宁化县石下矿区(整合)制碱用灰岩矿开发利用方案

宁化县石下矿区宁化县石下矿区(整合整合)制碱用灰岩矿制碱用灰岩矿 开发利用方案开发利用方案 工程编号：工程编号：K2010-245 福建省建筑材料工业设计院福建省建筑材料工业设计院 2010 年年 11 月月 宁化县石下矿区宁化县石下矿区(整合整合)制碱用灰岩矿制碱用灰岩矿 开发利用方案说明书开发利用方案说明书 工程编号：工程编号：K2010-245 院院 长：洪海山长：洪海山 总总 工工 程程 师：林师：林 榕榕 主要设计人员：柯锦榕主要设计人员：柯锦榕 林鸿水林鸿水 叶品松叶品松 福建省建筑材料工业设计院福建省建筑材料工业设计院 2010 年年 11 月月 3 目录目录 1、概况、概况 2、矿产品需求现状和预测、矿产品需求现状和预测 3、矿山地质、矿山地质 4、主要建设方案的确定、主要建设方案的确定 5、矿山开采、矿山开采 6、辅助设施、辅助设施 7、环境保护与水土保持、环境保护与水土保持 8、劳动安全与工业卫生、劳动安全与工业卫生 9、开发利用方案简要结论、开发利用方案简要结论 附表：综合技术经济指标表附表：综合技术经济指标表 附图附图 1、矿山总平面布置及开拓运输系统图、矿山总平面布置及开拓运输系统图 2、露天采场开采终了平面图、露天采场开采终了平面图 3、0 线、线、A-A线剖面图线剖面图 4、采场布置图、采场布置图 5 1、概况、概况 1.11.1 矿区位置交通及矿区范围矿区位置交通及矿区范围 石下（整合）矿区位于宁化县城北东 65直距约 22km 处，隶属宁化县 湖村镇石下村管辖。矿山有简易公路与宁化明溪公路相通，距湖村镇约 1km，交通十分便利（见交通位置图） 。 现有持采矿证矿山“宁化县湖村镇石下村官顶老采石场”采矿许可证号 3504240820017,有效期自 2008 年 12 月至 2010 年 6 月，矿区范围由 A、B、C、D、E、F 等 6 个拐点坐标控制，面积 0.0324km2，开采标高 +475m+520m；现有持采矿证矿山“宁化县福盛钙业有限公司石下采石场” 采矿许可证号 3504240620009,有效期自 2006 年 9 月至 2009 年 12 月，矿区 范围由 A、B、C、D 等 4 个拐点坐标控制，面积 0.0121km2，开采标高 +460m+510m。上述二矿山矿区范围各拐点平面直角坐标见表 1-1。 表 1-1 原矿区范围拐点坐标(1980 西安坐标系) 石下矿区官顶老矿区 点 号 XY 点 号 XY A2915073.000 39485139.000 A2915194.000 39485373.000 B2915152.000 39485126.000 B2915166.000 39485482.000 C2915175.000 39485274.000 C2915036.000 39485470.000 D2915095.000 39485287.000 D2914914.000 39485458.000 E2914942.000 39485352.000 F2915072.000 39485326.000 根据宁化县矿产资源开发整合实施方案 ，Z3 整合矿区范围由 1、2、3、4 等 4 个拐点控制，面积 0.163km2，开采标高+475m+548.7m。各 拐点平面直角坐标见表 1-2。 表 1-2 方案确定的整合矿区范围拐点坐标(1980 西安坐标系) 点 号 XY 点 号 XY 12915195.000 39485485.000 32914880.000 39484950.000 22914910.000 39485445.000 42915180.000 39484870.000 根据本次勘查工作成果，按照充分合理利用矿产资源的原则，拟申请的 采矿权范围为：矿区由 1、2、3、4 等 4 个拐点控制，面积 0.1088km2，（较整 7 合方案面积减少 0.0542km2）,开采标高+460m+550m(采深下调 15m)。 各拐点平面直角坐标见表 1-3。 表 1-3 整合矿区申请采矿权范围拐点坐标(1980 西安坐标系) 点 号 XY 点 号 XY 12915190.000 39485321.000 32914880.000 39484950.000 22914897.000 39485233.000 42915180.000 39484870.000 1.21.2 自然地理与经济概况自然地理与经济概况 整合矿区属低山-丘陵地貌，地势南高北低，地形切割一般，自然斜坡坡 度一般 20-40，局部达 50以上，当地最低侵蚀基准面标高约为 433.8m。 矿区最高点海拔高程 548.70m，最低点海拔高程 456.00m，相对高差 92.70m，均处于当地最低侵蚀基准面之上。区内植被较为发育，植被以草本、 灌木林及小松树为主，少量杉木林。整合矿区内未见大的地表水，但其西南 侧发育一条季节性小水沟，并经拦截汇集成农用小水库，本次调查时水沟及 水库均干涸无水。 本区属中亚热带山地气候，年平均气温 15-18，夏无酷暑，冬无严寒， 春季长达 4 个月，无霜期 214-248 天，年均降水量 1700-1800 毫米，年均日 照 1757 小时，为发展农、林、牧各业提供了良好的自然条件。 整合矿区所处的宁化县湖村镇，经济以农业为主，农、林、矿产、旅游 资源极其丰富。拥有万亩烤烟、万亩水蜜桃、万亩花生、万亩订单农业及六 万株银杏等生产基地。木材蓄积量 48 万立方米。矿产资源已开采利用的有石 灰石、硅石、钨、煤、高岭土等，其中，石灰石储量 10 亿多吨，钨储量近 39 万吨。工矿企业较为发达，素有宁化的工业重镇之称。旅游景点主要有省 级风景名胜区天鹅洞群、神凤龙宫地下河景观、福建省最深的内陆湖蛟湖。 当地电力、水力资源充足，可以满足工农业及居民的生产生活用电。 1.31.3 矿山开采现状矿山开采现状 1.3.1 原石下矿区 该矿区已开采多年，采出的石料经破碎成碎石后用于低层民房及普通公 路作为建筑石料。 据了解，自 2004 年普查地质工作以来，矿区历年累计采出矿石量约 7.9 万立方米，估算其采空动用量为 8.35 万立方米，故损失量为 0.45 万立方米， 开采回采率 95%。目前在原矿区范围内主要形成 CK1 采场，CK1 采场长宽 高约 655031.7m、CK2 采场，长宽高约 705022.8m。 1.3.2 原官顶老矿区 该矿区已开采多年，采出的石料经破碎成碎石后用于低层民房及普通公 路作为建筑石料。 据了解，自 2003 年普查地质工作以来，矿区历年累计采出矿石量约 16.8 万立方米，估算其采空动用量为 17.63 万立方米，故损失量为 1.83 万 立方米，开采回采率 95%。目前在原矿区范围内主要形成 CK3 一个采石场， 其采场长宽高约 8012028.2m。 原二个采场均采用底部掏采，形成采场台阶高达 31.7m 和 22.8m，存在 着安全隐患。 1.41.4 本开发利用方案编制依据本开发利用方案编制依据 （1） 国土资源部（国土资发199998号矿山资源开发利用方案编写内 容要求 ； （2）三明市人民政府关于宁化县矿产资源开发整合实施方案的批复（明 政文【2010】125号） ； （3）福建省岩土工程勘察研究院2010年11月提交的福建省宁化县石下 矿区（整合）制碱用灰岩矿地质勘查报告 ； （4）福建省国土资源评估中心闽国土资储审明字【2010】47号福建省 宁化县石下矿区（整合）制碱用灰岩矿地质勘查报告矿产资源储量评审意见 书； 9 （3）福建省国土资源厅闽国土资综【2008】334号福建省国土资源厅关 于初步建立矿产资源综合利用指标的通知 ； （4）设计人员现场了解的部分情况。 1.51.5 本开发利用方案编制的若干原则本开发利用方案编制的若干原则 （1）严格执行国家的方针、政策和相关的法律、法规、技术标准； （2）根据矿山现状，在规范开采作业确保生产安全的基础上，注意设计 方案与现场实际情况结合，使设计方案具有较强的可操作性； （3）设计推荐的采矿工艺成熟可靠，主要设备先进，便于现场掌握； （4）充分利用原有的设备和设施，减少前期投入，以节省投资； （5）执行国家关于环境保护和水土保持的政策规定，减少环境污染和水 土流失。 2 2、矿产品需求现状和预测、矿产品需求现状和预测 石灰石是一种以方解石为主要成分的碳酸盐岩，是冶金、建材、化工、 建筑等部门重要的工业原料。在化学工业中，石灰岩主要是制碱、电石、碳 酸钙、碳酸钾和氮肥、磷肥等的原料。 本矿区是一个地质构造简单，矿体厚度大，矿石质量符合要求，达到小 型规模的制碱用石灰石资源矿床，且交通便利，是理想的石灰岩矿山生产基 地，产品销售市场前景看好。 宁化县石下矿区（整合）制碱用灰岩矿原有二个持采矿证矿山，分别是 “宁化县湖村镇石下村官顶老采石场”和“宁化县福盛钙业有限公司石下采 石场” 。根据宁化县矿产资源开发整合实施方案对两本采矿许可证进行资 源整合，整合后的宁化县石下矿区为了保证今后矿山生产制碱用灰岩矿的供 应，2010 年 11 月业主委托福建岩土工程勘察研究院对宁化石下矿区（整合） 制碱用灰岩矿，以摸清矿区现有储量，以确保石灰石的供应。根据市场调查， 目前制碱用石灰石销售价格相对比较稳定，一般为 25-28 元/吨，扣减成本， 税费等，纯利润在 4-7 元/吨左右。本矿为露天开采，生产成本较低，采场工 艺成熟，安全有保障，销售市场有保证，矿山开发还可安排 30 余人就业，能 促进当地第三产业的发展，也可带动地方经济的发展，提高当地财政收入。 3 3、矿区地质、矿区地质 3.13.1 矿区地质特征矿区地质特征 3.1.1 地层 整合矿区内地层仅见二叠系下统栖霞组（P1q）地层。 二叠系下统栖霞组（P1q）：岩性为深灰色-灰黑色厚层状含燧石灰岩、 细晶灰岩，细-中晶晶粒结构，中-厚层状构造，局部重结晶为大理岩、白云 质灰岩。岩石发育有水平层理，具缝合线构造，矿区内出露厚度大于 92.7 米。 岩层产状 110-12035-40，总体较为稳定。 3.1.2 侵入岩 11 整合矿区内未见侵入岩出露。 3.1.3 构造 整合矿区构造形态较简单，为一走向北东、倾向南东的单斜构造，岩层 倾角变化较小（35-40） 。 矿体中岩溶不发育，主要以溶洞及溶蚀沟形式出现。溶洞主要沿裂隙分 布，以上大下小的漏斗状为主，部分为椭球状小溶洞、小洞穴及溶蚀沟，面 积一般几平方米。地表发育的小溶蚀沟，密度一般 12 条/10 米，深度 0.5- 1 米，长度数米至十几米不等，沟内为粘土、砾石等物充填。野外统计线岩 溶率小于 3%。 3.23.2 矿床地质特征矿床地质特征 3.2.1 矿体形态、产状、规模 整合矿区矿体为呈大面积出露的二叠系下统栖霞组（P1q）深灰-灰黑色 石灰岩，矿区范围内圈定的矿体仅是其中的一小部分，平面上呈似梯形状， 长边约 450m，短边约 280m，宽约 290m，地表出露标高 456.00548.70m，总 厚度大于 92.7 米。矿体呈中-厚层状产出，其产状与岩层产状一致，走向 20-30，倾向南东，倾角 35-40，稳定性较好。 3.2.2 矿石质量 一、矿石结构、构造 整合矿区矿石主要为燧石条带细晶灰岩、厚层状细晶灰岩。结构以细-中 晶结构为主，其次为微晶结构、粗晶结构等。 矿石构造以块状构造为主，其次为团块状构造、网格状构造和结核状构 造等。 二、矿石矿物成份 矿体中组成矿石矿物组份主要为方解石，少量白云石、硅质以及生物碎 屑等。其中方解石含量达 92-96%。 三、矿石化学成分 整合后的矿区矿石中 CaCO3 含量 88.58-95.08%，平均品位 91.39%，MgO 含量小于 1.9%，符合矿产工业要求参考手册 （1986 年修订本）及治金、 化工用石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范 （DZ/T 02132002） 中制碱用灰岩矿的工业指标要求。同时，经组合分析矿石中酸不溶物、Al2O3 +Fe2O3 等有害杂质含量也未超过允许含量上限，可以作为制碱用灰岩矿使用。 四、矿石自然类型 整合矿区矿石类型主要为燧石条带细晶灰岩、中-厚层状细晶灰岩及含白 云质灰岩。 3.2.3 矿体围岩、夹石 整合矿区灰岩矿体赋存于栖霞组地层中，为栖霞组地层的一部分，其顶、 底板均为栖霞组灰岩。 夹石：产状与矿层一致，岩性为中薄层状硅质泥岩、粉砂岩等，单层厚 度 2030cm。 覆盖层：只有第四系风化浮土，一般厚 12 米，局部可达 3 米左右，残 坡积于地表。 3.2.4 矿石加工技术性能 原二矿山开采的矿石，主要用作建筑石料。本次整合因时间关系，未对 制碱用灰岩矿进行选治加工试验，但从原采场观察和化学成果分析，本矿区 矿石质量较好，均可供作制碱用灰岩原料，采矿回收率估计在 90%以上。矿 石质量较为稳定，极个别略差的团块，开采时可直接剔除，无须选矿。矿石 采用人工装车，块度一般不大，无须进行加工，仅个别块度大的需进一步砸 碎。 3.2.5 矿床成因及找矿标志 13 本矿区石灰岩中含有丰富的海百合茎、层孔虫、腕足、蜒等海生生物化 石，并有少量黄铁矿，说明当时是在浅海动力极弱的弱还原水介质、生物繁 荣的沉积环境中沉积的一套浅海相灰岩。矿床没有明显的后期改造迹象。矿 床属于浅海相的碳酸盐沉积矿床。在寻找矿床过程中，栖霞组石灰石是主要 标志。矿体局部裸露较好地段，经长期溶蚀、风蚀作用易形成陡崖，而大部 分矿体则为第四系残坡积土所掩盖，没有明显的地貌特征。 3.33.3 矿床开采技术条件矿床开采技术条件 3.3.1 水文地质条件 一、地形地貌特征 整合矿区属丘陵地貌，地表植被发育一般，但植被以草本、灌木木及松 树为主。矿区没有大的地表水体，仅其西南侧沟谷发育一条季节性流水沟， 由于开采矿体位于丘顶及斜坡上部，因此其对矿床开采影响小。矿区斜坡坡 度一般 20-35，地表溶蚀沟顺坡分布，易形成地表排泄通道，有利于地表 水的自然排泄。 二、 、岩层富水性 区内地层主要出露二叠系栖霞组灰岩，第四系残坡积层呈厚度不一覆盖 于灰岩地层之上。 1、第四系残坡积孔隙弱含水层 主要分布在矿体的顶部，为残坡积成因，由粘土、亚粘土，含砾碎石亚 粘土组成，厚度一般 1.02.0m，其富水性弱-中等，视土层厚度有所变化， 对矿山开采影响小。 2、二叠系栖霞组 主要岩性为燧石条带细晶灰岩、中-厚层状细晶灰岩，呈北东向单斜岩层 产出，倾角 35-40。矿区内灰岩溶洞、溶芽较不发育，地表出露的石灰岩 出现少量溶蚀沟、溶蚀槽现象，且顺沟分布,线岩溶率小于 3%。由于采区位 于最低侵蚀基准面之上，矿区内灰岩层的含水性一般，据现场调查未发现有 岩溶积水现象。岩层裂隙较不发育，地表水沿裂隙渗入到溶蚀构造中，因此 栖霞组灰岩属裂隙型岩溶透水层。 三、地下水的补给、迳流和排泄条件 由于矿体处于当地最低侵蚀基准面之上，故本区的岩溶地下水主要由 大气降水补给。大气降水一部分形成地表径流，一部分渗入第四系及基 岩风化带转为地下水，并从高处往低处径流，顺山坡排出地表，或通过 风化带裂隙和溶洞进入地下，形成岩溶地下水。岩溶地下水的径流方向 不明，但总体趋势是由高处流向低处，以泉水的形式排出地表。 四、矿坑充水因素 开采过程中影响矿坑充水的主要因素为大气降水。因整合矿区位于当地 最低侵蚀基准面之上的丘顶及斜坡地带，汇水面积较小，因此矿坑涌水量随 大气降水量的变化而变化，雨季时矿坑涌水量较大，对矿山开采会造成一定 影响。 综上所述，本区的水文地质条件为简单型。 3.3.2 工程地质条件 整合矿区矿体为栖霞组灰岩，岩性为厚层状细晶灰岩，厚度大于 92.7m，矿层近地表岩石弱风化。 矿层上部第四系残坡积层由粘土、亚粘土夹岩石碎块组成，为松散软弱 工程地质岩组，稳定性较差。但由于其厚度较小（一般 1-2.0m） ，分布范围 小，因此对矿床露天开采影响不大。 区内石灰岩矿体岩石新鲜、致密坚硬，抗压性好（据原二矿区地质普查 时测试，其坑压强度可达 82-107Mpa） ，裂隙较不发育，矿区内没有发现明显 的软弱夹层，稳固性较好。灰岩中主要结构面为层理面，岩溶不发育，地层 构造简单，地表未发现有明显的断裂，构造稳定性较好。 15 区内自然斜坡坡度一般 2035，岩体完整、坚固，总体稳定性较好， 仅局部残坡积土较厚、坡度较大地段潜在小规模浅层土质滑塌，对矿山露天 采矿作业影响较小。目前整合矿区内主要采场有 2 个，坡角一般 5060， 由于岩石局部节理裂隙较发育，岩石较破碎，开采形成的临空面较大，开采 边坡稳定性较差，易产生崩塌、掉块等不良地质现象，应注意防范。 综上所述，整合矿区地形、地貌条件简单，地形有利于排水，自然斜坡 稳定性好，但开采边坡局部地段稳定性较差，易产生崩塌、掉块等不良地质 现象，对矿山开采有一定影响，须采取措施加以防范。整合矿区工程地质条 件属简单类型，未来开采不易造成矿区工程地质条件的较大变化。 3.3.3 环境地质条件 根据中国地震动峰值加速度区划图 （GB18306-2001）福建省区划一览 表，本区抗震设防烈度属 6 度区，地震动峰值加速度 0.05g，历史上未发生 过较大级别的地震，属稳定区域。 矿山采用露天式开采，采坑边坡局部地段岩石较为破碎，可能产生小规 模崩塌、掉块现象，对矿山开采安全有危害，须采取防护措施。 露天开采对地貌景观破坏较大，并会压占土地，破坏植被，造成水土流 失，须采取保护和治理措施。 开采将会产生一定的废弃土石，应集中堆放，以备回填之用，防止诱发 地质灾害。 开采矿体位于侵蚀基准面以上，开采过程中对地下水的影响不大。开采 排放的废石不会分解有害的组份，对当地社会环境和自然地理环境基本没有 影响。 矿山离北侧石下村较近，开采爆破对其可能产生影响，因此须选择有利 于爆破安全的开采面，采用先进的中深部爆破方法，并采取有效的安全防范 措施，防止发生安全事故。 综上所述，矿区环境地质条件属简单-中等类型。矿山开采时，局部产生 的负面影响可以防治。 3.43.4地质报告资源量估算地质报告资源量估算 福建省宁化县石下矿区（整合）制碱用灰岩矿地质勘查报告提交的资源 量估算结果：截止2010年10月底，矿石保有资源量（332+333）851.62万吨， 其中控制的内蕴经济资源量（332）820.61万吨，推断的内蕴经济资源量 （333）31.01万吨。矿石平均品位为：CaCO3 91.39%，MgO 0.88% 。 3.53.5 对地质报告的简要评述对地质报告的简要评述 福建岩土工程勘察研究院在有分析地利用前人地质资料的基础上，通过 地质填图、地质剖面测制、探槽及钻探施工、采样测试等手段，大致查明了 整合矿区制碱用灰岩矿矿床地质特征，矿石质量，圈定了矿体范围，了解了 整合矿区水文地质、工程地质以及环境地质条件，并对矿床的经济意义做了 概略研究。在此基础上估算了整合矿区范围制碱用灰岩矿截止2010年10月底 的资源量（332+333）851.62万吨，其中控制的内蕴经济资源量（332） 820.61万吨，推断的内蕴经济资源量（333）31.01万吨。基本满足了开采需 要。 该报告仍感不足的是1：2000地形图采用1：1万地形图放大而成，精度不 高。地质点，剖面线等工程采用GPS+罗盘进行定位，精度不高，基本化学分 析结果未进行外部检验。这些有特于矿山在今后生产期间加强地质和测量工 作，以指导矿山的正常开采。 17 4 主要建设方案的确定主要建设方案的确定 4.1 建设规模及产品方案建设规模及产品方案 石下矿区（整合）根据市场情况及自身生产需要，并按照闽国土资综 2006135号文规定要求，矿山建设规模为60万t/a。矿产品主要为原矿，矿石 平均品位为：CaCO3 90%，MgO 1.9% ，矿石主要供石灰厂使用。 4.2 确定开采储量确定开采储量 设计露天开采的矿体地质报告提供的资源量（332+333）851.62万吨，其 中（332）820.61万吨， （333）31.01万吨，因矿山北侧有石下村民居等周边环 境因素，确定矿山采场北侧按爆破安全警戒线为200m划为非采矿区，占 （332）资源量7.61万吨。经估算露天采场开采境界范围内（332+333）资源 量815.17万吨，根据该矿山为露天开采实际情况，除非采矿区（332）资源量 7.61万吨不能利用外，其余的（332+333）资源量844.01万吨可全部利用。矿 山采场境界内开采面积约95100m2，覆土平均厚1.7m，矿山剥离量16.1万m3， 则矿山平均剥采比为0.05m3/m3。 4.3 开采方式开采方式 4.3.1 开采方式选择 根据矿体覆盖层薄，矿山剥离量不大的特点，以及矿山已采用露天开采 的实际，并尽可能回收矿产资源为目的，本次设计采用自上而下台阶式露天 开采方式。 4.3.2 开采境界圈定 1、圈定露天开采境界的原则 （1）尽量把地质报告所提交的资源量圈入开采境界内； （2）采场底盘最小宽度40 m，平均剥采比0.5m3/m3； （3）为了保证采场自然排水，矿山最低开采标高为+460m。 2、露天采场最终边坡要素 根据地质报告所提供的矿体赋存情况，参照国内类似矿山，计算确定 采场最终边坡要素如下： 最终台段高度 20m（二个作业台阶合一） ； 最终台段坡面角 浮土、风化类3545，新鲜岩体65； 安全平台宽度 8m（520m台阶为5m） ； 清扫平台宽度 8m； 最终境界最大边坡角 52。 3、境界几何尺寸 根据境界圈定原则及采场要素等，圈定出的采场境界几何尺寸见表4 1。 表41 采场境界几何尺寸表 序内 容单 位境界几何尺寸 1最低开采标高m460 2最高开采标高m548.7 3边坡最大采深m77（以北侧537m标高计） 4沿地表长度m385 5沿地表宽度m280 6沿底盘长度m360 7沿底盘宽度m230 4.4 矿山开拓矿山开拓 4.4.1 开拓方案选择 矿山采场北侧有一定长度的山坡，道路易于展线上山。有鉴于此，并综 合考虑现场其他相关情况，设计认为采用公路开拓、汽车直进式运输方案比 19 较符合本矿实际，故不进行其它方案的比选。 4.4.2 道路设计 （1）线路方案 本矿山为山坡露天矿，且矿山已有简易道路与外部公路连接，因此上山 道路可由矿山南侧 482.0m 标高为起点，从矿山采场西北侧山坡折返式展线上 山至采场第一开采水平 540m 作业平台。随着各采场开采水平下降，开拓运 输公路也作相应调整。 上山线路布设参见总平面布置图及开拓运输系统。 （2）线路主要技术指标 根据矿山地形条件、运输量不大等具体情况，设计取矿山道路为单车道 三级标准，并每隔 200300m 设汽车交会处。道路主要技术指标如下： 计算行车速度 20km/h 最大纵坡 9% 最小曲线半径 15m 路面宽度（以车宽不大于 2.5m 计算） 4.0m 路面加宽（R=1560m） 0.20.9m 弯道横坡（R=1560m） 36% 路肩宽度 挖方 0.5m 填方 1.0m 线路平均纵坡 6.5% 交会处路面宽度 6.5m 此外，本次设计要求在道路的回头弯外侧设置挡车堆，并限速 15km/h，在 3m 以上高路堤路段设置牢固的墙式护拦。矿山道路运量不大， 故路面可做成泥结石路面，能满足日常使用要求即可。 4.4.3 运输设计 设计要求现场应配备一辆工具车作为矿山对外联络、运送材料及紧急状 态时用车。其余运输任务均可委托社会运输车辆承运。本次设计不考虑其余 运输设备、运输组织机构和定员（但要求矿山所用车辆应符合有关规范要求， 载重量为 5t 左右、车宽不大于 2.5m 矿用自卸车）。 4.5 防治水方案防治水方案 矿体位于地表浅部，在当地侵蚀基准面之上，采坑充水主要补给来源为 大气降水。本矿位于半山腰，大气降雨汇水会冲刷采场边坡及工作面，因此 矿山应在采场东侧、局部地段砌筑截水沟排水。采场内排水，则要求各工作 平台横断面向山坡方向保持适当的排水坡度以便自然排泄，采场的各平台应 设置水沟，将大气降水引出采场。矿山道路旁也应设置水沟。 5 矿山开采矿山开采 5.1 设计开采范围的确定设计开采范围的确定 本矿区为整合矿区，本次设计开采对象为整合矿区内的制碱用灰岩矿， 最低开采标高为+460m，最高开采标高为+548.7m，开采最低标高位于当地最 低侵蚀基准面433.8m之上。设计的露天采场均在申请采矿证范围1、2、3、4 等4个拐点范围内。具体范围北侧至矿界拐点14， （因矿山北侧有石下村民 宅，按采场200m确定爆破安全警戒线范围，设长260m，宽046m，面积 5980m2为禁采区，以确保矿山安全生产） ，东侧至矿界拐点12，南侧至矿界 拐点23，西侧至矿界拐点34。整合后的矿区0.1088 km2，本次设计露天开 采境界范围面积为0.1013km2。 5.2 作业制度、年产量及服务年限作业制度、年产量及服务年限 5.2.1 矿山工作制度 露天矿生产受到雨天、台风等不利因素的影响，矿山工作制度设计确定 采用连续周工作制，年工作天数为250天，每天1班生产，每班8小时。 5.2.2 矿山生产规模及服务年限 按闽国土资综2006135号，已建矿山最小开采规模石灰石矿露天开采 60万吨，本设计确定矿山生产规模为60万吨。则矿山生产服务年限： 21 844.01 96% 13.9 (1)60(1 3%) Qa T A 年(13年10个月) 式中：T矿山服务年限（a） Q设计露天开采矿量（万t） A年产量（万t） a回采率（设计取96%） 贫化率（设计取3%） 5.2.3 生产能力验证 （1）按经济因素验证生产能力 A=（Q）/T（1-e） =（844.0196%）/13.9（1-3%） =60.1（取60万t/a） 式中：A露天矿生产能力，万t/a； Q设计露天开采矿量，万t； T露天矿的生产服务年限，a； 矿石回采率，%； e废石混入率，%。 （2）按可能布置的工作面验证生产能力 A=NnQ=2135=70万t/a 式中：A露天矿矿石年产量，万t/a； N一个采矿台阶可布置的挖掘机台数； Q挖掘机生产能力，按1天1班制，1.6m3柴油反铲35万t/a。 n同时工作的采矿台阶数 a、先求N N=L/L0=260/100=2.6（取2台） L一个台段的工作线长度，m； L0一台挖掘机占用的工作线长度，m。 b、小型露天矿一般只在1个台阶上进行采矿，故本次设计取n=1。 通过上述计算验证，矿山年生产能力60万t是可以实现的。 5.3 采剥工作采剥工作 5.3.1 开采顺序和第一开采水平 露天开采总体为自上而下台阶式开采顺序。根据矿山地形、分层矿量等， 设计矿山第一开采水平为540m标高。 5.3.2 剥离 本矿剥离主要是残坡积层，由粘土、亚粘土夹石碎块组成，属松散软弱 岩组，剥离时可由挖掘机直接铲后装入汽车，少量零星剥离物亦可先由人工 堆积后再由机械集中铲装，并由自卸车运到排土场排弃。 5.3.3 生产台段高度及工作线布置 矿山拟采用机械开采，考虑矿体覆盖层薄，浮土层约平均为1-2.0m，设 计选取正常生产台段高度为10m。 根据矿山地形地质情况及开采生产需要，开采工作线基本上沿山坡等高 线布置，采场工作面由地表往山体推进。 详见“矿山总平面布置及开拓运输系统图” 。 5.3.4 采矿工艺 采矿工艺流程：剥离潜孔钻穿孔中深孔爆破铲装汽车 外运。 5.3.5采剥要素 根据本次设计所选定的采矿工艺及现场有关情况，确定本矿的生 产采 剥要素如下： 作业台段高度 10m 作业台段坡面角 75 台段最小工作平台宽度 40m 台段最小工作线长度 60m 根据本矿确定的矿山生产采剥要素，本次设计回采率为96%，贫化率为 3%，符合闽国土资综【2008】334号文规定的要求，为了达到要求，矿山应 按采场最终边坡要素进行规范、有序地开采。 23 5.3.6 爆破 从技术进步和提高生产效率出发，设计采用中深孔爆破作业，其爆破作 业采用多排孔微差爆破，本设计中深孔爆破作业主要技术参数如下： 凿岩孔径 80130 mm； 最小抵抗线 2.53.5m； 炮孔深度 10.811.2m 炮孔倾角 75 炮孔间距 34m； 炮孔排距 2.33m； 单位炸药消耗量 0.400.45kg/m3 矿区北侧有民宅，矿山应采用控制爆破，爆破方向应朝南侧，以确保安 全。 5.4 主要开采设备主要开采设备 根据矿山现场实际情况，设计确定主要开采设备如下： （1）轮式装载机（ZL-50） 1台 （2）液压挖掘机（CE420-6） 2台 （3）KQY90型潜孔钻机及配套空压机 1台 6 6 辅助设施辅助设施 6.1 总图运输总图运输 6.1.1 矿区总图布置 矿山的工业场地设计在采场东南侧公路旁，布置有维修车间、材料库等。 矿山的炸药库由公安部门统一安排，另行设计建设，不属于本次设计内容。 6.1.2 道路运输 矿山内部运输道路具体布设见4.4.2 “道路设计” 章节。 新修筑上山道路及原上山道路整改后应能满足三级露天矿山道路的技术 规范要求。 6.1.3 排土场 根据业主提供的地质报告相关资料，经估算矿山剥离量为16.1万m3。因 业主提供的地形图的图幅有限，矿区周边无场地堆置。设计要求矿山业主在 矿区外围另找排土场堆置，其容量应满足剥离物堆置。排土场上部设置截水 沟，下游要建拦截坝，以防止雨水冲刷，造成泥石流，影响下游环境。 6.2 给水、供电给水、供电 矿山用水主要为采场凿岩机用水（使用水压为0.5MP ）及采场防尘喷洒 用水和消防用水，日用水量约60m3。因受地形局限，本次设计要求在采场北 侧上方530m标高处设置100m3高位水池1座，水源直接引取矿山北西侧沟谷水， 25 在沟谷中设置集水池，并用内燃式水泵抽至高位水池。采场标高530m以上的 供水，采用移动式水箱，由标高530m处的高位水池泵送至移动式水箱。高位 水池至采场采用25mm镀锌水管再转接PVC软管至各开采平台用水设备。 矿山原采用内燃式供电，本设计露天开采为白天作业，可继续采用内燃 式设备，故矿山不设供电系统，以减少投资。 6.3 通讯通讯 由于矿山工作环境的特殊性，为了确保通讯可靠，设计要求矿山现场值 班室应配置与外界联系的通讯设备，以便内外联系。 7 7 环境保护与水土保持环境保护与水土保持 7.1 环境保护环境保护 7.1.1 项目概况及周边环境现状 石下矿区（整合）设计开采制碱用石灰岩矿60万t/a，采用露天自上而下 台阶式开采方式，公路开拓汽车运输方案。矿山北侧200m外有石下村民居。 矿山开采过程中产生的粉尘、噪声、废石等将对环境造成影响。本次设计在 排土场的选择、采矿方法、 “三废”治理措施及水土保持等方面严格执行“三 同时” 。切实保证对矿区周围环境的影响降到最小。 7.1.2 主要污染源和主要污染物 （1）粉尘 露天开采爆破、铲装、运输作业会产生粉尘，爆破时还会产生含 CO、NOX废气。 （2）废碴（石） 基建期间的剥离废石及生产中采矿废石量约为16.1万m3。 （3）废水 主要为凿岩机用水、作业面洒水、空压机用水，工业用水较小。 （4）噪声 主要来自采矿的凿岩机、空压机、装载机、运输作业，噪声声级值为 25110Db（A） 。 7.1.3 资源开发可能引起的生态变化 （1）水土流失引起的生态变化（主要是地表基建） 。 修建矿山的运输道路及高位水池等地面工程，会引起水土流失，但工程 量不大。因此通过加强施工管理，科学安排，预计对周围生态环境影响很小。 （2）矿山开发对区内生态系统可能产生的影响 矿山为露天开采，工程占地面积较小，且不占农田、林地。所以工程不 会影响矿区树种结构的变化。 （3）矿山开发对周围自然景观的影响 采矿废石集中存放于排土场内，废石在服务期满后覆土植被，不会对周 围环境造成不良影响。 7.2 环保评价采用的标准环保评价采用的标准 7.2.1 环境质量标准 （1） 地表水环境质量标准 （GB3838-88） ； （2） 农田灌溉水质标准 （GB5084-92） ； （3） 土壤环境质量标准 （GB15618-95） ； 7.2.2 污染物排放标准 （1） 污水综合排放标准 （GB8978-96） ； （2） 大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996） ； （3） 危险废物鉴别标准 （GB5085.1-3-96） 。 7.3 “三废三废”治理及环保措施治理及环保措施 7.3.1 粉尘的防治措施 为了防治露天采场粉尘飞扬，采场及道路采用洒水、喷雾、以降低粉尘 的影响。 7.3.2 废渣的防治措施 矿山剥离量为16.1万m3，废石集中排放于废石场，以便集中管理。本次 设计的排土场上游设置截洪沟和下游的拦截坝，防止雨水冲刷废石，从而不 27 造成污染。 7.3.3 噪声治理措施 在满足生产工艺的前提下，尽量选用噪声低的设备，对噪声较大的设备 在订货时应同时提出消声要求。在空压机、风机等噪声较大的位置应设置隔 声操作间，并设减震基础。 7.3.4 土地复垦 矿山建设过程中，废石的堆置将破坏地表植被，服务期满后，设计采取 必要的工程措施及植被复垦，进行绿化，以便恢复自然景观和防止水土流失。 7.3.5 环境管理与监测 （1）环境管理机构设置 矿山拟设置环境管理和环境监测机构，定员2人，其中管理人员兼技术人 员1人，监测采样分析人员1人。环境监测化验工作与矿山化验室工作合并进 行，以精简人员和减少设备投资。 （2）环境监测布点及监测内容 环境监测是搞好环境管理，促进污染治理设施正常进行的保障。通过定 期环境监测可以了解区域的环境质量状况，及时发现问题、解决问题。 根据矿山开采水土流失的特点及水土流失的严重程度，监测重点地段为 排土场及下游地段，矿山周边下游区域。监测项目：影响水土流失的主要因 子监测；水土流失量监测；水土流失灾害监测；水土保持效益监测。 7.4 环境保护投资环境保护投资 环境保护投资包括废石处理设施、废水处理设施、水土流失防止设施、 噪声控制、矿区绿化和监测设备。 7.5 水土保持措施水土保持措施 7.5.1 排土场水土保持措施 （1）截排水措施 为了防止排土场及堆浸渣场外降水冲刷排土场坡体，产生水土流失，在 排土场及堆浸渣场上游和周边修建截排水沟等防洪设施。 （2）植被措施和土地复垦 完成的排土场及堆浸渣场堆体上进行覆土造林、种草，并选择当地根系 发达生命力强的草种、树种，进行绿化和护坡，恢复土地功能，尽快恢复植 被，保持水土。 7.5.2 采矿场水土保持措施 露天开采过程中，有可能产生采矿边坡失稳情况。因此，采矿中对失稳 边坡应采取工程和生物防治措施： （1）进行露采边坡的稳定性分析研究，建立可操作性强、简便易性的边 坡观测系统，进行长期观察。 （2）对露采边坡以及存在失稳边坡地段，实施工程和植物护坡措施，以 及对采矿形成的边坡及时进行土地再造工程，并结合当地区域的种植特点和 经济作物条件，营造和恢复当地的绿色植被。 （3）采矿边坡形成后，即根据露天采场地形条件设置排水沟，将汇水有 序地引入矿山排水系统中，减少降水对坡面的冲刷。 29 8 8 劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生 8.1 劳动安全劳动安全 8.1.1 概述 安全工作是矿山长期管理工作的重点，矿山开采不安全因素较多，因此 必须加强安全管理工作。 设计要求生产中应严格执行矿山安全法及金属非金属矿山安全规 程等国家及地方政府颁布的有关法律、法规，树立“安全第一，预防为主， 综合治理”的思想。遵循“采剥并举、剥离先行”的开采基本原则，自上而 下，分成水平台阶规范化开采。确保矿山生产的安全、正常进行。 在生产中存在有：开拓运输、采矿、边坡（工作面）管理、废弃物排放、 机械安全、防治水等作业环节安全隐患。上述的安全隐患在生产中应及时解 决，并按规程处理，以消除隐患。 8.1.2 开拓运输 运输作业应按运输的有关安全规定执行。设计采用公路开拓汽车运输方 式，上山道路最大纵坡 9%，泥结碎石路面。高路堤及地形险峻路段设置墙式 护栏；下坡尽头处采用大曲率半径弯道，并在弯道外侧设置挡车堆；同时在 弯道及陡坡处设置醒目标志，对司机要求严格按照操作规程驾驶，中速行车。 8.1.3 爆破 爆破作业应严格遵守爆破安全规程（GB6722-2003）及有关规定， 确保作业安全。建立专门的爆破作业组织，设爆破工作领导人、爆破工程技 术人员、爆破员和爆破器材管理人员。矿山中深孔爆破应按采场下坡方向 300m，其余周边按 200m 确定。采场根底、边缘三角体浅眼小爆破安全警戒 线应按采场下坡方向 450m，其他采场周边按 300m 确定。矿山爆破作业时其 所有人员均应撤至安全地带。 矿区北侧有民宅，矿山应采用控制爆破，爆破方向应朝南侧，以确保安 全。 矿山在爆破时应做好警戒工作，在确定爆破危险区内没有任何闲杂人员 和车辆后方可进行爆破，必须在矿山道路爆破警戒线处设置警报器，爆破警 戒应严格按有关规定执行。在工作现场发现瞎炮和残炮时，应立即报告安全 监炮员或管理人员，由爆破人员进行处理，其他人员不得擅自处理。采矿场 应设置避炮棚以满足现场人员在矿山爆破作业时就近躲避。禁止在雷雨天、 夜间和雾天进行爆破作业。 每次爆破后，应当对坡面进行安全检查，发现工作面有裂痕，或者在坡 面上有浮石、危石和伞檐体可能塌落时，相关人员应当立即撤离至安全地点， 并采取可靠、安全的预防措施。同时每次爆破后，应对边坡进行安全检查， 发现有边坡裂痕，或者滑坡及边坡可能崩落，或坡面上有浮石、危石时，必 须禁止道路上人员或车辆通行，并采取可靠、安全的预防措施。 矿山贮存爆破器材的场所必须经过政府主管部门审批，应符合国家有关 规定，爆破器材的保管及使用人员必须持证上岗，按章办事，专人保管，专 人使用，确保安全。 8.1.4 采矿 （1）任何进采矿场人员，都必须佩带安全帽。在距地面超过 2m 或坡度 31 超过 30的台阶坡面上作业的人员，必须使用安全绳。安全绳应拴在牢固地 点，其安全系数不得小于 5，尾绳长度不得大于 1m。禁止两人同时使用一条 安全绳。 （2）挖掘机必须在距离台阶边缘 5m 之外作业，严禁挖掘机后退开往平 台边缘。挖掘机作业时，发现悬浮块或崩塌征兆，应立即停止作业，并将设 备开至安全地带。 （3）装车时铲斗不应压碰汽车车帮，铲斗卸矿高度应不超过 0.5m，以 免震伤司机，砸坏车辆，不应用挖掘机铲斗处理粘厢车辆。 （4）挖掘机工作时，其平衡装置外型的垂直投影到阶段坡度的水平距离， 应不小于 1m。 （5）挖掘机必须在作业平台的稳定范围内行走，挖掘机上、下坡时，驱 动轴应始终处于下坡方向，铲斗要空载时，应下放与地面保持适当距离，悬 臂轴线应与行进方向一致。 （6）作业人员在挖掘机、装载机装载运输时，应当严格遵守装载、运输 安全规程的规定。严禁铲斗下、驾驶室外侧、车斗内站人，严禁超载运输， 禁止铲斗超过运载位置高速运行，严禁急转弯，行驶中严禁人员跳上跳下， 转弯时须减速。严禁人机带病作业。 （7）挖掘机或装载机在高料堆作业时，应有人监护。最高时速不准大于 10km/h，并注意下方安全。 （8）挖掘机或装载机卸载物料时，应注意保持物料重心的平衡，也不允 许大块物料伸出车帮之外。 （9）装载机在高料堆作业时，应有人监护。最高时速不准大于 10km/h，并注意下方安全。 （10）装载机卸物料时，应保持物料重心的平衡，也不允许大块物料伸 出车帮之外。 （11）挖掘机、装载机作业时爬坡坡度应控制 25 度之内。 （12）在 6 级以上大风和大雪、大雨等恶劣天气应停止采场内的开采及 相关作业。 （13）禁止在台阶工作平盘边缘堆放矿岩或物件；禁止重型设备在距平 盘边缘小于 2 米的地段内停放和工作。 （14）矿山应当修建安全的行人上山道路，作业人员不得站在危石、浮 石上及悬空作业；在人工装运作业时，应当有专人监视，防止坡面落石。严 禁在同一坡面上下双层或者多层同时作业。 （15）车辆在矿区道路上宜中速行驶，急弯、陡坡、危险地段应限速行 驶，养路地段应减速通过。急转弯处严禁超车。 （16）雾天和烟尘弥漫影响能见度时，应开亮车前黄灯与标志灯，并靠 右侧减速行驶，前后车间距不得小于 30m。视距不足 20m 时，应靠右暂停行 驶，并不得熄灭车前、车后的警示灯。 （17）山坡填方的弯道、坡度较大的填方地段以及高堤路基路段外侧应 设置护拦、挡车墙等。 （18）装车时，禁止检查、维护车辆；驾驶员不得离开驾驶室，不得将 头和手臂伸出驾驶室外。 （19）卸矿平台要有足够的调车宽度。卸矿地点必须设置牢固可靠的挡 车设施，并设专人指挥。挡车设施的高度不得小于该卸矿点各种运输车辆最 大轮胎直径的五分之二。 （20）拆卸车轮和轮胎充气，要先检查车轮压条和钢圈完好情况，如有 缺损，应先放气后拆卸。在举升的车斗下检修时，必须采取可靠的安全措施。 （21）禁止采用溜车方式发动车辆，下坡行驶严禁空档滑行。在坡道上 停车时，司机不能离开，必须使用停车制动并采取安全措施。 33 8.1.5 边坡管理 应建立边坡管理和检查制度。 （1）作业前，必须对工作面进行安全检查。 （2）作业中要随时检查，若发现工作面有大块浮石、危石和其它危险物 体时，必须停止作业并迅速妥善处理。 （3）临近最终边坡的采掘作业，必须按设计确定的宽度预留安全平台； 要保持阶段的安全坡面角，不得超挖坡底。 （4）对运输和行人的非工作帮，应定期进行安全稳定性检查，及时清理 平台上疏松岩土和坡面上浮石，边帮裂隙有引起坍塌危险或出现滑坡征兆时， 应停止作业并及时处理。 （5）每月一次定期检查采场及排土场边坡稳定情况，每次台风及大雨过 后亦应及时检查采场及排土场边坡稳定情况，以及时发现险情，排除隐患。 采剥工作面禁止形成伞檐、根底和空洞。 （6）危险区域应当设置醒目的警示标志，严禁在危险区域内从事任何作 业，禁止任何人员在边坡底部休息和停留。 （7）应采取措施防止地表水渗入边帮岩体的弱层裂隙或直接冲刷边坡， 边帮岩体有含水层时，应采取疏干措施。 8.1.6 废石排土场管理 （1）设计要求应在排土场下部周界设立警戒牌，严禁无关人员行走及逗 留。 （2）排土场上部道路的路边沟应随时保持畅通，排土场下部应设置