苦水沟水泥配料用粘土矿矿产资源开发方案

景泰县墩墩矿业有限公司苦水沟粘土矿矿产资源开发利用方案~市场分析一、市场供求1、矿产品现状及加工利用趋势本矿为粘土矿生产矿山，主要生产水泥配料粘土矿。粘土是一种低附加值的矿产品，其用途十分广泛，其产品可以直接用于水泥企业配料使用，作为水泥厂生产水泥作铝质校正原料，也可作为生产粘土砖配料；由于该粘土矿局部含炭质较高，具有一定的发热量，作为生产蜂窝煤配料。其化学成分符合工业指标要求，有害元素含量低于工业指标允许值。另外，细度非常好的粘土还可作为钻井造浆、渠道防渗原料等。本矿赋存粘土经检测和试用，品质满足水泥用配料用途。2、市场需求根据市场调研，白银市境内规模以上水泥生产企业主要有4家，分别是中材甘肃（白银）水泥有限责任公司，规模为200万吨/年；甘肃白银市王岘水泥有限公司，规模140万吨/年；甘肃寿鹿山水泥有限责任公司，规模100万吨/年；靖远新力水泥有限公司，规模60万吨/年；同时砖瓦企业较多。随着近年来城市化建设，棚户区改造，乡村公路建设及相关企业、项目落地及改造，水泥的需求量稳步增加，对粘土矿的需求量稳步增加。3、市场供给景泰县境内主要生产粘土矿的企业有景泰县寺滩乡朱家圈粘土矿、景泰县福禄水水泥配料用粘土矿及景泰县墩墩矿业有限公司苦水沟水泥配料用粘土矿，规模均在5万吨/年左右。估相对白银市水泥生产对粘土矿的需求，粘土矿市场前景较好。二、矿产品价格分析1、产品价格现状粘土作为水泥、砖瓦、陶瓷配料用，其附加值较低，故粘土矿市场价格也相对较低。由于不同性质及用途的粘土其市场价格相差较大，如供应陶瓷高温瓷土陶瓷原料1600.00元，供应陶瓷粘土、陶瓷高岭土500.00元、镁质粘土镁质土瓷土35.00元。根据市场调研，白银地区水泥配料用粘土价格一般在30~40元之间。2、矿产品价格稳定性及变化趋势水泥配料用粘土价格主要取决于矿山开采成本，而矿山开采成本中的人工费用、机械租赁费、运输费用是造成粘土市场价格波动的主要因素，受市场经济景气因素影响也较大。根据调查，随着国家经济调整，基础建设项目逐步呈上升趋势，白银地区水泥市场价格的总体变化趋势稳中有升，保证了粘土矿价格随水泥价格稳中有升。3、矿产品开采成本分析粘土矿山的开采成本主要由人工工资、挖掘设备铲装费用（主要是柴油消耗）、运输费用（取决于运距）、资源税等构成，另外，开采量的大小也是决定开采成本的重要因素，一般开采量越大，开采成本越低。经调查，白银地区小型粘土矿山的年开采量均小于10万吨，开采成本一般在20元/吨左右。矿产资源概况一、矿区总体概况1、矿区总体规划情况矿山始建于2006年9月，初期开采矿种为建筑用砂石，该矿开采过程中，发现粘土矿资源，为了依法合理利用资源，矿山向景泰县国土资源局提出了增加开采矿种申请，景泰县依法申报市局并办理登记手续。白银市国土资源局2014年4月重新换发发采矿许可证证号：C6204232011067230113730，有效期自2014年4月1日至2022年11月19日。矿权范围由以下6个拐点圈定(1980西安坐标系)，面积为0.4243km2。矿区内及周围无其他矿山及工业企业。2、矿区矿产资源概况根据《储量核实报告》，矿区内主要矿产资源为粘土矿。其他有益矿产有煤炭和石灰岩。矿区内发现两层高炭质泥岩，其厚度分别为0.30m和0.40m，煤线两层，厚度一般在0.05m-0.15m之间，根据《煤、泥炭地质勘查规范》（DZT0215-2002）的相关指标规定，此煤线不能圈定为工业矿体，不具有工业开采价值。石灰岩与矿体有共生，在二叠系下统太原组（P1t）的下段，该石灰岩纯度不高、品位太低，呈透镜体状产出，没有实际利用价值。3、该设计与矿区总体开发关系本次设计是在《景泰县墩墩矿业有限公司苦水沟水泥配料用粘土矿资源储量核实报告（截止2017年12月31日）》（甘肃煤田地质局一三三队，2018年3月31日）基础上完成。由于本次《储量核实报告》对原采矿证划定开采范围开采深度进行调整后对资源量进行了核实，原采矿证划定开采深度标高1595~1565m，本次资源量核实垂直标高为1595~1530m。估本次设计是在现有开采现状基础上，原平面开采范围内进行，在垂直范围内进行了延伸。开采方式及开采工艺未变。二、矿山资源概况1、区域地质概况（1）地层本区地层区划属祁连地层区武威—中宁小区，地层自新到老见下表（表3-1）：表3-1区域地层简表地层名称厚度(米)接触关系岩性描述及特征界系统群和组新生界第四系(Q)全新统(Q4)40不整合砂、亚砂土及砾石层。上更新统(Q3)112不整合黄土夹砾石层。新近系(N)上新统临夏组(N2l)＞927不整合桔红色砂质泥岩、砂砾岩夹砂岩，底部为砾岩。中生界三叠系(T)上统延长群（Ｔ3yn)＞860整合岩性为浅灰绿色砂岩、粉砂岩、页岩，中上部夹黑色炭质泥岩及煤线。中下统(Ｔ1-2)840假整合岩性为灰白色中粗粒砂岩、含粒粗粒砂岩，偶夹砂质泥岩。上古生界二叠系(P)上统窑沟群(P3yg)＞170整合褐红等杂色砂岩与粉砂岩、泥岩互层，底部为砾岩。中统大黄沟群(P2dh)241假整合灰绿等杂色砂岩、含砾砂岩、砂砾岩夹粉砂岩及泥岩，底部为砾岩。下统太原组(P1t)355整合灰黑色泥岩、灰白色砂岩及煤夹灰岩薄层。石炭系(C)上统羊虎沟群(C2y)250整合灰黑色砂质泥岩、泥岩及灰白色石英砂岩及薄煤层。下统臭牛沟组(C1c)45-127假整合灰色厚层石灰岩夹石英砂岩，夹页岩及石灰岩。前黑山组(C1q)52-263假整合灰、褐灰、灰白、浅紫红色砂岩、粉砂岩、泥岩与灰黑色石灰岩互层，夹多层石膏。泥盆系(D)上统沙流水群(D3sh)＞100不整合上部为紫红、浅紫红色长石石英砂岩、钙质石英砂岩夹页岩及泥质粉砂岩，下部为紫色、浅绿灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。中下统雪山群((D1-2xs)＞2200不整合紫红色粉砂岩、石英细砂岩、砾岩夹灰绿色钙质砂岩。下古生界寒武系(∈)中统香山群(∈2xn)＞4720板岩或千枚岩夹灰岩、硅质岩，含三叶虫、腕足类化石。（2）构造区域构造位置位于祁连山－北秦岭构造带。习惯上按沿肃北－兰州一线划分成北祁连、南祁连两个坳陷和中祁连隆起三个次级构造单元。勘查区位于北祁连坳陷带（Ⅱ21）的东南部，其主体是晚古生代时北祁连褶皱带的边缘坳陷，后来又为中、新生界盆地叠加。区域范围内构造形态在沉积凹陷中呈复式褶皱。形成若干背向斜构造。区域构造方向NWW～SEE渐转为NW～SE向，见图3-1。图3-1区域地质构造（3）岩浆岩区内无岩浆岩活动。（4）矿产区域主要矿产是与中生-古生界沉积岩有关的沉积矿床和矿点，主要的矿种有石膏（如喜集水、阳凹山、寺滩、红柳泉、大尖沟和小营盘水等），煤（黑山、响水、寺滩、骆驼水等矿床和矿点）。金属矿种有沉积型铁矿点（响水、白茨水河的菱铁矿和赤铁矿点），金属矿种有猪嘴哑巴铜锌矿床、卫昌沟铜矿点、营盘水、大尖沟含铜砂岩矿点，响水、寺滩、白茨水菱铁矿和赤铁矿点。2、矿区地质概况（1）地层①第四系（Q）零星分布，覆于老地层之上。冲积层：分布于冲沟及古河床一带，厚1—3m，有的为泥沙胶结的岩层，有的为未经胶结的砾石及泥沙等沉积物。残积层：比较广泛地分布于基岩之上，厚0—1m，岩石为底部基岩碎屑。表土层：砂土及次生黄土，厚1—5m。～～～～～～～～不整合～～～～～～～～新近系：上新统临夏组（N2l）：本区未细分，在矿区西北部，十里沟以北，局部出露，不整合于石炭系及二迭系之上，岩性为砖红色砾岩与粘土岩，胶结松散。～～～～～～～～不整合～～～～～～～～②中生界上三迭统延长群（T3yn）：上部灰绿色砂页岩夹黑色页岩及薄层煤，其中产瑞蒂克期标准化石，同陕北延长群可对比，富含植物化石。中下部：岩性以紫红色、灰紫、灰白色砾状砂砾岩，成份以石英长石砾为主。本区出露仅为下部地层，向南及五佛寺一带出露较全。总厚700m以上。中下统（T1—2）：灰白色厚层砂岩、含锆石砂岩；下部及底部淡绿色厚层砂岩，含砾粗砂岩，厚900m。假整合③上古生界二叠系上统窑沟群（P3yg）岩性为厚层状紫红色石英砂岩及粉砂岩组成，泥质胶结较疏松夹少许青灰色砂岩。分布于矿区中部，厚150～200米。二叠系中统大黄沟群（P2dh）中上部为薄层状灰绿色中粒至粗粒砂岩、夹薄层紫红色页岩，局部含杂色砾岩。中下部为薄层状灰绿色砂岩及紫红色砂岩页岩互层。下部为黄绿色砂岩及页岩互层。本统的底部有一层黄绿色铁质砂岩与太原组分界，其颗粒呈滚圆状或鲕状结构，矿物石英为主。厚度190～400米，平均260m。二叠系下统太原组（P1t）分布于矿区中，沿大黄沟群周边初露，为本区域含煤地层，岩性主要为灰黑色粉砂岩、泥岩，浅灰、灰色及灰白色砂岩、页岩及煤层组成。底部紫色、棕色铁质石英砾岩。根据钻探与实测剖面资料，厚度124～155米，平均厚度134.5米。假整合上石炭统羊虎沟组（C2y）分布于矿区之中，沿臭牛沟组上部均有出露。上部黑色页岩，夹有较多的菱铁矿结核，中上部以页岩为主，夹数层石灰岩，灰岩不稳定。本层中灰岩及页岩含植物化石。底部为灰白色石英砾岩，厚约2m。地层厚度由西向东逐渐变薄，在大拉牌至红山里一带厚260～270m，在拉牌水一带厚70m，至长滩岘尚不足50m，平均厚度158.8m。下石炭统臭牛沟组（C1c）为浅海～滨海相沉积的灰岩、生物灰岩、页岩、铁质或钙质砂岩，夹铁锰质透镜体、粘土岩，偶夹劣质薄煤，底部常有灰白色砂岩或砂砾岩，含丰富的动物化石。厚38～291米。假整合下石炭统前黑山组（C1q）为滨海、泻湖～浅海相、内陆湖沼相沉积，分三段：下段：以褐灰色、黄褐色、橘黄，橘红色为主，局部显紫红色。由砾岩、石英粗砂岩，中部向上渐变为泥钙质粉砂岩夹薄层状、似层状或疙瘩状灰岩组成。厚度0～38.0m。中段：以灰岩为主，偶夹泥钙质页岩、白云质灰岩及钙质粉砂岩。厚度25～34m。上段：颜色以灰褐色为主，由石英砂岩、钙质粉砂岩，粉砂质页岩，下部夹灰岩组成。厚度35～55m。（2）构造特征矿区位于加里东构造层主要断层有：①陈家沟东逆断层：走向310°，倾角50～65°，长18km，断距900m,上盘地层主要为C1q-T，下盘地层为C1q-T，具十余米的破碎带、硅化现象，使两侧岩层发生错移。②红山南平移断层：走向310°，长4km，断距800m,上盘地层主要为D3sh-T，下盘地层为D3sh-T，具十余米的破碎带、硅化现象，使两侧岩层发生错移。（3）矿床地质①矿体特征矿体规模及产状：粘土岩矿层位于下二叠系下统太原组（P1t）中上段，粘土岩矿层共2层，矿层呈单斜状产出，全区分布稳定，分布范围较广，均达到可采，是本矿区主要开采矿层。矿体呈层状及宽透镜体状分布，地表露头呈带状延伸，在矿权范围内走向为南东向，并延伸至矿权范围之外，矿权范围内延伸长度约700.00m，产状216°∠50°；第一层粘土矿层厚8.00-12.00m，平均总厚度为10.00m；第二层厚度约19.00-24.00m，平均总厚度为21.5m。在下二叠系下统太原组（P1t）下段零星分布的粘土岩矿层，矿体呈似层状及透镜体状分布，厚度达不到可采厚度，在本区不具开采价值。二叠系下统太原组（P1t）中上段岩性：由灰黑色、黑色的炭质泥岩、粘土岩、粉砂岩及灰白色砂岩组成；主要以灰黑色、黑色的泥质、砂泥质的粘土岩及灰白色砂岩为主，夹粉砂岩薄层，薄层状及中厚层状。两层粘土岩矿以黑土硬质产出，物理性质相似，有较强的可塑性，化浆后流动性较好，化学成份相近。矿层顶部均为厚层状及巨厚层状的灰白色、灰色的中粒砂岩、含砾粗粒砂岩，厚度均大于15.00m，为粘土岩矿层的直接顶板；底板均以灰色、灰黑色砂泥质胶结的粉砂岩构成，含砂量较大，可塑性弱，厚度一般在2.00m-12.00m之间。本区粘土矿属沉积型矿床，其产状与围岩关系基本一致,因此，粘土岩矿层在纵向和横向上分布稳定，厚度变化不大。②围岩、夹石粘土岩矿体产自二叠系下统太原组（P1t）中上段，属于海陆交互相沉积矿床，顶板（围岩）为灰色、灰白色的砾岩及砂岩，与矿层呈平行整合接触，层面平直，局部有小的波状起伏。矿层与围岩整合接触，矿层产状稳定，与上部围岩的接触界线分明。矿层中的夹层亦为灰色粉砂岩及灰、灰白色的细粒砂岩，其产状与矿层一致，呈薄层状、条带状或透镜状产出，粘土岩矿石较为围岩松软，颜色上与围岩极不相同，因此凭肉眼极易与矿石分开。底板（围岩）为灰色的粉砂岩，岩石较致密，呈层状产出，比粘土岩矿石较硬，含砂量高，与矿层平整接触，产状很稳定，亦易与矿层相区别，因此，矿体的顶底板围岩及夹层均易与矿层分开，采矿时不易混淆。③矿石质量a.矿物种类与成分在地表露头采集样品两件，钻孔未进行采样。经西北矿冶研究院化验，光谱全分析检测结果整理如下：（a）主要矿石矿物：高岭石50%—80%，水云母13%—40%，赤铁矿＋电气石＋方解石＜10%，偶有水铝石及石英。烧失量14.42%—14.82%,耐火度1670℃—1690℃。其粘土岩为泥质结构，层状构造，裂隙、节理均发育。（b）主要化学成份：Al2O3：28.19－29.18%,；TiO2：1.38－1.74%；SiO2：49.12-46.08%；Fe2O3：6.76－5.33%。b.矿石类别及品级根据《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》（DZ/T0213—2002）水泥配料用粘土矿石化学成分一般要求：一类硅酸率（SiO2/Al2O3+）≥3-4；铝氧率(Al2O3/Fe2O3)=1.5-3.5；二类硅酸率（SiO2/Al2O3+Fe2O3）=2～＜3；铝氧率(Al2O3/Fe2O3)不限。在本矿权范围，本次检验粘土岩矿主要有用组分Al2O3含量一般都在28%以上；其中TiO2的平均含量1.56%；硅酸率（SM）基本为1.89～2.2，铝氧率（AM）4.17～5.47，MgO：0.40-0.76%≤3%，K2O＋Na2O：1.48+2.11≤4%，精矿淘洗率39%；由以上组分含量及结合以往年报资料，矿石品质类别基本可达Ⅱ类级品的标准。3、矿床开采技术条件（1）水文地质条件本区属黄河水系。地下水的补给来源主要是大气降水，降水通过垂直渗补给第四系沟谷各地下水和基岩裂隙地下水。本区属大陆性干旱气候、雨量少，而蒸发量又特别大，干旱的气候条件造成补给极其有限。矿区侵蚀基准面标高为1607m。1）岩层含水性区内有4层含水层，分述如下：①第四系冲洪积层松散岩类潜水含水层（Ⅰ）：本层含水性比较弱，补给主要为来源为大气降水，含水层厚度1.50～5.0m，一般厚3m左右。潜水位埋藏深度0.5～5.0m，一般1.5m左右。主要由粗、中砂及砾石层组成。砾石成分以长石、石英、砂岩、变质岩等为主，磨圆度较差，呈次棱角状；粒度变化在平面上为上游粗、下游细；在垂直方向上为上细下粗，孔隙度约为30%。水位自上游到下游由深变浅，且随季节变化而变化，一般8月至10月水位较浅，12月至次年4月水位较深，水位变化幅度0.5米左右。潜水流向大体与地形坡降一致。②中下三迭统（T1－2）孔隙裂隙含水层（Ⅱ）；③下二叠统太原组（P1ty）孔隙裂隙含水层（Ⅲ）：无稳定隔水层，划为一组含水层，地下水赋存于砂岩及裂隙中。④中下石炭统孔隙裂隙含水层（Ⅳ）。Ⅰ含水层透水性强，为富水性较弱的含水层。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水层透水性较差，补给来源有限，均为含水性弱～极弱的含水层。2）地下水的补给、经流及排泄本区含水层地下水的主要补给来源是大气降水，降水通过地表垂直渗补给第四系松散岩类孔隙潜水含水层和基岩裂隙水潜水含水层。在一些地形切割强烈的或基岩裸露地段，枯水季节基岩裂隙潜水含水层中的地下水亦可侧向补给沟谷底部的第四系松散岩类孔隙潜水含水层。地下水迳流方向，与地表坡降及迳流方向基本一致，汇入大沙河后，往东北方向以潜流或迳流（洪水）方式汇入景泰盆地。3）矿床充水因素初步分析由于基岩的裂隙不发育，第四系孔隙潜水含水层和基岩裂隙含水层之间的水力联系十分微弱，加之其含水性也很微弱因此对矿床充水基本无影响。下二叠统太原组（P1t）孔隙裂隙含水层（Ⅲ）是矿层的直接或间接顶、底板，露天采坑形成后，通过裂隙下渗侧向补给，或天然降水直接补给露天矿场，使矿床充水，但充水量很小，对矿床充水影响也很小。矿区位于腾格里沙漠的南缘，降水量稀少，地处干旱地带，全年平均降水量仅190mm左右，为蒸发量3400mm的1/18。矿区及其附近地表无河流和湖泊，沟谷终年干涸，遇大暴雨和特大暴雨引发泥石流和山洪暴发的可能性很小，但由于矿区位于河道处，有时偶降大暴雨对矿区生产有一定影响。因此，在矿权东北部修筑了防汛坝提，全长约500m，坝高约6m，顶部宽6m，呈梯形状，使排洪通道畅通。综上所述，矿区水文地质条件属于简单型。（2）工程地质①粘土岩矿层顶板及其稳固性粘土岩矿层顶板及其稳固性：粘土岩一般在钙质砂岩或泥灰岩的下部，矿层顶板裂隙不发育，力学试验普氏系数大于6，单轴饱和抗压强度600～1142kg/cm2，抗剪强度300kg/cm2，为稳固性较好的顶板。②粘土岩矿层底板及其稳固性粘土岩矿底板及其稳固性：底板岩性为粉砂岩及细砂岩，普氏系数4～7，无膨胀性，较稳固。本粘土岩矿地层倾角较大，覆盖层较薄，适于露天开采，不存在顶板垮落需要支护的问题，顶底板的管理工作简单。综上所述，矿权内工程地质条件为简单类型。（3）环境地质条件粘土岩矿床本身不含有害物质，也没有有害气聚集、储藏的地质条件，采矿作业或由此引发环境污染的可能性不大。矿区地表大部分地段第四系冲积层覆盖，人烟比较稀少，地表植被覆盖率低。造成环境破坏的因素主要是矿渣的堆放，目前，矿渣集中堆放在矿权的东北部位，部分进行分步分区块实施回填。粘土岩矿开采在地表，地温对矿山作业无影响。粘土岩矿属于小型矿井开采，采矿不会引起大面积的地表塌陷和地表裂缝，区内无耕地和天然草场，采矿作业对农业生产和自然环境影响甚小。但在矿床开采过程中，会产生一定量的废渣，废渣对置、排放不合理时，雨季时，雨季尤其是较强的的降水后有可能产生泥石流等，对周围环境造成污染、破坏。故在矿床开采过程中，要加强环境保护措施，尽量保护植被，防止水土流失。矿山地质环境应按《环境保护法》的要求执行，编制环境保护措施及地质灾害防治预案。做到谁破坏，谁治理的原则。矿山通过多年开采，未发生过垮帮、边坡失稳等地质灾害，也未发生过采场涌水、突水事故，只有在雨季有较强的降水时，采场内有少量涌水现象。矿床水文地质、工程地质条件均为简单类型，故矿床地质环境质量属良好类型。4、备案的资源储量情况根据关于《景泰墩墩矿业有限公司苦水沟水泥配料用粘土矿资源/储量核实报告》储量评审备案证明（市国土资函字【2018】79号，白银市国土资源局，2018年6月22日）文件备案资源量情况如下：（1）工业指标《储量核实报告》根据《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》（DZ/T0213—2002）水泥配料用粘土矿石化学成分一般要求：一类硅酸率（SiO2/Al2O3+）≥3-4；铝氧率(Al2O3/Fe2O3)=1.5-3.5；二类硅酸率（SiO2/Al2O3+Fe2O3）=2～＜3；铝氧率(Al2O3/Fe2O3)不限。露天开采夹石剔除厚度：岩石状矿一般4.00m，松软状况一般1.50m。采场最终边坡角：岩石状矿一般50°～60°，松软状矿一般45°。（2）资源量估算范围资源量估算平面范围为矿权范围，垂向估算水平标高为1595m-1530m，垂高65m，走向长度700m。（3）资源量估算结果根据《储量核实报告》（截至2017年12月31日）及备案证明，苦水沟粘土矿累计查明获得资源储量262.25万吨，其中保有资源储量232.14万吨，采动量为30.11万吨。资源储量估算见下汇总表3-2：表3-2粘土岩矿资源储量估算汇总表粘土岩编号总资源储量（万吨）保有资源储量（万吨）122b332333动用量合计122b332333合计第一层//73.86/73.86//73.8673.86第二层13.76/144.5230.11188.3913.76/144.52158.28合计13.76/218.3830.11262.2513.76/218.38232.14保有资源储量中，其中控制的经济基础储资源量（122b）13.76万吨，推断的内蕴经济的资源储量（333）218.38万吨；原采矿许可证采深范围（1595m-1565m）内保有资源储量为72.29万吨，控制的经济基础储资源量（122b）13.76万吨，推断的内蕴经济的资源储量（333）58.53万吨；矿权平面范围1565m-1530m水平内粘土岩资源量159.85万吨，为推断的内蕴经济的资源储量（333）。5、对储量核实报告的评述（1）核实勘查工作中地质测量方法及质量，地质钻探工作基本满足储量核实报告编制要求，勘查手段较为合理，矿床勘探类型划为第Ⅰ勘探类型较为准确。故《储量核实报告》基本满足编制开发利用方案的要求。（2）矿区未进行水文地质工程工作，矿区的水位埋深及单孔涌水量等水文资料欠缺；矿区未进行岩石力学研究。主要建设方案一、开采方案1、开采范围及设计可利用、采出资源量（1）开采范围的确定根据原采矿证划定的矿区范围及《储量核实报告》资源储量核实范围，本设计确定的开采平面范围为原采矿证划定的矿权范围，平面范围由6个拐点圈定(1980西安坐标系)，面积为0.4243km2，本设计确定的垂向开采范围为资源储量估算标高范围，垂向标高为1595m-1530m。（2）设计利用资源量粘土矿作为一种开采风险较小的地表出露矿种，根据目前矿体开采揭露情况、以及以往及本次储量核实地质工作程度、确定的勘探类型，通过本次《储量核实报告》探采对比，矿层的厚度、产状及形态与最近一次储量核实报告基本一致。参考相关矿山设计规范，122b类资源利用可信度系数取1.0，设计可利用资源量为13.76万吨，333类资源利用可信度系数取0.8，设计可利用资源量为174.704万吨。故本次设计可利用资源量为188.464万吨。（3）设计可采资源量及采出资源量根据设计方案，圈定的境界内可采资源量为1618897t，回采率设计为96%，则采出资源量为1554141.12t。2、建设规模及产品方案（1）建设规模矿山目前实际生产能力2~3×104t/a，根据业主对矿山生产规模的要求及市场需求，通过矿山生产能力计算及《设计规范》（GB-50771-2012）相应矿山规模对服务年限的要求，技术上可行的矿山生产能有3×104t/a和5×104t/a两种方案。两种方案技术经济比较见表4-1。通过表4-1可以看出，方案Ⅱ虽然增加了新增投资，但该方案年税后利润额高、矿山投资回收期较短，故本设计推荐方案Ⅱ，即建设规模5×104t/a。表4-1两种建设规模技术经济比较表序号项目单位规模方案方案Ⅰ方案Ⅱ3万t/a5万t/a1设计可采储量t161889716188972年生产规模万t/a353服务年限a54334年下降速度m/a1.21.975采矿损失率%446年产矿石量t357矿石售价元/t35358年总产值万元1051759新增基建投资万元03010基建期a00.311年总成本万元427012销售税金及附加万元11.6216.5513年利润总额万元6310514税后利润万元18.3833.4515投资回收期：静态a4.353.28设计推荐的生产规模满足国家规定的小型矿山最低服务年限的要求，所以，从矿山的开采技术，外部市场需求，矿山经济效益及矿山服务年限综合考虑，推荐的矿山生产规模是合理的。根据矿山发展规划及生产能力论证结果，景泰县墩墩矿业有限公司苦水沟粘土矿建设规模确定为5×104t/a。设计服务年限33年，其中，基建期0.5年，投产期0.5年，达产31年，减产期1年，工作制度200d/a。（2）产品方案苦水沟粘土矿属生产续建矿山，矿山现有产品方案为粘土原矿，根据本地区及周边市场需求，产品主要销往景泰县水泥厂及周边青海省、宁夏中卫市相关水泥生产企业作水泥配料用粘土。根据矿石成分及质量，采出矿石品质达到二类硅酸率指标要求，满足水泥企业生产配料用，故设计本产品方案确定为粘土原矿。3.矿床开采方式矿区周围地形较为复杂，在矿区的北部及南部为二叠系、三叠系、石炭系地层形成的高山峻岭，海拔1748～1595m，相对高差153m，为中山区。矿区为一沙河，呈东西向垣状展布，海拔在1608～1600米。由于矿区地形较为平缓，矿体赋存在地表以下，矿体较薄，矿体上部覆盖层较薄，目前矿山已形成沿走向约600m，宽约200m凹陷露天采坑，最大开采深度约60m。根据矿区地形地貌特征、矿体开采技术条件，虽然矿体赋存于最低基准侵蚀面以上，由于矿体较薄，矿石经济价值较低，属低价值矿床，为获动一定的开采盈利，结合矿山目前开采现状，矿山开采方式宜采用露天开采方式。4、开拓运输方案（1）开拓运输方案选择原则在开拓运输方案选择时，主要考虑如下几个原则：1、生产工艺尽可能简单，安全可靠；2、生产环节少，管理方便，经营费低；3、运输方便，建设周期短；4、工程量小，基建投资省，尤其初期投资尽可能少。（2）矿山开拓运输现状目前矿山采用公路—汽车开拓运输方案，露天采坑共形成三个平台，开拓运输公路布置在采场上盘（南帮）。境界上口最大开采宽度约180m，沿走向境界长度约600m。北帮边坡角度约50°，南邦较缓，约30°。由于矿体较薄，沿走向延伸较长，长宽比约远大于4，属典型的长露天矿。（3）开拓运输方案的选择根据矿区地形地貌特征及开采现状，本设计开拓运输方案推荐采用单一汽车运输方案。该方案是采用矿用汽车直接将矿石由采场运出，矿山不设矿仓，仅设临时堆矿场。①露天开采范围的确定根据本次《储量核实报告》资源储量核实范围、矿体赋存条件及矿区地表地形条件，本设计确定露天采场顶部标高1607m，底部标高1530m，最大采深约77m，沿走向露天开采范围为矿权范围内矿体出露范围，长度约745m；②台阶高度结合开采设备选型，露天开采台阶高度确定为10m。露天境界内共划分为八个台阶。③开拓运输线路布置形式线路布置型式：开段沟位置与方向随线路变化而变化。道路参数：根据运输设备选型及相关设计规范要求，道路设计为二、三级，主干固定线路设计为二级，支线及临时运输线路设计为三级。采场内运输道路参数设计为：道路纵向坡度i=8%，缓和段长度50m，道路宽度7.5m，回头曲线半径不小于15m。4、厂址选择（1）采矿工业场地采矿工业场地采用现有工业场地。矿区有一条沿苦水沟河道南侧山脊乡村公路通过，位于圈定的开采境界南侧。露天采场总出入沟布置在境界东侧，根据矿区地表地形条件及设计的开采工艺流程，内、外部运输道路联系情况，采矿工业场地采用露天境界西侧现有工业场地，距离境界约1km。工业场地占地面积约14890m²，场地内布置有生活办公室、停车场等设施，矿区公路分支道路通往工业场地。现有工业场地完全满足本次设计需要。（2）排土场矿山全期生产废石约186.05万m³，露天剥离废石主要为上盘围岩，即砾岩及砂岩，有少许地板围岩粉砂岩即上不覆盖层中粒砂岩、含砾粗粒砂岩。设计临时排土场采用矿山现有排土场，排土场选址靠近露天坑东侧，矿山生产过程中前期将部分废石回填露天采坑，矿山闭坑后废石全部回填露天采坑。该处地形较为平缓，汇水面积小，地形有利于排水，排土场占地面积约22000m²，根据地表地形条件及《水泥原料矿山工程设计规范》（GB50598-2010）排土场设计规范要求，剥离物为松散硬质黏土类，排土场临时堆置台阶设计高度15m，设计废石场堆置坡面角为28°，排土场有效容积70万m³，满足矿山生产需要。为防止泥石流发生对道路及下游构成威胁，排土场东侧坡脚处设置挡土墙。（3）爆破炸药库根据业主与景泰县民爆公司相关协议，矿山生产期内所需炸药，按矿山每次爆破实际需求量由民爆公司供应。矿山不设单独炸药爆破器材库。二、防治水方案本区无常年流水，仅在雨季（7、8月）大雨之后才形成洪水，时间短暂。全年降雨多在7、8月份，年降水量190mm，蒸发量为3565mm。矿区及其附近地表无河流和湖泊，沟谷终年干涸，遇大暴雨和特大暴雨引发泥石流和山洪暴发的可能性很小，但由于矿区位于河道处，有时偶降大暴雨对矿区生产有一定影响，本区属黄河水系。地下水的补给来源主要是大气降水，降水通过基岩裂隙下渗，一部分补给第四系沟谷，一部分补给下部含水层。本区属大陆性干旱气候、雨量少，而蒸发量又特别大，虽然构造、岩性都有储水条件，但干旱的气候条件造成补给极其有限。矿区侵蚀基准面标高为1607m，矿体位于侵蚀基准面以下。下二叠统太原组（P1t）孔隙裂隙含水层（Ⅲ）是矿层的直接或间接顶、底板，随着开采深度下降，露天采坑形成后，通过裂隙下渗侧向补给，或天然降水直接补给露天矿场，使矿床充水。但由于第四系松散岩类孔隙潜水含水层与矿区构造无导通，地下系松散岩类孔隙潜水含水层中地下水对矿床的充水影响很小。自2006年9月建矿以来，矿山未发生过暴雨及洪水事件。根据矿区水文地质条件、设计的露天开拓系统及生产水平安排情况，矿山防治水分地表防水和采场排水。1、地表防治水地表防治水区域有露天采场，排土场及采矿工业场地。露天采场：为防止暴雨期河道上游洪水及河道两侧汇水倒灌充漫采坑，在露天采场河道上游距露天最终境界50m处设置防洪提，根据两侧山脊情况修建截水沟。根据矿山生产规模及服务年限，防洪提设计服务年限32年，防洪提安全高度不小于1.0m；截水沟设计服务年限按规定Ⅰ类设计32年。临时排土场：根据排土场周围地形条件，矿山已在排土场西北侧设置有挡土墙及排洪沟，周围汇水面积较小。墙顶宽1.2m，底宽3.0m，墙高1.5m。采矿工业场地：采矿工业场地位于河道边侧，靠近山脚处场地周围设截水沟，在场地河道上游修建分水墙，引导洪水远离场地，场地内设排水沟。2、采场排水矿区地形相对平坦，在境界外布设截水沟及防洪提，露天坑汇水面积即为露天坑开挖面积。设计采坑随深度下降，每两个台阶设置一个临时水仓。由于正常排水量及下暴雨时最大排水量均不大，设计采用潜水泵移动泵站作为露天坑排水系统。潜水泵用于露天矿排水，优点突出：不怕水淹，不需要泵房，安装移设方便，易于实现远距离遥控。日常排水计算以日常均降雨汇水量与坑内涌水量之和为设备选取基数，排洪系统以日最大降水汇水量与坑内涌水量之和为设备选取基数。总计选取6699×16型潜水泵三台，正常排水用一台，一备一检修，排洪（暴雨）时三台同时工作。排水管采用PVC管，暴雨期设置两条排水管线，管外经75mm，壁厚5.6mm。所有水泵全部开动，能在24h内排出露天采场内连续24h最大暴雨径流量和地下涌水量之和。暴雨时不设备用和检修水泵。露天开采一、露天开采境界1、圈定露天开采境界的原则（1）确保矿权范围内资源量得到充分利用；（2）露天采场境界剥采比及平均剥采比不大于经济合理剥采比；（3）境界圈定的结构参数要有利于最终边坡的稳定；（4）境界图定参数要与矿山生产规模、矿石物理性能、开采设备技术性能相适应。2、露天境界的圈定方法（1）初步完成露天矿主要生产设备的选型，并拟定了生产工艺及工艺参数、剥采程序、开拓运输方式及线路参数后，进行露天境界的圈定。露天境界的圈定因矿体赋存条件不同而异。（2）根据选取的运输设备正常运输和安全作业要求，线路布置形式及参数，矿体厚度确定露天矿最小底宽和位置。（3）采用类比法，参照类似矿山实际资料选取稳定的边坡角，并用已有资料对其边坡稳定性进行初步分析及简要计算。（4）采用方案分析法确定露天矿开采深度。由于该露天矿属典型长露天矿，故在剖面图上用面积比法计算各勘探线开采深度的境界剥采比（nj），绘制境界剥采比与开采深度关系曲线，根据nj≤njh的原则确定各剖面合理开采深度。（5）在地质纵剖面上调整采场底部标高，调整的原则是少采出的矿石量与多采出的矿石矿基本均衡，并是剥采比尽可能小。（6）绘制，并修整露天矿底部周界。（7）按确定的边坡要素参数绘制开采终了平面图，并在图上布置开拓运输线路。（8）检查、修改、优化露天开采境界。3、采用的剥采比根据露天矿境界确定的原则，使圈定的露天矿境界剥采比不超过经济合理剥采比。由于粘土矿价值相对较低，为了使该矿山在开采过程中实现整个矿床的开采盈利最大，本矿适用境界剥采比小于等于经济合理剥采比以圈定露天开采境界。4、经济合理剥采比由于粘土矿属低价值矿床，为获动一定的开采盈利，适合于露天开采，根据一般设计原则，该矿床不能采用地下开采与之对比，所以不能采用成本比较法和储量盈利比较法确定其经济合理剥采比，只能采用矿石价格确定经济合理剥采比。确定的原则是使露天开采的原矿成本不超过其价格，以确保矿山不亏本。故：njh≤(p-a)/bnjh—经济合理剥采比，（m³/m³）；p—采出矿石的价格，（元/t）；35a—露天开采的纯采矿成本，（元/t）；10b—露天开采的剥离成本，（元/t）；9经计算：njh≤2.775二、露天采场构成要素及其技术参数1、采场构成要素根据确定生产设备的选型，拟定了生产工艺及工艺参数、剥采程序、开拓运输方式及线路参数，本露天矿采场的构成要素有最终边坡角，工作台阶剖面角，安全平台宽度，清扫平台宽度，台阶高度，运输平台宽度，露天采场最小底宽和开采深度。2、构成要素技术参数的确定（1）基本构成要素参数的确定根据设备选型结果及采剥程序，《水泥原料矿山工程设计规范》（GB50598-2010）及相关设计、安全规范，技术标准，参考类似矿山实际生产资料，苦水沟粘土矿露天采场构成要素技术参数确定如下：最终边坡角：50°；工作台阶坡面角：65°；安全平台宽度：4.0m；清扫平台宽度：6.0m；台阶高度：10m；运输平台宽度：7.5m；露天采场最小底宽：26m；（2）开采深度的确定根据面积比确定开采深度的方法，由于矿区有两条矿体，且相距相对较远，分别在Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ剖面图上按nj≤njh原则计算1号、2号矿体剖面图上的合理开采深度后，然后在地质纵剖面图上结合露天矿最小开采底宽对1号、2号矿体进行开采深度进行调整，最终得到Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ剖面图上1号、2号矿体露天矿合理开采深度及整个采场在该两个剖面图上的境界剥采比。Ⅰ—Ⅰ剖面：nj=2035/840=2.42≤njh=2.775，2号矿体最低开采标高1530m，1号矿体最低开采深度1570m。Ⅱ—Ⅱ剖面：nj=2928/2312=1.27≤njh=2.775，2号矿体最低开采标高1530m，1号矿体最低开采深度1550m。3、露天境界的圈定及爆破安全警戒范围（1）露天境界圈定结果根据上述确定的露天帮坡构成参数和确定的底部周界，所选择的运输设备型号、工艺、开拓运输系统方式及采剥工程发展程序，圈定的终了露天采场主要尺寸及参数见表5-1。表5-1圈定的露天采场结果序号项目单位指标备注一地质赋存情况1矿体长m750.02矿体平均厚m31.51+23矿体倾角度50二境界参数1台阶高m10.02台阶坡面角度653安全平台宽度m44清扫平台宽度m6三境界圈定的结果1境界尺寸：上口（长×宽）m750×2402境界尺寸：下口（长×宽）m367×293最终边坡角3.1北帮度45～463.2南帮度45～513.3西帮度53～543.4东邦度30～364境界最高标高m1607.05封闭圈标高(最高)m1607.06露天底标高m1530.07边坡垂高（按封闭圈计）m77.0四爆破安全警戒范围m300.0（2）爆破安全警戒范围的圈定爆破安全警戒范围按《金属非金属矿山安全规程》（GB16423－2006）确定，距最终警戒上口圈定境界边界300m，爆破安全距离距距最终境界上口圈定境界边界200m。4、境界内分层矿岩量露天圈定境界内矿岩量见表5-2。表5-2露天开采境界内分层矿岩量计算表分层水平矿体岩石量平均剥采比体重（t/m³）矿石量（万t）体积（万m³）（m³/m³）1号2号1600~1610m1.6007.01.8451590~1600m1.60683127.851580~1590m1.66451215359524.91570~1580m1.612083418490735.21560~1570m1.65205819886628.91550~1560m1.65205821641030.91540~1550m1.65205821779629.01530~1540m1.65205818543322.3合计3935781225319186.05三、矿山工作制度及生产能力验证1、矿山工作制度矿山设计建设规模5.0×104t，生产能力较小，故矿山工作制度确定为年工作天数200d，每天一班，每班8小时，日生产能力为250t/d。2、生产能力验证（1）按可布置的装载机工作面数目验证A=NnQ式中：A一露天采矿场矿石年产量，万taN一单个采矿台阶可布置的装载机数，N＝2；Q一挖掘机生产能力，25360m³/an－同时工作的采矿台阶数，取n＝1个。经计算，A＝5.72万t/a。（2）按年下降速度验证可能达到的生产能力A=P.V.η/h式中:A一露天采场矿石年产量，万taP一水平分层最小矿石量7.85方tV一矿山工程延深速度，取V＝1Om/ah一阶段高度，h＝10m；η一矿石回采率，96％经计算，A＝7.536万t/a＞5.0万t/a,分层矿石量最小能满足矿山生产能力，则其他水平完全可以保证矿山正常生产能力的完成。经验证，理论计算的生生产能力大于设计计能力5万t／a。3、矿山服务年限矿山已查明资源量（122b+333）262.25万吨，设计采出资源量（122b+333）为161.19万吨，损失率4%，贫化率3%，采出矿石量155.4万吨，矿山服务年限计算如下：n=［（设计利用资源量×采矿回收率）/（1-贫化率）］÷生产规模=［（161.19×96%）/（1-3%）］÷5=31.9a本方案设计矿山服务年限33年（含基建期0.5年，投产期0.5年，达产期31年，减产期1年）。四、采剥工作1、主要工艺过程根据矿体赋存条件、矿体运输方案，本设计设计的主要工艺过程为：穿孔→装药→爆破→铲装→运输2、采剥工艺由于矿山正常生产剥离量较大，故矿山开采分为上部剥离台阶组和下部采矿台阶组。根据矿山生产建设规模，全矿总设两个台阶组，上盘剥离台阶组从上至下分层剥离围岩，按所确定的出入沟位置、方向和坡度从上水平向下水平掘进出入沟，自出入沟末端沿采场边帮掘进开沟段，再从出入沟末端开始，以扇形方式扩帮形成采剥工作线，当工作线扩展推进到一定距离，满足下部台阶掘沟进行新水平准备条件时，在连接平台的末端再沿采矿场边帮向新水平掘进出入沟、开段沟，随后进行扩帮工作，沿矿体走向布置工作线，工作线长度不小于60m，一个台阶布置两条工作线，剥离工艺的主要特点是剥离是扇形工作面推进。采矿台阶组从矿体上盘或侧翼进行开沟，沿矿体走向布置工作线，工作线长度不小于60m，一个台阶布置两条工作线。剥离台阶的工作平台宽度为35～40m，采剥最小工作平台宽度20m，工作台阶高度10m，坡面角为65°，工作帮坡角18°～20°；采矿台阶工作面平台宽度为10～20m（矿体厚度），高度确定为5m，坡面角为50°（矿体地板倾角）。由于矿体形态较薄，会导致开采中矿石贫化损失增高。为降低贫化损失率，回采过程中对于矿体开采，采用5m小段高，以减小矿体上下盘三角部位矿岩量的损失和贫化。同时加强地质及生产管理管理工作。2、穿爆作业穿孔：根据矿石与围岩的物理机械性质，设计采用JK610履带式液压潜孔钻机,钻孔直径90~165mm，钻孔深度50m，一个台阶内可分二次穿孔或一次穿孔，钻孔网度矿石3×3m，岩石3.5×5m。二次破碎选用YT-28型凿岩机或挖掘机破碎锤。大块规格为＞0.9m，预计大块率为矿石：10%，岩石7%。爆破：爆破采用膨化硝铵炸药，导爆管雷管起爆，多排孔起爆时采用微差爆破。靠近最终边坡的爆破作业，在钻孔的布置与装药量等方面要严格控制，应采用打斜钻和预裂爆破等方法最大限度的减少爆破对边坡的破坏。穿爆爆破作业主要参数见表5-3。表5-3深孔爆破作业主要参数表序号项目单位矿石岩石备注1阶段高度m6102钻孔直径mm90903炮孔底盘抵抗线m444炮孔排距×间距(网度)m3×43.5×55一个钻孔控制面积m21217.56超钻深度m117钻孔全长m611阶段内分二次穿孔8一个钻孔的崩矿(岩)量m3721059每米钻孔的崩矿(岩)量m310.31510钻机穿孔能力m/班606011废孔率%5512考虑到废孔率后钻孔每米崩矿(岩)量m39.814.313一次需要爆破量m3/班7811441按5天生产能力计14每班穿孔总长度m3055.815矿山钻机数量台1116每个孔的装药量Kg45.245.2平均数17钻孔装药系数%0.570.5718单位炸药消耗量Kg/m31.00.6表中所列炸药单耗参数参考实际生产经验参数由于矿体相对较薄，采矿按半台阶推进，钻孔深度6m。岩石剥离绝大多数部分按整台阶推进，钻孔深度11m；岩石剥离靠近矿体部分（上下三角部位）按半台阶推进，钻孔深度6m。最终边坡采用预裂爆破，其中缓冲孔参数如下：孔径φ＝90mm。段高10.0m抵抗线3.0m孔距2.5m孔深12.0m倾角65°与主爆孔孔底距2.0m预裂孔参数孔径φ＝90mm。段高10.0m抵抗线2.2m孔距1.8m孔深12.0m倾角65°以上给出深孔爆破主炮孔、深孔预裂爆破炸药单耗及孔网参数均须在实际生产中验证调整，使其达到最佳爆破效果。采矿剥岩的爆破采用深孔爆破和浅眼爆破两种爆破形式，主体为深孔爆破。由深孔爆破完成大量的废石及矿石爆破，浅眼爆破用于局部的小矿体回收以及平台和坡脚的修整等。设计中以两种爆破方式中最小安全距离较大者作为整个矿坑的爆破安全距离，施工中可针对不同爆破形式、规模、用药量等具体情况确定，按爆破设计执行。在装药地点周围300m范围以外插上红旗，以标志爆破危险范围，禁止非爆破相关人员进入。各爆破单位必须指定爆破作业主管负责人负责日常爆破作业的管理，主管负责爆破作业的人员必须配备有效的通信工具（对讲机）。每次爆破须发出充分可靠的警报信号。警报信号采用"四声"警报制，规定如下：爆破指挥发出第一声警报后，采区内作业的钻机、挖掘机、汽车等设备和人员应立即停止作业，并根据警戒人员的安排撤离至指定地点，警戒线以外的人员和设备严禁闯入警戒区。警戒人员在第一声警报后应各就各位，清理爆破危险区内的人员和设备，要求严格执行警戒任务。所有剩余炸药及其他爆破器材均应放到安全地点。第二声警报拉响后，各警戒卡必须警戒到位，禁止机械、人员进入警戒区域。采场内非爆破人员必须撤离爆破警戒区域，机械、人员不得进入警戒区域。中深孔爆破人员必须在第二声警报拉响后进入掩体内，等待指令；小炮点炮人员在点完炮后，马上撤离至安全地点，如在掩体内躲炮，应等警戒解除后，才能撤离。施爆人员必须熟悉警报的要求规定，在没有得到爆破主管负责人的可靠讯号时，严禁擅自提前起爆，否则造成一切后果自负。施爆人员不得在爆炸的正前方点火。爆破后，在炮烟和毒气消散以前不得重返爆区。在未确认所有爆破已经结束并无盲炮之前不得解除警报。对现场进行检查，确认安全后，才能发出解除警戒信号。3、铲装运输矿石和岩石爆破后均采用小松或日立柴油挖掘机进行铲装。矿石由自卸汽车运输至对矿场堆存，废石直接运输至废石场排弃。五、主要设备选型1、设计年采剥量设计矿山生产能力5×104t，按正常生产时期计算，矿山日采出矿石量250t/d，约156.25m³/d，围岩剥离量约288.3m³，年剥离废石量约5.766万m³。矿山年采剥总量约8.891万m³。矿岩松散系数取1.5，则日生产矿石量234.375m³，日剥离围岩量约432.45m³。2、现有采掘设备情况矿山目前有JK610柴油履带式潜孔钻机3台，日立ZX130H-5A单斗挖掘机2台（斗容：0.59m³），小松PC200-8MO单斗挖掘机2台（斗容：1.0m³）。YT-28气退凿岩机5台。矿山现有12m³自卸式运输卡车12台。3、设备生产能力验证（1）挖掘机生产能力验证单台挖掘机生产能力按下式计算：Qc=3600EKHTη/tKp（1）式中：Qc-单台挖掘机台班生产能力，m³；E-挖掘机铲斗容积，m³；t-挖掘机铲装循环时间，s；KH-挖掘机铲斗装满系数；Kp-矿岩在铲斗的松散系数；T-挖掘机班工作时间，h；η-班工作时间利用系数。根据现有挖掘机斗容、矿岩物理力学性质及矿山工作制度，对现有挖掘机生产能力计算结果如下：日立ZX130H-5A挖掘机,生产能力（0.59m³）：126.8m³/d,25360m³/a。小松pc200-8MO液压挖掘机（1m³）：215m³/d：42983m³/a。根据矿山日生产能力，两台日立挖掘机可以满足矿山采矿需要，两台小松挖掘机可以满足矿山正常围岩剥离能力需要。（2）潜孔钻机生产能力验证根据矿山矿岩采剥量机、钻孔爆破能力，采出矿需3个钻孔，剥离围岩需5个钻孔，采矿单孔长度按6m计，剥离单孔长度按11m计，则采矿日需钻进钻孔长度18m，剥离日需钻进钻孔长度55m，矿山现有JK610柴油履带式潜孔钻机穿孔能力60m/台班。则采矿、剥离各需一台钻进就可以满足矿山生产穿孔能力需要。边坡整修、开段及二次破碎均采用YT-28气退凿岩机作业，矿山现有5台完全可以满足矿山正常生产需要。（3）运输设备能力验证卡车装满系数取0.85，单体卡车有效容积为10.2m³，废石场及临时矿石堆存距露天采场均约1000m，坑内运输线路按最长线计约1000m，卡车速度10km/h,则完成一次单趟装、运、卸时间按35min计，运输矿石需要16次/d,卡车有效工作时间5h/d，经计算运输矿石卡车需2台；运输废石需29次/d，运输废石需4台。（4）验证结论通过现有设备生产能力验证，矿山目前具有的采、掘、运输设备完全可以满足矿山正常生产需要，本次设计不需重新增加设备。六、首采地段及基建工程量1、首采地段的选择根据设计的开拓运输方案及露天开采自上而下的开采顺序，本次设计首采地段选择在1590m水平Ⅱ-Ⅱ勘探线附近。2、基建工程量由于矿山属在生产矿山，根据确定的首采地段，矿体上部覆盖层局部剥离完毕，坑内外运输道路基本形成，故本次基建工程主要为上、下盘边坡的修整及排土场挡土墙的施工。根据圈定的境界范围，1590m水平以上边坡修整量约14.85万m³，为确保二级矿量满足矿山正常生产需要，基建工程量确定为14.85万m³，基建期0.5年。破碎加工本粘土矿可以直接用于水泥企业配料使用，也可作为生产粘土砖配料，故矿山不需要建设选矿加工厂。本矿山粘土矿强度较低，根据矿山生产实践经验，矿岩可爆性好。根据设计的爆破参数，矿石大块率控制在10%内。对于生产中出现的特大块矿石，采用挖掘机搬运至开采平台单独存放，采用潜孔爆破的方法集中破碎。由于矿体基本不含夹石，在开采靠近边帮的矿体时，有少量围岩混入，为控制矿石质量，故采用人工手选捡的方法对混入废石进行选捡。环境保护一、矿山地质环境矿山、废石场附近无工厂，人烟稀少，无外污染等，近期无地震震记录，无大型山洪，泥石流，滑坡等地质灾害，主要是要注意和预防矿床开采过程中的山体失稳及排土场废石的堆放。二、矿山环境影响因素及保护防治措施1、粉尘、废气的产生及治理露天采场内穿孔、爆破、铲装、卸矿点等场所为主要产尘源，设计采取了以下防降尘措施：1．为使采场空气含尘量小于2mg／m³以下，穿孔采取湿式凿岩；2．对工作平台、矿区运输道路和矿石堆场采用酒水降尘；3．加强个人防护，佩戴防尘口罩等；4.矿山爆破采产生的气体主要为CO2、H2O、CO、NO、NO2等，由于矿山位于山区，地势开阔，作为小型矿山单次爆破炸药量小，通风条件有利，爆破废气对环境影响轻微。2.固体废弃物的产生及治理矿山产生的固体废弃物主要为剥离的矿体上部覆盖砂岩及上盘围岩。正常生产中废石在临时排土场集中堆放，排土场周边根据汇水面积及地表径流情况设挡土墙及截水沟，排土场底部按排土场设计规定要求采用大块废石铺垫，以有利于渗水、排水，排土场堆置坡面角设计为28°，稳定性较好，按排土设计规范要求，为防止暴雨期洪水可能引发的滑坡、泥石流对下游造成破坏，排土场东侧坡脚设置挡土墙，挡土墙高度不小于6m，有效保障了排土场的稳定性及滑坡、泥石流等地质灾害的发生。排土场按设计方案分部分区域进行复垦，复垦目标为恢复到原始地貌特征，与当地周围环境协调。3.废污水的产生及治理（1）采矿废水主要是喷雾降尘废水水，此废水除污浊度偏高外，不含其它有害物质，此水可被岩土吸收或自然蒸发。（2）生活污水矿山从业人员较少，办公场所、休息生活区污水排放量较小，矿山设化粪池集中收集，集中处理排放。4.噪声及治理地面的装载机械、运输车辆等设备在开动时会有一定噪声，约90～110dB，矿区无居民，基本不会对周边造成影响和危害，主要造成对作业人员的危害，故作业人员配备耳塞，设备配置消音装置措施，以减小对作业人员的身心健康危害。三、水土流失预测及防治措施1.水土流失预测造成水土流失的因素分析：（1）地形地貌的开挖露天采场的剥离、开挖、运输道路的修建等，破坏了原有的地形地貌，占用一些土地。工业场地的开挖、换填、整平及公用设施的建设等原始地貌的破坏、改变，同时排土场对土地得压占、开挖、换填等都一定程度破坏是造成当地原始地形地貌改变、破损的主要因素。（2）边坡的稳定性由于露天采场局部边坡围岩较差，设计或施工中不按设计施工，会造成露天采场边坡、排土场边坡失稳，进而造成滑坡、泥石流灾害，也是造成水土流失的一个主要因素。。2.防治措施（1）生物措施在各工业场地内部、边坡及周围的空地、缓坡等地带，根据当地条件可种草种树，稳定边坡，防止水土流失，树种、草种的选择以适合当地干旱地区的树种和草种，以提高成活率，达到到预期的效果。（2）工程措施在可能由于雨水侵蚀对边坡稳定性构成威胁的地段，距在场地高坡顶角5~10m距离处设置截水沟，或汇水径流量大的地段设置拦水墙，以引导或分流雨水对采场及排土场边坡的破坏；对边坡围岩破损，软岩层地段加强支护措施，以防边坡失稳。四、环境保护管理为保证项目建设及运行期对生生态环境的影响度达到最小，必须严格落实生态环境管理制度。成立以矿长任组长的环保领导小组，配备专职环保人员。加强管理及监督检查，以确保各项措施落实，对出现问题及时采取有效处理措施，以减少对生生态环境的不利影响。五、环境影响评价针对本矿露天开采可能存在的污染物对环境危害性分析，采取有效的防治措施。剥离废石严格按设计选址及工艺进行堆置、排放；矿山生产、生活废石集中收集集中排放；对露天采场、排土场、运输道路可能产生粉尘的地段及区域，采区湿式作业或及时进行洒水除尘。对设备产生的噪音采用个人防护或设备消音措施。对排土场适时按设计方案及时进行复垦作业。通过建立专门环保机构及管理人员，完善的管理制度后，针对矿山可能造成的环保环保因素，适时采用有效的防治措施，因此，本项目在运营期内对环境的影响、破坏不大。六、环境保护投资企业应委托有资质的环境影响评价机构编制项目环境影响评价报告，并报有关主管部门审批。企业生产只要严格按照环境影响报告及审批意见提出的有关要求采取相应措施，完全可以达到国家对小型非金属矿山环保要求。本项目估算环境保护投资约为6万元。矿山安全及措施一、矿山安全危害危险因素分析1、地质环境危害性分析矿山地处甘肃省景泰县东北部，周围地形较为复杂，但矿区地处苦水沟沙河，矿区常年干旱少雨，且无常年流水，区域内大部分地区基岩裸露，植被不发育，地形相对高差153m，无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生，地质环境条件良好。故矿山开采地质环境条件影响不大，不会产生较大的地质灾害事件。矿山开采过程中，注意排土场不要阻塞河道排水通道，设计拦水墙、分水墙及截排水措施工程，以避免暴雨期洪水可能诱发泥石流等地质灾害。设计中采场每两个台阶设置排水沟及临时水池，配备机械排水设施；露天采场最终边坡角控制在稳定边域角值之内，不会对边坡安全产生大的危害。根据矿山生产历史，矿区及其近未发生过大、中型崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。但出于采矿活动进行大面积的岩体开挖，改变了原有的地应力平衡，使岩体局部产生应力集中，可能诱发滑城的产生。因此，一方面露天开采时要根据围岩条件优化调整边坡角，必要时进行人为加固；另一方面要好废弃物的排放和综合利用体，避免造成水土流失发生。2、总图设计中的安全防范措施总图设计中各类建、构筑物的安全距离要符合安全护要求。采矿工业场地等位置，已充分考虑了雨季山洪、滑坡及泥石流的威胁，现有工业场地位于矿区安全地带，不受爆破影响，满足设计要求，因此，本方案不再另行设计。二、矿床开采安全1、矿山在生产过程中的不安全因素分析根据本矿及设计方案，矿山开采过程中可能存在的危害有：（1）边坡崩塌及滑坡随着开采深度的增加，露天边坡高度逐步增高，在围岩破碎、软软地段极易发生崩塌、滑坡等地质灾害事故。（2）爆破危害爆破作业产生的震动、冲击波及飞石对人员、设备、构筑物有一定危害，常见的边坡危害有地震波危害、冲击波危害、飞石危害、拒爆危害及早爆危害等。（3）粉尘危害矿山在作业过程中，有爆破、铲装、运输、翻卸产生粉尘，对作业人员构成一定威胁，长期情况下严重可能造成作业职业病。（4）机型伤害事故矿山采用机械化作业，采用大型设备较多，容易造成碰撞、跑车等机械伤人事故。2、预防措施设计严格执行《金属非金属露天矿山安全规程》和《爆破安全规程》等国家颁布的有关安全卫生条例和规程，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”方针，建立健全安全卫生制度，安全、生产、通讯、防尘、防火、排水等设施齐全。（1）采场安全措施露天坑的形成，对人畜安全构成了威胁，需采取以下措施进行预防：①矿山采用中深孔延时挤压爆破，依据爆破安全规程，设置爆破警戒距离300m，爆破作业需建立爆破作业及预警制度，规定固定时间。雷、雨天，夜间，禁止爆破。爆破时，要按规定设置爆破安全距离，无关人员必须撤离至爆破安全警界线之外。②为确保最终边坡的稳定，最终边坡采用控制爆破技术，以确保边坡面整齐。经常清理边坡，避免出现滚石、滑坡等情况。生产期间组织专门的边坡观测防护人员对采场边坡进行监测和处理，以防止生产事故的发生。③加强露天采场的防排水工作，避免雨水对边坡的冲刷，诱发滑坡。④对破碎、软软边坡围岩地段，加强支护措施。（2）爆破事按期措施①从事爆破作业人员必须受过爆破技术培训，熟悉爆破器材的性能、操作方法和爆破安全规程，并取得公安机关颁发的爆破员安全作业证，做到持证上岗。②严格按照《爆破安全规程》作业。③严格按照正常的爆破作业次序施工准备、起爆体加工、装药、堵塞、检查、起爆、排查等作业操作安全规程。④做好爆破安全预警工作。⑤禁止用铁棍装药。禁止拔出或硬拉起爆药包或药柱中的导爆管。如发现堵孔，在未装入雷管前，可以用木制或竹制杆处理。无法处理的，应采取措施和其他炮孔的药包一齐爆掉。禁止用石块和可燃性材料填塞炮孔。⑥爆破后，检查有无拒爆或半爆现象。如果发现有拒爆药包或对全爆有猜疑时，应先设警戒，经处理后警戒才可解除；如发现盲炮，应采取安全处理方法。⑦爆前、爆后都必须采取喷雾洒水措施。⑧优化爆破参数，进行爆破震动测试，确定合理的爆破参数和同段最大爆爆破量，减少爆破震动对采场稳定性的影响。3、其他安全措施（1）在采场上部设置高位水罐、工业场地设消防水罐，供应降尘、消防灭火用水。（2）各工业场地、配电室配备手提式建筑灭火器。（3）矿区道路除满足生产运输、检修要求外，还充分考虑消防安全的要求，建筑物、构筑物之间的距离大于10m，道路宽度8m（4）凡易发生事故、危及人身安全和健康的地方及设备，均应设置安全警示标志，必要时使用文字说明。（5）用电、电器设备要有相关安全防护措施。三、排土场安全措施临时排上场可能发生的危害主要有滑坡、泥石流，针对可能发生的危害，生产中应采取相应保护措施，严禁在排土场场下游布置和建设建（构）筑物、工棚以及堆放矿石、废石；疏通洪水道，必要时须加深加宽沟道；砌筑挡土墙、护坡，并设置截排水设施。为了保证安全生产，确保人员安全，应在以下几个方面做好预防：1、排土场不应设置在工程地质或水文地质条件不良的地带，受洪水威胁的地点。因此排土场位置应避开矿场的汇水沟谷，以免形成泥石流2、排上场四周设拦水及排水沟工程，将排土场上游雨水引入下游沟谷，以免溃溃场形成泥石流灾害。3、排土场设置在对采场、工业场地（厂区）、居民点、道路、耕地及水域等不构成安全威胁地段。4、进行排弃作业时，必须圈定危险范围，并设立警戒标志，危险范围内严禁人员进入。5．任何人均不应在排土场作业区或排土场危险区内从事捡矿石、捡石材和其他活动。6、汽车排土作业时，应有专人指挥；非作业人员不应进入排土作业区：进入作业区内的工作作人员、车朝及工程机械，应服从指挥人员的指挥。7、排土场内平台设置置2％～5％的反坡，并在排上场平台上修筑排水沟，以拦截平台表面及坡面汇水。8、排上场平台平整，排土线整体均衡推进，坡顶线呈直线形或弧形。9、排土场卸载平台边缘，有固定的挡车设施，其高度不小于轮胎直径的1／2，车顶宽和底宽分别不小于轮胎直径的1／4和1／3。10、卸载时，汽车垂直于排土工作线，汽个车例车个速度小于5km／h，不应高速倒车，以免冲撞安全车挡。11、指定专人对排上场进行定期检查、观观测，发现安全隐患及时处理，隐患未排除不得进行排土作作业。四、工业卫生主要措施1、对接触粉尘的作业人员，配备防尘口罩，作好个人防护2、在采矿场各扬尘作业点，采用露天作业，除设置必要的除尘设备外，采取喷喷雾酒水等除尘措施，使粉尘浓度达到工业业设计卫生标准。3、加强个体防护措施，减少工作作人员接触粉尘的时间。4、对各噪声源采用减振、消声措施，并设操作人员隔音值班室；使作业点噪声降至85dB（A）以下，符合《工业企业噪声控制设计标准》。5、长期接受放炮噪声和接触机械振动（潜孔钻、凿岩机、空压机等）的岗位人员实行定期轮换。6、对噪声大的设备安装弹性橡胶垫和减振器，以屏蔽噪声和减少接触噪声源时间。7、对接触噪声的操作人员发放耳置，以加强个人的防护工作。8、提高机械化程度，降低作业人员冬季在室外环境下的暴露时间。9、加强个体防护。五、管理机构设置矿山环境保护与劳动安全卫生生工作，实行一级机构二级管理：矿山设专职安全管理人员，每天生产必须有1名安全管理人员到位，执行监督管理各工段的安全生产工作，以保障劳动者者的安全、卫生，严格贯彻执行矿山制订的安全操作规程，并负责职业危害预防、安全教育培训、生产安全事故管理、重大危险源监控和重大隐患整改、设备安全管理、安全生产档案管理、安全生产奖罚等制度，负责组织安全生产检查、监督和技术指导工作。绿色矿山一、绿色矿山建设规划根据《中国矿业联合会绿色矿业公约》国家对建设绿色矿山的要求和基本条件，制定以下绿色矿山建设规划:1、建设目标矿山企业要树立绿色矿山的理念，企业必须严格遵守《矿产资源法》等法律法规，合法经营，证照齐全，遵纪守法，同时资源开发利用要符合国家、地方对矿产资源规划的要求和规定，要符合国家产业政策，企业要认真执行《矿产资源开发利用方案》、《矿山地质环境保护与治理恢复方案》、《矿山土地复垦方案》等。把矿山企业建设成资源节约型、技术先进型、环境友好型和谐社会。2、建设规划（1）企业在开发利用矿产资源之前，要结合自身发展目标和进程，制定合理的开发利用方案，以确保资源的安全开采和高效利用，尽可能提高资源利用水平，减少资源的永久损失，尽可能减少占用土地面积，尽可能减少对环境的破坏。因此，方案采取的开采方式要根据地表地形条件进行技术经济比较后使开采方式科学化。（2）矿山企业在建设过程中，要加强对土地和环境的保护，减少对土地和环境的破坏，严禁乱挖乱建，严格按照规划及设计方案进行建设。对建设用工业场地的占用，结合用地现状，要制定切实可行的建成后恢复利用方案，建成后要及时进行恢复。（3）选择高效、环保的生产工艺，为了减小矿山生产对环境的破坏，开发利用方案要以节能减排为目的，对矿山“三废”要进行合理的综合利用和制定合理的治理措施，矿山废料、废水要实现重复利用，尽量实现“零排放”，不能利用的，要有科学环保的处理措施。使外排的涌水达到国家排放指标以上后进行排放，生产尽量实现无废、少费开采或对废石进行综合利用，不能利用的废石，按方案设计进行定点堆存，同时制定合理的废石场复垦方案和计划，并严格执行，废气排放口要远离居民生活区和矿山生活区。（4）企业在建设和生产过程中，要建立规范化的管理机制，根据矿山企业的特点建立、健全和完善各项规章制度，使企业建设和发展有制度可依，使企业实现高效、健康、稳定发展。（5）为了营造企业和谐的生存、发展空间，企业要注重和谐社区建设，因此，企业要有履行矿山企业社会责任的义务和计划，有条件的矿山要形成长期的支农、支教、抗灾、赈灾，支持地方建设与经济发展的计划。严格禁止破坏周边社区居民的合法权益，要以制度化保障矿区周边地区环境安全与环境质量，维护居民的健康与生活质量。二、土地复垦、生态重建基本措施1、水土保持（1）水土保持目标矿山在建设、生产过程中，采取工程防护措施和植被恢复措施进行综合治理，把可能造成的水土流失降到最低程度。（2）水土保持措施①在因项目建设区有可能引起水土流失的露天采场、运输道路、工业场地及废石场周围，根据需要修筑挡土墙、截水沟等工程，并及时进行复垦，以免发生山体滑坡，泥石流等次生地质灾害和水土流失。②本项目所在地虽然植被不发育，但应积极加强环境保护和土地复耕工作，美化矿山环境，在因道路修建和工业设施的建设而己经破坏的生态地区植树种草。2、土地复垦（1）土地复垦目标根据国家级当地土地使用规划，遵循土地复垦原则，对因项目建设破损、压占的土地按当地土地规划使用类型进行复垦。（2）土地复垦措施①根据对破坏土地复垦可行性分析研究，制定科学合理的土地复垦规划及方案。②生物措施：选择适合当地干旱地区的树种和草种，以提高成活率，达到到预期的效果。③工程措施：对破损严重的露天采场边坡、排土场边坡进行边坡修整，换填或场地平整及压实或加固措施，使其恢复到与当地环境及土地规划使用类型一致或接近的土地类型。三、资源的综合利用及节能减排1、资源的综合利用为了节约资源，保护资源，提高资源的综合利用，需采取以下基本措施：（1）选择合理的的采矿方法，从技术上提高资源的回收利用率。该方案根据矿山开采技术条件及矿体特征，选择露天开采方式，工艺成熟，能较好适应该矿体开采技术特征。同时对资源进行合理开采规划，以免造成资源的浪费。（2）矿山在生产过程中，应加强对采场边坡稳定性研究，以避免因采场的不稳定垮塌而造成资源无法开采，最终导致资源的永久浪费。同时要加强生产工艺和控制贫损指标措施的研究，在提高劳动效率的同时，提高资源的回收率，从而达到节约资源、保护资源的目的。（3）矿山在生产过程中要加强生产时期的生产探矿和周边、深部勘探工作，尽量扩大、摸清资源储量和矿体边界，为采矿设计提供可靠的基础地质资料，以避免因地质工作不够而造成资源的丢失。（4）建立完善的生产管理制度。矿山要根据生产工艺，生产组织及生产管理等建立健全、完善的制度，从制度上以确保在生产过程中对资源的充分利用。2、节能减排措施（1）本设计在进行方案选择时，根据开采技术条件，采用公路开拓方式，生产效率较高，达到了节省能源的目的，（2）在设备选型的过程中，在满足矿山生产能力的条件下，设备的选型注应重采用能耗低、符合国家环保要求的高效节能装备，如选择与规模、生产工艺相匹配的采掘设备，从而保证了设备使用效能，排除和淘汰了一些能耗大、排污大的生产设备。（3）在进行线路布置时，通过对运输功的计算从而确保了矿石总运输功为最小，避免了矿石反向运输问题，同时考虑重车上坡运输因素，以降低设备的能源的消耗。（4）在防排水治理中，采取了截、堵、引等措施方案，从而有效的减少由于大气降水而流入采场水量。同时，通过对井下排水的综合利用，实现了矿山排水的“零排放”（5）建议矿山在生产过程中，加强对矿山大生产能力的研究，以规模生产降低矿石的单位能耗。（6）建议矿山在生产过程中，加强对新技术、新设备、新材料的研究与应用，从技术上提高劳动生产率，达到降低能耗的目的。（7）建议矿山加强对工人进行对设备操作水平及出矿熟练技能的教育、培训，以提高劳动效率，降低能源消