郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿矿产资源开采与生态修复方案 .docx

目录 第一章概述 1 1.1 编制目的、范围及矿山概况 1 1.2 矿山自然概况 6 1.3 区域地质背景 10 1.4 土地资源20 1.5 矿山开采历史与现状 23 1.6.编制工作情况 29 1.7 矿产品需求现状及预测 35 第二章矿产资源概况 39 2.1 矿区总体概况 39 2.2 矿床地质及构造特征 40 2.3 矿层体 特征 44 2.4 矿体层围岩 45 2.5 矿床共伴 生矿产45 2.6 开采技术条件 51 2.7 资源储量估算 58 2.8 对地质报告的评述 60 第三章主要建设方案的确定 62 3.1 开采方案62 3.2 防治水方案 74 第四章矿床开采 79 4.1 各采区开采顺序、进度计划安排及首采地段的选择 79 4.2 露天开采79 4.3 地下开采84 4.4 基建工程量 89 4.5 总平面布置 89 4.6 供水、供电、供气及外部运输 90 I 4.7 开采回采率和损失率 92 第五章矿山安全设施及措施 93 5.1 安全机构人员与职能 93 5.2 主要危险、有害因素分析 93 5.3 安全生产与职业危害防治 103 5.4 防治水安全 107 5.5 工业场地及周边设施的安全 108 第六章矿山地质环境影响与土地损毁评估111 6.1 评估范围与级别111 6.2 矿山地质环境保护与土地复垦现状 118 6.3 预测评估 134 6.4 综合评估 162 6.5 矿山地质环境治理与土地复垦责任范围 165 6.6 复垦区、复垦责任区土地利用类型及权属情况 170 第七章矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析176 7.1 矿山地质环境治理可行性分析 176 7.2 土地复垦适宜性评价177 7.3 矿区土地复垦可行性分析193 第八章矿山地质环境保护与土地复垦工程199 8.1 矿山地质环境保护与土地复垦目标任务 199 8.2 矿山地质环境保护与土地复垦预防 201 8.3 地质灾害防治203 8.4 含水层破坏防治207 8.5 地形地貌景观修复与生态恢复 207 8.6 水土环境污染修复210 8.7 矿区土地复垦211 8.8 地质环境与土地监测220 8.9 管理维护 224 II 8.10 矿山地质环境治理与土地复垦工程量统计汇总 226 第九章矿山地质环境保护与土地复垦工作总体部署 228 9.1 总体工作部署228 9.2 分期、分区实施方案228 9.3 近期年度工作安排231 第十章矿山地质环境保护与土地复垦工程量及投资估算 235 10.1 经费估算依据235 10.2 工程投资估算结果261 10.4 经济可行性分析267 10.5 经费预提方案与年度使用计划 268 第十一章矿山地质环境保护与土地复垦方案实施保障措施 275 11.1 组织保障措施275 11.2 技术保障措施276 11.3 资金保障措施276 11.4 监管保障措施277 11.5 公众参与 278 11.6 土地权属调整方案284 第十二章开发投资估算与经济效益分析285 12.1 编制原则及依据 285 12.2 项目总投资估算 286 12.3 产品成本估算 287 12.4 经济效益分析 288 12.5 主要技术经济指标 288 第十三章结论与建议290 13.1 结论 290 13.2 建议 295 III 一、附表 附表 1 综合技术经济指标表 附表 2 矿山地质环境现状调查表 附表 3 矿山地质环境保护与土地复垦方案报告表 二、附件 附件 1 委托书 附件 2 承诺书 附件 3 采矿许可证 附件 4 编制人员身份证复印件 附件 5 储量报告评审意见书及备案证明 附件 6 2019 年储量年度报告备案表 附件 7 原资源开发利用方案备案表 附件 82020 年零动用查验登记表 附件 92021 年零动用查验登记表 附件 10 土地复垦方案备案表 附件 11 矿山地质环境保护与恢复治理方案评审表 附件 12 县局出具的矿区所占地类的证明文件 附件 13 安全互保协议 附件 14 村委意见 附件 15 公众调查表 附件 16 人工、材料信息价 三、附图 一、资源开发利用附图 序号 图名 图号 比例 1 矿区范围、地形地质、现状实测及总平面布置图 2109-FA- 01 12尺000 2 矿山一、三、四、五、六、七、八、九采区露天开采终了平面图 2109-FA- 02 12000 3 三采区地下开采开拓系统平面图 2109-FA- 03 12000 4 矿区第 25 勘探线剖面图 2109-FA- 04 11000 5 矿区第 27 勘探线剖面图 2109-FA- 05 11000 6 矿区第 23 勘探线剖面图 2109-FA- 06 11000 7 矿区第 21 勘探线剖面图 2109-FA- 07 11000 8 矿区第 9 勘探线剖面图 2109-FA- 08 11000 9 北矿区铝土矿资源储量估算水平投影图 2109-FA- 09 12000 10 南矿区铝土矿资源储量估算水平投影图 2109-FA- 10 12000 11 粘土矿资源储量估算水平投影图 2109-FA- 11 12000 12 铝土矿预留保安矿柱计算图 2109-FA- 12 12000 13 粘土矿Ⅳ号矿体预留保安矿柱计算图 2109-FA- 13 12000 14 地下开采采矿方法浅孔房柱法标准图 2109-FA- 14 11000 15 露天开采采矿方法图 2109-FA- 15 11000 二、矿山地质环境保护与土地复垦附图 16 矿山地质环境问题现状图 2109-FA-2- 1 12000 17 矿区土地利用现状图 2109-FA-2-2 12000 18 矿山地质环境影响预测评估图 2109-FA-2-3 12000 19 复垦区土地损毁预测图 2109-FA-2-4 12000 20 复垦区土地复垦规划图 2109-FA-2-5 12000 21 矿山地质环境保护与土地复垦工程部署图 2109-FA-2-6 12000 第一章概述 1.1 编制目的、范围及矿山概况 1.1.1 项目概况 郑州市嵘昌集团实业有限公司原郑州市集华嵘昌实业有限公司， 2010 年 5 月 18 日变更为郑州嵘昌集团实业有限公司 注册地位于河南省 登封市大冶镇朝阳沟村， 法定代表人为王志强。经营范围包括建材、耐材、 磨料磨具、石墨制品、生产销售； 煤炭、耐火粘土、铝土矿开采、销售限 分支机构凭有效许可证经营；矿山工程施工、市政公用工程施工凭有 效资质证经营；矿产品、五金、机械设备的销售； 矿山工程的咨询服务。 郑州市嵘昌集团实业有限公司对外投资 15 家公司，郑州市集华嵘昌实业 有限公司粘土矿是其下属单位之一。 郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿成立于 2009 年 11 月 19 日， 法 定代表人景少华，地址 河南省郑州市登封市大冶镇朝阳沟村，经营范 围耐火粘土、铝土矿开采、加工销售。 2000 年地方国营登封市粘土矿由于经济效益差等原因基本处于停产 状态。到 2005 年企业进入破产程序，经登封市人民政府批准，对其进行 公开拍卖，郑州市集华嵘昌实业有限公司现郑州市嵘昌集团实业有限公 司 竞得了该矿区的采矿权。2008 年 6 月 26 日，河南省国土资源厅批复 同意地方国营登封市粘土矿采矿权转让给郑州市集华嵘昌实业有限公司 豫国土资矿转字[2008]第 024 号，2009 年 7 月，郑州市集华嵘昌实业有 限公司取得了采矿许可证。 受郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿委托， 2008 年 9 月河南省国 土资源科学研究院编制完成了河南省郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土 矿耐火粘土资源储量核实报告，河南省矿产资源储量评审中心于 2008 年 10 月 14 日出具矿产资源储量评审意见书豫储评字【2008】76 1 号。2008 年 12 月 4 日， 河南省国土资源厅出具矿产资源储量评审备案 证明备案号 豫国土资储备字【2008】124 号。 2008 年 12 月河南省冶金规划设计研究院有限责任公司编制完成了 郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿资源开发利用方案，2009 年 2 月 经河南省金地矿业权交易中心有限公司评审通过，并于 2009 年 2 月 11 日出具了评审意见书豫金开评字【2008】0160 号，由河南省国土资源 厅备案豫国土资方案备字【2009】041 号。 该公司于 2014 年委托河南有色岩土工程公司编制的郑州市集华嵘 昌实业有限公司粘土矿矿山地质环境保护与恢复治理方案已超过适用 期，根据河南省自然资源厅关于进一步推进矿产资源管理改革有关事项 的通知豫自然资规〔2020〕4 号 和河南省自然资源厅关于开展矿 产资源开采与生态修复方案编制评审有关工作的通知豫自然资发 [2020]61 号，需要编制“矿山矿产资源开采与生态修复方案”，郑州市集 华嵘昌实业有限公司粘土矿委托我公司编制编写郑州市集华嵘昌实业有 限公司粘土矿矿产资源开采与生态修复方案。 1.1.2 编制目的 为促进矿产资源的合理开发利用和经济、社会、资源环境的协调发展， 保证矿山企业认真履行矿山矿产资源开发利用、地质环境恢复治理和土地 复垦的义务， 为实施和监管矿山矿产资源开发利用、地质环境恢复治理与 土地复垦提供技术依据。 根据国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境 保护与土地复垦方案编报有关工作的通知国土资规[2016]21 号自然 资源部关于推进矿产资源管理改革若干事项的意见试行自然资规 〔2019〕7 号以及河南省自然资源厅关于开展矿产资源开采与生态修 复方案编制评审有关工作的通知豫自然资发〔2020〕61 号，需编制 专门的矿山矿产资源开采与生态修复方案来具体落实矿山矿产资源开采、 地质环境恢复治理与土地复垦的措施、计划和资金来源及为今后矿山地质 2 环境恢复治理与土地复垦义务的监督检查提供依据。本方案不代替相关工 程勘查、设计。 方案编制的主要目的是通过矿山地质环境现状调查与土地损毁评估， 制定矿山在建设、开采、闭坑各阶段的矿山矿产资源开采、地质环境保护 与土地复垦方案，最大限度地减轻矿业活动对地质环境的影响， 实现矿山 环境的有效保护，集约节约利用土地，科学、合理地做好生产建设项目土 地复垦工作， 确定复垦责任范围、土地复垦措施及落实资金来源，落实郑 州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿对矿山地质环境保护与土地复垦义务， 为政府行政主管部门对矿山地质环境和土地复垦执行情况的监督管理提 供依据。具体内容如下 1 收集资料， 开展矿山地质环境调查和土地利用现状调查， 查明矿 区矿山地质环境问题和土地损毁情况，确定矿山地质环境影响评估级别和 损毁土地类别。 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； 根据 土地损毁现状， 进行土地损毁程度分级。 3 编制开采方案， 依据采矿地质环境条件特征，在现状评估基础上 进行矿山地质环境影响预测评估和拟损毁土地预测评估。 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恢复 治理分区；根据矿山土地损毁预测和评估，划定土地复垦范围。 5 根据矿山地质环境和土地损毁情况的现状和预测评估，进行矿山 地质环境治理与土地复垦可行性分析，并提出矿山地质环境保护、恢复治 理工程技术措施和土地复垦预防、修复措施。 6 安排矿山地质环境治理与土地复垦工作部署，开展经费估算与工 程进度安排。 7提出实现本项目实施的相应保证措施，并进行项目效益分析。 1.1.3 矿山概况 依 据 河 南 省 自 然 资 源 厅 颁 发 的 采 矿 许 可 证 证 号 3 C4100002009076220030472，矿区范围共由 13 个拐点圈定2000 国家大 地坐标系。矿区分为南北两部分，南区南北长约 1.0km，东西宽 0.6 0.8km，北区南北长约 0.7km，东西宽 0.6km；矿区总面积 1. 1536km2 。其 中南区由 9 个拐点坐标圈定，北区由4 个拐点坐标圈定。详见矿区范围拐 点坐标一览表 1- 1。 表 1- 1 矿区范围拐点坐标一览表2000 国家大地坐标系 拐点号 X Y 拐点号 X Y 南区 1 6 2 7 3 8 4 9 5 北区 1 3 2 4 开采深度 由360m 至260m 标高 郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿位于登封市东南 15km 处的大冶 镇庄头村、沙沟村，矿区距郑州市 77km。卢店镇至大冶镇的一级公路从 矿区西南部通过， 可通达登封市和新密市。矿区东距七里岗火车站 30km， 与京广铁路支线新郑 密新密 登封铁路相连，见图 1- 1 矿区交 通位置图。 4 图 1- 1 矿区交通位置图 项目名称郑州市集华嵘昌实业有限公司粘土矿 地理位置大冶镇庄头村、沙沟村，行政区划隶属大冶镇管辖 隶属关系该矿山隶属于郑州市嵘昌集团实业有限公司 企业性质有限责任公司 开采矿种耐火粘土矿、铝土矿 开采方式露天开采地下开采 生产规模15 万 t/a 设计利用储量 铝土矿可采储量 104.89 万吨露采 48.50 万吨， 地采 56.39 万吨，耐火粘土矿可采储量 2.57 万吨全部地采 服务年限生产服务年限 6.9 年。 1.1.4 方案服务年限 本矿山服务年限 6.90 年，基本稳沉时间0.6 年，复垦期治理期 0.5 年， 管护期 3 年。本方案服务年限为 11.00 年， 自2022 年 1 月至 2032 年 12 月。 本方案编制基准时间为 2022 年 1 月；服务年限为 11.00 年，自 2022 年 5 1 月至 2032 年 12 月；适用年限为 5 年，即自 2022 年 1 月至 2026 年 12 月。当变更矿区范围和开采方式、扩大开采规模， 或变更开采矿种的， 均 应当重新编制方案。 1.2 矿山自然概况 1.2.1 地形地貌特征 矿区处于低缓丘陵区， 地势总体北高、南低， 北部为丘陵； 南部地势 平坦， 为第四纪黄土。海拔高程最低点 295m，最高 390m，相对高差 95m。 区内地形切割不剧烈， 大部分为黄土覆盖， 具明显的黄土地貌特征， 露头 出露不佳。 照片 1-1 矿区及周边地形地貌 1.2.2 气象、水文特征 区内近南北向沟谷发育， 水系自北向南流入白沙水库。垌头河位于项 目区外围西部， 属淮河水系，为颍河上游支流，常年流水， 水量受大气降 水影响。 矿区属暖温带大陆性季风气候， 四季分明， 夏、秋炎热多雨， 冬、春 6 低温干旱。年均降水量 884.19mm，年均蒸发量 1833.24mm，雨季在 79 月，约占年降水量的 50。年均气温 14℃ ，12 月到翌年 3 月为霜冻期， 最大冻结深度 20cm 左右，积雪厚 23cm 左右，全年无霜期为 200 天。最 低气温-21.2℃，气温最高可达 44.4℃。春、夏、秋三季以东北风、东风为 主，冬季以西风为主，最大风速可达 3040m/s。 1.2.3 地质灾害特征 区内新构造活动不强， 断裂构造规模小， 地震烈度在Ⅶ度以下。近期 内地震活动较弱，震级低，地震次数少，根据记载， 1956 年以来，本区 未发生过较强地震。本区区域地壳较稳定。矿区内地质灾害有小型边坡崩 塌、滑坡，规模较小，危害程度较轻。 1.2.4 区域经济概况 区内矿产较为丰富，有煤、铁、铝土矿、耐火粘土、石灰石等， 经济 以工矿业为主， 工业比较发达， 以矿产开采、加工为主。区内建有多处发 电厂、高铝粘土焙烧厂、石灰石厂、耐火材料厂、石料厂、砖厂及陶瓷厂 等。区内农作物以小麦、玉米等为主，其他有红薯、谷子。经济作物有棉 花、花生、大豆、芝麻等。 区内电力充沛， 劳动力资源充足， 当地居民比较富裕。 1.2.5 植被 矿区植被类型为灌丛， 主要以草类为主， 少量为灌木和乔木。植被可 分为天然植被和人工植被。天然植被主要以牡荆、酸枣、白羊草群落和化 香树、胡枝子、羊胡子草群落为主；人工植被主要以栎树、侧柏、刺槐、 泡桐、果林、农作物为主。全区林草总覆盖率为 1.32。矿区主要植被见 表 1-2。 表 1-2 矿区主要植物种类表 类别 分布 种类 落叶林木 分布较广泛 油松、榆、柏、槐、青岗栎、杨树 灌木植被 分布较广泛 紫穗槐、无花栗、酸枣、胡枝子、蒿 草本植被 分布较广泛 狗牙根、白羊草、狗尾草、白茅 1、林地植被 7 1乔木林 矿区地处丘陵区，乔木以落叶阔叶林为主。在矿区内，原有的落叶阔 叶林基本为人工种植的杨、柳、榆、槐、桐等，以四旁林即村旁、宅旁、 路旁、河旁、农田林网的形式分布于矿区内。落叶阔叶林的群落结构比 较简单， 由乔木层、灌木层和草本层所组成。 2灌木丛落叶阔叶灌丛 矿区内的灌丛主要分布在沟壑区。主要类型有酸枣、牡荆、紫穗槐、 无花栗、山茱萸、胡枝子、蒿等灌丛群落。主要由狗尾巴草构成明显的高 草层片， 株高 0.51.0m，低草层株高 3050cm，种类较多，如白羊草、 狗尾草。散生于草丛中的灌木，常见的主要为酸枣和荆条。 2、草地植被 草地植被主要分布于山坡、山岭等处。在矿区内，草地植被的主要类 型有狗牙根、播娘蒿、白羊草、白茅、蒿类群落。伴生种有狗尾草、蒲公 英等。草层株高 3050cm，生长旺盛。 3、耕地植被 矿区农作物群落分布面积很大， 呈不规则斑块状散布于矿区内。矿区 农作物主要有玉米、小麦、红薯等， 经济作物有花生、辣椒等。农作物产 量低，均为望天收的旱地。仅在登白线附近有少量的水浇地。 1.2.6 土壤 由于受地形、地貌、成土母质、气候、植被等因素的影响，项目区土 壤类型主要有褐土和棕壤土两个土类，以褐土类为主，分布在项目区大部 分地区， 棕壤土主要分布在项目区西南方向丘陵地带，分布范围较小。现 场调查时挖掘了土壤剖面，详见照片 1-2 、1-3。耕地表土层厚度 0.5 1.00m，心土层较厚，林地表土层厚度 0.500.80m。褐土土壤中以红粘土 比例较大。土壤质地黏重，通透性差，有机质平均为 1.24 ，含全氮 0.076，速效磷 9.07ppm，速效钾 95.9ppm ，pH 值为 6.57.5，微碱 性， 其理化性质不良， 农作物产量不高。广泛试种小麦、玉米、红薯、花 8 生、棉花等粮食和经济作物。 照片 1-2 项目区耕地土壤剖面 照片1-3 项目区林地土壤剖面 1.2.7 矿区社会经济概况 9 大冶镇隶属登封市，位于登封市区东南 25km ，地处浅山丘陵地带， 南与禹州交界， 东北与新密市毗邻，北接宣化镇， 西临告成镇。大冶镇地 处嵩山东麓， 位于郑州市西南 64km，登封市东南 25km 处， 全镇辖 34 个 行政村， 341 个村民组， 总面积 96km2 ，人口 7.8 万。境内煤炭、铝矾土、 蓝矸石、石灰石、白云石等矿产资源丰富，交通便利，槐下公路贯穿东西， 大景公路沟通南北，与近百条镇级公路纵横交织， 联结了全镇各村、企业。 本矿区以农业为主，主要粮食作物有小麦、玉米、红薯， 经济作物有 花生、油菜、大豆等， 农业发展相对较为落后。矿区内矿产资源丰富， 主 要有煤、铝土矿、粘土矿及山西式铁矿，工业以矿产采掘业及加工业为主。 外来务工人员较多，劳动力充足。周边有火力发电厂数家， 水、电资源丰 富，可满足矿山需要。 矿区内村庄有沙沟村和庄头村，其中沙沟村人口有 125 户、 480 人， 庄头村人口 68 户、 242 人。 矿区周边居民大多分布于沟谷内地势较低处或山坡上。经实地调查、 询问， 该区居民生活状况一般， 经济收入以农业为主。当地农业基础条件 较差， 主要为旱地， 土地贫瘠， 耕地单产水平低， 靠天然降水种植旱作物， 无灌溉设施， 对自然降水依赖性强，多为中低产田。项目区所在大冶镇近 三年的经济概况见表 1-3。 表 1-3 大冶镇近三年社会经济概况统计表 年度 乡镇人口 人 农业人口 人 人均耕地 亩/人 农作物面积 hm2 农村居民总产 值万元 人均纯收入 元 2018 101992 80310 0.67 3587 20215 24510 2019 102050 80140 0.67 3812 29472 25124 2020 102137 81260 0.67 3865 19385 21538 数据来源 大冶镇人民政府提供 1.3 区域地质背景 矿区位于中朝准地台南部， 嵩山隆起的边缘地带， 登封向斜部分。属 登封－新密铝土矿成矿区南矿带楚岭－杨台－平陌－大冶－庄头铝土矿 成矿带 的西部。区内历经多次构造运动，褶皱、断裂均较发育。 10 1.3.1 区域地层 区内地层自元古界至新生界，除缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下 石炭统、三叠系、侏罗系及白垩系外，其余地层均有出露， 其中尤以寒武 系、中奥陶统、上石炭统、二叠系和第四系出露最广。由老到新简述如下 1 古元古界Pt1 分布于五指岭和荟萃山等地。为一套具多旋回 的陆源砂质、泥质及碳酸盐岩的河流相－浅海相沉积建造。自下而上分为 三组 五指岭组Pt1w，庙坡组Pt1m，花峪组Pt1h。地层厚度 724 －1260m。 2 中元古界Pt2 仅出露马鞍山组Pt2m。分布于五指岭的东 南坡、北坡及荟萃山的西南坡。为一套浅滨 海相陆源碎屑岩沉积建造。 局部具浅变质。岩性主要为淡紫红色、灰黄色中－巨厚层状中粒石英岩、 石英砂岩，底部具砾岩及赤铁矿透境体，层位不甚稳定，厚度变化较大。 上部夹紫红色粉砂岩、页岩。厚度 175－646m。 3 寒武系Є 区域上分布广泛。与奥陶系地层共同构成密县－ 新郑复向斜的次级背斜轴。为一套以碳酸盐岩为主的浅海相沉积建造。自 下而上可分为三统八组。与下伏中元古界马鞍山组呈平行不整合接触。地 层厚度 231－669m。 4 奥陶系O区内仅出露有奥陶系中统马家沟组O2 ，分布范 围较广。常同寒武系地层构成次级背斜轴，或构成靠近轴部的翼部地层。 为一套浅海相碳酸盐岩、碎屑岩建造。主要岩性为黄绿色页岩夹白云质泥 灰岩、角砾状白云灰岩、厚层状致密块状灰岩。地层厚度 42－294m。与 下伏寒武系呈平行不整合接触。 5 石炭系C 出露石炭系上统地层，分布范围较广，包括本溪 组和上覆的太原组两套地层。其中本溪组为一套滨海岸湖泊相的铁、 铝、硅质岩沉积建造，太原组为一套海陆交互相的含煤建造。 ①本溪组C2b下部为杂色含铁粘土岩、铝土岩夹透镜状赤铁矿山 西式铁矿；中上部为灰色铝土岩铝土矿、粘土岩粘土矿，是区内 11 沉积型铝土矿的主要赋存层位。上部为灰色、灰白色粘土岩、粉砂质泥岩、 炭质粘土岩夹煤层线。并发现有多种鳞木化石。地层厚度因受基底古 地形影响变化较大，一般 2－16m，最大厚度达 87m。与下伏奥陶系马家 沟组呈平行不整合接触。 ②太原组C2t下部为灰色厚层状生物碎屑灰岩、含燧石团块或条 带状生物碎屑灰岩，夹碳质粘土岩及煤层线，底部灰岩质纯，可作铝 氧灰岩；中上部为灰色、灰黄色砂质泥岩页岩、泥质页岩、砂岩夹薄 层灰岩、薄层泥页岩。含蜓科及腕足类化石。地层厚度 50－105m 。 与下伏本溪组呈整合接触。 6 二叠系P分布于矿区中部莱集－芦店及南部崔庄－阳台－大 冶一带， 构成密县－新郑复向斜次级向斜构造的核部。为一套陆相含煤建 造，是区内主要产煤层位。自下而上分为二统四个组。地层厚度 550 － 1300m 。与下伏石炭系呈整合接触。 7 古近系E 及新近系N在区域内各地均有零星分布。出露 有古近系陈宅沟组和新近系洛阳组，为陆相河流－湖泊沉积。厚度 0 － 50m。 8第四系Q在区域内广泛分布。主要为冲积，洪积及残坡积 层。自下而上分为三个统 中更新统Q2 ，上更新统Q3 ，全新统Q4 。 2.1.2 构造 区内因受多期构造运动的影响，褶皱和断裂均较发育。中岳运动是本 区的主要构造运动，奠定了区内稳定的褶皱基底， 同时使前寒武纪地层产 生紧密的向斜线状褶皱， 并发生变质。燕山运动为本区又一次主要造山运 动，使区内中生代及其以前的地层产生了开阔的复式背向斜褶皱，同时伴 生各组断裂，破坏了褶皱的完整性。 1褶皱 主要由中岳、少林及燕山期构造运动所形成，以燕山期褶皱最为发育。 ①中岳期褶皱主要表现在本区西北部和南部的古元古界巨厚地层中 12 产生的一系列谐调而又紧密的、轴向近于南北、轴面向西倾斜、向东倒转 的复式背向斜。如冉家－大花峪复向斜。 ②少林期褶皱使寒武系地层呈平行不整合或局部角度不整合覆盖于 元古界地层之上。 ③燕山期褶皱 本区大部分褶皱均属燕山期， 使中元古界至二叠系地 层均被卷入， 再次迭加、褶皱， 且波及古元古界基底岩系。区域内盖层形 成了开阔对称复式背向斜构造。该期褶皱构造有 密县－新郑复向斜、荟 萃山－风后岭背斜、卢店复向斜。 2 断裂 区内因受两次巨大的造山运动和长期频繁的地壳升降运动的影响，在 各期褶皱形成的同时或后期，伴随产生了一系列断裂构造， 尤以燕山期断 裂最为发育。按其断裂方向可分为近东西向、北西向和北东向三组。断裂 性质以高角度正断层为主， 逆断层次之。各组断裂特征分述如下 ①近东西向断裂组该组断裂于背斜轴部较为发育， 多以高角度正断 层为主。如荟萃山正断层， 丁家正断层、姜沟正断层、刑家坡正断层及王 家正断层等。 ②北西向断裂组该组断裂是区内褶皱构造格架基本形成以后而产生 的， 对褶皱构造起着破坏和改造作用，断层延伸长， 断距大， 并有多次活 动，使巨大的褶皱构造失去完整性而变得更加复杂。如呈 315方向斜穿 本区的五指岭断层，破坏了完整的嵩山背斜； 向南东方向延伸切割了密县 －新郑复向斜， 破坏了南翼的完整性。区内主要的北西向断层有五指岭、 老和庄等断层。 ③北东向断裂 该组断裂位于区域南部， 形成最晚， 穿插和切割近东 西向和北西向断裂组。如王楼、南庙温山等断层。 1.3.2 水文地质条件 1.3.2.1 地形、水系及气候 矿区属丘陵地带，标高在 288－400m 之间，东北高西南低，地面切 13 割深度在 40m 左右。水系属淮河水系，矿区西部 2km 外有垌头河自北向 南流过，为常年流水河，河面宽窄不一，河床为砂卵石结构，流量 0.256 －0.545m3/s。 地表水位标高 270m 定为当地侵蚀基准面。 矿区属半干旱大陆性气候， 一年之中七、八、九三个月是雨季， 雨量 比较集中。日温差变化不太大。 1.3.2.2 含水层特征 1、第四纪孔隙水在勘探范围内没有冲积层。坡洪积层覆盖全矿区 面积的三分之二，厚度一般在 0.5－18m 左右，其成份为黄土状亚砂土及 多棱角大小不一的砾石，分选性较差。该层在矿区仅接受大气降水的渗透， 不赋存水，在浅井、干钻孔中都证实了这个问题。 2、基岩裂隙水与基岩喀斯特水二叠纪砂岩含水层分布在勘探矿 区的外围，矿区西北窑坡山一带。据前人资料潜水位埋深 15－21m，单位 涌水量 0.3－0.427 L/s m，渗透系数 0.12－0.90m/昼夜。地下水的补给来 源是大气降水。 石炭纪灰岩C2t含水层矿区东部有剥蚀零星出露，西部的沙沟 一带出露面积大。灰岩被切割很深，但没有看到有点滴的天然露头水点出 现；在钻进过程中灰岩部位全部漏水而没有水位。钻孔中取上来的岩心完 整、裂隙不发育，未见水活动的新痕迹。因此在露天开采工业矿体的范围 内不存在受地下水威胁的问题。 1.3.2.3 矿坑充水量估算 本矿区地形地貌是东高西低的丘陵地带，矿体向西南倾没。由于矿 体的覆盖层较厚， 剥离比较大，所以该矿区露天开采时不能自然排水， 为防止将来开采时有充水的影响，故对矿坑充水量作一估算。根据登封 市 1950-2021 年降水量数据，最大年降雨量在 1964 年为 1804.51 mm，最 小年降雨量在 2013 年为 512. 11mm，平均年降雨量为 884. 19mm 。2021 年降雨量为 1510.20 mm，最大降雨日降水量为 364.6 mm／日， 7- 10 月降 14 雨量为 1299.42 mm。 估算采用 2021 年的气象资料， 日最大降水量为 364.6 mm／日， 日最 小降水量 12.70 mm／日， 大气降水渗入系数取 0.5，估算补给区单位面积 水量为0.0058－0.1904 t／m2。雨季 7、8、9 三月平均日最大降水量 56.46 mm/日，估算补给区单位面积水量为0.032 t/m2。 1.3.2.4 供水条件 矿区西部 2 km 处的垌头河常年有水，流量一般在0.256－0.545m3/s， 但水质受工业污水污染， 不能利用。当地居民用水水源主要依靠深井地下 水和水窖收集雨水。 总之，矿区位于沙沟岭倾没背斜的一翼，地形属丘陵地带，东北高， 西南低，大部被第四系覆盖。区内断层不发育，远离地表水体， 主要含水 层奥陶纪O2 灰岩地下水位都低于铝土矿矿层底板。 鉴于以上特征， 矿区水文地质条件属简单类型。 1.3.3 工程地质 根据矿区内岩石的机械性能不同，将矿区岩石划分成四个工程地质岩 组。 1 坚硬岩石岩组 主要为上石炭统太原组C2t 下部的含燧石团 块灰岩，平均厚 12.0m；中奥陶系灰岩，平均厚度大于 30m，它们是铝土 矿体的间接顶底板。次为太原组下部的粗粒石英砂岩，厚度较大，结构致 密。块状铝土矿亦属坚硬岩石。 2 半竖硬岩石岩组 为太原组中段砂质页岩、炭质页岩类， 平均厚 28m 。其次为结构比较疏松的碎屑状铝土矿及铁质含量较高的粘土岩类。 3 软弱岩石岩组 为含铝岩系中除铝土矿以外的岩石，是矿层的直 接顶底板。其中顶板厚 0－5.44m，平均 4.0m，底板厚度 1.0－13.0m，平 均 6.0m。 4松散沉积岩组 主要是第四系粉砂质轻亚粘土、粉砂质量亚钻土， 厚度 0－44m，平均 10m。 15 以上各岩组的性质、主要工程地质特征及其剖面分布见表 1-4。 表 1-4 工程地质岩组特征表 工程地质 岩组 主要岩石名称 工程地质特征 剖面分布 坚硬岩 石岩组 含燧石团块生物灰岩，含生 物灰岩、白云质灰岩、块状 铝土矿、含砾粗砂岩 节理、裂隙发育中等。中厚层状构造， 岩心完整呈柱状、单轴压力强度一般为 59682－164640Kpa 矿层及间 接顶底板 半坚硬 岩石岩组 细－中粒长石石英砂岩、 粉、细砂岩、碎屑状铝土矿 节理， 裂隙较发育， 层状构造， 泥质、 钙质胶结、岩心破碎、不易采样。单轴 抗压强度 31066Kpa. 矿层及间 接顶板 软弱岩 石岩组 粘土岩矿、铁质粘土岩、 含铁粘土岩、含炭粘土岩。 主要由粘土矿物组成，易风化， 遇水变 软、岩心破碎， 呈泥状， 不易采样， 但 个别层因含铁较高岩石坚硬，单轴抗压 强度一般小于 29400Kpa 矿层直接 顶底板 松散沉 积岩组 粉砂质轻亚粘土，粉砂质重 亚粘土。 干燥坚硬， 遇水变软，抗压强度内摩擦 角， 35－45，凝聚力186.2Kpa－ 274.4Kpa 地表第四 系盖层 总之， 作为矿层间接顶、底板的各类灰岩和粗粒石英砂岩以及矿层本 身的块状铝土矿， 属坚硬岩石岩组， 抗风化能力较强，机械稳固性能良好。 各类粘土岩矿 类， 为矿体的直接顶、底板或矿层之间的软弱夹层， 易 风化， 遇水变软，多呈泥状，机械稳固性差， 且易产生层间滑动或顶板塌 落， 对矿床开采有一定影响。铝土矿本身属坚硬岩石，节理比较发育， 对 矿床开采有利。 1.3.4 矿山及周边人类工程活动情况 相邻矿权分布情况南矿区西南部与垌头小红铝土矿相邻，垌头小红 铝土矿目前处于停产状态，南矿区西南侧部分矿区边界与该铝土矿矿区边 界重合。因矿山南矿区的三个采区均采用露天开采方式，与垌头小红铝土 矿最近的九采区开采范围与其最近距离 177m，因矿山露天开采采区均采 用非爆破的开采工艺， 故矿山与垌头小红铝土矿之间不存在相互影响。周 边矿区分布见图 1-2 16 图 1-2 周边矿权分布图 等级公路矿区西南侧有盐洛高速G1516，距矿区范围最近距离 200m，距离本次设计的各个采区 474m 以上，采区与高速之间有村庄遮挡， 不在高速可视范围内。 登白线公路 X044 穿过南矿区，本次设计的露天采坑根据公路安全 保护条例第十七条“禁止在下列范围内从事采矿、采石、取土、爆破作 业等危及公路、公路桥梁、公路隧道、公路渡口安全的活动 国道、省道、 县道的公路用地外缘起向外 100 米，乡道的公路用地外缘起向外 50 米” ， 设计八采区南部开采境界距县道留设 100m 保安矿柱， 留设矿柱后矿山开 采对登白线公路安全无影响。 登白线公路 X044 南侧 80- 100m 处有一条地方铁路从矿区内穿过， 该 铁路线路位于矿区内的 Ⅰ号铝土矿矿体及 Ⅰ号粘土矿矿体上方。铁路为河 南省窄轨地方铁路，原来主要服务于煤、石灰石、河沙、石灰、铝矾土等 矿产品运输， 现已废弃， 本次设计将位于铁路下方的矿体予以保留后， 矿 山开采对该废弃铁路安全无影响。 17 村庄及建构筑情况区内人口众多，村庄星罗棋布， 自北向南矿区内 的主要居民点主要有沙沟村、双庙、朝阳沟村、东庄头村、硐头村、后柿 行村等村庄。部分村庄位于矿体上部，为保护村庄安全， 矿山露