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煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案报告.docx

1、煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案报告珲春市百业煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案前 言一、任务由来珲春市百业煤矿为珲春市煤炭局所属私营企业,采矿许可证编号为2200000510682,采矿许可证有效期为2005年12月2009年12月。根据国土资源部令第44号矿山地质环境保护规定和国土资源厅发200961号国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与治理恢复方案编制审查及有关工作的通知,采矿权申请人在申请办理采矿许可证时,应当编制矿山地质环境保护与治理恢复方案。珲春市百业煤矿采矿许可证的有效期到2009年12月,需申请延续采矿权,为此珲春市百业煤矿委托吉林大学地质调查研究院开展珲春市百业煤矿矿

2、山地质环境保护与治理恢复方案编制工作。编制珲春市百业煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案的主要目的是为珲春市百业煤矿实施矿山地质环境保护、监测与治理恢复提供重要科学依据,保护矿区矿山地质环境,减少矿产资源勘查开采活动造成的矿山地质环境破坏,保护人民生命和财产安全,促进矿产资源的合理开发利用和经济、资源环境的协调发展。主要任务:1、收集珲春市百业煤矿矿山概况、自然地理、矿山地质环境条件等方面的有关资料;2、在珲春市百业煤矿采矿活动可能影响到的范围内开展矿山地质环境调查;3、珲春市百业煤矿矿山地质环境现状评估和预测评估,包括分析评估区地质环境背景,对矿山活动引发或加剧的地质环境问题及其影响做出现状评

3、估和预测评估;4、编制珲春市百业煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案。二、方案编制依据编制依据:1、地质灾害防治条例(国务院令第394号),2003年11月24日;2、矿山地质环境保护规定(国土资源部令第44号),2009年3月2日;3、吉林省地质灾害防治条例(2009年3月27日省十一届人大常委会第十次会议修订通过);4、矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范(DZ/T223-2009);5、关于做好矿山地质环境保护与治理恢复方案编制审查及有关工作的通知(国土资厅发200961号),国土资源部办公厅,2009年7月9日;6、关于开展矿山地质环境保护与治理恢复方案编制工作的通知(吉国土资环发20

4、0915号),2009年11月6日。参考资料:1、1:20万珲春幅地质图说明书,吉林省地质局区域地质测量大队第三分队,1965年;2、吉林省珲春市百业煤矿(小井)矿产资源/储量说明书,珲春市煤炭局,2004年9月;3、吉林省珲春市百业煤矿技术改造初步设计,长春煤炭设计研究院,2004年10月;4、珲春市百业煤矿矿山建设项目地质灾害危险性评估报告,吉林大学地质调查研究院,2009年4月;5、吉林省珲春市百业煤矿二00九年度资源储量动态监测报告,吉林省有色金属地质勘查局六0三队,2010年1月。三、方案适用年限本矿山开采方式为地下开采,开采规模为6104t/a,矿山目前保有资源储量658.8kt,

5、服务年限为4年,考虑闭坑后采空引起的地面变形达到稳定一般需23年时间,确定本方案适用年限为6年。四、以往工作程度1、1965年,吉林省地质局区域地质测量大队第三分队编写了1:20万珲春幅地质图说明书; 2、1977年,珲春矿务局煤矿地质勘探队在该区进行勘探,测绘了比例尺为1:2000的地形地质图;3、2004年9月,为合理开发利用矿产资源,珲春市煤炭局对百业煤矿矿产资源储量进行估算,编制了吉林省珲春市百业煤矿(小井)矿产资源/储量说明书; 4、2004年10月,长春煤炭设计研究院对珲春煤田矿井进行初步设计,编制了吉林省珲春市百业煤矿技术改造初步设计;5、2006年,吉林省地质环境监测总站编写了

6、珲春市地质灾害调查与区划,比例尺为1:10万;6、2009年4月,吉林大学地质调查研究院对百业煤矿进行矿山建设项目地质灾害危险性评估,编制了珲春市百业煤矿矿山建设项目地质灾害危险性评估报告;7、2010年1月,吉林省有色金属地质勘查局六0三队为加强矿产资源管理,编制了吉林省珲春市百业煤矿二00九年度资源储量动态监测报告。五、工作方法及完成工作量在接受委托后,我院组成了技术小组,在充分搜集、分析与评估区有关的自然、地质、工程等资料的基础上,于2010年3月9日11日进行了现场调查,野外工作期间采用矿区1:10000地形地质图为底图,采用GPS与罗盘相结合的方法进行定点,利用1:2000地形地质图

7、进行校核,对矿山及周边区域进行详细调查。调查内容主要有:地形地貌、地层岩性、岩土体特征、地质构造、水文地质及工程地质条件、矿区土地利用现状、地貌景观、植被现状、地质灾害及隐患点、工业广场、采矿废弃物、生活设施建设等占用和破坏土地、植被资源现状等。表11 完成工作量表主要完成项目调查路线(km)调查面积(km2)定点调查(点)调查访问人次收集资料(份)完成工作量5.698.51 7 35本次方案编制工作程序见图0-1接受珲春市百业煤矿委托资料收集及现场踏勘矿山地质环境调查评估范围确定,评估级别划分矿山地质环境影响评估矿山地质环境保护与治理恢复分区矿山地质环境保护与治理恢复措施及部署矿山地质环境保

8、护与治理恢复方案文本及图件的编制提交初步成果专家评审修改、登记备案图0-1 工作程序图第一章 矿山基本情况一、矿山地理位置和社会经济概况(一) 矿区地理位置 珲春市百业煤矿位于珲春市英安镇西里化村,行政区划属英安镇,矿区中心地理坐标为:东经:1301715,北纬:425652。矿区距图们珲春高速公路约4km,距珲春市区15km,矿井东200m有砂石公路通往珲春市区,有省道S201经珲春通往省外,交通较为方便(详见图1-1交通位置图)。图1-1 交通位置图(二) 社会经济概况区内有西里化、鹿场两个自然村,人口300余人,居民主要从事农业和畜牧业生产,畜牧业以养牛、鹿为主,农业主要为种植玉米。本区

9、耕地面积较少,主要种植粮食作物,基本可以满足当地居民自用。矿山开采煤矿,生产能力为6104t/a。矿业的发展对当地的经济提升起到主要作用,区内水资源、电力丰富,劳动力充足,为矿业开发提供了良好的外部环境。二、矿山开采历史及现状(一)、矿山开采历史矿区西部的一条斜井和四条主井于1985年建井并于1993年全部报废,其中2号主井延深12m未见煤报废,斜井延深总长度600米未开采,3号主井开采浮煤层,厚度1.3m,回采率0.7,采煤4307m3,4号主井采高1.4m,回采率0.6,采煤3058 m3。(二)、矿山开采现状2004年9月珲春市煤炭局委托长春煤炭设计研究院编制吉林省珲春市百业煤矿技术改造

10、初步设计,2007年11月9日经过国家安全监察局吉林分局、吉林煤炭工业局竣工验收合格,但因某些原因至今没有正式开采,仅2009年度掘进巷道1800m。矿井年工作日330d,每天三班作业,每班工作8h。每天净提升时间为16h,本矿井生产能力为6104t/a。矿井服务年限:其中:设计计算服务年限,;可采储量,104t;年产量,6104t/a;储量备用系数。三、矿山开发利用方案概述(一)建设规模 珲春市百业煤矿为珲春市煤炭局所属私营企业,采矿许可证编号为2200000510682。采矿许可证有效期为2005年12月2009年12月,发证机关为国土资源厅,法定代表人为祝延明。珲春市百业煤矿矿区范围由6

11、个拐点组成,面积为37.52104m2,开采深度为+100-100m,拐点坐标详见下表(表1-1):表1-1 拐点坐标表(1980西安坐标系)点号X坐标Y坐标14758503.41843605960.98524758769.42143606260.98234758769.42443606578.98244758219.42543606636.98854758035.42343606456.99064758231.41843605960.988截止2009年底矿井保有储量,控制的经济基础储量(122b)160.8kt,预可采储量111.8kt,推断的内蕴经济资源量(333)498kt,总计资源储

12、量658.8kt,可采储量312.4kt。该矿山设计生产规模为6104 t/a,年工作330d。矿山设计服务年限4年。(二)工程布局珲春市百业煤矿主要由采矿场、矿区内部公路、煤矸石场、煤块堆放场等几部分组成。矿山辅助生产和行政生活区设在场内,主要设施有矿区办公室、休息室、浴室、变电所、火药库、浴池、食堂等,详见总体布置图。(三)设计利用储量 开采层位:可采煤层仅有1层,发育较稳定,煤层走向3050,倾向南东,倾角14,为地下开采。矿山资源及储量:截止2009年底矿井保有储量,控制的经济基础储量(122b)160.8kt,预可采储量111.8kt,推断的内蕴经济资源量(333)498千吨,总计资

13、源/储量658.8kt,可采储量312.4kt。矿山设计生产服务年限:4年。年生产能力:6104 t/a。(四)开采层位和开采方法矿区煤层储藏在新生界古近系珲春组煤系地层中,该煤系地层含煤3层,仅有1层为可采煤层。开采顺序:总的开采顺序为沿斜井掘进开采,开采工作范围控制在由吉林省国土资源厅批准的六个坐标拐点所圈定的37.52104 m2范围内,采取挖掘斜井的方式,井田边界留设20m保护煤柱,西部废井走向和倾向各留40m煤柱,开采深度+110m-100m范围内,沿煤层层理走向开采。(五)开拓运输方案 开采运输方式:本矿区采用走向长壁炮采采煤方法,回采工作面采用长壁垮落采煤法,总的开采顺序为从深到

14、浅沿斜井方向开采。采石采用穿孔爆破法。采矿工艺为:穿孔爆破出井二次破碎铲装运输。目前矿区开拓系统为窄轨铁路与公路开拓相结合煤车由主井提升后经甩车场甩至翻车机卸煤,再由汽车运输,矿山开拓系统完好,能满足矿区生产需要,故仍沿用矿区原有的开拓系统。矿区内原有道路已到达主井口,井下窄轨铁路可满足开采原煤的运输需要,原煤经1t矿车经主井提升至井上,再经甩车场至1t前倾式翻车机卸到地面储煤厂,人工捡矸石后,用铲斗车起堆储煤装车,计量,外运。废石经翻车机运处矿井后,有铲斗车运往矿区北侧的矿渣堆堆放。设备、材料、人员、燃料、爆破器材等辅助运输均有钩车吊运至井下,并由矿车运送至使用场地。(六)顶底板管理方法根据

15、煤层赋存条件和生产实际情况采用全部陷落法管理顶板。(七)矿山固体废弃物和废水处理方案矿井产生废弃物主要为煤矸石,矸石经雨水冲刷后,其中有害物质将污染农田耕地,因此,将矸石炉渣用于平整场地、修筑厂区道路及回填塌陷区。矿井在日常生产中产生的有害气体,地面煤尘,矸石粉尘对周边空气及工作人员产生影响,故应激性处理后再排放。矿井废水来自两部分,一部分为井下排水,另一部分为地面生产、生活污水。地面污水经过地面化粪池处理、地下污水经过地面井下水沉淀池处理,达到排放标准后排放。第二章 矿山地质环境背景一、自然地理(一)气象条件评估区处于中纬度中温带近海洋季风气候区,由于受太平洋暖气团和北方冷气团的影响,大陆风

16、和海洋风相互交替,形成冬暖夏凉雨量充沛的海洋性气候特征。珲春市气象站资料表明:年平均气温为5.8,最热八月份平均气温为21.2,最冷的一月份平均气温为-11.7,最高气温为36.3,最低气温为-32.5;年平均日照时数2409.9h,最大积雪厚度39cm,无霜期为130150天。最大冻土深度为1.5m;多年平均降水量669.7mm,降水多集中在69月份,占全年总降水量70%以上,多年平均蒸发量为1301.2mm,年平均湿度66%。(二)水文条件矿区属图们江水系,英安河由北至南从评估区流过,在矿区段河床宽1020m,水深0.51m。二、地形地貌(一)地形评估区位于珲春盆地西部,地形西高东低,最高

17、点是位于评估区西北角,海拔高程350m,最低点位于评估区东南角英安河河床,海拔高程100m,相对高差250m。主要山脊走向近东西,山坡坡度1015。主要冲沟走向为近东西和近南北向,为浅切宽缓的冲沟。(二)地貌本区按成因为构造剥蚀地貌和侵蚀堆积地貌,构造剥蚀地貌形态为丘陵,侵蚀堆积地貌形态为阶地和漫滩。地形地貌分布情况详见附图。丘陵为矿区的主要地貌形态,海拔高程大于260350m,为低矮浑圆形山丘,由新生界古近系珲春组煤系地层组成。英安河阶地和漫滩分布于矿区的东侧,宽度约为100200m,阶地面较为平坦,海拔高程为195200m。由第四系冲洪积粉质粘土、砂砾石组成。三、地层岩性与地质构造(一)

18、地层岩性矿区位于吉黑褶皱系延边优地槽褶皱带之珲春含煤盆地内,区内出露的地层比较单一,主要有古生界二叠系上统解放村组、上统关门咀子组、新生界古近系渐新始新统珲春组和第四系全新统。解放村组(P1j):主要为一套海陆交互相类复理石式砂页岩沉积,岩性单一,以灰色褐黄色薄中厚层砂岩、细砂岩、粉砂岩及泥质板岩组成,厚度约2400m。靠近上部夹少量灰灰黄色火山灰凝灰岩、晶屑凝灰岩。关门咀子组(P1g):片理化安山岩与黑色粉砂岩及黑色细粒岩屑长石杂砂岩互层、火山岩与粉砂岩接触部位局部夹有灰岩透镜体,灰绿色片理化安山岩为主、片理化安山质角砾岩为主,底部夹有灰岩透镜体及浅灰绿色凝灰砂岩产植物化石,厚度约1400m

19、。珲春组(E2-3h):古近系渐新始新统珲春组由泥岩、页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂砾岩组成,厚度约400m,地层呈缓倾、单倾构造产出,产状较缓,其总体走向近东西向,略偏南东,倾向北,倾角1014。第四系全新统(Qh):分布于河谷中的第四系全新统由冲洪积粉质粘土、砂砾石组成,山坡上分布的的第四系全新统由残坡积碎石土组成。厚度约010m。(二)地质构造评估区位于吉黑褶皱系延边优地槽褶皱带之珲春含煤盆地内,地层呈缓倾、单倾构造产出,总体走向近东西向,略偏南东,倾向北,倾角1014。矿区内共有八条断层,其中一条为逆断层,从西侧通过。断层走向北北西,倾向南西。断层两盘均为二叠系下统解放村组,断层被古近系

20、渐新始新统珲春组所覆盖,说明断层形成于二叠系之后古近系之前。其余七条走向近东西向,倾角一般4050左右,以上七条正断层均为在煤矿掘进过程中发现的,掩埋于地下,在地面没有出露。根据中国地震烈度动参数区划图(GB183062001),矿区地震震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度度,属于稳定区。四、工程地质条件矿区内主要分布的是古近系渐新始新统珲春组泥岩、页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂砾岩,其次是二叠系解放村组砂岩、板岩。根据岩体结构、强度划分为层状碎屑岩软岩组、层状较坚硬碎屑岩岩组两个岩组。煤层顶底板岩性皆为泥岩。顶板泥岩厚约2147m,顶板泥岩厚约1115m,岩石为碎屑结构、层状构造,抗压强度

21、为1530MPa。(一)层状碎屑岩软岩岩组层状碎屑岩软岩岩组由古近系渐新始新统珲春组泥岩、页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂砾岩组成,岩石为碎屑结构、层状构造。由于岩石形成较晚,固结程度较差,结构较疏松,强度较低,抗压强度小于30MPa,属软质岩石。(二)层状较坚硬碎屑岩岩组层状较坚硬碎屑岩岩组由二叠系解放村组砂岩、板岩组成,岩石的抗压强度4050MPa,属较坚硬岩石。五、水文地质条件矿区内地下水根据其赋存条件,可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和构造裂隙水三种类型。(一)松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水主要赋存于第四系全新统冲洪积层中,主要接受大气降水渗入补给,向河谷排泄,冲洪积层厚度810m

22、,含水量中等,在现场调查期间实测地下水位埋深1.9m。第四系全新统残坡积层中也含有少量地下水,在现场调查期间实测地下水位埋深2m。(二)碎屑岩类裂隙孔隙水碎屑岩类裂隙孔隙水主要赋存于古近系渐新始新统珲春组粉砂岩、砂砾岩中,主要接受大气降水渗入补给,向河谷排泄。由于粉砂岩、砂砾岩中的裂隙较窄,且易被风化物充填,透水性不好(渗透系数0.0060.05m/d),水量较贫乏,矿坑涌水量一般为280400m3/d。野外调查期间,实测地下水位埋深27m。(三)基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于二叠系解放村组砂岩、板岩中。由于砂岩、板岩中裂隙较窄,易被风化物充填,透水性差,水量贫乏。(四)构造裂隙水矿区内有一条

23、逆断层从西北部通过,逆断层断层带两侧裂隙较发育,沿断层带有带状构造裂隙水分布。沿掘进过程中发现的7条断层也有带状构造裂隙水分布。构造裂隙水主要接受大气降水渗入补给和碎屑岩类孔隙裂隙水渗透补给,由于断层规模较小,水量较贫乏。六、矿体地质特征百业矿业所采煤层储藏在新生界古近系珲春组煤系地层中,该煤系地层含煤3层,仅有1层为可采煤层。本区煤层为长焰煤,煤的水分平均11.20%,灰分38%,挥发分为44.00%,低位发热量12.0MJ/kg,煤的容重1.40。可采煤层发育较稳定,赋存深度+80m-140m,煤层走向3050,倾向南东,倾角14。煤层单层厚度2.2m(7-22号孔)3.15 m(2006

24、-1孔)。七、矿山及周边其他人类工程活动情况1977年原英安乡在矿区内挖掘小井进行采煤,但开采时间不长即关闭。由于开采规模较小,在地面没出现裂隙和沉陷现象,自然生态环境基本没有遭到破坏,矿区内破坏地质环境的人类工程活动较强烈。第三章 矿山地质环境影响评估一、评估范围和级别(一)评估范围根据矿山地质环境特征和采矿登记范围,确定以南、西及北侧沿矿区周边的山脊为界,东侧以河流为边界圈定评估区范围,评估区面积为6.61km2。评估区范围详见附图。(二)评估分级根据矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范相关规定,珲春市百业煤矿年产量为6104 t/a,属于小型矿山。矿区水文地质条件简单,充水含水层富水性

25、差,补给条件差,与区域强含水层、地下水集中径流带或地表水联系不密切,正常涌水量小于3000m3/d,地下采矿和疏干排水导致矿区周围主要充水含水层破坏可能性小。矿床围岩岩体以碎裂结构为主,岩石风化弱,地表残坡积层、基岩风化破碎带厚度为5m10m,矿层(体)顶底板和矿床围岩稳固性较差,矿山工程场地地基稳定性好。地质构造简单,矿层(体)和矿床围岩岩层产状变化小,断裂构造较发育。现状条件下矿山地质环境问题的类型较少,危害较小。采空区面积和空间小,无重复开采。地貌单元类型单一,微地貌形态简单,地形起伏变化平缓,有利于自然排水,地形坡度一般小于20,相对高差小,地质环境条件复杂程度属于中等复杂,分级原则见

26、表3-1。表3-1 井工开采矿山地质环境条件复杂程度分级表复 杂中 等简 单1.主要矿层(体)位于地下水位以下,矿坑进水边界条件复杂,充水水源多,充水含水层和构造破碎带、岩溶裂隙发育带等富水性强,补给条件好,与区域强含水层、地下水集中径流带或地表水联系密切,老窿(窑)水威胁大,矿坑正常涌水量大于10000m3/d,地下采矿和疏干排水容易造成区域含水层破坏。1.主要矿层(体)位于地下水位附近或以下,矿坑进水边界条件中等,充水含水层和构造破碎带、岩溶裂隙发育带等富水性中等,补给条件较好,与区域强含水层、地下水集中径流带或地表水有一定联系,老窿(窑)水威胁中等,矿坑正常涌水量3000-10000m3

27、/d,地下采矿和疏干排水较容易造成矿区周围主要充水含水层破坏。1.主要矿层(体)位于地下水位以上,矿坑进水边界条件简单,充水含水层富水性差,补给条件差,与区域强含水层、地下水集中径流带或地表水联系不密切,矿坑正常涌水量小于3000m3/d,地下采矿和疏干排水导致矿区周围主要充水含水层破坏可能性小。2.矿床围岩岩体结构以碎裂结构、散体结构为主,软弱岩层或松散岩层发育,蚀变带、岩溶裂隙带发育,岩石风化强烈,地表残坡积层、基岩风化破碎带厚度大于10m,矿层(体)顶底板和矿床围岩稳固性差,矿山工程场地地基稳定性差。2.矿床围岩岩体以薄-厚层状结构为主,蚀变带、岩溶裂隙带发育中等,局部有软弱岩层,岩石风

28、化中等,地表残坡积层、基岩风化破碎带厚度5-10m,矿层(体)顶底板和矿床围岩稳固性中等,矿山工程场地地基稳定性中等。2.矿床围岩岩体以巨厚层状-块状整体结构为主,蚀变作用弱,岩溶裂隙带不发育,岩石风化弱,地表残坡积层、基岩风化破碎带厚度小于5m,矿层(体)顶底板和矿床围岩稳固性好,矿山工程场地地基稳定性好。3.地质构造复杂,矿层(体)和矿床围岩岩层产状变化大,断裂构造发育或有活动断裂,导水断裂带切割矿层(体)围岩、覆岩和主要含水层(带),导水性强,对井下采矿安全影响巨大。3.地质构造较复杂,矿层(体)和矿床围岩岩层产状变化较大,断裂构造较发育,并切割矿层(体)围岩、覆岩和主要含水层(带),导

29、水断裂带的导水性较差,对井下采矿安全影响较大。3.地质构造简单,矿层(体)和矿床围岩岩层产状变化小,断裂构造不发育,断裂未切割矿层(体)和围岩覆岩,断裂带对采矿活动影响小。4.现状条件下原生地质灾害发育,或矿山地质环境问题的类型多,危害大。4.现状条件下矿山地质环境问题的类型较多,危害较大。4.现状条件下矿山地质环境问题的类型少,危害小。5.采空区面积和空间大,多次重复开采及残采,采空区未得到有效处理,采动影响强烈。5.采空区面积和空间较大,重复开采较少,采空区部分得到处理,采动影响较强烈。5.采空区面积和空间小,无重复开采,采空区得到有效处理,采动影响较轻。6.地貌单元类型多,微地貌形态复杂

30、,地形起伏变化大,不利于自然排水,地形坡度一般大于35,相对高差大,地面倾向与岩层倾向基本一致。6.地貌单元类型较多,微地貌形态较复杂,地形起伏变化中等,不利于自然排水,地形坡度一般为20-35,相对高差较大,地面倾向与岩层倾向多为斜交。6.地貌单元类型单一,微地貌形态简单,地形起伏变化平缓,有利于自然排水,地形坡度一般小于20,相对高差小,地面倾向与岩层倾向多为反交。注:采取就上原则。前6条中只要有一条满足某一级别,应定为该级别。评估区西里化村常驻人口在200250人;无重要交通要道或建筑设施;远离各级自然保护区及旅游景区(点);无较重要水源地;矿山建设破坏林地和草地,评估区重要程度属于较重

31、要区,见表3-2。表3-2 评估区重要程度分级表重要区较重要区一般区1.分布有500人以上的居民集中居住区;1.分布有200500人的居民集中居住区;1.居民居住分散,居民集中居住区人口在200人以下;2.分布有高速公路、一级公路、铁路、中型以上水利、电力工程或其他重要建筑设施;2.分布有二级公路、小型水利、电力工程或其他较重要建筑设施;2.无重要交通要道或建筑设施;3.矿区紧邻国家级自然保护区 (含地质公园、风景名胜区等)或重要旅游景区(点);3.紧邻省级、县级自然保护区或较重要旅游景区(点);3.远离各级自然保护区及旅游景区(点);4.有重要水源地;4.有较重要水源地;4.无较重要水源地;5.破坏耕地、园地大于10公

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