矿山地质环境治理示范工程可行性研究报告

矿山地质环境治理示范工程可行性研究报告1前言人民政府依据财政部、国土资源部关于组织2012年矿山地质环境治理示范工程有关事项的通知（财办建【2011】168号）和吉林省财政厅、国土资源厅关于组织申报2012年矿山地质环境治理项目的通知（吉财建【2011】986号）文件精神，在对矿山地质环境进行充分调研的基础上，委托编制了吉林省矿山地质环境治理示范工程实施方案。2012年由财政部、国土资源部审查通过。依据财政部和国土资源部联合下发的“关于下达矿山地质环境治理示范工程2012年启动资金预算的通知”（财建【2012】145号）及吉林省国土资源厅“关于编写2012年矿山环境治理示范工程实施方案的通知”吉国土资环函20125号文件，受吉林省区人民政府委托，由承担编制吉林省2012年度矿山地质环境治理示范工程项目实施方案。11可行性研究情况概述编制吉林省矿山地质环境治理示范工程实施方案2012年由财政部、国土资源部审查通过。1290375万元，其中国家投资709706万元，而最终批准资金为3000万元。经过探讨与研究，区人民政府12项目实施的必要性治理区位于西南部，距离市区仅11KM，地质环境问题突出、危害性大、引发的后果严重。实施矿山地质环境恢复治理工程十分必要，具体表现为以下几个方面第一、国家政策要求加快地质环境治理恢复。根据国务院关于促进资源型城市可持续发展的若干意见国发200738号文件精神，各资源型城市要加强环境整治和生态保护，研究制订矿区地质环境恢复与治理规划，实施矿山地质环境综合治理和生态植被恢复工程，做好矿山地质灾害的综合治理工作，实施矿区城区生态恢复与重建工程，开展废弃矿山土地复垦、矿山植被修复、农田水利设施修复、城区矿区道路修复、乡村交通道路修复、恢复和建立资源型城市正常良好的自然生态和社会人居环境。第二、日趋恶化的地质环境已影响到周边居民的正常生活和社会和谐稳定。因矿山开采活动引发的矿山地质环境问题日益恶化，治理区地质环境、生态环境、人居环境恶劣，污染严重。严重破坏地下水资源，地表塌陷、裂缝随处可见，且有不断发展蔓延的趋势，现今如不及时进行矿山地质环境治理，将造成更为巨大经济损失，所带来的社会影响将更为可怕。经现场走访勘察，在矿山开采前，治理区土地类型以水田为主，农业生产井然有序。自煤矿开始生产至90年代闭坑，杨树林煤矿治理区的土地及民宅建筑陆续受到不同程度破坏。由于开采中只重视资源的开发而忽视矿山地质环境保护工作，遗留下大量的地质环境、生态环境问题，积重难返。煤矿生产初期，由于地表裂缝导致地表水渗漏，当地农民被迫将水田改为旱地，中后期由于地面大面积沉降及塌陷导致积水，致使部分土地荒废。煤矸石及废渣的堆放，对土地造成压占破坏，并且淤塞河道，污染水体，造成大面积耕地地力下降。另外，地面沉陷、地面塌陷、地裂缝等地质灾害也使民宅建筑物受到极大破坏，村民多数迁离，留下不少建筑物残体、瓦砾。由于矿山地质环境治理责任人已经灭失，且处于资源枯竭和经济转型时期，地方政府无力承担历史遗留下的矿山地质环境治理恢复工作，因此治理工作长期搁置。矿区居民、当地村民怨声载道，多次上访要求进行治理，恢复农业地耕作和生态环境。通过此次示范工程目的实施，将彻底改变矿区内居民的人居环境条件，彻底消除采矿造成的地质灾害，治理污染，复垦被破坏土地、恢复地力，复建农业生产环境，为推进新农村、和谐社会建设奠定良好的基础。第三、矿山地质环境问题已严重制约了当地经济的发展，项目的实施可对当地经济的可持续发展起到积极推动作用。耕地十分稀缺，而治理区采矿形成的沉陷区、塌陷区又破坏了大量土地，使得原本就稀缺的耕地更加减少，严重制约了当地经济的发展。通过本次治理工程，将治理区被破坏土地进行复垦、整理，针对农业水利、生产道路被破坏的情况，配套建设高标准的基础设施，将治理区恢复成高标准的农田和菜地，衔接相关规划，为未来发展高效农业奠定基础，同时对经济建设起到积极的推动作用。第四、打造成示范性工程，为其它类似工程提供借鉴和科学依据。通过本项目可探索出一条对矿山开采过程中造成地质环境问题治理的一条新路子，为今后同类矿山地质环境治理工作指明方向，也为今后同类矿山地质环境治理提供新的技术和方法。总之，通过对矿山地质生态环境的恢复与治理，改变人类生产活动所带来的环境恶化，使人们充分的意识到人类活动能破坏自然，也能改造自然。更使区内生产、生活得到改善，保障区内经济可持续发展，为提高人民的生产、生活、具有重要的现实意义和长远意义。让区内社会效益、经济效益、环境效益多赢。1项目实施的目标（1）通过治理消除或最大限度的减少矿区地质灾害隐患，确保矿区人民生命财产安全和社会稳定；（2）通过综合治理来改善矿区及周边的生态环境，减轻或消除各种污染物对生态环境的影响，努力建设“绿色矿山”；（3）恢复矿区土地使用功能，对塌陷、压占破坏的土地因地制宜进行治理、复垦，通过示范工程的实施，有效增加建设用地、耕地、林地面积，做到新增建设用地、耕地和林地面积之和不小于治理区域面积的80，新增建设用地和耕地面积之和不小于治理区域面积的45，推动矿区经济发展；（4）对治理区内，由于塌陷、沉陷、地裂缝及煤矸石压占造成的生产道路、农村水利设施、河沟，进行综合治理和建设，为治理区日后的农业生产创造良好的基础条件，造福受矿山地质环境灾害影响多年的当地村民。1治理区范围治理区位于六道江镇辖区内，治理区面积为11635HM2，174525亩。1建设工期项目施工起止时间2012年6月2012年10月，施工工期为6个月。1耕地、林地建设用地情况治理区包括杨树林煤矿和鹰嘴砬子两个区域，采矿前的土地利用情况，杨树林煤矿以水田为主，鹰嘴砬子主要是林地。常年采矿后，由于挖采破坏，矸石、建筑瓦砾及矿渣压占破坏，塌陷沉陷破坏，损毁了治理区原来大量的农用地、林地及基础设施。本方案规划通过矸石清理、建筑瓦砾拆除清理、矿渣清理，塌陷坑充填、剥离表土、修建挡土墙，覆盖耕殖土、土地平整及恢复植被等治理工程，将废弃的、被破坏土地恢复为耕地、林地，或者新增建设用地。项目的实施后可以使土地资源得到更加充分的利用，将耕地面积9286HM2，耕地比例为7981；林地面积216HM2，林地比例为186；新增建设用地面积854HM2，新增建设用地比例为735；土地节约集约利用水平大幅提高。1投资规模项目预算总投资337505万元，其中地质环境治理工程施工费255748万元，占总投资7578；设备购置费2422万元，占总投资的0；其它费用共计69504万元，占总投资的2059；不可预见费9830万元，占总投资的291。18治理任务吉林省2012年度矿山地质环境治理示范工程项目杨树林煤矿治理区位于六道江镇，涉及下甸子村、西村两个行政村；鹰嘴砬子采石场位于板石街道鹰嘴砬子村。规划对治理区内杨树林煤矿采矿、鹰嘴砬子石料开采导致的地质环境灾害进行治理，完成地面塌陷沉陷区及地裂缝的回填治理、矸石建筑瓦砾的清理、矿渣清理、坡面治理、平整土地，建设被破坏的水利、道路等基础设施，清淤整修排水河沟，完善农田防护林网建设、恢复植被等工作。具体建设任务如下（1）预先剥离堆存表土501651M3，设计剥离区域12片，剥离总面积854166M2，剥离表土分2个临时堆土场堆存，表土临时堆土场占地17435M2。废弃矿井8个（）治理塌陷坑5个，治理沉陷区4个（沉陷区4采取表土剥离、回填措施治理，其余直接平整），治理地裂缝11条。塌陷沉陷治理工程中，矸石（建筑瓦砾）回填总工程量4756396M3，夯筑粘土防渗层总工程量1722417M3，客土回填总工程量4133806M3，剥离表土回填总工程量2757971M3。（）治理矸石堆9处，建筑瓦砾区2处。清理矸石渣土工程量1089452M3，拆除清理建筑瓦砾工程量786710M3；其中4756396M3用于塌陷沉陷治理工程回填，剩余6924857M3矸石（建筑瓦砾）清运出治理区。清理后的场地需覆土，夯筑粘土防渗层总工程量1716323M3，客土回填总工程量4119174M3，剥离表土回填总工程量2746116M3。（）鹰嘴砬子采石场清理矿渣堆3座，矿渣危岩清理工程量4888M3，砌筑重力式挡土墙2道，总长152M，M10浆砌片石工程量184452M3；挡墙支撑3个，M10浆砌片石1350M3。回填耕植土坡面2处，回填面积3653M2，回填土方量179万M3；河堤内侧覆客土390M3，场地内平整覆土4800M2。（）治理区，按规划道路、渠系布局划分为21个田块，平整挖方量2681万M3，填方量2657万M3。平整后施有机肥进行土壤培肥，施肥面积全治理区面积计1136HM2。（）复建农田水利工程，包括修建衬砌斗渠2条，总长2868M，衬砌农渠28条，总长8156M；新修机井及井房7座，布设125MM输水主管2078M，给水栓108个，泄水井7座；农用桥39座；溢流堰1座；分水建筑物43座，其中斗渠进水闸2座，农渠进水闸28座，泄水闸13座；架设S11M100/10型变压器3台，架设LGJ95高压线0977KM，埋设NLVV450（4芯）低压电缆2044KM。（）排水河沟治理，清淤土方工程量14850M3，两岸修石笼护堤长990M，石笼砌筑工程量3564M3。（）复建农村道路，主路采用混凝土路面，路面宽50M，共规划建设4422M；生产路采用沙石路面，路面宽30M，共规划建设7596M。（）植被与防护林恢复，杨树林矿区主路两侧各栽植2行防护林，栽植苗木21796株。鹰嘴砬子治理区共计种植乔木560株，种植灌木1200株，藤本植物爬山虎190株。通过项目实施，耕地9286HM2，耕地比例为7981；林地面积216HM2，林地比例为186；建设用地面积854HM2，建设用地比例为735。项目计划施工工期6个月（含前期招标、施工及竣工验收），塌陷沉陷治理工程、矸石建筑瓦砾治理工程、采石矿渣与危岩坡面治理工程、损毁排水河沟治理工程、植被和防护林恢复建设工程要求同时进行施工，并要求河沟治理工程避开主汛期。2设计依据与原则21设计依据211相关法律法规（1）中华人民共和国矿产资源法，1996年8月；（2）中华人民共和国矿山安全法，1992年11月；（3）中华人民共和国环境影响评价法，2002年10月；（4）中华人民共和国土地管理法，2004年8月修订；（5）中华人民共和国农业法，2002年12月；（6）中华人民共和国水土保持法，2010年10月；（7）中华人民共和国环境保护法，1989年12月；（8）矿山地质环境保护规定，2009年3月；（9）地质灾害防治条例，2003年11月；（10）中华人民共和国土地管理法实施条例，1999年1月；（11）中华人民共和国基本农田保护条例，1998年12月。212相关政策（1）关于组织2012年矿山地质环境治理示范工程有关事项的通知（财办建【2011】168号）；（2）关于组织申报2012年矿山地质环境治理项目的通知（吉财建【2011】986号）；（3）关于下达矿山地质环境治理示范工程2012年启动资金预算的通知（财建【2012】145号）；（4）关于编写2012年矿山环境治理示范工程实施方案的通知吉国土资环函20125号；213行业技术标准（1）矿山环境保护与综合治理方案编制规范（DZ/T02232011）（2）土地复垦技术标准（1995年试行）（3）煤矸石综合利用管理办法国经贸资199880号（4）岩土工程勘察规范（GB500212001）（5）地质灾害防治工程监理规范（DZ/T02222006（6）建筑边坡工程技术规范（GB503302002）（7）水工混凝土结构设计规范（DL/T50571996）（8）室外排水设计规范（GB500142006）（9）道路工程制图标准GB5016292（10）土地开发整理标准（中华人民共和国国土资源行业标准TD/T101110132000，含土地开发整理规划编制规程、土地开发整理项目规划设计规范、土地开发整理规划项目验收规程）；（11）农村土地整治示范建设有关技术要求（试行）国土资源部耕保司，2010年6月；（12）水土保持综合治理技术规范（GB/T1645311645362008）；（13）土地利用现状分类（GB/T210102007）；（14）水利建设项目经济评价规范（SL72一92）；（15）灌溉与排水工程设计规范（GB/5018899）；（16）节水灌溉技术规范（SL20798）；（17）农村低压电路技术规范（DL/T4992001）；（18）水利水电工程制图标准（SL731995）；（19）20KV及以下配电网工程建设预算编制与计算标准；（20）水闸设计规范（SL2652001）；（21）其它相关规范标准。214相关规划（1）全国矿产资源规划（20082015年）；（2）吉林省矿山地质环境治理与保护总体规划（20092018年）。215相关基础资料（1）吉林省矿山地质环境治理示范工程实施方案（2012年1月，）；（2）统计年鉴（20092010）；（3）土壤志；（4）气象统计资料；（5）土地利用分幅图。22设计原则（1）实事求是，切合实际的原则。矿山环境治理工程的布置、设计、施工要做到针对性强，符合总体规划，符合当地的实际情况，治理方案科学，项目实施后达到预期目标。（2）因地制宜，合理利用当地资源的原则。治理工程的设计施工应充分利用当地的人力、物力及生态环境资源。矿山的治理工程宜林则林、宜农则农、宜牧则牧，注重结合实际，充分利用当地植物品种。（3）保证质量，协调优美的原则。治理工程要保证质量，同时考虑为矿区居民及当地村民提供优美环境。（4）坚持技术先进，经济合理的原则。注重科学合理性、经济适用性和安全可靠性，分步实施，远近结合；要体现科学性和可操作性。（5）自始至终对施工现场坚持实施全员、全方位、全过程严密监控，动静结合，科学管理的原则。3治理工程技术路线31技术路线在现场踏勘、走访群众的基础上，收集治理区的矿山开采及地质资料，综合地质灾害勘察成果及数字地形图测量成果，结合当地气象资料、工程地质水文地质资料，系统的评估治理区地质灾害现状及矿山地质环境现状，分析地质灾害产生的原因及造成的破坏范围、程度等。结合国内外有关矿山地质环境治理的经验，提出切实可行的治理方案。为优质高效完成杨树林矿区矿山环境恢复治理工程，实现预期目标，拟定技术路线如图31所示。图31矿山地质环境治理技术路线图32工作方法开展前期工程勘查，完成1500精度的地形测量、地质、工程地质、环境地质调查，并布置相应的室外勘查及室内试验等勘察工作量，按照总体技术路线的原则要求，编制经济、科学、合理的治理施工图。在工程勘察的基础上，精心设计治理方案，精心施工。拟采用收集资料、野外环境地质调查和地形测绘、监测、复绿和计算机处理等工作方式。1、收集资料收集区内自然地理、地质环境、社会经济、城市规划、矿产资源开发利用等资料。2、环境地质调查充分利用已有资料，在工作区及其周围开展地形、地貌、地层岩性、地表水和地下水现状、废弃渣石堆等调查，进行1500地形测量。3、治理工程设计包括实施方案和施工图设计。4、地面塌陷、地裂缝、矸石堆及弃渣堆等矿山地质灾害治理，土地复垦利用。4治理区概况41治理区范围和土地利用结构现状治理区隶属六道江镇及板石街道，涉及下甸子村、西村、鹰嘴砬子三个行政村。地理坐标为东经12617021261801，北纬415057415143。治理区总面积为11635HM2，其中耕地面积691HM2，占总面积的594；草地面积7804HM2，占总面积的6707；交通运输用地面积178HM2，占总面积的153；水域及水力设施用地面积144HM2，占总面积的124；城镇村及工矿用地面积2605HM2，占总面积的2239。治理区土地利用结构现状详情见表41。表41治理区土地利用结构现状统计表一级地类二级地类面积HM2占总面积比例编号名称01耕地011水田177152013旱地514442小计69159403林地032灌木林地10509004草地043其他草地7804670710交通运输用地102公路用地017015104农村道路161138小计17815311水域及水利设施用地114坑塘水面020017117沟渠124107小计144124122其他用地122设施农用地011009127裸地097083小计10809320城镇村及工矿用地203村庄161138204采矿用地24442101小计26052239总计116351000042地理位置与交通治理区位于西南部，距离市区11KM。地理坐标北纬4130至4204，东经12607至12641。西与通化市相连，北于柳河县交界，南与集安市接壤，东南与朝鲜民主主义共和国隔江相望，边境线长45KM。的公路网主要由1条国道、2条省道、3条县道和若干条乡道组成，国道201、铁路直接通往治理区，交通方便。治理区地理位置及交通位置见图42。图42治理区交通位置示意图43地形地貌治理区位于长白山区腹地，地处浑江河谷冲积盆地，构成两山夹一川的窄谷地貌特征，南为长白山系老岭支脉，北为长白山系龙岗支脉。杨树林矿区地貌类型包括河漫滩、一级阶地、二级阶地及山地，海拔在441583M之间，鹰嘴砬子矿区为丘陵山地。44气候治理区地处中北纬地带，属亚温带大陆性气候，冬季严寒多雪，夏季湿热多雨，春秋气温适宜。多年平均气温47，夏季最高气温365（1962年6月17日），冬季最低气温为376（1987年1月10日）。年降水量7001300MM之间，多年平均降水量为8159MM，雨量集中在七、八两月，占全年降水量的40以上。多年平均地面蒸发量1096MM。年日照2152624850H，无霜期平均126D，最大冻土深度115M，冻结期90150D，多为西南风，年平均风速215M/S，最大风速10M/S。45地质451地层岩性与地质构造A）地层岩性矿区地层主要为新生界第四系，中生界白垩系和侏罗系，古生界上二叠系铁厂统、石炭二叠系大岗统和中石炭系本溪统、奥陶系马家沟统以及元古界震旦系地层。其地层岩性如表4511所示。表4511治理矿区区域地层简表界系统组（阶）代号岩性简述厚度（M）新生界第四系全新统QM砂，砾石020更新统QP砂，砾石，粘土，黄土中生界白垩系下统小南沟组上段J12X灰白，紫红色中厚层砾岩，角砾岩，夹少量紫红色细砂岩，粉砂岩，含砾粗砂岩630下段J11X以紫红色粉砂岩，细砂岩为主，夹薄厚层砾岩，含砾粗砂岩424侏罗系上统石人组上段J32SH上部为灰白，灰绿，灰紫色含凝灰色斑块的凝灰岩，中部为黑色泥岩，粉砂岩和每层组成。含煤23层，局部可采，最厚10米034下段J31SH主段由灰色砾岩，含砾粗砂岩组成，夹紫色粉砂岩薄层0120林子头组J32L主段由灰绿，灰紫，灰白色中酸性凝灰岩组成，夹黑灰色凝灰质粉砂岩，页岩及泥灰岩薄层，下部夹煤线262J31L上部为凝灰质粉砂岩，灰白，孔雀绿色凝灰岩薄层。下部为紫色粉砂岩，局部有底砾岩292古生界二迭系上统石千峰组P2SH上部为紫红色，灰绿色页岩粉砂岩互层，中部为紫红色页岩，粉砂岩，下部为紫色含砾粗砂岩100270上石盒子组上段P22S以紫色砾岩，粉砂岩，紫红色泥岩为主，夹花斑状铝土质泥岩，灰绿色砾岩，下部为紫色含砾粗砂岩150340下段P21S以灰绿，黄绿色中，粗粒砂岩为主，含砾粗砂岩，夹数层花斑状铝土质泥岩，半铝土岩及黑色粉砂岩13132下统山西组P1S由灰黑色粉砂岩，黑色页岩，灰灰褐色细砂岩，中砂岩和煤层组成，含煤23层，底部为灰白色中厚层中粗砂岩，为全区标志层1362石炭系上统太原组C3T上部以灰色砂岩，黑色页岩，灰灰褐色细中砂岩及煤层组成，含煤23层，底部为灰白色中粗石英砂岩，为全区标志层中统本溪组C2B上部为灰，灰绿色粉砂岩，细砂岩，钙质粉砂与泥岩，夹数层灰黑色泥质灰岩灰岩及铝土岩，中下部以绿色，灰绿色砂岩为主，局部有底砾岩或含砾粗砂岩30200奥陶系中统马家沟组O2M灰灰黑色豹皮状灰岩，角砾状灰岩，白云质灰岩，豹皮状灰岩含燧石灰岩530下统亮甲山组O1L灰灰黑色豹皮状灰岩，竹叶状灰岩，生物碎屑灰岩201冶里组O1Y灰色薄层状页岩，竹叶状灰岩，夹紫色，黄绿色泥质页岩150寒武系上统风山组3F上部为灰色薄层页岩，下部灰岩夹褐色粉砂岩薄层143288长山组3C灰色链条状页岩夹黄绿色，紫色粉砂岩、页岩36147固山组3G紫色粉砂岩，页岩夹竹叶状，瘤状泥灰岩60193中统张夏组2Z上部为厚层状白云质灰岩，鲕状灰岩，生物碎屑岩，下部夹紫色粉砂岩138徐庄组2X黄绿色，紫色粉砂岩，页岩，薄层状，含较多的百云母片，夹海绿色鲕状灰岩透镜体50110下统毛庄组1MO紫色，猪肝色粉砂岩，页岩，较多的白云母片，夹灰岩薄层40110馒头组1M上部为砖红色页岩，粉砂岩，中部为灰黑，灰绿色页岩，下部厚层状灰岩，紫色纹斑状薄层灰岩100204碱厂组1J灰黑色页岩，中厚层状灰岩夹叠层石及角砾状页岩6474上元古界震旦系上统八道江组Z3B上部为厚层状长藻灰岩，下部为碎屑状泥质灰岩150390万隆组Z3W上部为灰灰黑色厚层灰岩，中部为厚层蠕虫状灰岩，下部为灰色薄层灰岩夹黄绿色，泥质页岩260620桥头组Z3G灰褐色，铁质斑点石英砂岩，海绿石，石英砂岩夹页岩70234中统南芬组Z2N上部为紫色，黄绿色钙质页岩，下部蛋青色泥质页岩，夹灰色灰岩薄层3001038钓鱼台组Z2D乳白色厚层石英岩，夹石英砂岩，海绿石石英砂岩和赤铁矿380下统挂钟岭组4段Z14G以暗紫色长砂岩为主，厚层状，夹粗砂岩11073段Z13G以灰白色长石石英砂为主，中细粒，夹紫色灰绿色粉砂岩8052段Z12G以灰白色，绿灰色含砾长石石英砂岩为主，夹石英粗砂岩3391段Z11G以灰，绿色巨厚层砾岩为主，局部夹粗粒石英砂岩，底部夹赤铁矿696前震旦系ANZ上部为白色石英岩，石英砂岩和赤铁矿，下部花岗片麻岩，绿泥石片岩，大理岩，千枚岩等不详B）地质构造治理区在大地构造位置上属中朝准地台（I）辽东台隆（II）太子河浑江陷褶断束（III）浑江上游凹褶断束（IV）的铁厂八道江复向斜的东端，属于浑江复向斜部分。治理区地处新华力西第二隆起带和天山山纬向构造带的复合部位。区内以华力西系构造为主体，同时还有新华力西的东西向构造。治理区处于是一个大型的坳陷区，接受了自震旦系以来古生代，中生代地层的堆积，显示了长期继承沉积的特点。坳陷区两侧，古老的前震旦系变质岩基底大面积出露地表，表现为背斜隆起区。而浑江坳陷区是一个大型复式向斜，这个大型向斜褶皱都是区域性一级构造，其展布方向西段呈N5060E，东段近东西向展布。浑江复式向斜的二级褶皱由北向南铁厂八道江向斜，老房子苇塘向斜，头道沟和石人向斜，太阳岔向斜，湾沟和松树镇向斜是浑江复式向斜的东延部分。在二级向斜带内，又有规模不等褶曲幅度不同的低序次的褶皱，这些褶皱常为划分井田的边界。在二级褶皱的南翼，普遍伴有与轴面大致平行的逆冲断层和逆掩断层（即F组断）。由于这组断层影响，使向斜西北翼较缓，而南东翼较陡（有时直立或倒转）的不对称向斜和不完整向斜。另外，还有两组断层也较发育，一组为北北西向（R组断裂）展布。另一组为北东近东西向（K组断裂）展布。这两组张性和张扭性断裂，对煤田有显著的破坏作用。452水文和水文地质A）地表水治理区杨树林矿区西侧有浑江流经，浑江是鸭绿江中国侧最大支流。三岔子以上为河源区，西南岔河、西北岔河、东北岔河分别发源于长白山系龙岗山脉南麓的大板石岭、三长旗岭、枫叶岭，汇于三岔子后称浑江，河系呈树枝状，河道弯曲，河床比降较大，为418。多年平均径流量为7169亿M3。浑江自东向西流过，面宽流缓，河床落差较小，在1115之间。较大支流为大阳岔河、红土崖河等。治理区杨树林矿区北侧有横道河，横道河为浑江左岸一级支流，发源于红土崖镇西南95KM，流域面积426KM2，主河道长142KM。横道河下游比降161，河宽一般为1050M左右，河床多为岩石河床。B）水文地质本区地下水类型按含水介质可分为两大类，即碳酸盐岩溶裂隙水和第四系潜水。碳酸盐岩溶裂隙水以风化裂隙水为主，富水性随风化裂隙发育程度与风化壳厚度变化较大，但水量较小，无集中供水意义。区域内碳酸盐岩溶裂隙水较发育，分布不连续，但在裂隙发育地段，地下水富水性强，单井涌水量1000M3/D左右，是集中供水的主要含水岩组。区内新生代第四纪地层发育，普遍为松散的沉积物所覆盖，地表02M为砂粘土，以下为0203M的中砂细砂，23M为砂砾石层，地下水较丰富，在河谷地带地下水单井涌水量均小于500M3/D。地下水位埋深一般在07M左右。453工程地质区内新生代第四纪地层发育，普遍为松散的沉积物所覆盖，地表02M为砂粘土，以下为0203M的中砂细砂，23M为砂砾石层，地下水较丰富，在河谷地带地下水单井涌水量均小于500M3/D。地下水位埋深一般在07M左右。南、北山为次生针叶林覆盖,植被较好。46土壤根据土壤志可知，治理区内土壤类型主要为草甸土、黑土和水稻土。1）草甸土。草甸土属较肥沃土壤，其所处地形平坦，地下水位较高，土壤水分充足，成土母质含有相当丰富的矿质养分，土体较深厚，适宜多种作物和牧草生长，并能获得较高产量，是中国北方重要的农牧业土壤资源。草甸土有腐殖质层、腐殖质过渡层和潜育层。草甸土可分为暗色草甸土、草甸土、灰色草甸土和林灌草甸土4个亚类。在不同土层的草甸土有一些区别；035CM，暗灰色，团粒结构，土质较粘，根系多，锈斑较少，层次过渡明显；3555CM，棕灰色，粒状结构，质地粘重，较紧实，根系较多，有锈斑、铁质及腐质斑块；5590CM，棕灰色，呈现不明显的核状结构，粘重紧实，有大量的锈斑及铁结核，根系及少。理化性质为有机质含量比较高，在47左右，主要分布在表层，其容重为106G/CM3，孔隙率为60，田间持水量为56，PH在657之间2）黑土。在不同土层的黑土有一些区别；020CM，暗灰色，团粒结构，疏松多孔，根系多，层次过度不明显，腐殖质呈舌状下伸；2040CM，颜色较上层浅，粒状结构，较疏松，根系多，结构体上表面有白色的二氧化硅粉末，结构、颜色向下层过度明显；4055CM，黄棕色，粒状结构，较上层紧实，有少量的根系，干后可见到二氧化硅粉末；55120CM，暗棕色，菱块状结构，紧实，根系及少，有腐殖质胶膜、铁锰结核及二氧化硅粉末，向下过渡不明显；55120CM，棕色，块状结构，粘重紧实，有二氧化硅粉末及杂色条纹。理化性质为有机质含量在35左右，自然土壤以表层含量为最高，表层以下则有较大幅度的降低。表层全氮含量多在02以上，全磷在016以上，全钾在228以上，PH在67之间，容重在116G/CM3，总空隙率为56，田间持水量为43。3）水稻土。治理区水稻土发育前身为黑土和草甸土，土壤特性和黑土和草甸土相同。结合现场踏勘可知，治理区水田部分耕作层表土为水稻土，土层厚达4050CM，土壤质量好，腐殖质、有机质含量高；50120CM土层属粘土、砂粘土土质，有机质含量明显降低，但土壤质量较好，基本无砾石、碎石等杂质；层次过度不明显。旱地及草地区域，表层土为草甸土和黑土，土壤质量好，有机质含量较高，土层厚达3555CM，层次过度不明显，5590CM为粘土土质，土壤质量较好，无杂质。治理区土壤详细情况可见图461、图462。图461治理区水田区域土壤剖面照片47植被是全市重点林区，森林分布属长白山森林生态系统，具有森林植被垂直分布生态特点。全区70以上的土地被森林所覆盖，有东北乡土树种红松、云杉、冷杉、胡桃楸、水曲柳、椴、柞、桦、榆等四十多个主要树种。另外，分布着刺楸、东北红豆杉等珍贵、药用植物、树木232种。共有林地面积83272HM2，森林覆盖率为72。其中集体林面积28404HM2，种植有红松、落叶松、白松、鱼鳞松、柞木、桦木、椴木、曲柳等生态林和经济林；林下种植人参、五味子、天麻、贝母、天女木兰、黑木耳、山芹菜、刺棒菜、核桃仁等中草药材和绿色食品。有野药用植物、食用植物40余种。农作物主要种植水稻，大豆和玉米等，治理区周围分布有蔬菜大棚，主要种植蘑菇，木耳和韭菜等。48天然建筑材料项目建设所需要的块石、碎石等天然建筑材料，可由治理区周边的采石场提供。粗砂可利用浑江中产出的沙子。细沙、钢筋及水泥等建筑材料可由附近沙场及白山市建材市场购买。5矿山地质环境现状及问题治理区杨树林煤矿煤炭资源的大规模开采，鹰嘴砬子矿区粗放的石料开采，形成的地质环境问题非常突出，采煤引发的采空区地面沉降及塌陷、地下水下降、煤矸石堆等压占破坏土地，石料开采使山体裸露、植被破坏，采石坡的危岩还存在安全隐患，矿山地质环境问题较多、情况复杂。5190年代中于上世纪90年代中后期闭坑，矿山地质环境治理责任主体已灭失。已进入稳定期图511治理区杨树林煤矿矿区地质及井上井下对照图（闭坑地质报告附图）52塌陷沉陷稳定性分析根据采煤沉陷规律，目前杨树林矿区大部分采煤沉陷区已基本稳定，但还有部分部分地区存在继续沉陷的可能。地面沉陷近年来也偶有发生，仍然危害到地表农田及居民建筑。51采空区基本情况杨树林煤矿采用斜井片盘式开拓，巷柱式采煤，开采标高250450M。开采古生界石炭系太原组，二迭系山西组，井田内共含5个可采煤层，编号为3下、4上、4下、5、6，其中4上号煤层发育稳定，全区可采，厚度0971241M，平均厚度426M；煤层倾角在1250之间，平均倾角36左右，煤层走向东西长3000M，倾向南东长700M。52塌陷沉陷稳定性分析A）采空区覆岩三带范围计算分析形成采空区，破坏了矿体围岩原有的应力平衡状态，导致发生指向采空区的移动和变形。在采空区的上方，随着直接顶和老顶岩层的冒落，其上覆岩层也将产生移动、裂缝或冒落，形成冒落带。当岩层冒落发展到一定高度，冒落的松散岩块逐渐充填采空区，达到一定程度时，岩块冒落就逐渐停止，而上面的岩层就出现离层和裂缝，形成裂缝带。当离层和裂缝发展到一定高度后，其上覆岩层不再发生离层和裂缝，只产生整体移动和沉陷，即发生指向采空区的弯曲变形，形成弯曲下沉带。当岩层的破坏继续向上发展达到地表时，地表就会出现沉陷、移动和变形，形成移动盆地。在移动盆地内，还会出现台阶、裂缝甚至塌陷坑等不连续变形。井下采矿采空区上覆岩层破坏变形形式详见图521。1、冒落带2、裂缝带3、弯曲下沉带图521采空区冒落带高度、导水裂缝带高度（HM、HT）示意图按照采矿学理论，冒落带和裂缝带内的岩层产生断裂、垮落、离层及裂隙，两带没有明显的分界线，均属于破坏影响区，岩层承载强度较采动前降低。弯曲下沉带内岩层的移动过程是连续和有规律的，并保持其整体性和层状结构，极少存在离层裂缝，在竖直面内，各部分的移动值相差较小。依据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程附录六，矿体采空区冒落带高度（HM）和导水裂缝带高度（HT）可采用下列公式进行估算（521）或（522）（523）或（524）式中HM冒落带高度，M；HT导水裂缝带高度，M；W冒落过程中顶板下沉值，M；K冒落岩石碎胀系数；M矿体采厚，M；M为累计采厚，M；单层采厚不超过13M，累计采厚不超过15M。矿体层叠时，如上下两层矿体的最小垂直距离H大于回采下层矿体冒落带高度（HM），上下两层的导水裂缝带最大高度可分别计算，取其中最大标高作为两层的导水裂缝带最大高度。下层冒落带接触到或者完全进入上层矿体范围内时，上层的导水裂缝带最大高度采用本层的采厚计算，下层的导水裂缝带最大高度则应采用两层的综合采厚计算，取其中的最大标高作为两层的导水裂缝带高度。以4钻孔为例，累计采深35M，则冒落带最大高度计算如下导水裂隙带高度计算如下裂隙带高度HTHM471235M采空区导水裂隙带最大厚度为47M，采空区上覆岩层厚度在3250M左右，也即采空区上覆岩层全部受到扰动破坏。根据工程经验，建筑物荷载在地基中的扰动有一定的界限。老采空区覆岩中的弯曲下沉带岩体采动破裂较轻，其自身稳定性较好，而冒落带和裂隙带岩体破坏较重，处于应力相对平衡状态，在受到外力作用后其平衡状态破坏失稳的可能性较大，是产生活化的主要区域。因此，在没有其他外力作用下，只要构筑物荷载作用的地基附加应力不直接波及到老采空区冒落裂隙带时，地面建筑物荷载不会受到老采空区的活化。地面建筑物可按常规地基条件进行设计而不必考虑地下采空区的影响。B）地表移动时间效应分析地表的移动、变形、塌陷和破坏是随着井下开采工作面的推进而逐渐发生的，因而在时间上是一个动态过程，在空间也有一定的影响范围。当开采活动停止后，覆岩和地表的移动、变形、塌陷和破坏亦将在一定时间逐渐终止于一定范围之内。根据相关资料与经验，煤层开采后影响上覆岩层及地表而产生移动和变形的时间，主要与开采深度、松散层厚度、煤层上覆岩层的岩性及开采速度等因素有关。，依据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程附录四，采动地表点移动从开始至移动终止的延续总时间（TZ）可按照以下经验公式估算（525）式中TZ地表移动延续总时间，D；H工作面平均采深，M；H平均为200M时（4钻孔），TZ25200500D075年。按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（国家煤炭工业局制定，2000年5月）计算出的地表移动延续时间，民采矿应不超过1年，而民采矿工作面停止采矿的时间为6年，皆超过了“规程”规定的地表移动持续时间，因此，杨树林煤矿受采动影响的地表移动期已经结束。）由于采空区地表移动稳定标准国内尚无规范明确规定。参照波兰相关资料在一般情况下，开采结束后超过10年，地面变形趋于稳定。而治理区杨树林煤矿已于上世纪90年代闭坑，采空区的停采时间超过10年，地表移动稳定性较好。综上，由于治理区闭坑时间较长，历年来，采空区上覆岩层受扰动破坏的区域基本陆续塌陷、沉陷，且已进入稳定期，塌陷沉陷破坏基本稳定。3废弃矿井治理区内现有历史采矿遗留的废弃矿井8个，主要为斜井。斜井深度大于50M。据调查，该矿区斜井井口斜下拱形，净高22M，宽25M，斜度1723。图51废弃矿井现状照片见表31。表31废弃矿井矿井编号中心点坐标井口断面积YX（M2）矿井15238564635577625矿井25238564635522625矿井35235594635085625矿井45235974635124625矿井55238234635239625矿井65238554635280625矿井75242774635077625矿井85243094635142625合计5地表塌陷、沉陷及地裂缝杨树林矿区煤炭开采历史悠久，一些国有矿井基本在80年代就已经采完闭坑，在80年代后期，矿区内在有水快流时期，小煤窑遍地开花，私挖滥采现象十分严重。当地下煤层采出后，采空区周围岩体的应力作用下发生变形破坏，引起上覆岩层的破坏和移动，导致地面塌陷沉陷，从而引起土地、建筑物和生产设施、植被的破坏。如果地面沉陷区发生大面积塌陷积水，甚至会导致大量良田废弃，村庄搬迁。因此治理区矿山开采过程中及闭坑后一段时间，在采空区范围内造成大面积地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害。51塌陷坑尽管矿山早期取了一些煤矸石填充塌陷坑的措施，以及后期当地村民及集体自发的采取了一些填充措施，治理区至今仍有塌陷坑5个，总塌陷面积823HM2。A）塌陷坑4塌陷坑4位于治理区东南部分，为治理区最大的一个大塌陷坑，在上世纪90年代因杨树林煤矿采空区造成破坏，大面积沉陷后形成一个大塌陷坑。塌陷坑4面积712069M2，最大塌陷深度65M，平均塌陷深度28M。如图511所示，为塌陷坑4现状照片。图511塌陷坑4现状照片B）塌陷坑1、塌陷坑2塌陷坑1和塌陷坑2位于治理区中部和北部，在上世纪90年代因杨树林煤矿采空区造成破坏，形成塌陷坑，目前为止尚未进行填充。塌陷坑1未积水，面积为716M2，最大塌陷深度25M，平均塌陷深度12M；塌陷坑2面积为3858M2，坑内有积水，最大塌陷深度14M，平均塌陷深度08M。如图512所示照片为塌陷坑1、塌陷坑2现状。图512塌陷坑1、塌陷坑2现状照片C）塌陷坑3、塌陷坑5塌陷坑3和塌陷坑5位于治理区西南部，位于煤矸石堆3和煤矸石堆8南侧，塌陷坑3面积480M2，最大塌陷深度31M，平均塌陷深度22M；塌陷坑5面积6002M2，最大塌陷深度31M，平均塌陷深度25M。如图513所示照片为塌陷坑3、塌陷坑5现状。图513塌陷坑3、塌陷坑5现状照片综上，治理区塌陷破坏比较严重，塌陷坑分布广、影响大，现有塌陷坑5个，总塌陷面积823HM2，平均塌陷深度0830M，详细情况见表511。表511治理区塌陷坑情况调查统计表塌陷坑坐标长M宽M最大塌陷深度M塌陷面积M2YX塌陷坑15245914636148105825716塌陷坑2524190463585911932143858塌陷坑35238744635257321831480塌陷坑45243164635350229706571207塌陷坑5523908463512011673316002合计82263542沉陷区治理区杨树林矿区地表受采空区覆岩扰动破坏影响，历史上造成大面积的沉陷，目前沉陷基本稳定，大的沉陷区有4个，主要分布在治理区中部偏东的位置。沉陷区虽然沉陷深度不大，对地表变形影响不显著，但由于沉陷区主要分布在治理区中部一条自然形成的排水河沟附近，地势本来就较低，沉陷后更是形成洼地，造成一下雨就积水，一发山洪就被冲，使土地无法耕种，长期被抛荒，甚至形成沼泽地。根据实地勘察测绘，确认治理区4个沉陷区的面积和平均深度等情况，如表521所示。表521沉陷区情况调查统计表沉陷区坐标长M宽M平均深度M沉陷面积M2YX沉陷区1524640463579216456038490沉陷区25246044635723119126048887沉陷区352404546355292011310320975沉陷区4524428463538012195068466合计46818如图521照片所示为地面沉陷区现状照片，地面下沉，逐渐积水，后期常年下雨积水、山洪冲刷，逐渐抛荒。图521沉陷区现状照片53地裂缝由于治理区地下采矿采空区分布范围广，覆岩破坏造成地表变形影响的区域大，治理区整体地势有所下沉的情况下，产生许多地裂缝，这些地裂缝由于形成时间较长，在当地村民常年的生产活动中，规模比较小的地裂缝即已被填充平整。目前治理区仍存在规模较大的地裂缝有11条，裂缝深度在0835M，宽度在0519M。治理区地裂缝情况见表531。表531治理区地裂缝勘察情况调查统计表地裂缝坐标长M宽M最大深度MYX地裂缝15241084636137901725地裂缝2524665463622775152地裂缝352392446359381871215地裂缝4524269463587368112地裂缝552446046359221231935地裂缝65237984635528691216地裂缝752402746355861220608地裂缝85244444635515213061地裂缝952394546354521140508地裂缝105239254635391801622地裂缝11524354463538216408135矸石堆、建筑瓦砾压占51矸石堆压占矿山开采过程中产生大量的煤矸石，由于采矿过程中随采随弃，在治理区内随处可见，规模不等；矸石的堆放使土地完全无法耕种，且使矸石堆周围土地混入渣、石，破坏表层土壤，使地力下降并最终抛荒。煤矸石堆对土地的压占破坏情况及程度，可见图511、图512。图511煤矸石堆1现状照片图512矸石堆3、矸石堆8、矸石堆9现状照片根据现场踏勘及测绘成果，确定治理区分布有矸石堆9座，矸石堆积量1436万M3，压占破坏土地面积885HM2，废弃的矸石堆就近回填塌陷坑，剩余全部清除，覆土平整，改造成耕地、建设用地。各矸石堆详细情况可见表511。表511治理区煤矸石堆压占情况调查统计表矸石堆坐标长M宽M高M压占面积M2YX矸石堆15241254635270344278050845335矸石堆25238114635322683802041973矸石堆352390946352511416212386953矸石堆452398546352151082803222888矸石堆5523866463518531112536303矸石堆65240394635151575305272393矸石堆75240774635071125109349411385矸石堆85237474635197151105023311541矸石堆952364546351391196826715769合计8854052建筑瓦砾压占杨树林矿区由于地面沉（塌）陷等地质灾害，使治理区部分建筑物损毁，居民被迫搬迁，搬迁后建筑瓦砾、固体垃圾等堆积成山，无人清理，破坏环境。鹰嘴砬子矿区由于被政府关闭后无人看管，附近居民及建筑工地的各种垃圾、建筑瓦砾就近堆放过来，形成狭长的2个建筑瓦砾带区。建筑瓦砾区现状如图521所示。图521建筑瓦砾区现状照片治理区共有建筑瓦砾堆积区4片，其中杨树林矿区现有建筑瓦砾堆积区2片及一些零星建筑物残体，堆积量056万M3，压占破坏土地面积085HM2；鹰嘴砬子矿区现有建筑瓦砾堆积区2片，堆积量023万M3，压占破坏土地面积013HM2。主要的建筑瓦砾压占区情况见表521。表521治理区建筑瓦砾压占区情况调查统计表建筑瓦砾区坐标长M宽M高M压占面积M2YX1片区52400746350061507805365652片区5239534634994624105319633片区53503146493621405527704片区5349864652405321615512合计98105采石矿渣压占及坡面危岩51采石矿渣压占鹰嘴砬子矿区采石矿渣常年堆放，无人清理，使植被破坏殆尽，土地无法使用，且存在安全隐患。目前矿区内存在矿渣堆3座，堆积量048万M3，压占土地018HM2。鹰嘴砬子矿区现状及矿渣堆情况可见图51。图51鹰嘴砬子矿区现状及矿渣堆现状照片矿渣堆压占情况见表51。表51鹰嘴砬子矿区矿渣堆压占情况调查统计表矿渣堆坐标长M宽M高M占地面积YXM2矿渣堆15350314649300452132945矿渣堆25350444649363351426490矿渣堆35349744649287241515360合计179552坡面危岩及崩塌危害鹰嘴砬子坡体底部高程50860M，顶部高程65890M；山势较为陡峭，平均坡度70，局部倾角达80；由于矿区料石资源的不规则开采，开采后的山体坡度较陡，大面积的山体裸露、坡面危岩遍布，形成的地质环境问题非常突出。裸露山体、松散碎石存在安全隐患，容易产生崩塌，碎石滚落，周围的土地水体，危害性较为严重近三十年来，植被仍然无法生长。坡面破坏情况及危岩现状可见图515622。图51鹰嘴砬子矿区坡面裸露及坡面危岩现状照片图52鹰嘴砬子现状照片57灌溉渠道、建筑物破坏杨树林煤矿开采历史长，多年采矿生产活动，加上采矿造成的塌陷、沉陷，对治理区农业生产的基础设施造成相当严重的破坏，衬砌渠道淤积、渗漏严重，土渠土沟更是基本丧失了使用功能，多数土渠甚至在治理区原有水田变成旱地后，干脆被当地村民推平，渠系建筑物如涵、闸等也基本毁损。治理区在需要将大部分土地恢复耕种的目标下，急需复建完善农