陕西省丹凤县商镇选矿厂丹凤留仙坪王家沟石墨矿矿山地质环境保护与土地复垦方案.docx

丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿 矿山地质环境保护与土地复垦方案 丹即县商 镇选矿厂 二口二Q年四月 目 录 前 言1 一、任务的由来1 二、方案编制的目的、任务1 三、方案编制依据2 四、方案适用年限6 五、编制工作概况7 第一章 矿山基本情况11 一、矿山简介11 二、矿区范围及拐点坐标11 三、矿山开发利用方案概述13 四、矿山开采历史及现状28 第二章 矿区基础信息30 一、矿区自然地理30 二、矿区地质背景36 三、矿区社会经济概况44 四、矿区土地利用现状45 五、矿山及周边其他人类工程活动47 六、矿山及周边矿山地质环境治理与土地复垦案例分析50 第三章 矿山地质环境影响和土地损毁评估56 一、矿山地质环境与土地资源调查概述56 二、矿山地质环境影响评估57 三、矿山土地损毁预测与评估96 四、矿山地质环境治理分区与土地复垦范围103 第四章 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析111 一、矿区地质环境治理可行性分析111 二、矿区土地复垦可行性分析112 第五章 矿山地质环境治理与土地复垦工程125 一、矿山地质环境保护与土地复垦预防125 二、矿山地质灾害治理127 三、矿区土地复垦135 四、含水层破坏及水土环境污染修复143 五、地形地貌景观恢复治理143 六、矿山地质环境监测145 七、矿区土地复垦监测和管护151 第六章 矿山地质环境治理与土地复垦工作部署155 一、总体工作部署155 二、阶段实施计划160 三、年度工作安排162 第七章 经费估算165 一、经费估算依据165 二、矿山地质环境治理工程经费估算166 三、土地复垦工程经费估算166 四、总费用汇总与年度安排167 第八章 保障措施与效益分析171 一、组织保障171 二、技术保障172 三、资金保障173 四、监管保障175 五、效益分析176 六、公众参与178 第九章 结论与建议183 一、结论183 二、建议187 第一章 矿山基本情况 一、矿山简介 二 地理位置及交通 丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿位于陕西省丹凤县城北部 345方位，直距 约 18km，行政区划隶属陕西省丹凤县蔡川镇管辖。矿区中心地理坐标为******，北纬 ******。 矿区与丹凤县城有乡镇级水泥硬化公路相通， 丹凤县城与西安有 312 国道相通， 交 通便利见图 1- 1。 矿区位置 图 1- 1 矿区交通位置图 二、矿区范围及拐点坐标 一 矿山基本信息 矿山名称丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿 采矿权人丹凤县商镇选矿厂 企业经济类型私营独资公司 11 矿山地点陕西省丹凤县蔡川镇 采矿许可证号 C6110002009117120044504 矿区面积 4.8161km2 开采矿种石墨 开采方式地下开采 开采标高从 1430m 至 950m 建设规模设计生产能力 2 万吨/年。 一 矿区范围及拐点坐标 采 矿 权 人 为 丹 凤 县 商 镇 选 矿 厂 ， 目 前 持 有 采 矿 许 可 证 号 C6110002009117120044504，有效期为 2015 年 7 月 27 日至 2018 年 7 月 27 日，矿区范 围由 4 个拐点圈定，拐点坐标见表 1- 1，面积 4.8161km2 ，开采标高从 1430m 至 950m， 开采矿种为石墨。 采矿权范围内无各类保护区设置。 表 1- 1 矿区范围拐点坐标一览表 拐点编号 1980 西安坐标系 2000 国家坐标系 面积 4 8161km2 ，开 采深度1430m 至 950m。 X m Y m X m Y m 1 2 3 4 说明矿区拐点 2000 国家坐标为采矿证登记的 1980 西安坐标转换而来。 12 二 周边矿权设置情况 丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿北部设有与陕西省丹凤县留仙坪油房街红 铜沟铜矿普查探矿权， 东侧设有陕西省丹凤县蔡川镇东沟铜锑矿普查探矿权、陕西省蔡 川镇蔡凹锑矿详查探矿权， 西侧设有陕西省丹凤县三岑沟铜矿普查探矿权，上述探矿权 与本矿山均不相连，其它方位邻近无矿权设置图 1-2。 丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿与周边矿权无纠纷、无重叠关系。 图 1- 2 留仙坪王家沟石墨矿周边矿权设置图 三、矿山开发利用方案概述 依据 2015 年 4 月山东联创建筑设计有限公司编制的陕西省丹凤县商镇选矿厂留 仙坪王家沟石墨矿开发利用方案以下简称开发利用方案及其专家审查意见， 矿山开发利用方案概述如下 一 矿山建设及工程布局 丹凤留仙坪石墨块已建成生产多年，矿山主要基建工程包括选矿厂车间、生活区、 尾矿库、矿山运输道路、炸药库等已建成并投入使用多年。依据矿山开发利用方案 结合矿山实际情况，矿山建设及工程布局如下 1 、矿山已建成工程 1工业场地 13 库房、镜向 245 矿山已在王家沟口西坡山坡脚上建有选矿厂照片 1- 1、照片 1-2 ，生活办公区照 片 1-3、库房等照片 1-4等工业场地，矿山工业场地全景见照片 1-5。 选矿厂南侧、镜向 75 选矿厂北侧 、镜向 160 照片 1- 1、照片 1- 2 矿山选矿厂 生活办公区、镜向 210 照片 1- 3、照片 1- 4 矿山生活办公区、库房 照片 1- 5 矿山选矿厂和生活区无人机拍摄，镜向北 2尾矿库 14 矿山建有配套尾矿库。矿山已建成的尾矿库位于矿区小东沟沟内，采用的是一面筑 坝，三面环山的山谷型尾矿库照片 1-6。 照片 1- 6 尾矿库无人机拍摄，镜向北 3矿山道路 矿山生产运行使用道路主要有农村通村道路和矿山自建道路，可细分为三类 ①已有农村通村道路 位于王家沟沟内， 为矿区主干道路， 路宽约 5.5m，道路已硬 化，局部路面坑洼破碎，用碎石土整平照片 1-7 ，矿山生产可直接使用，道路归当 地政府及路政部门管理维护。 ②自建矿山道路 矿山在基建期为方便尾矿库建设、管理及采矿生产需要， 在小东 沟修建了矿山道路照片 1-8 ，其中初期坝坝面附近至通村路路面已硬化；在瓦庙沟 修建有矿山道路连接矿区内通村道路，均为沙石路面， 目前道路仍在使用，总长度约 1800m，宽约 4m，占地总面积 0.72hm2。 ③自建采场内道路 位于矿区东西瓦庙沟、小东沟内采场内， 均为临时道路照片 1-9 至 1- 12，矿山根据建设生产需要随时进行调整，占地面积计入各采场内。 15 自建矿山道路 小东沟内 、镜向 115 C2 采场内道路 西瓦庙沟 、镜向 25 C4 采场内道路 小东沟 、镜向 295 矿区通村道路、镜向 168 照片 1- 7、照片 1- 8 农村通村路和自建矿山道路 C1 采场内道路 西瓦庙沟 、镜向 0 照片 1- 9、照片 1- 10 C1 、C2 采场内道路 C3 采场内道路、镜向 172 照片 1- 11、照片 1- 12 矿区道路 5、排土场 4炸药库 矿山在瓦庙沟沟口下游约 120m 处、王家沟西侧一小沟内建有炸药库，已投入使用 多年照片 1- 13。 16 炸药库、镜向 280 照片 1- 13 矿山炸药库及炸药库前运输道路 2 、开发方案设计工程 1开拓系统拟建平硐、风井 ①开拓系统工程布局 矿山各矿体距离较远， 相对独立， 设计每条矿体开采时均设独立开拓系统。具体开 拓系统规划如下 A 、M1 矿体开拓系统 M1- 1 平硐 布置在 6 号勘探线以东 10m，出车方位角 90，巷道采用三心拱形断 面，巷道净宽为 2.6m，净高为 2.5m，用于运输矿石、材料以及行人，同时作为主要进 风道，兼作安全出口。巷道采用喷射砼支护， 厚度 100mm 。M1- 1 平硐硐口中心坐标 X****** ，Y****** ，Z1290m。 M1-2 平硐布置在 4 号勘探线以东 40m，掘进方位角 270，巷道采用矩形断面， 规格为 22 ㎡，作为主要进风道，兼作安全出口。 M1-3 平硐 M1-3 平硐布置在 02 号勘探线以西 20m，掘进方位角 90， 巷道采用 矩形断面，规格为 22 ㎡，作为主要进风道，兼作安全出口。 风井风井布置在 01 号勘探线以西 80m，巷道采用圆断面， φ2.5m，作为回风通 道，兼作安全出口。 B 、M2 矿体开拓系统 M2- 1 平硐 布置在 0 号勘探线以西30m，出车方位角 212， 巷道采用三心拱形断 面，巷道采用三心拱形断面，巷道净宽为 2.6m，净高为 2.5m，用于运输矿石、材料以 及行人， 同时作为主要进风道，兼作安全出口。巷道采用采用喷射砼支护，厚度 100mm。 17 M2- 1 平硐硐口中心坐标 X****** ，Y****** ，Z1180m。 M2-2 平硐 M2-2 平硐布置在 0 号勘探线以东304m，掘进方位角 86， M4-5 平硐 布置在 8 号勘探线以东 40m，方位角 78，巷道均采用矩形断面，规格为22 ㎡， 担 负开采1230m 中段时进风任务，开采1180m 中段时回风任务，兼作安全出口。 C 、M3 矿体开拓系统 M3- 1 平硐 布置在 22 号勘探线以东30m，出车方位角 281， 巷道采用三心拱形 断面，巷道采用三心拱形断面，巷道净宽为 2.6m，净高为 2.5m，用于运输矿石、材料 以及行人，同时作为主要进风道，兼作安全出口。巷道采用采用喷射砼支护，厚度 100mm。 M3- 1 平硐硐口中心坐标 X****** ，Y****** ，Z1035m。 M3-2 平硐 布置在 20 号勘探线以东 28m，出车方位角 252， 巷道采用三心拱形 断面， 巷道采用三心拱形断面，巷道净宽为 2.6m，净高为 2.5m，1035 中段开采时用于 运输矿石、材料以及行人， 同时作为主要进风道，兼作安全出口； 995 中段开采时作为 主要回风道， 兼作安全出口。巷道采用采用喷射砼支护，厚度 100mm 。M3-2 平硐硐口 中心坐标 X****** ；Y****** ；Z995m。 ②中段划分 根据矿体赋存条件和拟采用的采矿方法，确定中段高度为 50m ，M1 号矿体共划分 2 个生产中段，分别为1340m 中段和1290m 中段；M2 号矿体共划分 2 个生产中段， 分别为1230m 中段和1180m 中段。M3 号矿体共划分 2 个生产中段，分别为1035m 中 段和995m 中段。 2排土场 矿山建设和生产所产生的废石在平硐口集中排放，排土场砌筑挡石墙并设置截水 沟， 防止废石流滚和被地表水冲失，影响下游环境。排土场服务期满后， 需进行土地复 垦工作。 矿山工程布局见图 1-3。 18 图 1- 3 矿山工程总平面布置图 19 二 矿山建设规模及产品方案 1 、建设规模 陕西省丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿设计生产规模为 2 万 t/a。 2 、产品方案 本矿产品方案为大于等于 96的石墨精矿粉。 三 矿山资源储量 1 、核实报告提交的资源量 依据 2009 年陕西省丹凤县留仙坪王家沟石墨矿资源储量检测说明书， 矿山采 矿证范围内保有资源量333 ******t，其中 M1 矿体******t ，M2 矿体******t ，M3 矿体******t。 2 、设计利用矿产资源储量 开发利用方案设计 M1 、M2 和 M3 号矿体均采用地下开采，截止到 2014 年底 矿山已开采矿体*****万 t，矿山剩余储量为*****万 t，设计可利用资源量*****万t 表 1-2。 表 1- 2 设计可利用资源量计算表截止到 2014 年底 矿体编号及资源储量类 别333 万吨 备案的保有资 源储量万吨 地质影响 系数 设计损失量 设计利用储量 万吨 回采率 M1 矿体 M2 矿体 M3 矿体 合计 比例 2014 年后矿山开采情况和矿山剩余资源量情况见本章第四节“矿山开采历史和现 状”所述。 四 采矿工艺方案 1 、开采方式及开采顺序 依据开发利用方案设计采用地下开采方式开采。 20 图 1- 7 选矿工艺流程图 六 开发利用方案实施情况 矿山开发利用方案设计采用地下开采方式， 在三处矿体共设计 8 个平硐和一处 风井等开拓系统工程， 由于种种原因， 矿山开采未按该开发利用方案进行， 实际上在瓦 27 庙沟、小东沟等地进行露天剥采，形成四处露天采坑，设计的平硐、风井等均未实施。 四、矿山开采历史及现状 一 矿山开采历史 矿区内包含了原两个采矿权范围， 即丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿和丹凤 县顺发公司王家沟石墨矿。丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿的采矿权人为丹凤县 商镇选矿厂，企业经济类型为私营，采矿许可证是丹凤县自然资源局于 2004 年 3 月批 准的， 证号为 6125000430009。2007 年 8 月丹凤县商镇选矿厂留仙坪王家沟石墨矿以整 体收购的方式将相邻的丹凤县顺发公司王家沟石墨矿整合， 做了部分探矿工程和矿山基 建工程，未投入正式生产。 矿区整合后采矿权人变更为丹凤县商镇选矿厂， 设计开采方式为地下开采， 选矿方 法采用浮选工艺， 精矿产品经筛分用作电碳石墨和鳞片石墨出售。 2011 年底矿山选矿厂 车间、生活区、尾矿坝、矿山运矿道路等主要矿山基建工程基本建成。 2012 年后矿山采 用地下开采方式进行生产， 开采对象主要为瓦庙沟 M1 矿体和 M2 矿体。2015 年后矿山 实际采用露采方式进行开采，开采矿体主要为瓦庙沟 M1 矿体和 M2 矿体，次为小东沟 M3 矿体。依据本次调查和矿山企业提供的生产经营资料，留仙坪王家沟石墨矿矿山整 合后生产情况见下表。 表 1- 3 留仙坪王家沟石墨矿近年整合后开采情况一览表 年份 年内采出矿石量 万吨 矿山剩余资源量 万吨 矿山生产情况 2007-2008 资源储量核实、矿山整合 2009-2011 办理各种手续，矿山基建 2012-2014 生产 2015 生产 2016 生产 2017 生产 2018 生产 2019 停产、办理各种手续 合计 28 二 矿山开采现状 丹凤留仙坪王家沟石墨矿为一老矿山，矿山建矿较早，各类生产生活设施较齐全。 截止方案调查阶段，选厂及办公区、矿山道路、尾矿库等全部建成并投入使用多年。 截止 2020 年 3 月底，矿山正在办理包括矿山安全、生态环境保护、绿色矿山建设 等各种手续，矿山处于停产状态。 2015 年 4 月矿山委托山东联创建筑设计有限公司编制的陕西省丹凤县商镇选矿厂 留仙坪王家沟石墨矿开发利用方案， 设计开采方式为地下开采， 采矿方法为浅孔留矿 法采矿， 设计利用储量为*****万 t，平均品位*****，设计生产规模为年采原矿 2 万 t， 设计矿山服务年限为 14.7 年。2015 年后矿山进行了采矿生产， 矿山剩余服务年限为 10.6 年。 2015 年前矿山采用地下开采方式进行，在东西瓦庙沟和小东沟各有一处平硐工程， 平硐掘进形成的废渣排放在坑口沟道内。 2015 年后由于各种原因， 矿山在实际生产中并 未采用开发利用方案设计的地下开采方式， 实际采用露采方式进行生产， 在矿区形 成四处不规则采坑， 其中 在西瓦庙沟形成两处采坑C1 、C2 、在东瓦庙沟形成一处 采坑C3 ，在小东沟形成一处采坑C4 ，露采活动采掘面造成高陡边坡， 形成崩塌 隐患， 前期在东瓦庙沟和西瓦庙沟形成的平硐开拓系统在露采时已被挖损或掩埋， 剥离 的废土石杂乱堆积在采场和沟道中， 部分废石拣选破碎呈细砂外运， 剥离的表土堆积在 采场中。露采活动开挖山体形成高陡边坡， 形成崩塌灾害， 排放的废石堆积在沟道中增 加沟道内物源条件， 破坏原始的地形地貌景观和土地资源， 对矿山地质环境和土地资源 破坏严重，且未采取有效措施进行治理。 未来生产中， 矿山企业承诺将严格按开发利用方案进行开采， 并按要求进行矿 山地质环境恢复治理和土地复垦工作。 29 第二章 矿区基础信息 一、矿区自然地理 一 气象 本区属凉亚热带山地气候。区内属秦岭山地温润气候区， 雨量充沛， 四季分明。据 收集的丹凤县气象站观测资料， 年平均气温为 13.8℃，月最高气温在 36.7℃7 月份 ， 月最低气温－12℃2 月份，极端最高气温达 41.5℃，极端最低气温- 14℃。全年无霜期 平均为 200 天。每年 11 月至次年 3 月有降雪，12 月至次年 2 月为冰冻期， 冰冻层厚小 于 20cm。 评估区平均年降水量 790mm，最大降雨量 1131.8mm。降水主要集中在夏、秋两季， 平均 460.1 ㎜， 占全年降水量的 66.8 ，7-9 月份可占全年降水总量的 46.4；降水量季 节分布不均， 冬季干旱少雨， 降水量 21.625.0mm，夏、秋季相对多雨， 春季相对稳定 见图 2- 1，图 2-2。 在诸多气象因素中， 降水与地质灾害关系最为密切， 诱发滑坡地质灾害主要是连阴 雨和暴雨，7-9 月是滑坡地质灾害高发期。丹凤县降雨常以连阴雨和暴雨的形式发生， 是诱发滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的主要因素之一。 图 2- 1 丹凤县多年月均降水曲线图 30 图 2- 2 丹凤县 1958-2018 年历年年降水量变化曲线图 二 水文 矿区位于丹江水系北侧图 2-3 ，区内地形呈北高南低之势，地形切割中等，为 中低山中切割构造侵蚀地貌，山势陡峻，“V”字型沟谷发育，坡面倾角为2535 ， 最大 4050，地表坡面、沟谷径流排泄顺畅。区内沟谷发育， 为季节性河流， 河水流 量受大气降水控制，平常流量较小，在雨季水量较大。 矿区内主要沟溪为王家沟， 属长江流域汉江水系丹江的四级支流， 由矿区中部流过， 由北向南流汇入西河，然后汇入丹江图 2-3 。王家沟主沟内长年流水，年平均流量 0.08m3/s，枯水期流量 0.03-0.06 m3/s，洪水期流量 0.5-2.6 m3/s，最大洪水位高出河床 0.4- 1.2m。矿区内其它沟溪为王家沟的支流， 多为季节性溪流，雨季有流水， 旱季断流。 矿区最低侵蚀基准面标高 950m 矿区西南张家园沟道。 31 图 2- 3 矿区及周边水系图 32 西瓦庙沟沟谷地貌、镜向 45 三 矿区地形地貌 矿区位于秦岭腹地，地形总体北高南低，区内海拔 950 张家院 - 1451.3m 双圪 塔山梁，高差一般 200400m，最大 501.3m ，为低中山区。 区内沟谷狭窄， 地形陡峻， 坡度一般在 2535。矿区沟谷发育， 为低中山沟谷地 貌照片 2- 1 、2-2。主要沟谷为王家沟，其他如瓦庙沟、岭沟、小东沟等均为王家沟 的支沟，王家沟特征简述如下 王家沟沟谷总体呈“V”字型， 矿区内大部呈近南北向展布， 矿山选厂以下拐向 西南方向，出矿区后汇入老君河。其支沟多呈树枝状分布， 矿区内长度约 2.8km，沟床 纵坡平均坡度约 16，沟谷两侧斜坡坡角 25-35，坡面植被发育以乔木为主照片 2- 1， 少量灌木和杂草，覆盖率达 80以上， 沟谷宽 10-50m 不等， 有少量旱地分布，通村道 路沿沟谷通过，居民点多分布在沟谷两侧。 东瓦庙沟沟谷地貌、镜向 200 照片 2- 1、照片 2- 2 矿区沟谷地貌镜向 160 四 植被 矿区内植被发育，林木生长旺盛，以天然植被为主，少量人工植被。 天然植被分布在调查区大部， 植被属于暖温带植被带， 植被的自然垂直分带不明显。 植被类型有阔叶林、灌丛、草丛三类。区内天然植被覆盖率 80，阔叶林约占 65，灌 丛约占 10，草丛约占 5 ，。主要分布于山坡和山顶地段。主要乔木有华山松、山杨、 桦栎木、椴树和油松。林中灌木和草本植物有苦竹、忍冬、六道木、披针苔、鹿蹄草等。 暖温带落叶阔叶混交带分布沟道两侧中低山坡面， 主要为华山松和尖齿栎， 优势种有油 松、槲栎、山杨。其它乔木有白皮松、青皮椴、漆树、青枫、化香树等，林下灌木和草 本植物有松花竹、连翘、小蘖、柴胡、野菊、天门冬等。常绿阔叶林带主要分布在沟道 33 两侧， 主要是栓皮栎和油松。其他落叶阔叶乔木有杨、柳、榆、槐、楸、梓、桑、核桃、 柿子、槲栎、板栗、泡桐、皂角、椿树、黄连木等。林中灌木和草本植物主要有盐肤木、 豆梨、胡枝子、野棉花、铁秆蒿、柴胡、远志、雏菊、黄金菊等。油松相当普遍，常形 成松栎混交林照片 2-3 至照片 2-7。 人工植被主要分布在沟谷及缓坡地带， 主要为耕地， 以种植玉米、小麦照片 2-8 等粮食作物为主，药材主要有桔梗、金银花等偶见零星分布的核桃树。 34 照片 2- 3 矿区草本雏菊 照片 2- 5 矿区内杂木林 照片 2- 7 矿区杂草群落  照片 2- 4 矿区混交林 照片 2- 6 矿区内松树 照片 2- 8 矿区内农作物小麦 25cm 表土层 70cm 底土层 王家沟一带，镜向 240 五 土壤 丹凤县海拔 1300 米以上的山地，桦木林地，华山松及栎类混交林地多为棕壤。脚 坡垦殖后为石碴土，两山之间的沟谷底部为淤土或潮土。海拔 10001300 米的油松与 栎类林下， 是粗骨性褐土向粗骨性棕壤的过渡地带， 河道两侧为淤土、潮土或少量水稻 土。海拔 7001000 米为褐土地带，坡地多为褐土性土， 塬地为淋溶褐土。海拔 543 700 米多为淤土、潮土和水稻土。由于地形切割破碎，人为经济活动程度不一，垂直分 布规律无绝对高程界限，呈犬牙交错状分布。 项目区地处秦岭中低山区， 各种基岩风化物上发育的褐土， 由于坡度较大， 表土流 失严重， 为始成褐土向棕壤过渡带， 据调查， 项目区主要土壤类型为棕壤， 其次为褐土。 棕壤为重要的森林和经济林土壤， 其特点为粘化度高， 夹有石渣， 透水性差， 粘重坚实， 土层较薄， 易于流失。土壤容重为 1.2g/cm3，孔隙度 52％， 粘粒比为 17％， 有机质含量 为 1.3％，全氮 0.07％，全磷 0.09％，全钾 2.36％，速效磷 19.0PPm ，速效钾 166 PPm ， 碱解氮 55.6PPm。 土壤理化性质总体特点是 有机质含量低， 氮磷比例不协调， 且氮磷养分俱缺， 钾 素含量高， 土壤微量元素含铜、铁较富， 硼、锌、锰等缺乏， 土壤多呈中性偏碱， 土壤 代换量低。 矿区王家沟、瓦庙沟典型土壤剖面见照片 2-9 、2- 10。 10cm 表土层 15cm 底土层 中-微风化的大理岩 瓦窑沟一带，镜向 350 底土 表土 照片 2- 9 、照片 2- 10 矿区典型土壤剖面 35 二、矿区地质背景 一 地层岩性 矿区出露地层为下元古界秦岭群和第四系。 1、下元古界秦岭群第二岩性段Pt1qn2 为矿区出露的主要地层， 岩性主要中深变质的大理岩、含 石墨大理岩夹片麻岩、 白云石大理岩、斜长角闪片岩、长英粒岩和黑云斜长片麻岩等。按照岩石组合特征可划 分为九层，矿区内共出露三层，分述如下 1 A 层-大理岩Pt1qn2-a 分布于矿区北部， 主要由灰白色中厚层大理岩、白云石大理岩组成， 夹少量透辉条 带大理岩、镁橄榄石大理岩。倾向 1020，出露厚度20.2280.4m。 2 C 层-大理岩Pt1qn2-c 分布于矿区中部， 由灰白 白色中厚层大理岩、白云石大理岩、含石墨大理岩含石 墨石英大理岩、斜长角闪岩组成， 近东西走向， 倾角 5060， 出露厚度71.6483.3m， 为矿区内主要含矿层。 3 E 层-大理岩夹石墨大理岩、片麻岩Pt1qn2-e 分布于矿区中南部，以中厚厚层白云石大理岩、大理岩为主，夹含石墨大理岩、 斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩，为矿区内石墨矿体的又一赋存层位。 2、第四系全新统冲洪积层Q4 分布于王家沟、瓦庙沟及其支沟内。岩性为冲洪积砂砾卵石含碎石砂质土。宽度 30 80m ，厚度变化较大， 28m。 区内混合花岗岩hγ3 分布广泛， 岩体大小不一，形态复杂，常呈脉状、岩株状 或不规则状侵入地层， 展布方向与地层、构造线方向一致，约为 290110，由于混合 花岗岩体的侵入和穿插， 破坏了地层的结构、构造和含矿层的完整性， 使地层仅以残留 体的形式存在于岩体之中。 二 地质构造 1 、断裂构造 秦岭群在区域上组成一向南东东倾伏的巨型复式背斜构造峦庄复背斜， 矿区内主 要表现为碾子坪向斜构造的南翼。 36 区内断裂构造发育， 除位于矿区北部的商县 高跃 大断裂带外， 主要有 F6、 F10、F11 三组断裂构造及其次级断裂，对石墨矿体来说属于成矿后期构造， 对矿体分布、 规模影响不大。 矿区断裂以北西向北西西向次级断裂为主， 出露长度 10300 余米， 宽多为0.2 3m ，破碎带多被后期石英、碳酸盐脉和花岩岗等填充。 2 、地震活动及区域稳定性 区内构造活动较弱， 处于相对稳定期。区域性大断裂商丹大断裂的分支大断裂仍 在缓慢活动， 其内第四纪仅有小面积漫滩、河床堆积， 未见阶地堆积存在， 说明区内仍 在缓慢抬升。有史记录以来，区内未发生过 4 级以上地震。 根据中国地震动参数区划图GB183062015 附录 C、表 C.27 “陕西省城镇 Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度值和基本地震动反应谱特征周期值列表”，附录 G“场 地地震动峰值加速度与地震烈度对照表”中表 G. 1“Ⅱ类场地地震动峰值加速度与地震 烈度对照表”，矿区地震动峰值加速度为 0.05g，反应谱特征周期Tg 0.35s，抗震设 防烈度为Ⅵ度。综上所述，本区区域稳定性属稳定区。 三 水文地质条件 矿区侵蚀基准面标高 950m。矿床位于王家沟上游沟脑位置，矿体允许开采标高 1430950m，矿体位于矿区最低侵蚀基准面以上，地下水受大气降水补给， 含水层富水 性弱，泉流量一般 0.0230.57 l/s ，季节性变化明显，对矿床开采影响不大。 1 、矿区含水岩组类型划分及富水性 矿区地下水按赋存条件主要分为第四系松散岩类孔隙水含水层、基岩裂隙水含水层 和碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组图 2-4、图 2-5。 1第四系松散岩类孔隙水含水层 主要分布于矿区王家沟及其支沟等沟谷、山坡低洼处， 沟谷内连续性较好， 山坡上 零星分布。含水层主要由坡积、残积、冲洪积的岩屑、砾石、砂和粘土组成， 厚度变化 大， 孔隙发育， 结构松散， 透水性强， 大气降水为该含水层的主要补给来源， 富水性弱， 多以下降泉形式沿土岩接触部位流出，一般泉流量 0.0230.57 l/s ，季节性变化明显， 雨季流量增大。 2基岩裂隙水含水层 37 分布于整个矿区， 为矿区最主要的含水层， 岩性主要为肉红色灰白色片麻状花岗 岩以及中深变质的大理岩、含 石墨大理岩夹片麻岩、白云石大理岩、斜长角闪片岩、 长英粒岩和黑云斜长片麻岩等， 岩石总体坚硬致密， 裂隙不能育， 局部见泉沿岩石裂隙 流出， 流量较小， 富水性弱， 水质类型为 HCO3Ca 型。该层岩石多半裸露产出， 受大 气降水渗入补给，是其矿坑内充水的主要含水层。 3碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组 广泛分布于工作区， 该区石墨矿体均产于该层中， 为矿坑充水的最主要含水层， 岩 性主要为为中深变质的大理岩、含 石墨大理岩、白云石大理岩。据实地调查以及地 表槽探和硐探工程揭露看， 该层岩溶裂隙和溶洞不发育， 在岩溶裂隙发育部位和与混合 花岗岩接触部位有泉水流出，一般流量较小，流量 0.0289-0. 124L/S ，属弱富水。 2 、矿区地下水的补给、径流、排泄特征及水文地质条件类型 区内地势总体北高南低， 切割较强烈， 为侵蚀山地地貌， 地下水主要补给来源为大 气降水，顺地势由高向低径流，排泄至沟谷中。 综上所述， 矿区处于地下水补给区单元， 地形条件有利于自然排水， 含水层主要为 岩溶裂隙水， 富水性弱， 以大气降水补给为主补给条件差， 矿床水文地质类型为以岩溶 裂隙充水为主的水文地质条件简单型。 38 图 2- 4 矿区水文地质图 39 图 2- 5 矿区 0 号、 22 号勘探线水文地质剖面图 四 工程地质条件 1 、矿区工程地质类型及特征 依据岩石颗粒间有无牢固联结关系， 将区内岩土介质， 划分为岩体和土体， 按岩性 结构、成因类型和工程强度， 岩体进一步划分为块状坚硬岩类、中厚层状较硬岩类， 土 体类型划分为碎石粉土类。 1碎石粉土类 第四系Q 松散层包括第四系冲洪积物、残坡积物， 分布矿区王家沟、大西沟沟 40 谷两侧及两侧缓坡地带， 主要由冲洪积粉土、粉质粘土及少量砾石组成， 砾石原岩成分 为白云岩和花岗岩为主； 厚度变化较大， 一般为 0.35 米， 结构松散， 透水性强， 稳定 性差，工程地质特性差异较大，其与下伏基岩接触带遇水易形成软弱面，易形成崩塌、 滑坡、泥石流等地质灾害。 2块状坚硬岩类 主要为混合花岗岩， 分布广泛，岩体大小不一，形态复杂， 常呈脉状、岩株状、岩 床状或不规则状侵入地层，岩石坚硬，裂隙不发育，稳定性较好。 3中厚层状较硬岩类 在矿区广泛分布， 以秦岭群第二岩性段地层为主， 岩性主要为大理岩， 石墨大理岩 等， 岩石较坚硬， 岩质新鲜风化较弱， 偶见风化痕迹， 岩体较完整， 岩体结构以中厚层 状结构为主， 岩溶不发育。区内矿体产于该层石墨大理岩中， 矿体受断层破坏影响， 以 裂隙块和中薄层状为主，岩体完整程度为较破碎。 依据GB12719-91 矿区水文地质工程地质勘探规范矿区工程地质勘探类型 属第二类，简单型，即以块状岩类为主工程地质条件简单型。 2 、工程地质条件评价 矿区的石墨矿体主要赋存在石墨大理岩中， 矿体顶底顶一般为大理岩， 矿石与围岩 多以块状为主， 稳定性较好， 属以坚硬岩层为主的似层状、层状矿床。矿体倾角大于 45 ， 厚度小于 8m ，矿区内已施工平硐一般不用支护， 仅局部顶底板为构造破碎带时，可 能会产生片帮、冒顶，需要支护以确保安全。 综上，矿区矿体及顶底板围岩岩石坚硬，整体稳定性较好，工程地质条件简单。 五 矿体地质特征 1 、矿体特征 王家沟石墨矿产于秦岭群第二岩性段的含石墨大理岩中， 呈近东向展厅布， 从地层 关系看属于蔡凹石墨矿带的西延部分。区内共圈定石墨矿体 3 个，即 M1 、M2 、M3 矿 体。 1 M1 矿体 该矿体位于矿区的北部， 产于秦岭群第二岩性段 C 层大理岩层Pt1qn2-c 中， 含矿 岩性为含石墨大理岩， 矿体形态呈层状东西向展布， 产状 357∠57。矿体地表有出露， 41 出露标高 12901396m。工程矿体厚度 2.374.37m，平均厚度 2.97m，厚度不稳定，变 化系数 72.87。矿石为晶质石墨矿， 品位为固定 C 含量********，平均品位****， 品位变化系数****，矿石质量、品位较稳定。 2 M2 矿体 该矿体位于王家沟石墨矿的中部，赋存于秦岭群第二岩性段 C 层大理岩层Pt1qn2-c 中， 含矿岩性为石墨大理岩。矿体形态呈层状东西向展布， 总体产状 0∠52。矿体出 露地表， 出露标 1175m1320m。工程矿体厚度 1.55m5.22m，平均厚度 3.36m，厚度 不稳定，变化系数 96.61。矿体为晶质石墨矿，矿石品位固定 C 含量一般为**** ****，平均品位****，品位变化系数 35.41 ，矿体质量、品位变化较小、稳定。 3 M3 矿体 该矿体位于矿区的南部， 产于秦岭群第二岩性段 E 层大理岩层夹石墨大理岩、片麻 岩中，含矿岩性为含石墨大理岩， 矿体形态呈层状展布，产状 22∠63。矿体地表有 出露， 出露标高 10051086m。控制长度约 510m。工程矿体厚度 1.483.86m，平均厚 度 2.93m，厚度变化系数 62.87，较稳定。矿石为晶质石墨矿， 品位为固定 C 含量**** ****，平均品位****，品位变化系数 26.62 ，矿石质量、品位稳定。 各矿体特征见表 2- 1、图 2-6。 表 2- 1 王家沟石墨矿矿体特征一览表 矿体 编号 分布 位置 赋矿层位