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文檔簡介

1、1前言1.1工程概況吉克煤礦位于富源縣墨紅鎮吉克村委員會,距富源縣城約60km,由云南捷夫科技民營建設經營,該煤礦為新建工程,為地下開采,建設規模為45萬t/a,礦井的效勞年限為47年,工程靜態總投資為1.6億元。吉克煤礦開采煤層為主焦煤及1/3焦煤,煤質優良,屬我省的短缺煤種。根據云南省國土資源廳批準的勘探范圍及地質勘探報告確定的范圍為,煤田范圍南北長3.24km,東西寬2.13km,面積6.58km2。勘察地質報告提供查明煤炭資源量8814.35萬t,其中可利用資源量為7268.33萬t,暫不能利用資源量為1546.02萬t。1.2工程建設的必要性和意義云南省煤炭資源豐富,截止2000年底

2、,全省保有儲量240億t,居全國第八位,南方第二位。根據云南省“十五“方案及耗煤行業開展規劃,預測2005年全省煤炭消費量為41.8Mt其中電煤15.0Mt,2021年為76.5Mt其中電煤34.00Mt。加快云南煤炭基地的建設,對于緩解云南煤炭供需緊張,具有十分重要的意義。云南省2001年共有礦井1881處,大中型煤炭企業僅有8個,全省1782處鄉鎮煤礦平均生產能力缺乏1萬t,煤炭生產結構明顯不合理。根據?云南省國民經濟和社會開展第十個五年方案綱要?和?云南煤炭工業“四五方案?,在“四五期間,云南省煤炭工業將按照西部大開發戰略部署和國家關井壓產政策的要求,在資源豐富、建設條件好的礦區,建設一

3、批平安有保障、合理開發的礦井和煤炭基地,以促進云南煤炭產業結構調整,合理開發和有效利用煤炭資源,變資源優勢為經濟優勢。因此,吉克煤礦的開發對加快當地煤炭資源的開發利用和經濟開展十分必要。1.3工程的前期工作2004年7月,受云南捷夫科技委托,我院及云南省地方煤炭公司設計所聯合進行了富源縣吉克煤礦新建45萬t/a工程的可行性研究報告的編制工作,并于2004年8月完成編制,現已上報云南省開展改革委員會等待批復。2004年9月,該公司委托我院承當了該工程環境影響評價和地質災害評估工作,現已完成編制工作。1.4方案編制情況根據?中華人民共和國水土保持法?、?開發建設工程水土保持方案編報審批管理規定?的

4、要求,云南捷夫科技于2004年11月委托昆明煤炭設計研究院進行本工程的水土保持方案編制工作見附件1。我院成立了工程組,按照?建設工程水土保持方案編制技術標準?SL204-98的有關規定和要求,制定了工作方案,以指導水土保持方案的編制工作。通過對擬建工程可行性設計資料的研究分析,根據工程特點,進行了工程區地形地貌、水文地質、水土流失狀況、土地利用狀況等自然情況的調查,并收集了政府部門各種調查、統計資料和大量的資源普查資料。為了使水土保持工程措施和植物措施實用、合理,具有較強的可操作性,依據可行性研究設計資料,對工程區域水土流失防治的重點地段進行了地質調查工作。在此根底上,編制了?富源縣吉克煤礦水

5、土保持方案可行性研究設計報告書?。在編制該工程水土保持方案報告書的過程中,我們得到了云南省水利廳、曲靖市水利局、富源縣水務局等有關部門的大力支持和幫助,在此表示衷心的感謝。1.5工程區根本情況工程區地處云貴高原,為中低山相間的高原構造侵蝕山地地形,山區地形切割強烈,海拔標高21751792m,相對高差383m,地勢東高西低,南高北低,中部低平。區域內較大的地表水體為交一河,為補木河的上游,河水由南向北流出井田,與于庵子沖河集合東流,經青龍、大青山、富樂拉坡入塊擇河,匯入喜舊河注入南盤江,屬珠江水系。工程區水土流失現狀主要以輕度水力侵蝕為主,土壤流失的表現形式主要以面蝕為主。工程區屬于云南省人民

6、政府關于劃分水土流失重點防治區公告的重點治理區,水土流失防治標準為二級,工程區允許的土壤侵蝕模數為500t/km2.a。2方案編制總那么2.1編制目的和意義2.1.1編制目的依據?中華人民共和國水土保持法?及水土保持相關法律法規的有關規定,編制富源縣吉克煤礦水土保持方案。可以通過對工程區地形地貌、工程地質、水文地質以及水土流失現狀的調查分析,針對本工程建設過程中可能產生的水土流失及影響,確定該建設工程的水土流失防治責任區范圍;預測工程建設對原地貌、土地的破壞情況以及可能造成的水土流失量和重點流失區域,提出相應的水土流失防治對策和防護措施,落實水土保持工程與主體工程“三同時的規定,有效控制工程建

7、設過程中可能引起的水土流失以及對生態環境的破壞。為建設單位、施工單位提供水土保持治理、實施管理的科學依據,也為水行政主管部門進行水土流失防治執法檢查提供依據。2.1.2編制意義該工程的建設對促進云南煤炭產業的結構調整,合理開發和有效利用煤炭資源,具有十分重要的意義;但由于工程建設中不可防止的對工程區生態環境產生一定程度的破壞,其中新增水土流失影響是最主要的因素之一。根據?中華人民共和國水土保持法?和?中華人民共和國水土保持法實施條例?及其相關法律、法規文件的精神,正確處理開發建設工程與生態環境保護之間的關系。通過編制本水土保持方案,采取綜合措施,合理布置水土保持防護措施,防治因主體工程及配套工

8、程建設所引發新的水土流失,將工程建設過程中可能造成的水土流失不利影響減少到最低限度,到達有效地控制新增水土流失,有效地治理工程建設區原生水土流失面積,為工程設施提供平安保障,保護和改善工程建設區及周邊地區的生態環境,確保水土保持措施與主體工程同時實施。通過本水保方案的實施,可以盡量恢復工程建設區的林草植被,使受擾動的地表所產生的新增水土流失得到有效控制,并控制其水土流失強度低于背景值,改善工程區生態環境。2.2編制依據2.2.1法律法規1?中華人民共和國水土保持法?1991年6月29日;2?中華人民共和國水土保持法實施條例?1993年8月1日;3?中華人民共和國環境影響評價法?2003年9月1

9、日;4?建設工程環境保護管理條例?1998年11月29日;5?中華人民共和國土地管理法?1998年8月29日; 6?中華人民共和國河道管理條列?1988年6月;7?中華人民共和國防洪法?1997年;8云南省實施?中華人民共和國水土保持法?方法1994年7月27日;9云南省人大?關于我省開發建設工程認真做好水土保持工作的決議?。2.2.2部委規章1?開發建設工程水土保持方案管理方法?1994年11月22日 水利部、國家計委、國家環保總局513號;2?開發建設工程水土保持方案編報審批管理規定?1995年5月30日 水利部5號令;3?水土保持生態環境監測網絡管理方法?2000年1月31日 水利部令第

10、12號;4水利部辦公廳“關于加強水土保持方案審批后續工作的通知辦函2002154號;5?開發建設工程水土保持設施驗收管理方法?2002年10月14日 水利部令第16號;6水利部“關于印發?標準水土保持方案編報程序、編制格式和內容補充規定?的通知保監200115號;7水利部“關于加強大中型開發建設工程水土保持監理工作的通知2003年3月5日 水保200389號;2.2.3標準性文件1?全國生態環境保護綱要?國發200038號;2?云南省人民政府關于劃分水土流失重點防治區的公告?云政發199951號;3云南省云價費發199725號文“關于印發?云南省水土流失防治費及水土保持設施補償費征收標準和使用

11、管理暫行方法?的通知1997年1月17日;4水利廳、水保處、省計委?關于資源開發和生產建設工程實行水土保持方案審批制度的通知?云水保聯字1993第10號。2.2.4標準標準1水利部?開發建設工程水土保持方案技術標準?SL20498;2中華人民共和國國家標準?水土保持綜合治理 規劃通那么?GBT157721995;3中華人民共和國國家標準?水土保持綜合治理 技術標準?GBT16453.116453.61996;4中華人民共和國國家標準?水土保持綜合治理效益 計算方法?GBT157741995;5中華人民共和國國家標準?造林技術規程?GBT1577695;6水利部?土壤侵蝕分類分級標準?SLl90

12、96;7水利部?水利水電工程制圖標準水土保持圖?SL73.62001;8水利部?水土保持監測技術規程?SL277-2002;9關于頒發?水土保持工程概估算編制規定和定額?的通知水總200367號;10?水利水電工程設計洪水計算標準?SL4493;11中華人民共和國國家標準?主要造林樹種苗木?GB600085;12中華人民共和國國家標準?防洪標準?GB5020194。2.2.5技術資料云南省土壤侵蝕遙感調查報告2000年8月。2?富源縣吉克煤礦可行性研究報告? 2004年8月;3?富源縣吉克煤礦環境影響評價報告? 2004年9月;4?富源縣吉克煤礦災害地質評估報告? 2004年8月;5云南省地方

13、的水保規劃、區劃資料;6其它有關的工程設計資料及社會經濟資料。2.3方案編制深度根據?開發建設工程水土保持方案技術標準?SL20498關于工程水土保持方案編制深度的規定,本工程屬于新建工程,主體工程可行性研究設計已完成。為了使該工程水土保持方案與主體工程建設相適應,因此,本工程水土保持方案編制深度為可研設計深度。2.4設計水平年該工程為生產建設類工程,包括兩個設計水平年,即基建完工后的第一年和方案效勞期末,本工程水土保持方案的效勞期為施工準備階段至試運行投產后的第十年,因此,設計水平年為2021年和2021年。10年后的水土保持方案重新編報。3工程及工程區概況3.1工程概況3.1.1地理位置及

14、交通吉克煤礦位于云南省曲靖市富源縣南部,行政區劃隸屬富源縣墨紅鎮吉克村村民委員會管轄,井田范圍南北長3.24km,東西寬2.13km,面積6.58km2。井田往北約60km至富源縣城,往南約97km至黃泥河鎮,有公路相通。貴昆鐵路支線曲靖-富源-紅果支線,在富源縣城北側通過,建有富源火車站;南昆鐵路從黃泥河鎮東面通過,威舍站至黃泥河鎮約3.0km,建有鐵路專用線及貨站,交通方便,煤礦交通位置見附圖一。3.1.2工程建設及規模本工程建設內容主要為礦井采場、地面生產系統、生產生活設施等。建設規模為45萬t/a,工程特性見表3-1。3.1.2.1礦井開拓方案根據井田特點,井口位置選擇在賈古德村西側,

15、設計在斜井、立井兩個方案比照的根底上,推薦采用斜井方案。斜井井口布置在賈古德村以西,交一河以東的河谷地帶。在1830m標高布置一對主、副井筒,在距主、副斜井以南約300m處,1830m標高布置一回風斜井,三條井筒皆沿煤層走向開掘。主斜井為大傾角膠帶機斜井,用于提升原煤;副斜井為單鉤串車斜井,用于提升矸石、材料、設備及人員。吉克煤礦表3-1 工程特性表序號工程名稱單位指標備注1礦井設計生產能力1年產量萬t45.02日產量T15002礦井設計效勞年限年47其中:一水平年203礦井設計工作制度八小時工作制1年工作天數D3002日工作班數班34儲量1可利用儲量萬t7268.22設計可采儲量萬t3147

16、.15煤的主要用途煉焦6煤層情況1可采煤層數層72可采煤層總厚度M13.663煤的體重t/m31.34-1.47井田范圍1走向長度Km3.242傾斜寬度Km2.133井田面積km26.588開拓方式斜井9井下運煤方式膠帶機10矸石處理方式矸石場排棄11供水水源河水、井水12場外公路長度1運煤公路Km10改建2風井公路Km0.313地面建筑工程1工業構筑物總面積m25488.472行政、公共建筑總面積m24682.114礦井總占地面積hm26.381水田hm23.62梯地hm20.43荒坡hm22.24旱地hm20.1815建井期1投產工期月28.52達產工期月44.616靜態投資萬元16029

17、.973.1.2.2生產工藝3.1.2.2.1井下工藝本礦井可采煤層有7層,煤層間距13-32m,煤層傾角一般小于10度,屬近水平煤層。采區巷道采用傾斜長壁布置方式,各煤層均布置軌道大巷,工作面的軌道巷與煤層軌道大巷采用直接聯系方式。在M11煤層集中布置膠帶運輸大巷與各個工作面運輸巷采用溜煤眼方式聯系,形成回采工作面,回采工作面沿走向方向布置,各個工作面的運輸巷通過行人進風斜巷與煤層軌道大巷聯系。本礦井采用單一傾斜長壁采煤法,全部陷落法管理頂板。普采工作面長度120-150m,工作面采用普通機械化開采煤層,滾筒式采煤機采煤,可彎曲刮板輸送機運煤,用單體液壓支柱及金屬鉸接頂梁支護頂板。工作面的推

18、進采用后退式,即從采區邊緣向大巷方向推進。本礦井通風方式為抽出式通風,通風系統為中央并列式通風系統。礦井達產時的井巷工程量為:井筒17307m3,井底車場及硐室10720m3,主要運輸道及回風道23183m3,采區58183m3。總的工程量為109393m3,其中巖石量29707m3,煤79686m3。3.1.2.2.2地面生產工藝吉克煤礦原煤全部可作洗煤廠入洗原料煤,本礦不單獨建設洗煤廠,僅建設篩分選矸樓,能力與礦井能力一致。a、主井生產系統主井地面生產系統由篩分手選、儲存、裝車外運等局部構成。篩分手選:原煤按50mm分級,人工揀矸方式,手揀矸石由溜槽入矸石倉。篩上塊煤與篩下粉煤和并進膠帶輸

19、送機轉載到配倉膠帶輸送機,經電動梨式卸料小車卸入裝儲煤倉,汽車裝車外運。b、副井生產系統本礦副井為串車斜井,單鉤提升,布置在吉克煤礦工業場地內。擔負礦井材料、設備、人員等的提升運輸。c、排矸系統根據井田范圍內地形條件、地面工業廣場的選址條件、井下開拓及運輸情況,吉克礦井的生產矸石和地面生產系統選出的矸石,用礦車運至滑坡煤倉排干系統,用自卸汽車運至排矸場統一排棄。3.1.2.2.3主要生產工藝流程本煤礦主要生產工藝流程見下列圖3-1。3.1.2.3工程總體布局吉克煤礦地面建設工程包括工業場地、運輸系統等,工程組成見表3-2。 表3-2 吉克煤礦地面工程工程組成序號工程功能建設內容建設占地1賈古德

20、工業場地主、副井場地、煤炭加工、儲運及輔助設施、生活、行政設施主、副斜井井口,膠帶輸送機及轉載站,篩分樓、儲煤倉、裝車倉、矸石倉,機修、材料設備總裝場地,辦公樓、燈房、浴室,水處理,變電所,宿舍、食糖、鍋爐房等。占地3.8hm2,其中水田3.0hm2,荒坡0.8hm2。2風井工業場地井下通風風井井口、通風機房占地0.6hm2,其中梯地0.4hm2,荒坡0.2hm2。3排矸場礦井矸石、篩分矸石處置攔矸墻等初期占地1.8hm2,其中水田0.6hm2,荒坡1.2hm2。4礦山道路產品煤、設備材料、矸石、人員運輸運煤公路改造、新建風井公路占地7.18hm2,其中原有道路7.0hm2,旱地0.18hm2

21、。掘進工作面采煤工作面多功能隔爆振動鉆滾筒式采煤機工作面可彎曲刮板輸送機蟹爪式裝煤機雙向伸縮帶式輸送機橋式轉載機側卸式礦車可伸縮帶式輸送機絞車提升膠帶輸送機矸石倉1#膠帶輸送機手選膠帶振動篩自卸汽車儲煤倉排矸場矸石倉滑坡煤倉單斗裝載機自卸汽車自卸汽車排矸場外運圖3-1吉克煤礦工藝流程圖3.1.2.3.1賈古德工程場地將井口及工業場地布置于賈古德村西面的溝槽中,溝槽寬300m,東高西低,縱坡在4%左右,1830.00m標高水平的寬度為100-200m,兩側山坡橫坡20%-50%。場地由北向南、由高至低采取分區平面布置與連續式臺階豎向布置,主要分區為生產區、輔助生產區及行政生活福利區。生產區布置在

22、產地西南部,主要有主斜井井口房、篩分破碎車間、原煤的儲、裝、運、計量等主要生產系統。在場地西南邊沿布置有井下水處理站;輔助生產區位于場地東南部的平臺上,設置副斜井及提升系統,布置與副井有窄軌鐵路聯系的機電修理車間、材料庫、坑木場及加工房等。行政生活福利區位于場地北部平臺上,布置辦公樓、人物交接室等聯合建筑,在其正面設置廠前區廣場,廣場周邊布置有單身宿舍、食堂、車庫等建筑。本工業場地占地3.8hm2,土石方工程量為:挖方28000m3,填方18000m3,擋土墻6800m3。工業場地總平面布置圖詳見附圖五。3.1.2.3.2風井工程場地風井工業場地位于賈古德村南部300m處的臺地上,場地東高西低

23、,縱坡在6%左右,場地內布置有抽風機房及配電室、場地標高為1830.00m。本工業場地占地面積為0.6hm2。土石方工程量為:挖方4500m3,填方9000m3,挖方用于填方,缺乏局部由賈古德工業場地多余土方補充。3.1.2.3.3矸石排放場地排矸場位于賈古德工業場地以北約100m處的山溝中,溝谷寬30-50m,東高西低,溝谷縱坡在4%左右,兩側山坡橫坡30%-60%。有效庫容約50萬m3,可滿足煤礦排矸到2021年。 本水保方案效勞期結束時2021年共征地1.8hm2,利用庫容約42.80萬m3。主要占地為荒坡和梯地。2021年后的排矸場建議選用賈古德村北面約200m處的沖溝中進行堆放。3.

24、1.3場內外交通3.1.3.1對外交通吉克煤礦年產45萬t/a原煤主要供給營上或竹園洗煤廠。吉克煤礦礦井工業場地所在地賈古德村至洗煤廠所在的營上約28km,至竹園約40km。礦井工業場地至營上28km,其中10km為鄉村公路,路面為泥結碎石路面,路面寬7m,利用該公路完成原煤運輸任務,必須將該路進行改造,路面改造為混凝土路面,改造后的路基寬7.0m,路面寬6m。3.1.3.2內部交通內部交通主要為吉克煤礦礦井工業場地至風井工業場地新修的300m公路,路基寬:4.5m,路面寬3.5m,為泥結碎石路面。3.1.4公用及輔助工程3.1.4.1 供電在賈古德工業場地設置一座35kv變電站,電源取自補木

25、35kv變電站距離4km和營上35kv變電站距離18km。礦井地面工業場地及風井工業場地共設2座10/0.4/0.23kv變電所分別向地面、井下及通風機配電。3.1.4.2給排水1給水生活供水系統:交一河旁設取水井及取水泵房,通過無縫鋼管加壓輸送至凈水站。消毒處理后,送至工業廣場生活供水管網。生產及消防供水系統:主要采用礦井涌水,經澄清后,由提升泵打入400m3高位水池,送往礦區各生產用水點及消防管網系統。2排水井下水:經處理的井下涌水局部回用于地面及井下除塵、機修、洗車、綠化等用途外,剩余水量外排交一河。浴室及生產廢水:機修及洗車廢水經隔油池隔油后匯入井下水處理站,浴室排水及篩分樓除塵器排水

26、直接進入井下水處理站處理。3.1.5砂、石料吉克煤礦新建工程基建期共需砂、石料約1萬m3,全部在當地具有合法開采權的砂石料場購置,企業不單獨考慮砂石料場。3.1.6工程征地、占地情況煤礦建設征用土地6.62hm2,其中水田3.6hm2,梯地0.4hm2,旱地0.18hm2,荒坡2.2hm2,工程建設用地面積見表3-3。表3-3 工程占地一覽表單位工業場地風井排矸場風井公路供水系統面積hm23.80.61.80.370.05占地類型水田3.0hm2,荒坡0.8hm2梯地0.4hm2,荒坡0.2hm2。水田0.6hm2,荒坡1.2hm2旱地0.18hm2旱地0.05hm23.1.7施工組織及施工工

27、序根據礦井建設方案和移交標準,首個工作面投產時間為28.5個月不含施工準備期6個月,全部建成達產期為44.6個月不含施工準備期6個月。即2005年1月至6月為施工準備期;2005年7月至2007年10月進行井巷工程、地面運輸、場區設施及其他、供電系統、給排水系統、地面生產系統等的建設,首個工作面建成。2007年11月至2021年3月進行回采工作面設備安裝及試運轉、井下消防、瓦斯抽放系統、平安技術及監測系統的建設,基建工程結束滿足達產生產要求。3.1.8工程土石方平衡及流向分析根據工程可行性研究資料分析,吉克煤礦新建工程土石方主要產生于以下工作面。1井巷工程在基建期產生的巖石量10.39萬m3自

28、然方。煤礦生產過程中在掘進工作面和選煤過程中產生的矸石量,每年有4.5萬t,折合方量為每年產生矸石2.88萬m3自然方,到設計水平年2021年,共產生矸石量17.28萬m3。2賈古德村工業場地在基建期場地平整時產生的土石方量,根據主體工程的設計資料分析,基建期共產生土石方量為28000m3自然方,其中22500m3用于場地的回填賈古德村工業場地回填18000m3,風井工業場地回填4500m3,剩余5500m3堆棄于矸石場內。另外,工業場地平整時需將厚30cm的表層耕植土進行剝離,剝離量為11400m3,堆存于矸石場內。3風井工業場地基建期場地平整時產生的土石方量為4500m3,全部用于場地回填

29、,缺乏局部從賈古德工業場地運入4500m3。另外,剝離的表層耕植土1800m3需堆存于矸石場內。4賈古德工業場地至風井工業場地300m的道路,共產生土石方量3600m3,堆存于矸石場內。另外,外部運煤道路10km,僅進行路面改造,將原有的泥結碎石路面改為混凝土路面,不進行土石方開挖。本工程開挖和剝離土石方及流向情況見表3-4。表3-4 工程開挖土石方及流向一覽表 單位:104m3自然方序號項 目開挖或剝離量物料流向土方石方回填利用矸石場1礦井工程27.67 27.672賈古德工業產地3.942.251.693風井工業產地0.630.450.184道路0.36 0.36合計4.9327.67 2

30、.70 29.90注:1、土方松散系數取1.25m3/m3,石方松散系數取1.45m3/m3,棄渣折合松方為42.80萬m3。3.1.9主體工程比選方案的水土保持評價主體工程可行研究報告對礦井井口和工業場地位置進行了兩個方案的比選,即賈古德村廠址與交一凹村廠址。1、賈古德村方案將井口及工業場地布置于賈古德村西面的溝槽中,溝槽寬300m,東高西低,縱坡在4%左右,1830.00m標高水平的寬度為100-200m,兩側山坡橫坡20%-50%。工業場地選擇的位置在煤田范圍內,并處于井田北部,無不良工程地質現象。本工業場地占地3.8hm2,土石方工程量為:挖方28000m3,填方18000m3,擋土墻

31、6800m3。2、交一凹村方案本方案的井口及工業場地位于交一凹村子東北面約600m的坡地上,其東南面約400m為下吉克村。該坡地位于井田西南面,東西長約150m,坡地橫坡為5-10%,場地內多為水田,地勢狹窄,布置困難。坡地的西邊有簡易公路通向賈古德村。工業場地可選擇的位置在煤田邊界之內,場地位于第四紀淤泥層,工程地質條件較差,但場地不受洪水威脅。本工業場地占地4.4hm2,土石方工程量為:挖方41000m3,填方18000m3,擋土墻5000m3。主體工程根據地面布置原那么及技術經濟比擬,井口與工業場地的選擇以賈古德村方案為佳,故主體工程推薦賈古德村方案。從水土保持的角度對這兩個廠址方案進行

32、分析可以看出:交一凹村方案對地表的破壞和擾動的面積比賈古德村方案大0.6hm2;產生的棄土比賈古德村方案多13000m3;產生的新增水土流失量比賈古德村方案多90t;但水土流失防治措施工程量比賈古德村方案小,其中擋土墻工程量少1800m3。綜合以上因素,從水土保持的角度推薦賈古德村方案是合理的。3.2工程區自然概況3.2.1地形地貌工程區地處云貴高原,為構造侵蝕低中山地貌,山區地形切割強烈,海拔標高21751792m,相對高差383m,地勢東高西低,南高北低,中部低平,山脈為北東向走勢與區域構造一致,山間深谷與山脈平行分布,又有北西南東方向的短軸谷地,相間分布,構成了中山低山,深谷、淺谷、山川

33、縱橫交錯的山區地勢。3.2.2地表水系礦區地處高原山區,地形切割強烈,高差較大,有利于地表水排泄,礦區內較大的地表水體為交一河,為補木河的上游,河水由南向北流出井田,與于庵子沖河集合東流,經青龍、大青山、富樂拉坡入塊擇河,匯入喜舊河注入南盤江,屬珠江水系。交一河源頭最高點海拔1840m,往北流出,最低點海拔1792m,河頭河尾相對高差48m,交一河東西側共有5條小溪。各小溪流量小,分別為0.1413、0.19、0.2375、0.4547、0.054L/s,匯入交一河,交一河實測流量918L/s。3.2.3地層巖性礦區煤系地層隱伏于卡以頭組T1K、飛仙關組T1f地層之下,中部溝谷中分布少許的卡以

34、頭組上部巖層,往東西兩側為飛仙關組T1f地層,永寧鎮組地層分布于礦區外東部山峰,第四系分布于山谷低洼區。現依次由老至新分述如下:1、二疊系上統P2:峨嵋山玄武巖組P2:厚度300380m,礦區未出露,鉆孔揭露該組頂部巖段,與下伏地層呈平行不整合接觸。 龍潭組P2L:厚度143.56171.96m,平均159.00m,為陸相含煤沉積,主要可采煤層賦存于該組內。有M7、M9、M11、M15、M16、M21、M22等七層為主要可采煤層。龍潭組第一段P:厚60.0289.72m,平均77.93m,主要巖性為灰色薄至中厚層狀粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖夾薄至中厚層狀菱鐵巖、粉砂質泥巖及煤層。含可采煤層M1

35、6、M21、M22三層。龍潭組第二段P厚度78.8483.86m,平均81.03m。主要巖性由灰色薄層狀泥質粉砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖組成,夾薄層至中層狀菱鐵巖,灰白色泥巖及煤層。含可采煤層M7、M9、M11、M15四層。長興組P2C厚64.0899.93m,平均98.74m,主要巖性為灰色、灰綠色暗綠色層狀粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖,薄至中厚層狀菱鐵巖,灰色泥巖、炭質泥巖及煤層。2、三疊系下統T1卡以頭組T1K:厚度103.34109.58m,平均106.46m,出露不全,僅見卡以頭組頂部巖層,分布于交一河河溝兩側。飛仙關組T1f厚度354.19359.73m,平均356.96m,分布礦

36、區東部及西部,幾乎覆蓋了整個礦區。主要巖性為一套紫色、紫紅色、紫灰色的碎屑巖,頂部夾灰薄層狀泥灰巖。本組與下伏卡以頭組呈整合接觸。根據巖性組合特征,生成標示及顏色,從下往上分為四段:飛仙關組第一段T1f1:厚度95.1299.87m,平均97.54m。 飛仙關組第二段T1f2:厚度99110.87m,平均110.43m。飛仙關組第三段T1f3:厚度148.99m。第四段T1f4:288.2230.5m厚度4555.2m,平均48.5m。永寧鎮組T1y:厚度311.80m。礦區未出露,分布礦區外東南峰頂。該組巖性組合特征及生成標志可分為二段:永寧鎮組第一段T1y1:厚度210m。主要巖性為灰色薄

37、至中厚層狀灰巖、泥灰巖,下部夾少量的紫紅色薄層狀泥質粉砂巖。永寧鎮組第二段T1y2:厚度101.80m,與第一段分布區相同。第四系Q:厚度010m,主要分布于溝谷、洼地、山坡及河流兩側。巖性以黃褐色、紫灰色、紫紅色松散的亞粘土、砂、礫石、碎塊等殘坡積物為主,次為洪沖積物及人工推積物等,不整合于各種基巖之上。礦區煤系地層為龍潭組(P2L) 、長興組(P2c),厚度214.55367.32m,平均250.26m。含主要可采煤層7層,可采煤層總厚13.66m。3.2.4地質構造1、褶曲礦區地處滇黔新華夏構造帶西緣,整體構造形態為走向NNE的師宗向斜構造。工程區位于師宗向斜西翼南端,為一單斜構造,走向

38、NNE,傾向東、北東,傾角變化較小,區內南部、北部、東部等處,地層傾角1222間變化。并逐漸向中部變緩,于F11與F5之間,地層傾角49,而且有波狀起伏特點。2、斷層該區斷裂構造較發育,與區域構造方向一致,主要斷層有F11、F5、F16等三條。F11逆斷層:走向NNE2936傾向東南,傾角7072,兩地層傾角1545,斷距105156m。斷層北東延伸長7.35km,從翁克進入礦區,經岔河法白勒西側出礦區,區內長3.85km。 F5逆斷層:走向2225,傾角6880,傾向南東,分布于中吉克,經田邊村東側,妥托村東側出礦區。斷層區內長3.85km。屬壓扭性斷層。 F16正斷層:走向1036,傾向南

39、東東,傾角4765。分布于中吉克交于F5斷層,區內長3.52km。為陡傾斜張扭性斷層。 本區構造中等偏簡單,屬二類一型。3.2.5水文地質工程區所處地貌為中低山相間的高原構造侵蝕山地地形,屬低中山區。受構造控制,山脊、谷地的排列方向與主要構造線及地層走向大體一致,呈北東-北北東延伸展布。地形切割較深,溝谷發育,高原侵蝕強烈,有利于地表水及地下水排泄。1、含、隔水層含水帶和隔水帶 上二疊統龍潭組(P2L)裂隙含水層礦區內該地層深埋地下,厚143.56171.96m,平均159.00m,巖性主要為細砂巖、粉砂巖及泥巖夾煤層,其中粉、細砂巖組成含水層,泥巖及煤為隔水層。該含水層是礦井涌水的直接充水含

40、水層。 上二疊統長興組(P2C)裂隙含水層礦區內該地層深埋地下,厚64.08m99.93m,平均98.74m,巖性主要為薄至中厚層狀泥質粉砂巖、泥巖,上部裂隙發育,地下水經卡以頭組裂隙含水層水直接補給長興組裂隙含水層,隨深度增加,裂隙減少,為礦井充水的直接頂板含水層。 下三迭統卡以頭組(T1k)裂隙含水層出露于交一河一帶,厚103.34109.58m。平均106.46m,巖性以薄至中厚層狀粉砂巖、粉砂質泥巖為主。上部裂隙發育,含裂隙潛水。受大氣降水入滲補給成為該組地下水的主要來源,含水豐富,為礦井充水的間接充水含水層。 三迭統飛仙關組(T1f)相對隔水層出露于礦區東部、南部及西北部,厚354.

41、19359.73m,平均356.96m。巖性主要為薄至中厚層狀粉砂質泥巖及粉砂巖、細砂巖。地面未見泉點出露,只在雨季沿該段底部有個別季節性水點,流量甚微,對其下部含水層起隔水作用。 永寧鎮組(T1y)巖溶含水層:厚311.80m,分布于礦區外東南山頂,巖性主要為泥灰巖及灰巖,地表溶蝕裂隙發育,含巖溶地下水。因出露分布有限,未見泉水出露。該含水層為層間溶蝕裂隙巖溶含水層,距開采煤層較遠,且有隔水層相隔,對礦床充水無直接影響。 第四系(Q)松散孔隙含水層:主要分布于溝谷地帶,巖性為礫石、砂及粘土,結構松散,厚度變化大。含水性受季節變化影響較大。無固定出水點,對深部礦床充水無直接影響。滑坡體Qh:由

42、支離破碎的T1y 、T1f 巖石組成,節理裂隙十分發育,賦水性好,由于滑坡體位于山坡上沿,止于河溝,大氣降水易滲入,也易流失,沿滑坡周圍及滑坡面滲出地表,無固定泉點。對礦床充水無直接影響。斷層富水性與導水性:礦區處于富源師宗彌勒斷裂帶附近,區內斷層構造發育,區內斷層多為高角度斷層,破碎帶不寬,斷層帶富水性不強。2、礦井充水因素:煤系地層裂隙含水層地下水直接進入礦坑;煤系地層以上含水層地下水通過斷層破碎帶裂隙導水以及回采后的塌陷裂隙進入礦坑。綜上所述,本區地形有利于地表及地下水排泄,地表水體不發育,排泄條件良好。礦井涌水主要來自大氣降水入滲,沿斷層破碎帶附近裂隙導水及回采后的塌陷裂隙補給。因此,

43、本區水文地質勘探類型屬于以裂隙弱含水層充水為輔,斷裂破碎帶附近裂隙導水充水為主的水文地質條件簡單類型。但淺部小窯開采形成的老窯和采空區,有可能造成靜壓突水。設計推算礦井正常涌水量約120m3h,最大涌水量約192m3h。3.2.6地質災害發育現狀工程區地質災害共發育10處,其中滑坡2處,坍塌8處,其類型主要為滑坡和坍塌,且規模小,危害程度小,未見泥石流、地裂縫、地面沉降和巖溶塌陷。1、滑坡滑坡體規模L2號滑坡較大,L1號滑坡體的規模較小,滑坡分布高程1840-1910m,滑坡所處的地形坡度2040,主要發育與T1f2粉砂質泥巖強分化層中,目前滑坡體均屬穩定型。由于L1滑坡體在工業場地及井口附近

44、,雖然現在處于穩定,但隨著礦井的開發,各種條件的變化,可能會使滑坡重新滑動,將對礦井及工業場地產生一定的危害。2、崩塌工程區崩塌發育,崩塌體規模5000-30000m3,崩塌體高程1810-2021m,崩塌壁長50-300m,壁坡坡度6090,崩塌形式均為散落式。崩塌體物質松散,巖性尾隨石塊直徑多小于20cm,偶見直徑50cm的塊石。區內崩塌主要發育于T1f2、T1f1、粉砂巖及泥質粉砂巖中,由于巖層傾角緩,812,裂隙發育,風化較強烈,在重力失穩及外界動力修路和河水作用下,沿裂隙面產生散落,散落距離一般3050m。但由于崩落體規模小,且遠離村莊、礦井聚集輔助設施,危害小。3.2.7氣象本區為

45、冬寒夏溫,春暖秋涼的高原性季風氣候,冬春枯燥多霧,夏季多雨濕潤,每年12月至次年2月為霜凍期,35月為風季枯燥期,68月為雨季,全年氣溫變化較大,最高氣溫34.9,最低氣溫11,年平均氣溫13.8。年均降雨量1093.7mm。主導風向為東南風,多年平均風速為2.6m/s。20年一遇1小時的平均最大降雨量為66.24mm,12小時的平均最大降雨量為136.78mm,日平均最大降雨量為155.1mm。3.2.8地震工程區地處富源-彌勒斷裂、師宗-彌勒斷裂以東數公里,無直接地震記錄資料。據富源縣史料記載,富源城西20km范圍內曾1537年、1833年、1856年先后發生過三次5級以上的破壞性地震。近

46、十年來小震時有發生,1965年1月開始對地震統計記錄,1978年富源城北發生過2.7級地震,富源城西發生過3.1級地震,至今共發生過32次地震。根據2002年1月1日實施?建筑抗震設計標準?規定,富源縣抗震設防烈度為7度,所屬地震第三組,涉及地震根本加速度值為0.10g。3.2.9土壤及土地利用現狀3.2.9.1土壤礦區主要成土母質大致可分為古紅土、近代母巖分化物和近代洪積沖積三種類型。古紅土風化度和淋溶作用強,成土時間長,大多開展成地帶性的山地黃壤“類型;近代母巖風化物風化度淺,成土時間短,大多保存原巖的某些特征,多發育成各類巖成土;洪積沖積母質可能受二者影響,多發育成水稻土、沖積土等。目前

47、礦區范圍內共包含7個土類,9個亞類,14個土屬,41個土種,其分布及結構特性各不相同,主要土壤類型由黃紅壤、山地黃壤及山地黃棕壤,非地帶性的紫色土和水稻土壤嵌配置。礦區土壤養分含量缺乏,尤其是有效磷普遍偏低,其次水稻土中有效鉀偏低;然而,其他養分含量均為中上等,尤其是有機質偏高,說明礦區土壤及其肥力較強,潛力很大,如果加上配方施肥,其養分肥力可望到達較高水平,因此其總體肥力仍屬中或上等。3.2.9.2土地利用根據?富源縣土地利用總體規劃?,富源縣土地總面積為323540.41hm2,土地利用類型分為八大類,即耕地、園地、林地、牧草地、城鎮村及工礦用地、交通用地、水域和未利用土地。表3-5 富源

48、縣土地利用現狀 單位:hm2土地類型富源縣比例%農用地耕地106772.2133.00園地1506.330.47林地129235.2139.94牧草地2532.410.78建設用地城鎮建設及工礦用地5723.401.77交通用地3316.341.03水域3137.230.97未利用土地71317.2822.04合計32350.41100根據現場調查,擬建工程區的土地利用現狀以旱地、水田、荒山荒草地為主,其次有少量的林地、河灘地。耕地總面積為205.13hm2,其中水田58.2hm2,占28.37%,旱地146.93hm2,占71.63%。3.2.10植被工程區內植被覆蓋一般,局部溝谷地段如工業

49、場地南北兩側溝谷區植被覆蓋率較高。植被具有明顯的垂直分布性,海拔1800m以上的以針葉林為主,有云南松、華山松等,海拔1800m以下的以闊葉林樹種為主,有杉木、木蘭科、三茶科等。工程區灌木及疏林地站工程區面積的30%左右,陡坡地及旱地占工程區的30%左右,工程區總的植被覆蓋率為38%左右。3.3工程區社會環境3.3.1行政區劃及人口吉克煤礦位于云南省曲靖市富源縣南部,行政區劃墨洪鎮吉克村委會管轄。區內居民以漢族為主,雜居少數民族,有彝族、回族、苗族等。3.3.2經濟狀況當地居民以農業生產為主,但耕地面積少,勞動力充裕充足,多數人離家外出打工。農作物以玉米為主,其次為小麥、馬鈴薯、蕎麥和少量水稻

50、。經濟作物有烤煙、白果等。鄉鎮企業有煤礦、焦化廠、鐵鍋鑄造廠等。區內電力、通訊十分便利。富源縣境內高壓線電網縱橫交錯,對區內工礦企業的開展起著重要的作用,電信業建設開展較快,各鄉鎮村委會均開通了程控 。吉克村委會相關社會、經濟情況詳見表3-6。表3-6 吉克村委會社會、經濟情況簡表工程妥托岔河黃家賈古德田邊交一凹上吉克中吉克下吉克翁克人口70695177670286243187596509360男4065196366156133102326279198女300448130413011085270230162水田畝135122319180591115812480旱地畝45660673631351

51、55154281281252人均收入13581347103314351238160715881099191712723.4水土流失和水土保持現狀3.4.1富源縣水土流失概況富源縣是典型的山區縣,向內山高坡陡。據調查,全縣自然、人為水土流失面積1577.7km2,占全縣總面積的48.5%。其中強度流失210.01km2,中度流失805km2,輕度流失562.8km2。全縣平均土壤侵蝕模數2615t/km2.a,年水土流失量423萬t。富源縣的水土流失形式以水力侵蝕和重力侵蝕為主,其表現為面蝕、溝蝕、滑坡等。造成礦區中度水土流失的主要原因是自然因素和人為活動的綜合影響的結果,表現為: 1、自然因素

52、:由暴雨和冰雹襲擊,降雨時空分布不均、加上局部地區植被稀疏、山高坡陡、地形切割劇烈等原因,工程工業產地區內以坡耕地、水田為主,使得原本就很薄的土層抗沖性、侵蝕性較弱,造成區域內的水土侵蝕,造成水土流失的主要原因是水力侵蝕。另外,礦區地形起伏大、河流深切,山地面積達總土地面積的80%以上,為水土流失的發生和開展提供了條件。大局部地帶分布著二疊系和三疊系石灰巖、玄武巖和泥質灰巖,區內呈現出山高谷深、褶皺斷層繁多、易滑及可溶鹽層廣布、滑坡、巖溶等不良地質現象發育,容易風化而產生水土流失。區域內褶皺斷層、滑坡體的發育是產生水土流失的一個主要原因。加上礦區降雨集中,常有大暴雨出現,在植被稀少的地區容易造

53、成嚴重的水土流失。 2、人為因素:工程所在地富源縣境內引起水土流失的人為活動主要是坡地耕種、林草墾植、為利用地開發、煤炭及其他礦產資源的開發。僅坡地耕種一項,就有832.7km2,占全縣水土流失面積的56.3%,占總耕地面積1067km2的78%。其次是礦產資源的開發,泥土、矸石的排放量也不斷增加,使得水土流失量也不斷增加;此外,其他采礦業的開展,同樣加重了當地水土流失。第三是林草墾植,毀林開荒等造成的水土流失,僅草地一項就有流失面積145km2。礦區中度水土流失使生態環境質量逐漸惡化,抵御自然災害的能力降低,水庫淤積加重,河流含沙量增多等后果。近年來,富源縣開展了以坡面水系治理為主,治溝為輔

54、,合理利用土地資源,增加林草面積,建立水源修養林,對坡耕地進行改造和改進,加強荒山和荒坡的治理,改造疏幼林地等水土流失治理工作,使當地的水土流失狀況得到了有效的控制。3.4.2工程區域水土流失現狀根據現場調查,工程區域內山坡地形坡度在1025之間。此區域土地開墾利用率較高,現狀為耕地、灌木林地及荒草地。由于降雨集中,地形坡度較大,坡耕地比例大,耕作技術落后,認為活動頻繁,擾動破壞地表的情況較為嚴重。因此,根據工程區的地形、地貌、氣象條件及地表植被的覆蓋情況,本工程區的總表達狀水土流失強度為輕度侵蝕,侵蝕模數約1000t/km2.a;少數坡耕地地帶水土流失強度為中度,侵蝕模數約2500t/km2

55、.a;局部地段出現溝蝕和地表塌陷,水土流失到達了強度侵蝕標準5000t/km2.a。根據?土壤侵蝕分類分級標準?SL190-96的劃分,工程區域位于西南土石山區,土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,水土流失允許值為500t/km2.a。3.4.3水土保持現狀富源縣水土保持工作起步較早,成立了縣水保委員會和水土保持監督執法委員會。縣水土保持委員會針對縣域內水土流失現狀,制定了水土保持規劃,劃分了水土流失重點防治區、重點監督區及重點治理區,并向社會進行了公告,實施分類指導,分區防治措施。近年來,富源縣開展了以坡面水系治理為主,治溝為輔,合理利用土地資源,增加林草面積,建立水源修養林,對坡耕地進行改造和改進

56、,加強荒山和荒坡的治理,改造疏育林地等水土流失治理工作,使當地的水土流失狀況得到了有效的控制。經過多年實踐,針對水土流失的不同特點,探索了不同類型區的水土流失治理模式。全縣有兩大成功模式:一是改善生態環境,改變山區貧困面貌為代表的綜合治理模式。即堅持以大流域治理為依托,以小流域治理為單元,以鄉村為根底,采取生物、工程、農藝措施相結合,通過山水林田路的綜合、集中、規模、連續治理,把小流域建設成為多目標、多功能、高效益的綜合防護體系和經濟體系。二是在局部滑坡泥石流區以“穩-攔-排為代表的泥石流治理與開發的模式。“穩即在面上泥石流形成區采取植樹造林、封禁治理、建設根本農田,減少地表徑流,防止坡面侵蝕

57、;在支溝中修建谷坊群穩溝,防止溝道下切;對滑坡體采取截流排水,防止滲透,從而到達“固土穩坡的作用。“攔即在泥石流的主溝床中,選擇有利地形,構筑攔擋壩。攔蓄泥沙,減緩溝床縱坡,提高溝床的侵蝕基準面,從而實現“固腳穩坡,水土別離。“排即在水土流失危害區,修建排導槽,束水攻砂,以保護城鎮及重要生產設施,合理開發和利用土地。4水土流失預測4.1 工程新增水土流失特點分析吉克煤礦建設過程中擾動地面產生的新增水土流失,其主要特點如下:吉克煤礦在建設和運行期間容易誘發水土流失的環節包括:場地平整、道路建設的路基填筑和邊坡開挖、地面設施根底施工及井筒開拓棄渣處置、地下開采造成的地面沉陷、地表及地下水資源破壞等

58、。1、建設期1場地平整:場地的建設會產生大量的開挖面,導致地表原始植被的喪失,并且工程的井口場地、風井場地處于山嶺區,場地的建設會產生大量的開挖邊坡,改變了原有地表徑流,土壤結構及原地貌發生較大的改變,加劇了場區內的水土流失。2道路的建設施工:道路在建設施工過程中會產生開挖邊坡及切坡,改變了道路占地范圍內的原始地貌,破壞了原有地表植被及徑流,并且開挖土石方的臨時堆置,都將加劇工程范圍內的水土流失。3排矸場地的使用:排矸場地的使用,會因棄渣的堆置改變占地范圍內的地表植被及徑流,并且松散的棄渣堆置體在降雨期間可能產生泥石流、塌方等溝谷侵蝕,產生大量的水土流失,另外,排矸場地處在斷層之上,亦會對排矸

59、場的使用產生不良影響。2、運行期1井下矸石的排放:運行期由于井下開采產生的矸石排棄于矸石場,在沒有措施沒有施工前,易造成塌方及泥石流等嚴重的沖溝侵蝕,在矸石運輸過程中也會產生局部流失,影響運輸道路兩側區域。2地面塌陷區:由于地下采空區的影響,會產生地表沉陷,從而造成地表的破壞。3水資源防護的影響:井下煤炭的開采,會造成地下水的流失,改變地表水系,水量的流失也會加大水土的流失。4.2 預測內容和方法根據水利部?開發建設工程水土保持方案技術標準?(SL204-98)的規定,吉克煤礦建設工程水土流失統計和預測的內容主要有:1擾動原地貌、破壞土地面積吉克煤礦建設工程對原地貌、土地的擾動、破壞情況,在查

60、閱主體工程設計資料根底上,采用實地調查和圖面量測、數據統計相結合的方法進行測算。2棄土棄渣量統計及棄土棄渣流失量預測吉克煤礦建設工程棄土棄渣量,在查閱工程技術資料和實地調查根底上,通過主體工程設計資料統計獲得。吉克煤礦建設工程棄土棄渣流失量的預測,結合堆放條件,參考類似工程采用流失率進行預測。3損壞水土保持設施吉克煤礦建設工程對水土保持設施的破壞情況,在查閱工程技術資料根底上,采用實地調查和圖面直接量測、數據統計相結合的方法進行測算。4可能造成水土流失面積預測該開發建設工程可能造成的水土流失面積,主要通過工程主體工程設計資料和原地形地貌、地質、土壤、植被、氣候等因子綜合判定和測算。 5可能造成

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