湖北振达矿业有限公司通山县梓木洞硅石矿矿产资源开发利用方案

矿产资源开发利用方案编制单位：湖北昌安科技有限公司提交单位：湖北振达矿业有限公司二○二二年六月矿山基本情况表基本情况采矿权人湖北振达矿业有限公司企业性质有限责任公司开采矿种硅石矿方案编制单位湖北昌安科技有限公司资质证号项目性质在采矿山编制目的申请延续采矿许可证矿权范围拐点数量4交通及建设条件通山县梓木洞硅石矿区内有简易公路与通山-温泉公路相通，距106国道运距15公里，交通十分便利，矿区水、电及物资供应充足。面积（km2)0.1612开采标高（m）+548m～+238m编制的主要依据采矿证C4212002010097130076133储量文件《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》（咸土资储函[2007]23号）生产规模文件采矿许可证其它文件依据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》（湖北省地质局第四地质大队，2022年2月）范围划定文件采矿许可证以往开采情况已开采范围储量消耗(kt)33314.04设计主要开采指标(%)损失率20%+330-+380贫化率10%回收率(%)80%资源利用率70%矿石资源量(万t)地质储量推断资源量118.48设计利用资源量83设计损失矿量16.6开采储量66.4矿层（体）特征矿区硅石矿体为石英脉型，总体沿北东向沙店逆断层西南端分布，矿区范围内矿体长800m左右，一般厚10m～15m，平均厚11.8m。开采技术条件水文地质条件工程地质条件环境地质条件总体评价简单的裂隙充水矿床简单型简单型简单型开拓方式平硐开拓开采方法无底柱浅孔留矿采矿法开采规模(kt/a)30近期30中长期30服务年限(年)24.6可采储量(kt)全矿山66.4开拓工程布置摘要描述设置+240m、+285m、+330m、+380m四个平硐选矿及尾库设施选矿方法/尾砂处理/尾砂库容量（万方）/经济效益总投入（万）年销售收入（万元）年生产成本（万元）年利润（万元）返本期收益率1292441175.92142.559.0611.03%主要附图图号图名比例尺1通山县梓木洞硅石矿开采现状/地形地质/井上井下工程对照图1:20002通山县梓木洞硅石矿开拓系统综合平面图及总平面布置图1:20003通山县梓木洞硅石矿资源储量估算图1:20004通山县梓木洞硅石矿典型勘探线剖面图1:10005湖北振达矿业有限公司通山县梓木洞硅石矿开拓系统纵投影图1:20006通山县梓木洞硅石矿+240中段平面图1:20007通山县梓木洞硅石矿+330中段平面图1:20008通山县梓木洞硅石矿通风系统排水系统及避灾线路复合图1:20009通山县梓木洞硅石矿安全避险“六大系统”设备设施布置图1:200010湖北振达矿业有限公司通山县梓木洞硅石矿采矿方法图1:50主要附件序号附件名称序号附件名称1委托书7《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计》专家评审意见2营业执照8建设项目安全设施审查意见书(非煤项目安设审字[2020]73号）3采矿许可证9设计变更通知单4安全生产许可证10《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》5《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》评审认定书（咸土资储函[2007]23号）11《湖北振达矿业有限公司通山县梓木洞硅石矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》公示6《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》评审意见书PAGEII目录TOC\o"1-2"\h\z\u9267前言 1141751项目建设背景 1184372编制目的 2137663项目主要特征 221210第一章概述 4144061.1矿山基本情况 4171461.2编制依据 9243531.3问题与建议 1220050第二章矿产品需求现状和预测 1431982.1矿产品需求分析 14273132.2产品价格分析 144646第三章矿产资源概况 15289353.1矿区总体概况 15169823.2矿区资源概况 1831620第四章主要建设方案的确定 3291714.1开采方案 32240124.2厂址方案 36194254.3防治水方案 3620373第五章矿床开采 38135265.1首采地段的选择及开采顺序 38259605.2生产能力验证 38241585.3开采移动范围的确定 4042035.4采矿方法 40114275.5矿井通风与防尘 47259375.6矿井排水 53261045.7建设工程及采掘进度计划 5311232第六章矿山机械 56273316.1提升运输 569516.2坑内运输 56250086.3矿井通风设施 6341546.4压气设备 6488156.5排水设施 6527844第七章选矿及尾矿设施 6615255第八章总图运输及公用辅助设施 67295928.1总图运输 6752138.2供电、通信 68299878.3给排水 69289928.4通风、除尘 6910896第九章职业卫生与安全 7168749.1影响矿山职业卫生与安全的主要因素 71178559.2防治措施 8083099.3消防安全措施 85210149.4安全避险系统 86153859.5劳动保护、职业安全卫生的防护措施 9529901第十章环境保护 961949710.1环境保护方案 962063910.2水土保持方案 981402710.3土地复垦方案 991230010.4矿山地质环境保护方案 10028078第十一章建设工期与技术经济 1022931911.1建设工期 1021559911.2技术经济 10323627第十二章开发方案简要结论 107PAGE71前言1项目建设背景通山县梓木洞硅石矿（以下简称“该矿”）位于通山县洪港镇郭源村境内，行政区划隶属洪港镇管辖，为有限责任公司（自然人投资或控股）型矿山企业，矿区范围内主要开采元古界前震旦纪冷家溪群沙店断裂带九宫山侵入体热液充填型脉石英矿体，作为当地重要的工业生产用原料。该矿于2007年开始筹建，同年3月由大冶市安盈地质勘测有限公司进行矿区硅石矿资源普查地质工作，编制完成《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》（咸土资储函[2007]23号），累计查明区内硅石矿资源储量132.52万吨。2007年9月，大冶市矿山设计研究院编制完成《湖北省通山县梓木洞硅石矿资源开发利用方案》并通过专家评审。2008年11月取得咸宁市国土资源局核发的采矿许可证。2010年9月经采矿权核实后，统一换发新的采矿许可证，采矿许可证证号为：C4212002010097130076133，采矿权人为湖北振达矿业有限公司，矿山名称为通山县梓木洞硅石矿，开采矿种为脉石英，采用地下开采方式，生产规模3万吨/年，开采深度由+548m～+238m标高，共有4个拐点坐标圈定，矿区面积0.1612km2。2014年10月，该矿委托武汉矿业人工程技术有限公司编制完成《通山县梓木洞硅石矿安全避险“六大系统”专项设计》。2020年8月-10月，该矿委托武汉理工大设计研究院有限公司编制完成《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）初步设计》、《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计》并通过专家评审。2021年4月完成《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计变更》。通山县梓木洞硅石矿矿区不涉及生态保护红线、基本农田保护区、河流、生态公益林。该矿经过多年开采，现开采范围为+330m～+380m标高。+330m中段以上资源基本开采结束。矿山目前采用无底柱浅孔留矿采矿法、平硐开拓方式，矿山已基本形成了完善的开拓运输系统及供电、供水等生产生活辅助设施，采矿工业场地设在+330主平硐口附近。该矿采矿许可证于2022年4月11日到期，因2019年9月由湖北恒安国土资源技术有限公司编制的《湖北振达矿业有限公司通山县梓木洞硅石矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》尚在有效期内，方案中对标高+210m以上范围开展了矿山地质环境保护和土地复垦设计，对工业场地等临时占地做了土地复垦方案，故本次只编写开发利用方案。2编制目的通山县梓木洞硅石矿为在产矿山，现因采矿许可证到期，为了充分利用已探明的硅石矿资源，业主拟向有关部门申请延续采矿许可证。为此业主单位于2021年11月委托我公司对矿区保有硅石矿资源的科学、合理开发进行开发利用方案设计，作为其申请延续采矿许可证的要件之一。故本项目为已建矿山采矿许可证延续项目。3项目主要特征全矿区区内硅石矿资源总储量132.52万吨，经多年开采，根据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》截止2021年12月31日，保有硅石矿石推断资源量118.48万吨。设计利用资源量83万吨，设计回采率80%，可采储量66.4万吨。建设规模为3万吨/年，服务年限24.6年。矿山产品单一，最终产品为硅石矿原矿。本矿山已生产多年，基本形成了完善的开拓运输系统及供电、供水等生产生活辅助设施，本方案沿用矿山现有的开拓方式。矿山为在采多年的老矿山，目前矿山矿区总平面布置已形成。场址建设于+330主平硐口附近。矿山新增投资1292万元，年销售收入441万元，年税后利润142.55万元，矿山服务年限24.6年，静态投资回收期9.06年，静态投资收益率11.03%。第一章概述1.1矿山基本情况1.1.1建设单位概况通山县梓木洞硅石矿采矿权属湖北振达矿业有限公司所有，采矿权人(矿山企业)：湖北振达矿业有限公司，为为有限责任公司（自然人投资或控股）型矿山企业。湖北振达矿业有限公司经营范围为脉石英开采、加工、销售。采矿许可证核定的年开采规模为3万吨，公司注册资金8000万元，有员工近20人，采用无底柱浅孔留矿采矿法、平硐开拓方式，产品为硅石矿原矿。企业年销售收441万元，年生产成本175.92万元，年税后利润142.55万元，矿山经济效益较好。企业属在产矿山，可持续投入能力较强。1.1.2矿山开采现状1、开采范围矿山目前开采范围为+330m～+380m标高。2、生产规模及工作制度矿山生产规模为3万吨/年，采用连续工作制，年工作300天，每天3班，每班8小时。3、采矿工艺采用无底柱浅孔留矿采矿法。4、开拓运输系统（1）开拓方式采用平硐开拓方式。（2）井筒位置、结构、支护及装备①主平硐平硐口坐标为：X=3255442.0，Y=38575862.0，Z=+330m。平硐井口方位角311°，然后沿矿体走向布置，坡度5‰，三心拱，裸护，遇破碎带时喷砼支护。主要担负矿石、材料等运输任务，兼作进风井，并敷设动力、照明、通信、监控等电缆线路，为第一安全出口。②回风平硐井口坐标为：X=3255407.0，Y=38575796.0，Z=+380m。平硐方位角285°，布置于矿体底板中，三心拱，裸护，遇破碎带时喷砼支护。为专用回风井兼作第二安全出口。（3）中段高度+330m～+380m划分一个中段，中段高度50m。（4）提升运输方式采用翻斗后8轮无轨胶轮车运输方式。5、通风方式采用中央分列式通风方式，机械抽出式通风方法，即由+330m主平硐进风，+380m回风平硐回风，矿井反风通过主通风机反转完成。6、井下排水系统采用平硐开拓，井下涌水经+330m主平硐水沟自流出井外。7、井下供水及消防在+380m回风平硐口上方建有防尘、消防及供水施救系统综合用水池1座，容量约20m3，水源来自山泉水。井下供水沿+333m主井（平硐）及分段平巷敷设，沿线设置供水阀门及防尘喷雾装置。该矿地面配电室、发电机房、空压机房、通风机房等处均配备有干粉灭火器及消防砂箱，用于消防灭火。8、供配电该矿采用单回路电源供电，主供电源引自通山县洪港镇变电站，采用10kV架空线引入矿区，备用电源为STC-50kW型柴油发电机组1台。9、安全避险“六大系统”矿山配备有井下监测监控、井下人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等井下安全避险“六大系统”。10、总平面布置该矿有矿山公路直通矿区，矿区内总体上划分为+330m主平硐工业场地及+380m回风平硐场地组成。（1）+330m主平硐工业场地该场地由+333m主平硐口、井口值班室、矿石堆场、安全监控室、空压机房、地面配电室及发电机房等组成。（2）+380m回风平硐场地该场地设置有主通风机房。（3）企业内外部运输矿区附近有乡村公路通过，外部运输较为方便。1.1.3矿区位置及自然经济概况1.1.3.1交通位置通山县梓木洞硅石矿位于九宫山区北麓，通山县城南东128°方向的洪港镇郭源村正南之梓木洞，地理坐标：东经114°46′58″—114°47′21″、北纬29°24′55″—29°25′12″。距通山县城南东30公里，行政区划属通山县洪港镇管辖；区内有简易公路与通山-温泉公路相通，距106国道运距15公里，距通山县城运距45公里，距咸宁火车站运距约100公里，交通便利。矿区地理位置见交通位置图1。通山县梓木洞硅石矿于2008年11月取得咸宁市国土资源局核发的采矿许可证。2010年9月经采矿权核实后，统一换发新的采矿许可证，采矿许可证证号为：C4212002010097130076133，矿区范围由4个拐点坐标圈定，各拐点直角坐标（2000国家大地坐标系）见表1-1。图1矿区交通位置图表1-1采矿许可证拐点直角坐标表（2000国家大地坐标系）点号XY13255215.4138575357.2323255743.4338576000.2433255589.4338576109.2543255062.4138575493.23通山县梓木洞硅石矿采矿许可证有效期由2019年9月11日至2022年4月11日，开采矿种为脉石英，核定的生产规模为3万吨/年，矿区开采标高：由+548m～+238m标高；矿区面积0.1612km2。1.1.3.2自然经济地理概况区内地势南西高北东低，海拔高程大部在500—800米，最高峰黄鹤尖海拔1250米，最低侵蚀基准面210米，最大相对高差1040米，属幕阜山北部边缘的低山地带，区内山高路险，陡崖林立，通行通视条件极差。矿区属温暖湿润亚热带大陆性季风气候，冬冷夏热，四季分明，光照充足，雨量充沛。区内最高气温40.2℃，最低气温-5.2℃，年平均气温17℃。历年年平均降雨量1370mm，最大日降雨量292mm，4～8月为雨季，降雨量占全年降雨量的60%以上。11月至次年2月为降雪期，年平均蒸发量1480mm。区内植被茂密,涵养水丰富，地表水体发育形式主要表现为树枝状支流，流向由南向北，流水常年不干，流量季节性变化较明显，水流经郭源河、茅田河、燕厦河，最终汇入富水水库。当地侵蚀基准面标高+210m。而矿区范围内矿体拟最低开采标高+238m，高于当地侵蚀基准面，故地表水对开采无影响。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）划分，本区抗震设防烈度为Ⅵ度。矿区附近主要经济作物主要为水稻、红苕、玉米等；劳动力充足。顺梓木洞沟谷有零星居民点，1万伏高压电路沿沟谷穿过，为当地村民提供用电电源，亦已成为通山县梓木洞硅石矿的主供电源。梓木洞沟谷溪流为常流水,水电及劳力资源丰富，简易村级公路沿沟谷直抵山顶，山顶建有梓木洞林场并伴有林场公路。物质供应和矿产品外运较为方便。1.1.4外部建设条件通山县梓木洞硅石矿区内有简易公路与通山-温泉公路相通，距106国道运距15公里，交通十分便利，矿区水、电及物资供应充足。矿区临近洪港镇，劳动力资源富余，矿区西侧有一条常流小溪，可作为矿井生产、消防用水水源，生活用水可利用矿区北西面约240m处孟家铺村民的饮用水作为矿山生活用水水源。矿区采用单回路电源供电，主供电源引自通山县洪港镇变电站，采用10kV架空线引入矿区，备用电源为STC-50kW型柴油发电机组1台。矿区已有移动、电信等通讯信号覆盖，通讯条件良好。井下各中段均安装通讯联络电话。1.2编制依据1.2.1法律法规和规程规范1、《中华人民共和国矿山安全法》（主席令第18号，2009年8月27号施行）；2、《中华人民共和国安全生产法》（国家主席令[2021]第88号，2021年6月10日修订）；3、《中华人民共和国环境保护法》(国家主席令第9号，2014年4月24日修订)；4、《中华人民共和国矿产资源法》（中华人民共和国主席令第74号，自1997年1月1日起施行，2009年修正）；5、《中华人民共和国消防法》（国家主席令第81号，2021年4月29日修订）；6、《中华人民共和国劳动法》（国家主席令[2018]第24号）；7、《中华人民共和国职业病防治法》（国家主席令[2018]第24号）；8、《中华人民共和国水土保持法》（中华人民共和国主席令第39号，自2011年3月1日起施行）；9、《中华人民共和国土地管理法》（中华人民共和国主席令第28号，自2020年1月1日起施行）；10、《矿产资源开采登记管理办法》（国务院令第241号）；11、《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院令第466号）；12、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》（中华人民共和国劳动部令第4号，自1996年10月30日起施行）；13、《安全生产许可证条例》（国务院令第653号，2014年7月29号施行）；14、《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安全生产监督管理总局令第20号）；15、《省人民政府关于进一步加强非煤矿山安全生产工作的意见》（鄂政发〔2015〕53号）；16、《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安全生产监督管理总局令第30号）；17、《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》（环发【2005】109号）；18、《地质灾害防治条例》（国务院令第394号，2004年3月1日施行）；19、鄂土资发[2012]108号文《省国土资源厅关于印发湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求（试行）的通知》，湖北省国土资源厅，2012年11月7日；20、《湖北省人民政府关于加强矿产资源勘查开发利用管理的意见》（鄂政发〔2015〕60号）；21、《湖北省国土资源厅关于严格执行责任清单推进简政放权提高矿业权政务服务效能的通知》（鄂土资规〔2016〕2号）；22、《咸宁市人民政府关于进一步加强和规范矿产资源开发利用管理的意见》（咸政发〔2020〕5号）；23、省自然资源厅关于做好矿产资源储量管理改革工作的通知（鄂自然资发〔2020〕15号）。24、《关于加强在建与生产矿山生态修复管理工作的通知》（鄂自然资函〔2021〕213号）；25、《固体矿产资源储量分类》GB/T17766-2020；26、《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213-1990；27、《爆破安全规程》GB6722-2014；28、《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2020；29、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010；30、《矿山电力设计规范》GB50070-2020；31、《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012；32、《生产过程安全卫生要求总则》GB12801-2008；33、《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999；34、《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）；35、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010；36、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014；37、《机械设备防护罩安全要求》GB8196-87；38、《生产性粉尘作业危害程度分级》GB5817-86；39、《企业职工伤亡事故分类》GB6441-1986；40、《工业场所有害因素职业接触限值》GBZ2.1-2019；41、《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013；42、《矿山安全标志》GB14161-2008；43、《生产过程危险和有害因素分类与代码》GB13861-2009；1.2.2各项建设文件1、委托书；2、采矿许可证副本复印件，证号：C4212002010097130076133；3、安全生产许可证复印件；4、企业工商营业执照；1.2.3地质依据及开采条件1、《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》（2007年3月大冶市安盈地质勘测有限公司）；2、《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》评审认定书（咸土资储函[2007]23号）；3、《湖北省通山县梓木洞硅石矿资源开发利用方案》（2007年9月大冶市矿山设计研究院）；4、《湖北振达矿业有限公司通山县梓木洞硅石矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》（湖北恒安国土资源技术有限公司，2019年9月）；5、《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）初步设计》（武汉理工大设计研究院有限公司，2020年8月）；6、《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计》（武汉理工大设计研究院有限公司，2020年10月）；7、《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计》审查意见书；8、《湖北振达矿业有限公司地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计变更》（2021年4月）；9、《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》（湖北省地质局第四地质大队，2022年2月）。10、通山县梓木洞硅石矿提供的其它技术资料。1.3问题与建议1.3.1存在问题（1）矿区范围内地质勘探控制和研究程度较低，其可靠性及准确程度有待进行详细地质勘探验证，为布置采矿工程提供设计依据。（2）本矿的硅石矿体比较厚大，若不按设计进行开采，特别是不按设计留设采场间的连续间柱和采场内的顶柱，容易在井下形成大规模的采空区。（3）矿山现有的出矿及运输设备，由于设备外形尺寸较大，导致中段运输平巷的断面尺寸比较大。1.3.2建议（1）建议补充地质勘探工作，提高资源的可靠性，减少投资风险。（2）在地表建立岩石移动及沉降观测系统，在井下设置地压监测系统。（3）矿山回采中，必须严格按设计的开采工艺和开采范围进行开采。必须加强矿山测量工作，确保护顶矿柱的厚度，确保上下二个中段采场间柱的上下对应。（4）矿山开采会对环境造成一定的影响和破坏，建议做好环保工作。第二章矿产品需求现状和预测2.1矿产品需求分析脉石英是一种几乎全部由致密石英块体组成的脉状体，是近年来受到研究开发机构强烈关注的一个矿种。天然脉石英的SiO2含量一般高于99%，故比较容易加工成SiO2含量高于99.9%的高纯石英砂。而高纯石英砂是现在市场上紧缺的矿种，价格高，质量要求更高的高纯石英砂目前还只能依赖进口。随着我国经济快速稳步的增长，光电纤维、工艺品、光学仪器、冶金和建筑行业发展迅猛，相应的辅助材料需求量大幅度增加。优质的石英砂、硅石是光电纤维及玻璃和冶金行业不可缺少的矿产品原料，近年来，需求量呈急剧上升态势。从中长期来看，随着我国特种玻璃、信息技术等产业的快速发展，脉石英作为高端石英制品的重要原料需求量将会增长。2.2产品价格分析优质硅石是冶金、玻璃等行业的重要辅助原料，近年来，市场需求旺盛，且由于当地资源的减少、矿山及矿产品总量的减少，矿产品市场会出现局部供不应求的局面，预计今后优质硅石的市场销售价格会有所上涨。硅石原矿价格近三年来基本保持在147元/t，本方案采用147元/t价格计算矿山经济效益。第三章矿产资源概况3.1矿区总体概况3.1.1矿区总体规划情况2020年11月18日，咸宁市政府发文《关于进一步加强和规范矿产资源开发利用管理的意见》，文中强调：要严控准入、统筹规划，合理配置矿产资源。按照“一矿一策”，严格控制矿权设置关、准入关、交易关、规划设计关、矿山修复关，全面重构矿权布局。（一）严把矿权设置关，推进矿山开采规模化。划定可采区，2020年9月30日以后，严格管控重组、整合、新设矿山选址，严禁“一矿多开”“大矿小开”“优矿劣开”。实施最低开采规模调控，推动现有矿山整合重组、做大做强，确保建筑石料和灰岩开采规模达到150万吨/年以上，饰面用石材达到1万立方米/年以上。科学确定矿区范围，在保障安全生产、利于生态修复基础上、实现矿产资源充分开发利用。倡导公私联营，鼓励国有企业吸收优质社会资本参与矿产资源开采加工。（二）严把矿权准入关，推进矿山开采规范化。对照《湖北省矿产资源生态开发负面清单》严格矿权准入，禁止将优质石灰岩、白云岩等矿产资源作为普通建筑石料开采，禁止选冶技术不过关、环保不达标的钒矿、锰矿、金矿等开采。严厉打击未经批准挖山采砂、洗砂行为，鼓励综合利用矿山尾矿加工砂石。严格绿色矿山筹建标准，做到采选冶全过程规范化，不得以深加工名义变换矿种开采建筑石料。（三）严把矿权交易关，推进矿业开发产业化。依据市场行情合理评估矿产资源出让收益，采取招拍挂方式公开出让，引导和吸纳具有资质、综合实力强的专业团队进行产业化开采。实施净采矿权出让制度，以我市具有比较优势的饰面用石材、水泥灰岩、高岭土、制灰用灰岩等矿种为重点，配套矿产品深加工，推进产业结构优化升级，做大做强矿业经济。（四）严把规划设计关，推进矿区布局科学化。充分发挥规划引领作用，综合考虑交通、安全、生态环境等因素，系统谋划优化矿权布局。禁止在饮用水水源保护区、自然保护区、基本农田、生态保护红线、天然林和生态公益林、长江干流10公里敏感区、门户通道区、村镇居民密集区等生态保护区域或者生态敏感区域范围内开发矿产资源。2020年9月30日以后，全市非煤矿山采矿权数暂设24个（不含地热、矿泉水）。其中，咸安区2个、嘉鱼县4个、赤壁市4个、通城县4个、崇阳县4个、通山县6个（具体设置方案详见附件）。对矿产资源重大招商项目，采取一事一议方式报市人民政府审批。（五）严把矿山修复关，推进矿山开采绿色化。严格矿山开发利用方案、地质环境恢复治理方案、土地复垦方案等编制审查工作，压实矿山企业地质环境保护和恢复治理责任。非煤矿山整治过渡期保留矿山关停以后，1年内要完成生态修复治理。建立矿山地质环境恢复治理基金缴存制度，坚持在保护中开发，构建生态优先、矿地和谐的矿产开发新格局。各地政府对历史遗留、责任人灭失、政策性关闭矿山的生态修复工作负总责，按照“一矿一策”的原则，明确牵头部门，制定时间表、路线图，以点带面全面铺开，采取“五个一批”的方式筹集生态修复资金，即收取一批，对矿山企业应缴的土地复垦费、矿山地质环境治理恢复基金确保收缴到位；追缴一批，对现有矿权人足额追缴或者进行生态修复赔偿；争取一批，积极向省申报生态修复项目争取专项资金；预算一批，将生态修复所需资金列入财政预算或者发行生态修复债券；筹集一批，综合利用增减挂钩、占补平衡等各类指标，合理利用废弃矿山土石料筹集资金。2020年以后通山县保有6家矿山企业，项目所在矿区为通山县唯一一家地下开采的硅石矿生产企业。通山县梓木洞硅石矿于2008年11月取得咸宁市国土资源局核发的采矿许可证。2010年9月经采矿权核实后，统一换发新的采矿许可证，采矿许可证证号为：C4212002010097130076133，矿区范围由4个拐点坐标圈定，目前开采范围为+330m～+380m标高，本次对矿井+330m水平下部（即+330m—+240m水平）进行开发利用设计，目前采矿许可证已到期，向有关部门申请延续采矿许可证。该矿于2007年开始筹建，全矿区区内硅石矿资源总储量132.52万吨，经多年开采，根据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》截止2021年12月31日，保有硅石矿石推断资源量118.48万吨。通山县梓木洞硅石矿属于咸宁市硅质原料12家开采矿山之一，符合咸宁市矿产资源总体规划要求。3.1.2本项目与矿区总体规划的关系本项目为通山县唯一的在采地下开采矿山，符合咸宁市矿产资源总体规划的要求，周边无其它矿山及矿权存在，矿区周边矿权关系见图3-1。图3-1矿区周边矿权关系图。3.2矿区资源概况3.2.1矿区地质3.2.1.1地层矿区地处九宫山花岗岩体与沙店花岗岩体之间,出露地层均为冷家溪群岩层，岩石变质程度较深。区内基岩出露较多，第四系覆盖面积较少，但风化层较厚。现由老至新简述如下：（1）元古界前震旦纪冷家溪群为浅海相沉积，区内出露小木坪组、坪原组。①小木坪组根据岩性组合可分为两个岩性段，本区仅出露第二段。第二段（Pt2x2）：大面积分布于区内袁家南部沙店断裂的南东侧，为灰红、砖红、黄绿及灰绿色变质粘土质粉砂岩、变质泥粉砂岩，夹板岩、绢云板岩，厚度大于185m。②坪原组为浅海相沉积，根据岩性组合特征及垂向上变化规律可划分为两个岩性段，本区只出露一个岩性段。第二段（Pr2p2）：大面积分布于矿区中部，与小木坪组第二段呈断裂接触，以灰绿、灰褐、灰黑色含粉砂质绢云板岩（千板岩）为主，夹少量变质粉砂岩，局部夹黑云英片岩，岩石板理发育，厚度大于375m。（2）第四系分布于地形低缓坡脚和沟谷及部分山坡斜坡面上，以强风化残坡积为主，呈土黄色或灰黑色，岩性为含砾亚粘土、含砾亚砂土，砾石为硅化岩及坪原组岩层碎块，厚度0～6m。3.2.1.2构造矿区处于南北向下澎倒转背斜的东部，一盘丘向斜的北部，区内褶皱及断裂构造较少，仅发育北东向沙店断裂。沙店断裂为区域性大断裂，区内出露长约23km，该断裂走向北东，倾向145°～170°，倾角68°～80°。该断裂错断了板溪群、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系地层及沙店花岗岩侵入体，具逆掩性。该断裂宽30m～60m，断裂为后期石英脉充填，脉体两侧伴有硅化蚀变现象，两侧围岩中伴有网脉状石英细脉产出。沙店以南断裂地表上基本呈陡立岩墙状产出，沙店以北地貌表现为负地形。表3-1主要断层特征表序号断层名称断层性质断层产状区内走向长度（m）控制程度备注走向倾向倾角（°）落差（m）1沙店断裂北东向145°-170°68°-80°30-60303.2.1.3岩浆岩矿区没有岩浆岩出露，但矿区内有隐伏岩浆岩主岩体，主要分布有九宫山和沙店两大岩体，为燕山中晚期产物，属中酸性岩类。（1）九宫山侵入体根据侵入体空间形态、成分及结构的不同，可分为二个序列七个单元65个岩体。其岩性详见下表3-2。表3-2九宫山侵入体岩石单位一览表侵入体名称地质时代岩石谱系单位小岩体数岩性九宫山侵入体中生代侏罗纪序列单元代号太阳山序列付家山单元JF10片麻状中粗粒斑状黑云二卡花岗岩古老庙单元JG4片麻状中粒含斑黑云母二卡花岗岩石凯单元JS9片麻状细粒含斑黑云母二卡花岗岩小九宫序列黄钟坪单元JH18细粒二卡花岗岩大同单元JD7中粗粒斑状黑云母二卡花岗岩杨家段单元JY9中粗粒含斑黑云母二卡花岗岩泥湖寺单元JN8细粒黑云母二卡花岗岩①小九宫序列分布于九宫山南坡小九宫至刘家桥一带，出露面积约45km2，主体侵入板溪群地层中，受北东向断裂控制，明显可分为泥湖寺、杨家段、大沟、黄家坪四个单元42个小岩体。②太阳山序列分布于九宫山北坡太阳山至石龙口带，面积约65km2，北西部侵入于冷家溪群～寒武系地层中，南东部侵入于小九宫山序列中，二者超覆型侵入接触，本序列可分为石凯、古庙、付家山3个单元23个小岩体。（2）沙店侵入体侵入前震旦纪板溪地层中，受北东向沙店断裂控制比较明显，岩体长轴为北西向，呈岩基产出，岩体垂直分带清楚，据同位素测定年龄约为107百万年，即为中垩世侵入体。①内部相（v5a）由中粗粒或中粒黑云母花岗岩，少斑中粒黑云母花岗岩组成。②过度相（v5b）为中细粒黑云母花岗岩及斑状中细粒黑云母花岗岩组成，具硅化及弱云英岩化。③边缘相（v5c）由细粒黑云母花岗岩、细粒花岗岩、细粒二云母花岗岩组成。（3）脉岩区内脉岩较为发育，主要沿断裂带或侵入体边沿分布，侵入体多呈北西向或近东西向延伸，主要有石英脉、花岗岩脉、伟晶岩脉，局部见闪玢岩脉，除产于断裂中的石英脉具一定规模外，其余脉岩规模均较小。3.2.1.4矿床成因及成矿作用（1）矿床成因区内硅石矿属热液成因，主要为岩浆热液结晶分异的结果，局部为后气水热液活动的产物。（2）成矿作用及控制因素①成矿作用燕山晚期由于太平洋板块向欧亚板块俯冲，区内形成一系列规模较大的北东向断裂，叠加于早期所有构造之上。断裂作用形成的空隙，为矿液的运移提供了通道，尾矿体提供了赋存空间，构造作用伴随大规模的酸性花岗岩体的入侵又为硅石矿的形成提供了充足的物质来源。由于大规模构造运动，深部岩浆沿北东向断裂形成的通道运移，当温度、压力降低时，发生结晶分异，形成成分较纯的石英脉体-硅石矿体。②控矿因素硅石矿的控制因素主要为岩体及断裂。区内北东向展布的断裂控制着硅石矿的分布形态及规模，与成矿作用关系密切的主要是区域性大断裂。区内中酸性侵入体对矿体的形成起着决定作用，矿体的有益成分来自于岩体，从岩体的化学成分（平均含量：SiO274.55%、Al2O313.19%、Fe2O30.99%、FeO2.10%、CaO0.64%、K2O4.85%、Na2O3.68%）可以看出，岩体中SiO2含量较高，而硅石矿在空间分布上又与岩体关系极为密切，很显然其物质成分来源于岩体的结晶分异。3.2.2矿床（体）地质特征3.2.2.1矿床（体）特征矿区硅石矿体为石英脉型，总体沿北东向沙店逆断层西南端分布，矿区范围内矿体长800m左右，一般厚10m～15m，平均厚11.8m。沿延深方向因无工程控制不详，但根据控矿断裂的规模结合地表矿体分布垂向高差（出露最大海拔高程+548m，最低+235m，相对高差313m），推测矿体延深大于200m。该矿体呈脉状产出，走向南西～北东，产状陡倾，倾向南东，倾角66°～82°，分水岭——孟家铺一带地貌上呈陡立岩墙状产出，岩墙一般高出地表5m～10m，局部高达30m。矿体顶、底板较为平直规则，局部呈波状起伏，其岩性均由冷家溪群浅变质岩构成，顶板岩性为小木坪组二段变泥质粉砂岩、板岩，局部夹绢云板岩，底板岩性为坪原组二段粉砂质绢云板岩夹变砂岩，局部为黑云英片岩。3.2.2.2矿石特征1.矿石的矿物成分矿石矿物成分主要为石英、玉髓、长石、黄铁矿、褐铁矿、绢云母、绿泥石等。①石英：白色～无色，含量占90～99％，呈微晶集合体或它形粒状集合体产出，粒径小于0.15～大于2mm，微晶集合体产于粗晶集合体间的间隙中。②玉髓：白色～无色，含量占1～5%，与石英两者呈集合体形式产出。③长石：主要为碱性长石，呈浅肉红色，含量占1～3%，呈它形粒状，产于石英集合体的空隙中，其表面模糊多具粘土化现象，并可见在粗大的石英颗粒中呈包裹状。④黄铁矿、褐铁矿：含量小于1%，呈显微细粒浸染状，局部呈立方体状，粒径小于0.2mm。⑤绢云母、绿泥石：含量小于1%，呈显微片状零星产出。石英颗粒胶结紧密，岩石坚硬，呈不规则块状。2.矿石结构矿区矿石主要为不等粒变晶结构，局部为隐晶结构、微晶结构。①不等粒变晶结构石英粒度大致可分为三类：一类粒度为0.5mm～2mm，呈它形粒状集合体出现；一类为微晶集合体，粒度在0.15mm～0.5mm；另一类为隐晶集合体，粒度在0.05mm～0.15mm。石英粒度以0.15mm～0.5mm粒级占绝大多数，0.005mm～0.15mm粒级次之，0.5mm～0.2mm粒级含量微弱。②微晶结构石英呈微晶集合体出现，粒度在0.15mm～0.5mm。③隐晶结构石英呈隐晶集合体出现，粒度在0.005mm～0.15mm。3.矿石构造矿区矿石构造均为块状构造，石英颗粒胶结紧密，岩石坚硬，呈不规则块状。4.矿石物理机械性能①体重2.59吨/m3。②矿岩松散和数和自然安息角松散系数：1.5-1.7。自然安息角：40°。③矿石硬度根据有关资料；矿石抗压强度50-90Mpa，抗张强度1.5-3.0Mpa，泊松比0.22-0.18，普氏硬度系数f=8-10。5.矿石化学成分矿石化学成分：SiO2平均含量98.00%、最高99.32%、最低95.27%。有害杂质：Fe2O3平均含量0.12%、最高0.30%、最低0.01%；Al2O3平均含量0.77%。6.矿石品级矿石达到国家质量标准的优级品占48.39‰，一级品占24.22%，二级品占24.35%，三级品占3.04%。3.2.3矿石加工选矿性能该矿山直接销售原矿石，不进行矿石加工。3.2.4矿床开采技术条件3.2.4.1水文地质条件1.矿区地形地貌、气象水文概况区内地势南西高北东低，海拔高程大部在500—800米，最高峰黄鹤尖海拔1250米，最低侵蚀基准面210米，最大相对高差1040米，属幕阜山北部边缘的低山地带，区内山高路险，陡崖林立，通行通视条件极差。矿区属温暖湿润亚热带大陆性季风气候，冬冷夏热，四季分明，光照充足，雨量充沛。区内最高气温40.2℃，最低气温-5.2℃，年平均气温17℃。历年年平均降雨量1370mm，最大日降雨量292mm，4～8月为雨季，降雨量占全年降雨量的60%以上。11月至次年2月为降雪期，年平均蒸发量1480mm。矿区地处九宫山～太平山山岭北麓,植被茂密,地表涵养水源丰富。梓木洞沟溪常年有流水且流量较大，周边较深山沟中亦有季节性小流水。矿区岩体全为冷家溪群片岩千枚岩、砂岩和砾岩，含水性能差；影响采矿的水患为自然降水所形成的地表流水。硅石矿体由于耐风化，一般分布于山脊或山坡凸起部位，地形条件有利于自然排水，大气降水及其地表汇水均能顺其山坡自行排泄。工业场地上方外沿布设排水沟拦截山上来水，并导入沟溪，由沟溪自南向北流向洪港茅田河。2.含水层与隔水层（1）含水层①冷家溪群浅变质碎屑岩裂隙含水层其岩性主要为变砂岩、板岩，岩石微层理及板理极发育，表层风化节理及裂隙亦较发育。地表水、地下水活动迹象明显，为区内主要含水层。②断裂裂隙含水带区内硅石矿均由断裂引起，规模大，呈带状分布，为地下水赋存和运移提供了一定空间，断裂切穿岩体及板溪群变质岩系，其地下水体已与两者均有通连，并非一个独立的含水系统。（2）隔水层震旦系、寒武系下统、奥陶系上统碎屑岩隔水层主要为砂岩、页岩、硅质页岩等碎屑岩构成的隔水岩系，隔断了冷家溪群浅变质岩系与矿区外寒武、奥陶系灰岩地层间的水力联系。3.地表水、地下水动态变化矿区地表水、地下水均受大气降水控制，丰雨期水位上涨，河流流量增大，枯水期水位下降，流量逐渐减弱，但长年不干。4.主要含水层间及其与地表水的关系矿区浅变质碎屑岩含水层与断裂含水地带地下水之间关系密切，因受震旦系碎屑岩隔水层阻挡，因此水力联系不密切。区内各含水层均不具承压性，因此与地表水体关系密切。5.矿区水循环交替条件（1）补给矿区地下水补给主要为大气降水及区域地下径流，地下径流补给源为西南部高山。（2）径流排泄从地下水排泄标高看，矿区南部高于北部，西部高于东部，表明径流排泄标高总体方向为北东向，这与主体构造线方向及含水层展布方向基本一致，表明地下水的唯一受断裂节含水展布方向制约。（3）矿床开采时地下水循环交替与变化地下水的补给、径流、排泄条件并非一成不变，当矿床开采时，由于压力减弱，水体会顺采坑排泄，而地下水体的位移亦会通过层间节理、裂隙转向压力减低的采坑方向。6.矿床充水因素分析（1）地下水矿山开采范围内主要为断裂、裂隙含水层，无承压性，矿山开采过程中只要保持适当的坡度，水体会自动缓慢排泄，不会造成矿坑涌水和积水现象。（2）地表水区内无湖、塘、水库，地表水体不发育，采场将直接承受大气降水补给，降水一般集中在4～8月，年平均降雨日约占全年的1/3，因此大气降水是矿坑充水的主要因素。但采坑均位于最低侵蚀面之上，加上地表坡度较陡，便于排泄，只要做好疏排工作，降水会自然排泄，不会造成积水现象。7.水文地质类型综上所述，本矿区属于以节理裂隙为主、顶底板直接进水、水文地质条件为简单的裂隙充水矿床。3.2.4.2工程地质条件1.碎屑岩工程地质岩类（1）半坚硬～坚硬变质砂岩、板岩工程地质岩组为冷家溪群地层，区内大面积分布，其岩性主要为变砂岩、板岩，岩石微层理及节理发育，结构面平直光滑，层间结合力差，极易开裂，力学强度较低，属较不稳固岩层。（2）软弱～半坚硬碎屑岩土工程地质岩组主要为砂岩、页岩、硅质页岩、炭质页岩，岩石节理及层理较发育，层间结合力差，极易开裂，属不稳固岩层。2.动力构造岩土工程地质岩类本岩组为断层角砾岩、碎屑岩，厚度不大，一般3m～5m，角砾成分为硅质岩、花岗岩，局部为变砂岩、板岩，大部分为硅质胶结，局部地段为泥质胶结，属极不稳固易坍塌岩层。3.2.4.3环境地质条件矿区范围内无工业污染，原有零星小规模民采硅石现象，集中分布于一盘丘，对矿山范围林地造成局部毁损，穿孔爆破及运输过程产生的噪声和粉尘，破坏了原有地质环境和矿山范围内的空气环境，对水环境有一定影响，另外，由于采矿作业面小，边坡较陡，造成一定安全隐患。综上所述，矿区环境现状是由于小型乱采造成的局部范围内空气和声音环境的污染，矿山范围总体环境仍属于良好状态。矿山开采活动不至于对区域地质条件造成明显改变，对地壳稳定性和地震强度不会改变，对区域大气污染、水和噪音环境有一定程度影响。因本矿采用井下开采，对土地资源破坏较小，只是在开采错动最终边界范围内引起地表塌陷（冒落塌陷）及地表开裂缝等地质危害的可能性较大；原本地下水不丰的矿坑，可能通过塌陷，地面裂缝将地表水直接引入矿坑，加速各种地质灾害的发生，是本矿区最主要的地质环境问题。矿山开采对矿山范围内地表水体的影响一般不大，将不会造成流域及汇水面的改变。综上，现状条件下环境地质条件简单。3.2.4.4其他开采技术条件根据湖北省区调所（原湖北省区测队）资料，本区域放射性强度背景值在15～20伽码，属于正常值范围，因此不会造成环境污染和放射性伤害等现象。根据《中国地震动参数区划图（1：400万）》（GB18306-2015），通山县属地震基本烈度Ⅵ度区，依此标准矿区属地壳相对稳定区，地震对普通建筑物和高度不大的边坡影响甚小，一般不需危险设防。3.2.5设计利用矿产资源储量3.2.5.1工业指标资源储量核实报告采用的工业及开采技术指标见表3-3。表3-3矿床工业指标表质量指标物性指标：①矿体形态稳定，岩性较均一，强度高；②抗寒、耐热、抗侵蚀能力强。技术指标①开采标高：海拔+548-+238m；②中段：+240m、+285m、+330m；③回采率80%，损失率20%；④贫化率10%。3.2.5.2矿产资源/储量1.资源储量估算方法资源储量估算方法采用垂直纵投影计算法估算。2.资源储量估算范围资源储量估算范围为2007年3月由大冶市安盈地质勘测有限公司进行矿区硅石矿资源普查地质工作核查范围，由4个拐点圈定，累计查明区内硅石矿资源储量132.52万吨。各拐点直角坐标见表3-4：表3-4资源储量估算范围拐点直角坐标表（2000国家大地坐标系）点号XY13255215.4138575357.2323255743.4338576000.2433255589.4338576109.2543255062.4138575493.23开采标高：+238m-+548m，面积：0.1613km2资源储量估算面积约0.1613km2，标高+238m-+548m。3.经评审备案的各类型地质资源储量根据《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》评审备案的函（咸土资储函[2007]23号），矿区累计查明区内硅石矿资源储量132.52万吨。根据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》截止2021年12月31日，矿区开采（消耗）14.04万吨，保有推断资源量118.48万吨。4.设计利用储量及可采储量（1）设计利用资源量推断资源量的可信度系数取0.7，设计利用资源量为83万吨。（3）可采储量依据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》中估算参数设定，设计损失率约为20%。可采储量=设计利用资源量×（1-损失率）=83×（1-0.2）=66.4万吨3.2.6共、伴生矿产情况本矿山无共、伴生矿产资源。3.2.7对地质勘探报告的评述由大冶市安盈地质勘测有限公司编制的《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》（2007年3月）》对矿区地层、岩性、地质构造、范围、矿石矿物组分、水文地质、工程地质条件和矿区开采技术条件作了详细的阐述。矿区矿体最低开采标高高于当地最低侵蚀基准面210米。主要为断裂、裂隙含水层，无承压性，矿山开采过程中只要保持适当的坡度，水体会自动缓慢排泄，不会造成矿坑涌水和积水现象。因本矿采用井下开采，对土地资源破坏较小，只是在开采错动最终边界范围内引起地表塌陷（冒落塌陷）及地表开裂缝等地质危害的可能性较大；原本地下水不丰的矿坑，可能通过塌陷，地面裂缝将地表水直接引入矿坑，加速各种地质灾害的发生，是本矿区最主要的地质环境问题。矿区水文、工程、环境地质条件属简单类型（Ⅰ类），适合地下开采。根据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》对矿权范围内运输巷道和采区进行了地质调查与地质图修测，对2021年度矿山动用空间进行了测量，采用垂直纵投影计算法估算资源储量方法较适合，估算参数的确定及资源储量类型的划分较为合理，资源储量计算较准确。计算出的矿石资源储量的地质工作方法与程度以及工作的质量符合有关规范的要求。提供的资料和数据能够满足开发利用方案的编写。同时该《资源储量变化表》提出存在的问题及建议需留待进一步加强工作予以解决：矿山开采要严格按照开采设计进行开采活动，要加强支护，确保安全生产。矿体厚度、产状与原地质报告有较大变化，且中间并未做储量核实报告，建议矿山对矿权内储量进行核实，编制储量核实报告。第四章主要建设方案的确定4.1开采方案4.1.1开采范围通山县梓木洞硅石矿于2007年开始筹建，2008年11月取得咸宁市国土资源局核发的采矿许可证。2010年9月经采矿权核实后，统一换发新的采矿许可证，采矿许可证证号为：C4212002010097130076133，矿区范围由4个拐点坐标圈定，各拐点直角坐标（2000国家大地坐标系）见表4-1。表4-1矿区范围拐点坐标表（2000国家大地坐标系）点号XY13255215.4138575357.2323255743.4338576000.2433255589.4338576109.2543255062.4138575493.23开采标高：+238m-+548m，面积：0.1612km2采矿许可证有效期由2019年9月11日至2022年4月11日。矿区周边环境简单，附近1km范围内无其它矿业权。矿区地表为山地，开采影响范围内无居民和其它建构筑物。4.1.2资源储量4.1.2.1查明资源储量该矿于2007年3月由大冶市安盈地质勘测有限公司进行矿区硅石矿资源普查地质工作，编制完成《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》，于2007年4月底通过专家评审，同年6月取得咸宁市自然资源和规划局下发的《关于对〈湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告〉评审备案的函》（咸土资储函[2007]23号），根据《湖北省通山县梓木洞硅石矿普查地质报告》，本矿累计查明硅石矿石资源量132.52万吨，保有硅石矿石资源量132.52万吨。矿区占用资源储量一览表见表4-2。表4-2矿区占用资源储量一览表矿层（体）累计查明资源储量（万吨）保有资源量（万吨）推断资源量硅石矿132.52132.52总计132.52132.524.1.2.2开采储量根据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》，截止2021年12月31日，矿区开采（消耗）14.04万吨，保有推断资源量118.48万吨。推断资源量的可信度系数取0.7，设计利用资源量为83万吨。参照《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》中估算参数设定，设计损失率约为20%。可采储量=设计利用资源量×（1-损失率）=83×（1-0.2）=66.4万吨采纳《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计》（武汉理工大设计研究院有限公司，2020年10月）中对矿柱的设计：为保证矿区地面设备设施的安全，避免发生地表塌陷等地质灾害，设计采场内留设15m厚的顶柱，采场之间留设10m宽的间柱。设计分+330m、+285m、+240m三中段开采，各中段的资源储量分割计算见表4-3。表4-3设计利用储量汇总表单位：万吨开采中段矿层（体）保有资源量设计利用资源量设计损失量开采损失设计可采储量+330m硅石矿31.8622.379.499.4917.9+285m硅石矿48.8234.1714.6514.6527.3+285m硅石矿37.826.4611.3411.3421.2全矿总计118.488335.4835.4866.44.1.2.3潜在资源量该矿现未发现潜在资源量，生产规模不做变更。4.1.2.4矿山“三率”指标汇总设计矿山资源利用率为80%，设计回采率80%，设计损失率20%，无选矿工艺及选矿指标，推断资源量的可信度系数取0.7。4.1.3建设规模及产品方案4.1.3.1建设规模根据采矿许可证核定的生产规模，结合矿山目前的生产实际能力及矿山现有的建设条件等，设计矿山生产规模为3.0万t/a。4.1.3.2产品方案矿山产品单一，最终产品为硅石矿原矿。矿石达到国家质量标准的优级品占48.39‰，一级品占24.22%，二级品占24.35%，三级品占3.04%。4.1.4矿床的开采方式矿区地质构造较简单，矿体围岩为坚硬的变质碎屑岩岩组和坚硬的石英硅化岩岩组组成，矿体形态稳定，岩性较均一，强度高，无不稳定软弱夹层，工程地质条件简单。矿体充填于北东向区域性大断裂带中，大断裂已被硅化热液完全充填愈合，硅化岩同围岩均富水性弱，水文地质条件简单。可采矿体厚度狭窄，呈脉状，产状66°-82°，倾角较大，埋藏较深，适宜地下开采。可采矿体厚度狭窄且呈急倾斜产出，矿区山体大而地势较陡。据此，若采用露天开采，则剥采比过大；且无大量剥离的废石堆置场地等诸多不利因素，根据矿体的开采技术条件及矿山现有的出矿运输设备，设计继续采用地下开采的平硐开拓方式。4.1.5开拓运输方案4.1.5.1开拓运输方案的确定该矿山已生产多年，形成了平硐开拓汽车运输的开拓系统模式，重新选择新的开拓方案既不经济，也不合理，本方案沿用矿山现有的平硐开拓汽车运输的开拓方式。设计中段间采用从上至下开采；中段水平面上采用后退式回采。该顺序安全方面优于由下而上的开采顺序，有利于生产能力的调节。4.1.5.3开拓工程布置2020年武汉理工大设计研究院有限公司对梓木洞硅石矿进行了《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）初步设计》（以下简称：初步设计）和《通山县梓木洞硅石矿地下开采延伸工程（3万吨/年）安全设施设计》（以下简称：安全设施设计），原两个设计针对+285m中段，因受地形地貌及附近农矿关系的制约，+285m中段不能形成贯穿地表的平硐，因此在该中段与+240m中段间掘进斜坡道作为人员、设备、材料、新鲜风流进入+285m中段的通道及矿石、废石的运输通道。随着时间的推移与矿山周边环境的变化，原制约矿山工程布局的不利因素已经改善，矿方通过实地考察和与周边农户沟通，“受地形地貌及附近农矿关系的制约”这个不利的外在因素已经排除。2021年4月，矿方与原设计单位经过反复沟通协商，从安全、经济、功用、管理等方面比较，决定改为平硐施工方案较为合理，设计变更为：将+285m中段平巷直接贯通地表。综上，根据矿区的地形地貌及矿体的开采技术条件，矿山目前采用平硐开拓方式，本次设计充分利用矿山已形成的井巷工程。全矿共有+240m、+285m、+330m、+380m四个平硐。主要开拓工程的技术参数如下：+330m平硐口坐标:X=3255442.0，Y=38575862.0，Z=+330m；+285m平硐口坐标:X=3255624.0，Y=38575984.0，Z=+285m；+240m平硐口坐标:X=3255627.0，Y=38576050.0，Z=+240m；+380m回风平硐口坐标：X=3255407.0，Y=38575796.0，Z=+380m；中段设置：中段高45m，设置+240m、+285m、+330m三个生产中段。4.2厂址方案矿山为在采多年的老矿山，目前矿山矿区总平面布置已形成。已有乡镇公路通达矿区。矿区已建成了地表工业场地和办公生活区，主要工业场地及配套建筑设施如总降压变电所、机修间、材料库、办公室、压风房、柴油发电机房、自卸汽车和铲运机停车场、矿石堆场等设施均布置在平硐口，便于生产管理，详见总平面布置图。4.3防治水方案4.3.1水患类型及威胁程度本矿区属于以节理裂隙为主、顶底板直接进水、水文地质条件为简单的裂隙充水矿床。井下排水系统采用自流排水系统，矿坑涌水从+330m平硐、+285m平硐和+240m平硐水沟自流排出。正常情况下井下无水，只在降雨时地表水通过岩体裂隙渗入井下，由于是裂隙渗水，因此，井下涌水量不大。4.3.2矿井水害防治措施（1）根据本矿区域内气候特征，计算矿区汇水面积及暴雨季节最大汇水量，在平硐和回风平硐口上方设置排水沟，防止大气降水突然涌入井下；（2）制定切实可行的防洪、防水灾应急救援预案，暴雨季节应停产，撤出井下所有作业人员和主要设备；（3）定期清理中段运输巷道排水沟内的杂物，及时排除积水，保证水能通畅排出地表；（4）加强对井下涌水情况的观察分析，认真作好井下排水泵运行分析记录，如遇异常涌水出现，应迅即启动矿井防水灾应急预案；（5）在采掘作业过程中，应严格遵照“有疑必探、先探后掘”的原则，仔细观察作业面涌水情况，防止因断层水，裂隙水，或溶洞水突涌伤害作业人员；（6）对因开采导致地表岩体移动产生的裂隙应及时封堵，对局部塌陷应及时回填，防止地表大气降水涌入井下。第五章矿床开采5.1首采地段的选择及开采顺序5.1.1开采对象及首采地段选择开采对象：采矿许可证核准矿区范围内探明的矿体。首采地段：采用无底柱浅孔留矿采矿法、平硐开拓方式、汽车运送，开采顺序自上而下，设计首采地段为+330m中段。5.1.2采区划分及开采顺序5.1.2.1采区划分本次设计开采范围为+330m～+380m中段的西南区域及+330m～+240m之间的矿体。中段设置：中段高45m，设置+240m、+285m、+330m三个生产中段。5.1.2.2开采顺序开采顺序中段间采用从上至下开采；中段水平面上采用后退式回采。5.2生产能力验证5.2.1矿山工作制度矿山采用连续工作制，年工作300天，每天3班，每班8小时。5.2.2推荐的矿山设计生产能力根据采矿许可证核定的生产规模，结合矿山目前的生产实际能力及矿山现有的建设条件等，设计矿山生产规模为3.0万t/a。5.2.3生产能力验证（1）按同时生产的矿块数校验A=(N1·q1+N2·q2)·K·E·d/(1-Z)=（1×120+0×0）0.85×0.9×300/（1-0.1）=30596.94=3.06（万t/a）。式中：A—矿井生产规模，万t/a；N1—可安排同时回采的矿房数，N1=1（个）；N2—可安排同时回采的矿柱数，N2=0（个）；q1—矿房生产能力，q1=120（t/d）；q2—矿柱生产能力，q2=0（t/d）；K—矿块利用系数，K=0.85；E—地质影响系数，E=0.9；Z—副产矿石率，Z=10/100；d—年工作天数，d=300（d）。（2）按年下降速度计算A=P·S·r·K/(1-ρ)=25×500×2.59×0.9/（1-0.1）=32375t=3.24（万t/a）。式中：A—矿井生产规模，万t/a；P—开采工作年下降速度，P=25（m）；S—矿体水平面积，取其平均值约500（㎡）；R—矿石体重，取2.59（t/m³）；K—矿石回采率，K=90%；ρ—废石混入率，取10%。通过以上计算认证，矿房满足设计生产能力3万t/a的要求，生产规模确定合理。5.2.4矿山服务年限根据《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》，截止2021年12月31日，矿区保有资源量118.48万吨。推断资源量的可信度系数取0.7，设计利用资源量为83万吨。参照《通山县梓木洞硅石矿2021年度资源储量变化表》中估算参数设定，设计损失率约为20%。可采储量=设计利用资源量×（1-损失率）=83×（1-0.2）=66.4万吨服务年限：T=Q/（1-B）A=66.4÷（1-0.1）÷3=24.6年式中：T——矿山服务年限（年）Q――可采储量（万t），Q=66.4万tB――矿石贫化率（%），B=10%A――矿山年产量（万吨/年），A=3万t/a5.3开采移动范围的确定根据本矿的开采技术条件和采用的采矿方法，确定对矿体上、下盘及矿体侧翼的地表岩体移动角分别选取为60°、60°、70°，以此圈定开采至+240m水平时的地表岩体移动范围。根据圈定结果，+330m中段主平硐及平硐口的地表工业场地位于地表岩体移动范围以内。为保证其安全，设计在+330m中段主平硐轴线两侧分别留设50m宽的保安矿柱。为保护地表不受开采的破坏，在地表以下保留30m厚护顶矿柱。5.4采矿方法5.4.1采矿方法选择5.4.1.1采矿方法选择的原则（1）保证生产安全，创造良好的回采作业条件；（2）采矿工艺简单可靠，操作者易于掌握和实施；（3）采场结构合理，采切工程量小，尤其是废石掘进尽可能少；（4）便于实现高效机械设备作业，充分提高劳动生产率；（5）采矿成本低，尽可能降低矿石的损失与贫化，在实现矿产资源保护性开采的同时，促进企业经济效益进一步提高。5.4.1.2开采技术条件该矿区水文地质属简单的裂隙充水矿床，工程地质属简单类型，地质环境复杂程度为简单类型，矿床开采技术条件属简单类型。5.4.1.3采矿方法选择根据该矿矿体赋存状态、埋藏条件、矿床开采技术条件和矿石价值因素，有多种采矿方法可供选择应用。从地下采矿法大的分类考虑，充填采矿法虽然拥有安全条件好，采矿损失率低等许多优点，但因其生产工艺复杂，采矿成本高，管理难度大，故不予采用。矿区地表不允许塌陷，因此也不能采用崩落法开采。采用空场法开采虽然采矿损失率大，但由于所采矿石经济价值不高，且损失掉的矿石可作为保安矿柱，支撑采场顶板。因此，只在空场法这一大类中寻求最为合理、可行的采矿方法。在空场法中，该矿可以选用有有底柱浅孔留矿采矿法、无底柱浅孔留矿采矿法等二种方法，其共同特点是把矿体划分为矿房与矿柱，所区别的是有底柱浅孔留矿采矿法有底部结构，采场出矿通过漏斗人工放矿，漏斗口较小易卡斗，采场出矿效率较低。无底柱浅孔留矿采矿法没有底部结构，采场出矿利用装载机在出矿巷道将矿石铲出，出矿效率较高。1.有底柱浅孔留矿采矿法有底柱浅孔留矿采矿法：该方法特点矿块下部设有出矿专用的底部结构（底柱），由于存在底部结构，矿石损失量大，同时留矿法大量放矿对底部结构具有一定的破坏性。采场出矿通过漏斗人工放矿，漏斗口较小易卡斗，大块二次破碎安全隐患大，产生的炮烟和粉尘很难排出。漏斗放矿出矿效率较低。因此本方案不推荐采用。2.无底柱浅孔留矿采矿法无底柱浅孔留矿采矿法：由于没有底部结构，矿石损失量小。爆破落矿产生的大块，可直接在出矿巷道中进行二次破碎，且二次破碎产生的炮烟和粉尘能够迅速通过出矿联络道排出。采场出矿利用装载机在出矿巷道将矿石铲出，出矿效率较高。最终推荐该矿选用无底柱浅孔留矿采矿法。3.充填采矿法充填采矿法虽然拥有安全条件好，采矿损失率低等许多优点，但其生产工艺复杂，采矿成本高，管理难度大。根据所采矿种及市场价值，采用嗣后废石充填，水砂充填或尾砂胶结充填，企业将严重亏损，所以该矿无论采用任何方式的充填采矿法在经济上都是不合理的，故不予采用。综上所述，经上述三种采矿方法的简要比较，确定该矿井继续采用无底柱浅孔留矿采矿法。5.4.2回采工艺采用自下而上分层回采，在每一个分层中进行崩矿、通风、局部放矿、平场及松石处理等作业。分层高度2～2.5m，回采工作面采用梯段布置。回采凿岩采用上向凿岩或水平凿岩方式。上向炮眼一般为前倾75°～85°，水平炮眼一般5°～8°。打上向炮眼时，梯段形工作面的长度一般为10～15m，打水平炮眼时，梯段长度一般为2～4m，梯段高度1.2～2m