格尔木融金矿业开发有限公司野马泉M4、M5磁异常铁锌矿矿山地质环境保护与土地复垦方案

2021年1月27日，青海省地质环境监测总站在西宁组织召开会议，邀万t,可采矿石量801.62万t,地下开采，生产能为100万t/a,开采矿种矿区位于山前冲洪积平原区，南距矿区约3.0km,地形平坦开阔侵蚀切割程度低，崩塌滑坡、泥石流等地质灾害不发育。区内土壤类型分别是半固漠沙土、半荒漠灰漠土、寒漠土，其中2积最广。矿区属于干旱—半干旱气候区，降水稀少，地表为风积沙土壤，生境条件差，仅发育有驼绒藜、猪毛菜、膜果麻黄、碱蓬等垫状植被分布，植被覆盖度一般在10%-30%。施等，无较重要水源地及重要交通干线，土地类型矿床围岩岩性以矽卡岩为主，矿床位于当地侵蚀基准面以下，属裂隙溶隙充水矿床。但矿床上覆第四系松散岩类孔隙含水层，采空区塌陷与矿体内有6条断层及其破碎带会成为矿床充水或溃水的途径。现状条件下井下涌水量10000m³/d。矿山地质环境条件复杂程度为复杂类型。评估区地质环境重要程度为较重要区，矿山生产规模属于大型。根据矿区地理的重要程度、地质环境的复杂程度、矿山规模，将评估级别一级是适宜的。调查和评估区选择以矿山采矿权范围及周围受采矿影响的二、“方案”修编工作是在较充分收集分析利用了矿山开发利用方案(修编)、矿山地质环境恢复治理方案等相关资料的基础上，对矿区地质环境于土地利用情况进行了调查与测绘，野外调查取得的资料基本满足方案三、矿山地质灾害现状分析与预测主要分析评估结论(一)矿山地质灾害现状矿区位于山前冲洪积平原区，南距矿区约3.0km,地形平坦开阔，侵蚀3切割程度低，崩塌滑坡、泥石流等地质灾害不发育。已实施的建设工程主要为地面工业场地、生活区，开挖规模小，工程活动强度弱，矿山开采方式为地下开采，斜坡道开拓，已进行衬砌，目前未引发地质灾害。现状条件下地质灾害危险性小。(二)采矿工程活动引发地面塌陷地质灾害危险性预测评估采空区塌陷是该矿区开采后的主要地质灾害问题。方案根据《地质灾害危险性评估规程》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》等为依据，按开采后5年、矿山闭坑时2个时段的预测了采空1、采空塌陷区基本预测计算(1)采空塌陷区基本特征参数与预测计算采空塌陷区基本特征参数与预测计算结果见表1。表1采空塌陷区特征参数一览表开采五年时(m)矿山闭坑时(m)采厚(m)平均采深(m)下沉系数g最大下沉值Wcm(mm)第四系影响半径r₁(m)基岩段影响半径r₂(m)影响半径r(m)最大倾斜值Imax(mm/m)最大曲率值Kmax(mm/m)最大水平变形值emax(mm/m)4(2)开采5年时塌陷区空间特征根据确定的移动角、矿体开采深度在各剖面图、开拓系统垂直纵投影图上圈定了矿体开采后的地表移动预测范围。开采5年时，地表形成两个移动盆地，近似椭圆形。M4异常开采形成塌陷区特征：塌陷区坑口近似矩形，东西长670m,南北宽395m,周长1807m、面积22.01hm²,下沉值15200mm,地表最大水平位移值为3800mm。坑底也为近似矩形，东西长640m,南北宽365m,周长1711m,面积19.34hm²。M5异常开采形成塌陷区特征：塌陷区坑口近似矩形，东西长775m,南北宽246m,周长1922m、面积19.17hm²,下沉值36000mm,地表最大水平位移值为9000mm;坑底也为近似矩形，东西长703m,南北宽174m,周长1695,面积12.65hm²。预测结果见表2。表2塌陷区剖面线线方向坑口(m、m²)坑底(m、m²)宽长周长面积宽长周长面积塌陷区一塌陷区一(3)闭坑时的塌陷区空间特征根据开发利用方案，本矿最低开采标高为3400m,随着开采深度的下降，地表塌陷范围为逐渐扩大，闭坑时M4、M5塌陷区贯通，形成一个移动盆地，同前述相同的方法圈定的移动盆地近似椭圆形，坑口东西长1926m,南北宽451m,周长4775m,面积84.86hm²,坑底东西长1813m,南北宽338m,周长4425m,面积58.87hm²,塌陷区下沉值44000mm—84000mm,地表最大水平位移5预测结果见表3。表3计算剖面线剖面线方向坑口(m、m²)坑底(m、m²)宽长周长面积宽长周长面积(4)塌陷区地面破坏状态预测由于采厚大，采深采厚比(H/M)始终≤30,加之矿区内断层与裂隙发育，采空区地面塌陷会出现大的裂缝和塌陷坑，移动盆地地面破坏为非连续状态。(5)采空区上方覆岩破坏高度预测计算各矿体分布在不同位置，依据各剖面矿体分布情况，矿山开采五年时M4异常矿体最大累计采厚为38m(30勘探线),M5异常主矿体为M5-1Ⅲ,最大累计采厚为90m(5勘探线);矿山闭坑时，M4异常矿体最大累计采厚为110m(38勘探线),M5异常最大累计采厚210m(5勘探线);根据不同时期的最大累计采厚分别计算的垮落带与导水裂隙带见表4。开采五年时(m)矿山闭坑时(m)最大采厚垮落带导水裂隙带2、井工开采矿引发采空区地面塌陷地质灾害的危险性预测评估闭坑时M4、M5塌陷区贯通，形成一个移动盆地，坑口东西长1926m,南6北宽451m,周长4775m,面积84.86hm²,坑底东西长1813m,南北宽338m,周长4425m,面积58.87hm²,塌陷区下沉值44000mm—84000mm,地表最大水平位移值为11000mm—21000mm。采深采厚比(H/M)始终≤30,采空区地面塌矿山在服务年限内共开采矿石量为801.62万t,矿石体重3.6kg/cm²,矿石采出后地下形成的采空区空腔约223万m³,导水裂隙带到达地表，切穿基岩裂隙含水层和上覆厚度33.1～74.79m的第四系松散岩类孔隙含水布。发育于含水层中的强烈采空区塌陷，导水裂隙带到达地表，切穿基岩裂隙含水层和上覆厚度33.1～74.79m的第四系松散岩类孔隙含水层，断层破碎带导水，开采深度大地下水水头压力高等不利条件引发采矿系统发生7(一)矿区地形地貌景观破坏现状矿区位于主要交通干线两侧可视范围外，开采影响范围内无自然保护区，人文景观及其他风景旅游区。矿山建设导致的地形地貌破坏主要形式为挖损和压占，已损毁土地24.47hm²,对原生的地形地貌景观破坏程度较严重。(二)矿区地形地貌景观破坏预测北宽451m,周长4775m,面积84.86hm²,坑底东西长1813m,南北宽338m,周长4425m,面积58.87hm²,塌陷区下沉值44000mm—84000mm,地表最大水平位移值为11000mm—21000mm。,采深采厚比(H/M)始终≤30,采空区地面塌陷均会出现大的裂缝和塌陷坑，移动盆地地面破坏为非连续状态，上部导水裂隙带将到达地表，地面破坏严重，对地形地貌景观破坏严重。六、矿区水土环境污染现状分析与预测水土环境污染主要在与废石堆存和矿石临时堆放后在降水、风力等因素下的淋溶与吹扬。由于废石和矿石重度和块度较大，不产生吹扬；废石成分主要为硅镁质矽卡岩、矿石成分主要为铁锌硫化物，均不具溶解性；对水土环境污染程度预测评估为较轻。七、土地损毁预测与评估(一)土地损毁现状评估目前矿山已损毁土地区主要集中采矿工业广场(空压机房、变配电房、机修等)、生活办公区、厂区道路及其他、主斜坡道硐口场地、东风井工业场、西风井工业场、炸药库、矿山道路等矿山采矿活动已损毁土地824.47hm²,土地类型为其他草地，矿山基建压占与挖损土地面积大，现状评(二)土地损毁预测评估闭坑时M4、M5塌陷区贯通，面积84.86hm²,坑底东西长1813m,南北宽338m,周长4425m,面积58.87hm²,塌陷区下沉值44000mm—84000mm,采空区地面塌陷均会出现大的裂缝和塌陷坑，移动盆地地面破坏为非连续状态，地面破坏严重，破坏了植被的立地条件，对土地资源的破坏严重。上述现状评估结论与矿区高海拔冲洪积平原的自然环境条件和地质环境条件相一致，现状评估符合实际；预测评估参数选取合理，计算公式选八、矿山地质环境治理与土地复垦总体目标与工程措施(一)矿山地质环境治理1、采空区地面塌陷地质灾害治理采用塌陷区周边削方回填采坑方式进行治理，削方坡度30°,边坡达2、地形地貌破坏治理采用塌陷区周边削方回填采坑方式进行治理，削方坡度30°,边坡达到基本稳定状态。与周围平原平缓过渡。消除塌陷坑地形地貌景观。3、含水层破坏根据地下水位估计，采空塌陷向下会进入松散岩类孔隙含水层，并产生积水。塌陷区周边削方回填采坑方式进行治理，削方坡度30°,边坡达到基本稳定状态。消除塌陷坑积水。94、其它措施有设置网围栏、修建铅丝石笼挡墙、削坡、裂缝回填、硐(1)目前矿山已损毁土地区主要集中采矿工业广场(空压机房、变配电房、机修等)、生活办公区、厂区道路及其他、主斜坡道硐口场地、东风井工业场、西风井工业场、炸药库、矿山道路等矿山采矿活动已损毁土(2)废石场7.13hm²。(3)采空塌陷区坑底面积43.37,坑口84.46hm²,削方区面积64.13hm²,2、技术方法与复垦要求所有工业场地，排土场，矿山的路等挖损与压占的土地，全面清理，平顺平整，之后覆土沉实厚度0.2m,人工恢复植被。所有塌陷区的非连续变形地段与裂缝，所有削方与回填区，覆土按条播方式进行，条播间距为植物种类为适于当地自然环境的驼绒藜、猪毛菜、膜果麻黄等。以天然降水为生长水源，复垦率为100%,管护期3年，复垦后植被覆盖度20%本矿涉及的监测内用有地面塌陷、不稳定斜坡监测、含水层监测。(四)管护措施管护主体为格尔木融金矿业开发有限公司，管护时间为3年，主要管护对象为复垦成其他草地的单元，主要管护内容有鼠(虫)害防治、人工矿山地质环境保护与土地复垦主要目标，充分考虑了矿区的自然环境特点和生态环境的重要性，覆盖了矿山地质环境保护与土地复垦的主要方面，主要目标的设定合理。按照矿山地质环境保护与土地复垦总体目标，设置了工程措施，具有较好的针对性和可操作性。九、经费预算科目、定额选取较为合理，预算结果较为可信。1、对采空区塌陷引起的矿床溃水条件和严重性的认识有待深入。2、土地复垦覆土土源的位置、土壤质地有待今后进一步考察，需要与地方自然资源主管部门沟通。十一、该方案完成在矿山基建完成开始开采阶段，主要分析预测了矿山开采引发的地质环境问题和土地复垦问题，提出了相应的治理措施。尤其需要高度重视的是，M4、M5矿体分布区上覆第四系松散层覆盖较厚，以粉砂为主要含水介质，有F9、F10、F11、F12、F13、F14等断层及其破碎带分布。发育于含水层中的强烈采空区塌陷，导水裂隙带到达地表，切穿基岩裂隙含水层和上覆厚度33.1～74.79m的第四系松散岩类孔隙含水层，断层破碎带导水，开采深度大地