈度区域地壳稳定性稳定较稳定较不稳定不稳定第五节 水文地质条件矿区地形地貌属低山丘陵地形,两个矿体均位于半山坡上,矿区未做过详细水文地质工作,但根据矿区内地表水体少,含水层不发育来看,矿区水文地质条件属简单型。矿区位于黄河流域畛河水系,矿区中部发育一条沟谷,沟谷之内常年有水,但矿体均位于最低请示基准面

34、以上,河水对矿床充水影响不大。因矿体赋存于石炭系中部,故只与本溪组与太原组有关。其含水层情况简述如下:一、地下水类型根据地下水的赋存条件,将区内地下水分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、碎屑岩裂隙孔隙水三种类型。1、松散岩类孔隙水主要分布于山坡低缓地带及沟谷内,为第四系残坡积物组成的亚砂土、亚粘土及砂砾层,一般厚几米到几十米。单井涌水量小于100m3/d,属贫水区。2、碳酸盐岩裂隙岩溶水本区碳酸盐岩主要出露于矿区西北部低山区,出露地层主要有奥陶系马家沟组,其中在构造、地形地貌有利地段赋存有碳酸盐岩裂隙岩溶水,但由于出露位置较高,且沟谷发育,故不利于地下水的储存,富水性较差,季节性变化明显,

35、多小于0。5L/s.本区碳酸盐岩类裂隙岩溶水化学类型主要为HCO3-Ca型水,矿化度0。270。37g/L.3、碎屑岩裂隙孔隙水碎屑岩裂隙孔隙水主要为位于矿层上部的太原组砂岩和长石石英砂岩中,由于埋藏较浅,厚度小,构造裂隙不甚发育,补给较差,富水性弱。二、地下水的补给、径流及排泄矿区属于黄河水系,畛河从区内穿过,主要靠大气降水补给。区内为侵蚀型低山区,虽然沟谷发育,但切割浅,地形有利于自然排水,对大气降水入渗补给不利。碳酸盐岩类裂隙岩溶水和碎屑岩裂隙孔隙水沿层面及裂隙、溶隙向东南径流。排泄方式主要是通过断裂进入畛河疏排。黄河小浪底水库淹没区最高水位+275m,最低蓄水位+210m。矿区开采标高

36、为+384+270m,小浪底水库对矿区开采标高范围内的地下水的补给、径流、排泄及动态特征尚无观测资料.三、矿床充水因素1、大气降水大气降水是矿床充水的主要水源,本区年降水量为373.341097.3mm,平均630.47mm,历年最大降水量集中在7、8、9三个月份,占年降水量的60%左右。主要通过露头补给各含水层,使其雨季含水性增强。2、地表水矿区地表冲沟发育,畛河从矿区中部穿过。矿体开采标高位于当地最低侵蚀基准面之上。矿坑内平时为干坑,仅雨季有积水,故地表水对矿山采矿影响不大.3、地下水本矿采用露天/地下开采方式开采粘土矿。目前开采的、号矿体采用露天开采方式;号矿体地下开采,现未开采.矿层开

37、采最低标高位于当地最低侵蚀基准面和地下水位之上,矿坑内平时为干坑,无地下水涌入,故地下水对矿床开采无影响。综上所述,该矿区属干旱地区季节性大气降水补给,矿床开采方式为露天/地下开采,最低开采标高位于当地最低侵蚀基准面和地下水位之上,矿坑充水因素主要为大气降水。按矿区水文地质工程地质勘探规范(GB1271991),水文地质勘查类型为:第二类第一型,即以裂隙充水和地表水为主的水文地质条件简单的矿床类型.第六节 工程地质条件一、矿区工程地质条件根据矿区内岩体的坚硬程度、土体成因类型及岩性,评价区内岩土体工程地质类型主要为坚硬的块状灰岩和砂、泥岩类和松散岩类.松散岩类主要为残坡积碎石及表土层和分布于沟

38、谷间的冲洪积物,厚度几米到几十米。主要为亚砂土、亚粘土、残坡积碎石及疏松砾石层.其工程地质性状较好。坚硬的块状灰岩和砂、泥岩类为矿区的基本岩类,为太原组、下石盒子组和山西组的主要成分,岩性主要为:硅质灰岩、长石石英砂岩、石英砂岩、泥岩和煤层。灰岩、砂、泥岩力学强度高,工程地质条件较好。耐火粘土矿矿石坚硬,节理裂隙一般不发育,属于稳固性矿层.高铝粘土矿层上、下为硬质粘土,矿石结构致密,性较软,易破碎,稳固性稍差,属弱稳固性岩石。矿层顶板为粘土质页岩,层薄,性软,节理发育,易碎,地下开采需要支护.底板为铁质页岩、铁质粘土,稳固性强于顶板岩石,也属于弱坚硬岩石。铝土矿顶板粘土类岩石在干燥脱水后,易收

39、缩产生微裂隙,形成不规则状砾块,对采矿工程顶板的稳定性有一定的影响.二、矿层顶底板工程地质条件耐火粘土矿层位于本溪组中部,粘土矿石坚硬,节理裂隙一般不发育,属于稳固性矿层.矿层顶板为粘土岩,有韧性,隔水性好。其上太原组底部发育的砂岩(局部为矿体的直接顶板),分布普遍,厚度大,坚硬完整,为矿坑顶板以上岩石的稳定性提供了基本保证。总之,矿区工程地质条件简单,但在特殊地段仍需采取相应防护措施。第七节 矿体地质特征一、矿体特征耐火粘土矿层赋存于上石炭系本溪组的上部,即C2b2层位,是在晚石炭世特定的地史时间,下寒武奥陶系顶面的古侵蚀面这一特定空间,在有利的古地理、古气候条件下,形成含有粘(铝)土矿的沉

40、积岩系。耐火粘土为矿山开采的主要对象,对于其下C2b1层位中也夹有的耐火粘土透镜体,因其规模极小,分布零星,难以工程控制,不具工业意义,故不是利用的对象。含矿地层本溪组严格受古地理、古地形的控制,由于沉积条件不同和侵蚀破坏的结果,分别于不同部位形成含矿地段和不含矿地段.本矿区内查明耐火粘土矿体3个,在平面上为零星分散的小块段,形状一般呈方形,号矿体位于矿区南部,号矿体位于矿区北部,最低开采标高为+365m,号矿体位于矿区北部,最低开采标高为380m,三个矿体呈似层状、透镜状产出于本溪组中。矿体由高铝粘土和硬质粘土组成,矿层中部为浅灰色粗糙状及豆状结构的高铝粘土,矿层上、下部往往为浅褐色致密状硬

41、质粘土.矿体沿走向、倾向延展规模小,形态较规则,呈似层状、透镜状产出,厚度相对稳定,沿走向和倾向变化不大,无后期断裂和岩脉破坏,矿体单一完整。二、矿石质量1、矿物成分高铝粘土的矿物成分主要为一水硬铝石,次为高岭石、水云母、褐铁矿。偶见绿泥石及方解石等。重矿物有锆石、独居石、电气石、锐钛矿及榍石等。矿物粒度0。010。04mm。硬质粘土中主要矿物成分有高岭石、水云母,次要矿物为一水硬铝石,其它矿物成分同高铝粘土,矿物粒度0。010.08mm。2、矿石结构、构造高铝粘土矿石呈白色、灰色、灰黑色,矿石结构有豆鲕状结构、显微粒状结构、泥晶结构,高铝粘土矿山结构常为粗糙状、豆状、致密状,构造为块状、角砾

42、状、土状、多孔状及层纹状。硬质粘土矿石结构主要呈致密状,构造为块状及层状。豆鲕状结构:豆石粒径一般24mm,豆粒圆滑。鲕粒粒径一般0.12mm。豆鲕常呈圆形、椭圆形、扁圆形,具同心环状构造,略定向分布,矿石中常杂有少量碎屑颗粒,豆鲕主要由小薄片状一水硬铝石组成,杂乱分布,可见到少量高岭石、水云母、褐铁矿等。胶结物主要为一水硬铝石及少量高岭石、水云母、铁质等,只是胶结物中高岭石含量较豆鲕粒要多,而且矿物颗粒结构更细罢了.显微粒状结构:主要由小于0.02mm薄片状、薄板状一水硬铝石及少量鳞片状高岭石、水云母组成,外观显粗糙感。硬质粘土呈灰深灰色,泥晶结构,鲕状结构,鲕粒小于0.1mm。矿石构造有疏

43、松土状构造、块状构造。以块状构造为主。3、化学成分耐火粘土的主要成分是A12O3、SiO2和H2O,次要成分为TiO 2、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、SO3以及有机物等.高铝粘土以水铝石类矿物为其主要成分,Al2O3含量常大于50,甚至超过80;硬质粘土以高岭石为主,水铝石为次或高岭石、水铝石为主要成分,Al203含量常在3050左右.硬质粘土与高铝粘土相比较,A1203显著下降,SiO2、S则显著增加。经矿方取样分析,矿石平均化学成分见表22。表22 矿石主要化学成分一览表矿石类型主要化学成份(%)灼失量()耐火度()Al203Fe2O3CaO高铝粘土生料5

44、6.371.780.2l15.171780熟料66.452。080.24硬质粘土生料30。462。2513.091690熟料38.502.584、矿石类型及品级(1)矿石类型矿石类型是根据矿石物理性质、化学成分、矿物成分和工业用途不同而命名的。矿石用来做耐火原料使用,制作高质量、高等级耐火砖,且矿石中Al2O3含量高时,则称为高铝粘土。矿石用来制作普通耐火砖时,矿石中Al2O3含量较低,又能与软质粘土、半软质粘土相区别,则称为硬质粘土。本矿区矿石工业类型主要为硬质粘土和高铝粘土.(2)矿石品级矿石品级主要根据矿石中Al2O3、Fe2O3、CaO、烧失量、耐火度等指标进行划分,根据高岭土、膨润土、耐火粘土地质勘查规范(DZ/T0206-2002)中对高铝粘土和硬质粘土一般质量要求的划分(表2-3),矿区内高铝粘土为级乙类,硬质粘土为级品。表23 粘土一般质量要求矿石类型矿石品级主要化学成分()烧失量()耐火度备注Al2O3Fe2O3CaO高铝粘土特级852.00。6151770化学成分以孰料计级803。00.61770级甲70

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