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文档简介
湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿矿产资源开发利用与生态复绿方案提交单位:湖北兴鼎石业有限公司编写单位:恩施任祥劳务服务有限公司二〇二〇年十一月目录前言 1第一章矿山地质环境背景 8第一节自然地理 8第二节矿产资源概况 8第三节开采技术条件 10第二章矿山开发利用方案 14第一节矿产品需求现状和预测 14第二节主要建设方案的确定 14第三节矿床开采 18第四节选矿及尾矿设施 21第五节总图运输及公用辅助设施 22第六节职业卫生与安全 23第七节环境保护与土地复垦 26第八节建设工期与技术经济 29第九节开发方案简要结论 34第三章矿山土地复垦 35第一节土地复垦方向可行性分析 35第二节土地复垦质量要求与复垦措施 44第三节土地复垦工程量测算 49第四节土地复垦投资估算 53第五节土地复垦服务年限与复垦工作计划安排 65第六节土地复垦效益分析 67第七节保障措施 68第四章矿山地质环境恢复治理方案 71第一节矿山地质环境影响评估 71第二节矿山地质环境保护与恢复治理分区 77第三节矿山地质环境防治工程 78第四节经费估算及进度安排 82第五节保障措施与效益分析 85第五章结论与建议 89附表附表1、矿山基本情况表附表2、矿山综合技术经济指标表附表3、矿山地质环境影响评估现状调查表附件1、委托书2、申请书3、编制单位承诺书4、恩施州自然资源和规划局《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿资源储量核实报告(截至2020年8月底)》评审意见及评审备案证明(恩施州自然资储备字〔2020〕27号)及评审意见;附图目录序号图名比例备注矿产开发利用部分01湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区地质地形图1:2000引用02咸丰县青林湾矿区勘查线地质及资源储量估算剖面图1:1000引用031:2000引用041:2000引用05湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿剥离量估算平面图1:2000引用06湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿工业场地布置及基建终了平面图1:2000新制07湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿开采终了平面图1:2000新制081:1000新制09湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿采矿方法示意图示意图新制矿山土地复垦部分10湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿土地利用现状图1:10000采用11湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿土地损毁预测图1:2000新制12湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿土地复垦规划图1:2000新制矿山地质环境恢复治理部分13湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿矿山地质环境现状评估图1:2000新制14湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿矿山地质环境预测评估图1:2000新制15湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿矿山地质环境保护与恢复治理工程部署图1:2000新制PAGE29前言一、编制背景及目的湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿为延续矿山,采矿权人为湖北兴鼎石业有限公司,目前采矿许可证已到期。根据《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)、《矿产资源开发登记管理办法》(2015年)、《关于切实做好土地复垦方案编报和审查工作的通知》(鄂土资发〔2007〕77号)、国土资源部办公厅《关于做好矿山地质环境保护与恢复治理方案编制审查及有关工作的通知》、财政部、国土资源部、环境保护部联合发布《关于取消矿山地质环境治理恢复保证金建立矿山地质环境治理恢复基金的指导意见》,鄂财综发《湖北省财政厅湖北省国土资源厅关于贯彻执行(湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法)有关问题的通知》,为了科学、合理、有效地开发利用矿产资源,促进矿产资源可持续利用和矿业经济可持续发展,加强矿产资源开发前期的管理,也为了合理利用土地、增加农林用地、提高土地生产率,对因矿山开采造成的环境破坏进行及时有效治理与恢复,最大限度的减少矿业活动对矿山地质环境的干扰和破坏,同时也为合法有效的利用矿山地质环境恢复治理基金,为自然资源管理部门对矿山企业实施监督及采矿许可证延续提供重要依据,为矿山生产提供初步设计建议及宏观指导作用。受湖北兴鼎石业有限公司委托,恩施任祥劳务服务有限公司编制了《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿矿产资源开发利用与生态复绿方案》。二、编制原则(一)固体矿产资源开发利用编制原则1、矿产资源开发利用的编制内容和深度,应以编制的目的和用途为中心,力求实现编制内容齐全、数据准确、技术先进、经济合理、安全可靠、结论明确。应能满足自然资源管理部门对矿产资源的科学管理、有效监督和实施矿业权有偿化处置的需要;2、应符合国家、省现行的有关法律、法规、规范、规程和标准。3、在矿方提供各项技术资料的基础上进一步分析该矿区范围内的资源条件,水文、工程地质条件,确定合理的开拓方式,采场布置和采矿方法。4、配备切实可行的采区装备,提高机械化水平。5、生产系统和生活设施,力求灵活方便,以少投入早见效为目的。6、对矿区开采过程中的安全生产、工业卫生、环境保护,开采后的土地复垦、土地合理利用,给予充分重视,并符合国家有关规定。(二)土地复垦编制原则土地复垦的编制立足于科学性、合理性和可操作性的指导思想,从企业和矿区可持续发展的高度出发,根据矿区的自然环境与社会经济发展情况,按照经济可行、技术科学合理、综合效益最佳和便于操作的要求,结合项目特征和实际情况,体现以下复垦原则:1、源头控制、预防与复垦相结合;2、统一规划,统筹安排;3、因地制宜,综合考虑经济效益、社会效益和生态效益的平衡,对矿区生态系统的特性,尽量保护与利用原有绿色植被,以保护生态系统为主要目标;4、按照“近细远粗”的原则,结合当地的土地利用总体规划,并满足当地土地主管部门相关的政策规定,细化采区土地复垦的近期目标;5、坚持工程措施与生物措施相结合、传统方法与现代技术相结合的原则;6、目标完整,责任明确的原则。根据土地复垦服务年限内对土地造成的完全破坏进行复垦的整体设计、整体预算复垦费用。按规定要求提取和预存土地复垦费用,保障项目区复垦目标的实现。(三)矿山地质环境保护与恢复治理编制原则1、矿山地质环境保护与恢复治理是实施保护、监测和恢复治理矿山地质环境的地质依据之一。本方案不代替相关工程勘查、治理设计;2、要坚持“预防为主,防治结合”、“在保护中开发,在开发中保护”、“依靠科技进步,发展循环经济,建设绿色矿业”、“因地制宜,边开采边治理”的原则;3、应在矿山地质环境现状调查和矿产资源开发利用或矿山开采设计等基础上编制,并符合相关规划;4、方案编制的区域范围包括开采区及采矿活动的影响区;5、矿山扩大开采规模、变更矿区范围或者开采方式的,应当重新编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。三、方案编制的依据本报告编制所引用的法律、法规、部门规章、政策性文件、行业技术规范、标准以及已有的基础技术资料如下:(一)法律1、《中华人民共和国环境保护法》(2013年);2、《中华人民共和国安全生产法》(2014年);3、《中华人民共和国水土保持法》(206年);4、《中华人民共和国矿产资源法》(2009年);5、《中华人民共和国矿山安全法》(2009年);6、《中华人民共和国土地管理法》(2004年)。(二)法规1、《民用爆炸物品安全管理条例》(2014年);2、《土地复垦条例》(2012年);3、《湖北省安全生产条例》(2004年);4、《基本农田保护条例》(1998年);5、《中华人民共和国水土保持法实施条例》(1993年);6、《矿山地质环境保护规定》(国土资源部令第44号);7、《矿产资源开发登记管理办法》(2013年)。(三)部门规章1、2、《矿山地质环境保护与土地复垦编制指南》(国土资源部2016年);3、《土地复垦条例实施办法》(2019年7月16日);4、《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》(国家安全生产监督管理总局令第39号,国家安监总局78号令修改,2015年7月1日执行);5、《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》(环发[2005]109号);6、《矿产资源监督管理暂行办法》(国土资源部国土资发[2003]);(四)国家和地方相关政策性文件1、《省国土资源厅办公室关于推进矿产资源开发利用及生态复绿方案编制及评审工作的通知》(鄂土资办文[2016]22号)2、《省安监局关于推进金属非金属矿山机械化开采的指导意见》(鄂安监发〔2014〕42号);3、《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》(鄂土资发[2012]108号文);4、《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)。(五)技术规范及标准、规程1、《爆破安全规程》(GB6722-2014);2、《湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求(试行)》(2012年);3、《土地复垦方案编制规程》(TD/T1031—2011);4、《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011);5、《土地利用现状分类》(GB/T21010-2007);6、《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006);7、《金属非金属矿山排土场安全生产规则》(AQ2005-2005);8、《土地开发整理项目预算定额标准》(2012年)。(六)以往地质工作概况及矿山基础资料(1)《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿矿产资源开发利用与生态复绿方案》编制委托书。(2)《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿资源储量核实报告(截止2020年8月底)》(湖北佳合矿业技术咨询有限公司,2020年10月)评审意见及评审备案证明(恩施州自然资储备字〔2020〕27号)及评审意见。四、方案的适用年限据《固体矿产勘查规范总则》(GB/T13908-2020)及《自然资源部办公厅关于做好矿产资源储量新老分类标准数据转换工作的通知》中要求,结合在建矿山的实际开采和市场经济情况,确定矿区资源储量类型由控制资源量(KZ)转换为可信储量(KX)。根据《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿核实报告(截止2020年8月底)》,核实矿区饰面用灰岩矿石推断资源量(TD)65.27万立方米(荒料量13.06万立方米),其中动用11.99万立方米(荒料量2.40万立方米),保有53.28万立方米(荒料量10.66万立方米);核实矿区普通建筑石料灰岩矿(剥离及饰面灰岩矿边角余料)推断(TD)资源量67.95万立方米(184.14万吨),其中动用11.6万立方米(31.44万吨),保有56.35万立方米(152.70万吨),以保有可信储量取可信度系数1进行折算,保有推断级储量取可信度系数0.75,矿山回采率按95%进行折算,建筑石料不取可信度系数。设计利用(荒料)储量:10.66万m3,矿山(荒料)可采储量:(10.66×0.75)×0.95≈7.60万m3,按矿山建设规模(荒料)1.0万m3/a,矿山服务年限7.6年,取8年。设计利用(建筑石料)储量:152.70万吨,矿山(建筑石料)可采储量:152.70×0.95≈145.07万吨,按矿山建设规模根据荒料生产规模估算建筑石料生产规模18万吨/a,矿山服务年限取8年。矿山生产年限为8年,闭坑后立即对土地复垦责任范围进行复垦,考虑到对复垦成果的监测、管护,本方案设计复垦、监测、管护期为1年,因此,土地复垦方案的服务年限为9年,实际起算时间以颁发采矿许可证时间为准,土地复垦服务年限顺延。若矿山未来继续扩大开采规模、变更开采范围或改变开采方式,则应按照矿山改、扩建可行性研究报告或矿山改、扩建设计方案重新编制《矿产资源开发利用与生态复绿方案》,以适应矿山生产活动及采矿不同阶段的需要。五、项目概况(一)区内采矿权设置情况区内拟设置一个采矿权,采矿权人有关资料详见下表0-1。
表0-1湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿采矿基本情况表矿山名称湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿开采矿种饰面用灰岩矿、建筑石料综合利用开采方式露天开采生产规模饰面用灰岩(荒料)1万立方米/年发证机关咸丰县自然资源和规划局采矿许可证范围(2000国家大地坐标系)1、X=3273783.87,Y=36589752.36;2、X=3273768.87,Y=36589802.36;3、X=3273598.87,Y=36589842.36;4、X=3273558.87,Y=36589932.36;5、X=3273058.87,Y=36589757.37;6、X=3273198.87,Y=36589457.37。开采深度1100m至1000m(标高)矿山面积0.1705km2(二)矿产资源开发利用情况本矿山首次设立采矿权(登记采矿权人为咸丰县建兴石业有限公司)的时间为2006年6月,期间进行了数次延续和变更。现矿业权人(湖北兴鼎石业有限公司)于2017年5月9日取得持有的采矿许可证,有效期至2020年9月9日。该矿开采至今,已形成(含历史遗留)南西1面采矿边坡(以采坑为中心)和6个开采台阶,露天采场水平投影面积约0.0222km2。(照片1)。照片1:矿山开采现状1、矿石加工技术性能根据矿石生产及加工实际,区内的饰面用灰岩矿石能锯能切,能磨能抛,走锯顺畅,不损不缺,抛光良好,总体来说,矿石加工技术性能良好。2、工业指标参照《饰面石材矿产地质勘查规范》对饰面石材质量和开采技术条件的一般工业要求,结合邻区同层位、同类型已开发利用的矿山综合确定工业指标如下。(1)质量要求①颜色花纹美观,有碍装饰性能的色斑、色线要小和少,无金属硫化物、泥质物和空洞要少,石材中空洞可采取措施弥补;②荒料块度:≥1.0m3(最小荒料规格100cm×100cm×100cm),荒料率≥20%;③矿石抗压强度≥50MPa;④商品板材率:≥25(m2/m3)。(2)开采技术条件①剥采比:≤2∶1;②最低开采标高:1200米;③资源量估算及露天采场边坡角≤60°;④最小底盘宽度≥30m;⑤可采厚度≥3m,夹石剔除厚度2m;⑥爆破安全距离:不小于300m。3、矿产资源储量根据《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿核实报告(截止2020年8月底)》,核实矿区饰面用灰岩矿石推断资源量(TD)65.27万立方米(荒料量13.06万立方米),其中动用11.99万立方米(荒料量2.40万立方米),保有53.28万立方米(荒料量10.66万立方米);核实矿区普通建筑石料灰岩矿(剥离及饰面灰岩矿边角余料)推断(TD)资源量67.95万立方米(184.14万吨),其中动用11.6万立方米(31.44万吨),保有56.35万立方米(152.70万吨)。(三)项目主要特征根据《GB/T17766-2020固体矿产资源储量分类》规范要求,推断资源量不能转换为储量,控制资源量可转换为可信储量,因此该矿山设计利用(荒料)储量:10.66万m3,保有推断级储量取可信度系数0.75转化为可信储量,矿山回采率按95%进行折算,建筑石料属无风险矿产可不考虑可信度系数。矿山(荒料)可采储量:(10.66×0.75)×0.95≈7.60万m3,按矿山建设规模(荒料)1.0万m3/a,矿山服务年限7.6年,取8年。设计利用(建筑石料)储量:152.70万吨,矿山(建筑石料)可采储量:152.70×0.95≈145.07万吨。矿山产品为饰面用灰岩板材及其共生的建筑石料用灰岩矿。公路开拓、汽车运输。矿山采用公路开拓汽车运输的开拓方式。修迂回上山公路至1080米标高,然后从上到下分台阶开采,台阶高度为10m,分台阶高度为2.5米,开采最终底盘标高1000米,根据矿体赋存产状,可采矿体为山坡顺向层赋层,考虑采场终了时地质环境综合治理及作业时留设的安全平台的稳定性,矿区东侧最终边坡角保持与矿层赋层倾角一致,取最终边坡角为24°,不设终了安全平台。办公用房、工业场地及其它配套设施场地布置在矿区北侧。(四)矿山基本情况1、矿山地理位置和社会经济概况(1)矿山地理位置矿区位于咸丰县城南西直距约22km处,行政区划隶属咸丰县坪坝营镇青林湾村管辖;地理坐标:东经108°55′23.55″~108°55′41.30″,北纬29°34′20.20″~29°34′43.74″,矿区北侧2-3km处,G5515张南高速、S232省道横穿咸丰县域而过,区内已有数条乡级公路与其相连;交通便利(见交通位置图)。交通位置图(2)矿区及周围社会经济概况当地以农业为主,农作物有玉米、红苕、土豆等,经济作物有烟叶、水果、油菜等,总体经济较为落后。本区电网已与国家电网联网,当地居民用电通过农网改造,基本能够满足用电要求。2、矿山开采历史及现状本矿山首次设立采矿权(登记采矿权人为咸丰县建兴石业有限公司)的时间为2006年6月,期间进行了数次延续和变更。现矿业权人(湖北兴鼎石业有限公司)于2017年5月9日取得持有的采矿许可证。该矿开采至今,已形成(含历史遗留)南西1面采矿边坡(以采坑为中心)和6个开采台阶,露天采场水平投影面积约0.0222km2。(照片2)。照片2:矿山采剥面
第一章矿山地质环境背景第一节自然地理一、地形地貌矿区处中山区,属鄂西南山区构造剥蚀地形,显岩溶地貌景观,岩溶槽谷、岩溶洼地及低矮残丘构成区内基本地貌单元。矿区山脉走向北东,区内地势南西、北西及北东高,中间低。相对制高点为区南西侧小大山山顶,高程1212.6m,最低处位于矿区中部小堡槽一岩溶洼地中,高程1004.0m,可视为当地侵蚀基准面,相对高差208.6m,属低山区浅切割构造侵蚀、溶蚀地貌。矿区设计的最低开采标高为1000m,处当地侵蚀基准面以上。(见图1-1)。图1-1矿区卫星影像图二、气象水文特征该区气候属亚热带季风性湿润气候,四季分明,温和湿润,雨量充沛,最高月平均气温为24.2℃,最低月平均气温为3.8℃,年平均气温13.5℃;年平均降雨量1710.4mm左右,降雨主要集中于5-9月,集中了全年降水量的70%左右,全年无霜期230~260天。冬季为偏北风,夏季多为偏东南风,最大风速8m/s,年蒸发量660.7mm。第二节矿产资源概况一、矿区总体概况(一)矿区总体规划情况青林湾矿区目前设置一个采矿权,即湖北兴鼎石业有限公司青林湾大理石厂,属小型露天开采矿山。(二)本项目与矿区总体规划的关系本矿山行政区划隶属咸丰县甲马池镇青林湾村管辖,与相邻矿山相互关系图见图2-1。咸丰县明龙石业咸丰县明龙石业有限责任公司石板铺大理石采矿厂咸丰县明龙石业有限责任公司石板铺大理石采矿长恩施州咸丰县青林湾煤矿有限责任公司青林湾煤矿恩施州咸丰县永昌煤矿有限责任公司永昌煤矿恩施州咸丰县咸田煤矿有限责任公司咸田煤矿咸丰县捷星石材开发有限公司青林湾大理石厂湖北兴鼎石业有限公司青林湾大理石厂湖北省武陵矿业业有限公司梨树坝大理石采矿厂咸丰县建兴石业有限公司梨树坝大理石采矿场恩施州咸丰县小场坡煤矿有限责任公司小场坡煤矿图1-2青林湾矿区饰面用灰岩矿与相邻矿山相互关系图二、矿区资源概况(一)矿区地质及构造特征1、地层矿区主要出露三叠系下统嘉陵江组(T1j)等沉积地层。此外,在沟谷两岸及槽谷、缓坡地带,零星分布第四系(Q)松散堆积、残坡积、冲洪积物。现由老至新叙述如下:=1\*GB3①三叠系下统嘉陵江组(T1j)厚>100m上部为灰色至深灰色(略带肉红)薄~中层状微晶云质灰岩、灰岩,局部夹厚0.5~1.0m的砖红色中层状角砾灰岩。云质灰岩为微晶结构,中层状构造为主,矿物成分主为方解石,占72%左右,次为白云石,占28%左右。角砾灰岩为角砾结构,角砾呈棱角状,成分为灰岩,由铁泥质胶结,砾径2~30cm,粒度分选性和磨圆度极差。属开阔海台地环境沉积,为区内饰面用灰岩矿(大理石)层的直接顶板。中部为浅灰至灰白色厚层—巨厚层云质灰岩、含砾屑云质灰岩为主,显微晶、砾屑结构,块状构造,矿物成分主为方解石,占65~75%左右,次为白云石,占25~35%左右。砾屑呈暗色(灰黑),成分为云质灰岩,砾石形态一般为椭圆状、次圆状、长条状,排列方向长轴平行于层理,属同生砾屑。中部亦属开阔海台地环境沉积,为区内饰面石材矿层主体。下部岩性以灰色薄—中层灰岩为主,局部见浅灰色层纹状灰岩。微晶结构,层状构造,单层厚0.05~0.4m,矿物成分主要为方解石,含量占97%以上。层理清晰,层面上见有黄色泥质斑点,局部发育缝合线构造,其面附着黑色薄膜。稀疏发育节理裂隙,裂面见土黄色铁泥质薄膜,多数裂隙内充填有方解石,形成方解石细脉,斜交层面穿插,脉宽一般1~12mm。属开阔海台地环境沉积,为矿层直接底板。②第四系(Q)厚0.00~5.00m表为腐殖层,下为残坡积物,褐色、褐黄色砂土、亚砂土、亚粘土。常含灰岩、云质灰岩等碎块,碎块呈棱角状,大小混杂、分布不均,局部形成碎块层,总体上多下少;为一套松散堆积、坡积层,与下伏地层呈角度不整合接触;零星出露于山间洼地、平缓台地及矿区西槽谷底部。2、构造矿区位于杨洞背斜北西翼,岩层倾向310°~330°,倾角18°~34°,为一倾向北西的单斜构造。矿区及附近未见断裂构造,岩溶、节理裂隙较发育。通过调查,岩层中主要发育2组节理:第一组倾向215~240º,倾角60~80º;该组节理裂隙主要发育于矿区南西矿体出露区域,北东偶有见及;延伸长>3m,宽以0.1~10mm为主,间距0.05~0.1m不等。第二组倾向120°~140°,倾角70°~80°;该组节理裂隙全区均有见及;延伸长>10m,宽以0.1~10mm为主,间距0.00~0.12m不等。两组节理且显具剪性特征:产状较稳定,沿走向和倾向延伸较远;裂隙面平直、光滑,常有擦痕和摩擦镜面;裂隙多呈闭合状,局部形成裂隙密集带。节理裂隙对荒料块度和荒料率有一定影响,但区内以中—高倾角节理裂隙为主,影响相对较小。就本矿区而言,南西矿体出露区域的节理裂隙发育程度相对北东部强,综上所述,就矿区构造复杂程度而言,属简单类型。(二)矿床(体)地质特征矿体(层)赋存于三叠系下统嘉陵江组(T1j)中部,见矿一层,颜色为浅灰色、灰白色,主要由云质灰岩、含砾屑云质灰岩组成。矿体(层)顶板为下三叠统嘉陵江组(T1j1)上部灰色至深灰色(略带肉红)薄~中层状微晶云质灰岩、灰岩。矿体(层)底板为下三叠统嘉陵江组(T1j1)下部灰色薄—中层灰岩。(三)矿石加工选矿性能据实地调查访问,区内的饰面用灰岩矿能锯能切,能磨能抛,走锯顺畅,不损不缺,抛光良好,总而言之,矿石加工技术性能良好。其锯、切、磨、抛等主要加工技术性能参数见下:①锯、切性:4.5m2/小时(锯、切的主要生产设备:大型圆盘切割机、绳锯、高精密数控拉锯等)。②磨、抛性:25.0m2/小时(磨、抛的主要生产设备:连续自动磨机、大理石抛光机、数控水刀等)。③光泽度:80.0以上。④板材率:25.0m2/m3(2.0cm厚板)。共生的建筑石料用灰岩矿破碎后直接销售。第三节开采技术条件一、水文地质(一)地形地貌矿区处中山区,属鄂西南山区构造剥蚀地形,显岩溶地貌景观,岩溶槽谷、岩溶洼地及低矮残丘构成区内基本地貌单元。矿区山脉走向北东,区内地势南西、北西及北东高,中间低。相对制高点为区南西侧小大山山顶,高程1212.6m,最低处位于矿区中部小堡槽一岩溶洼地中,高程1004.0m,可视为当地侵蚀基准面,相对高差208.6m,属低山区浅切割构造侵蚀、溶蚀地貌。矿区设计的最低开采标高为1000m,处当地侵蚀基准面以上。(二)矿区含水层与隔水层组1、第四系坡残积孔隙弱含水层(Q)岩性成分由砂土、亚砂土、粘土、亚粘土夹灰岩等碎块(碎石土)组成,主要分布于山间洼地、平缓台地及矿区北西槽谷底部,出露面积小,厚度0.0~5.0m。表层多为植被生长层,孔隙发育,结构松散,含孔隙水,受大气降水和基岩水补给,多在沟谷斜坡地段与基岩接触带出露,呈渗流状,属季节性间歇泉水,为弱含水层或透水层。2、三叠系下统嘉陵江组灰岩、云质灰岩裂隙溶洞含水层(岩组)(T1j)上部为灰至深灰色薄~中层状微晶云质灰岩、灰岩,微晶结构,中层状构造为主;局部夹厚0.5~1.0m的砖红色中层状角砾灰岩,角砾结构,角砾呈棱角状,成分为灰岩,由铁泥质胶结,砾径2~30cm,粒度分选性和磨圆度极差。中部为浅灰至灰白色厚层—巨厚层云质灰岩、含砾屑云质灰岩为主,显微晶、砾屑结构,块状构造,砾屑呈暗色(灰黑),成分为云质灰岩,砾石形态一般为椭圆状、次圆状、长条状,排列方向长轴平行于层理,属同生砾屑。下部岩性以灰色薄—中层灰岩为主,局部见浅灰色层纹状灰岩。微晶结构,层状构造,单层厚0.05~0.4m。层理清晰,层面上见有黄色泥质斑点,局部发育缝合线构造,其面附着黑色薄膜。稀疏发育节理裂隙。该含水岩组岩溶发育,但具不均一性,其形态有溶沟、溶槽、溶蚀孔洞、石芽残丘、岩溶洼地、落水洞和溶洞等,其串联方向为北西~南东向。溶沟、溶槽发展方向以北西、北东向为主,其底部常充填黏土,一般含水量较大,土质松软。溶蚀孔洞在风化面光滑的岩中时有见及,一般呈似圆形,直径0.1~0.5m不等。石芽残丘的形态以山脊式为主,棋盘式为辅,有裸露于地面的,也有隐伏于地下的。上述这些浅切的岩溶洼地、落水洞等为该含水岩组汇集大气降水提供了良好补给通道和运移赋存空间;大气降水经岩溶洼地、落水洞等以垂直泄入式补给为主,沿岩溶裂隙渗入补给为辅,绝大部分经地下岩溶管道迳流排泄出区外,少部分形成裂隙泉排泄。该含水岩组富水性弱—中等。(三)岩溶发育特征矿区内碳酸盐岩广布,岩溶发育,主要岩溶形态有岩溶洼地,溶槽、溶洞、岩溶裂隙、干落水洞、消水溶洞等。(四)地下水补给排泄条件矿区无常流地表水体,地下水类型属补给一迳流型。大气降水是本区地下水的主要补给源,补给方式:一是大气降水以细水溶蚀裂隙渗入地下成为地下水;另一种是降水沿溶洞、落水洞及宽大的裂隙直接流入地下形成地下水。矿区嘉陵江组灰岩、云质灰岩含水层大都裸露地表,有利于降水的渗入和流入形成地下水。地下水排泄主要以岩溶裂隙泉的形式排泄,流入溪沟、岩溶洼地经落水洞注入地下暗河排出区外。综上所述,矿区处区域水文地质单元补给一迳流区,区内无常流地表水体分布,大气降水为地下水主要补给源;矿区范围无隔水层分布,主要由碳酸盐岩含水层组成单斜储水构造,富水性弱~中等;本次圈定工业矿体(1000m以上)均位于当地侵蚀基准面以上。因此,本区属水文地质条件简单、岩溶充水矿床类型(第三类、第一型)。二、工程地质(一)工程地质岩组根据岩土体的成因、物质组成、物理力学性质及工程特征的不同,将矿区岩土体工程地质岩土类型划分为松散土类和层状坚硬碳酸盐岩类。工程地质性质与特征如下:1、松散土石工程地质岩组(Q)以残坡积层为主,由褐色、褐黄色亚砂土、亚粘土夹岩石碎块组成,碎块呈棱角状,大小混杂、分布不均,局部形成碎块层。该岩组由地表垂直向下,稍密~密实,透水性弱—中等,稳定性差,遇水易变形软化,边坡部位常产生塌滑,强降水易产生冲刷,局部形成片状流失。分布于山间洼地、平缓台地及矿区北西槽谷底部,厚度0.00~5.00m。2、层状坚硬碳酸盐岩类工程地质岩组(T1j)上部为薄~中层状微晶云质灰岩、灰岩,微晶结构,中层状构造为主;中部厚层—巨厚层云质灰岩、含砾屑云质灰岩为主,显微晶、砾屑结构,块状构造;下部岩性以薄—中层灰岩为主,微晶结构,层状构造,单层厚0.05~0.4m。以坚硬岩为主夹少量的较硬岩石。岩体分布连续性好,仅局部岩石显破碎状,说明岩体力学强度高,稳固性好,岩石质量好。该岩组广布于矿区及周边,厚度>100m。(二)工程地质条件现状评价区内局部段节理裂隙发育,随着开挖深度的加大,边坡的规模及临空面也不断形成、扩大,在爆破震动、强降雨及大型机械扰动等的影响下,处该区域的采场边坡易产生矿山工程地质问题。一是节理、裂隙将坡体表层的岩体与母岩分割,形成独立块体,如不及时清理,极易形成危岩体;二是开挖可能导致顺坡向外倾优势裂隙连通,如不进行有效治理,可能出现小范围的滑移,甚至还会继续发生滑坡、崩塌等地质灾害。采场边坡出现危岩体的可能性大,滑坡和崩塌等地质灾害产生的可能性中等。综上所述,矿区范围内采矿边坡为区内潜在的不稳定斜坡。组成矿层及围岩的地层岩性均为坚硬、可溶的碳酸盐岩(灰岩、云质灰岩等),其力学强度高,稳固性好,岩石质量好。但矿区内局部地段节理裂隙中等发育、地表岩溶中等发育,未来处在该地段的采矿边坡,随着开挖深度的加大,边坡的规模及临空面也不断形成、扩大,若边坡角设计过陡,在爆破震动、强降雨及大型机械扰动等的影响下,易发生矿山工程地质问题(如危岩体、崩塌)。因此,本矿区工程地质复杂程度为(可溶盐岩类)中等型(第四类、第二型)。三、环境地质(一)区域地震地质与地壳稳定性评价区域新构造运动特征是大面积间歇性隆升,表现为多期夷平面和多级河流阶地组成的层状地貌。多期夷平面基本保存完整,河流阶地相位无变化,第四系未发现构造变动现象,显示本区域自喜山运动以来,区内断层差异性活动减弱,以大面积整体隆升为主。由于区内新构造运动时期断裂活动逐渐减弱,历史上无破坏性地震发生。自有地震记载的两千多年间,鄂西南地区共发生有感地震(地震震级Ms≥3级)30余次。其中,具较大破坏性的两次地震分别是:1856年6月10日,咸丰大路坝6.25级地震,震中烈度为Ⅶ度(距离矿区25km以上);1931年7月1日,利川毛坝5级地震,震中烈度为Ⅵ度(距离矿区30km以上)。因此,矿区以及邻近的25km范围内无强震记录,已发生的地震震级均小于4.5级,地震烈度不超过Ⅵ度,属地震活动微弱、其频度低的弱震区。据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)及“规范性附录”等相关资料显示,矿区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,相应地震基本烈度为Ⅵ度,即矿区位于地壳基本稳定区。(二)矿山环境地质现状评价根据对矿区地质环境和地质灾害的调查,区内崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝等地质灾害基本不发育。矿山开采形成的采矿边坡为区内潜在的不稳定斜坡。区内以农业为主,人类活动主要表现为公路的修建、居民建房及耕种,公路多依山势蜿蜒延伸,未进行大规模的深挖高填,居民建房多依山选择较平缓的台地构筑,耕种带来一定程度的水土流失,其规模均有限,对地质环境的影响轻微。总之,区内地质灾害基本不发育,仅存在一潜在不稳定斜坡,人类工程活动一般,无重大环境污染等问题,地质环境质量现状良好。(三)矿山地质环境影响预测评价1、可能诱发崩塌和滑坡等地质灾害本区工业矿体多处在地形较陡—陡的斜坡上,随着矿山建设发展,储矿(渣)场和进场道路在开挖施工过程中,可能诱发崩塌和局部滑坡等地质灾害;由于本区岩体以坚硬岩为主,工程地质条件尚可,崩塌和滑坡的规模一般较小,但这些地质灾害通常与工程活动密切相关,在矿山建设和施工过程中应予以高度重视。2、土地资源的占用、破坏和水土流失及污染建设矿山要大兴土木,开山整地,构筑交通网、厂房等,特别是要剥离覆盖层,将伴随有大量的废石排放,所有这些都需要占用和破坏大量的土地资源。剥离表土堆、废石堆如果设置不当或管理不严,甚至剥离的表土及废石乱堆乱放,将为水土流失提供了新的物源,一旦遇暴雨就会造成水土流失。随着采矿活动进展加强,废石堆积增多,还可能形成小型的废石堆滑塌现象。大理石荒料在锯切过程中将产生大量含油污水、废石堆淋滤也将形成污水还有少部分生活污水等随意排放会造成有限范围的土地污染,甚至会污染地表及地下水资源,由于岩(矿)石不含有毒成份及放射性核素,故水土污染程度轻。3、采坑后缘边坡失稳破坏随着矿业活动进展,区内将逐步形成南西面采矿边坡。边坡失稳破坏是本矿山开采前、后可能诱发的主要环境地质问题之一。矿山开采将严重地破坏地应力的自然平衡,人为地塑造采坑后缘边坡,随着开挖深度加大,边坡规模及临空面也不断形成、扩大。矿山开采终了后,采坑后缘边坡长≥200m,坡高为30~80m,最高为4线,设计坡角60°,坡向与岩层倾向关系为顺向。因露天采矿的边坡角愈小,剥采比愈大,相应的投资也就会增加。若矿山企业为节省投资,将后缘边坡角设计过陡,在爆破震动、强降雨及大型机械扰动等的影响下,就会导致人工边坡的变形、破坏和滑移,尤其是在构造裂隙及软弱结构面较发育的区域。边坡的破坏类型主要有两大类:一是具有明显滑动面的边坡失稳破坏,二是蠕变—坍塌变形破坏,但一般不易产生大规模岩崩。4、疏排矿坑水对岩溶水环境的影响矿区岩(矿)石均为可溶性的碳酸盐岩,岩溶裂隙较发育。随着矿山规模的形成,采坑范围将不断扩大,必将引起采坑周围地下水的渗漏,逐渐疏干坑底之上的地下水,使周边含水层地下水位下降,可能造成地面泉水干枯。局部岩溶管道被疏通,还可能诱发地面裂缝或岩溶塌陷等地质灾害。综上所述,矿区位于地壳基本稳定区;附近无污染源,地表、地下水水质良好,地质环境质量现状良好;拟采的矿石及废石不易分解有害组分,将来矿床开采只要方案科学、方法合理,不会对周边环境和水体造成严重的污染。(四)小结矿区水文地质条件属简单型、工程地质条件属中等型、地质环境质量属良好型。经综合研究确定,矿区属以工程地质问题为主,开采技术条件中等的矿床。
第二章矿山开发利用方案第一节矿产品需求现状和预测一、矿产品需求分析随着城市建设标准和人民生活水平不断提高,人们开始追求一切可以带来美的视觉享受的奢侈品,大理石以其天然美丽的色泽、无污染、放射性低、质感柔和美观庄重、格调高雅的特性受到了追求品质生活人们的青睐,主要用于加工成各种型材、板材,作建筑物的墙面、地面、台、柱,还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。特别是近10年来大理石的规模开采、工业化加工、国际性贸易、使大理石装饰板材大批量地进入建筑装饰装修业,不仅用于豪华的公共建筑物,也进入了家庭装饰。据统计,近10年各种天然饰面用型材及其制品的贸易一直是稳定增长的趋势,年均增长速度在10%左右。随着社会经济和城市建设快速发展,需求量仍有较大的上升空间。同时,在大理石开采、加工过程中产生的碎石、边角料还可用于石粉的生产,用于涂料、塑料等行业的填料,还可用于人造石原料,也可直接作为建筑石料用,再加上无放射性和开采加工无窑炉煅烧的特征,造就了大理石这种即节能又减排的装饰材料更受现代人的欢迎,同时我国高档石材资源量不多,使得本区品种—安琪米黄更畅销。该区开发饰面石材荒料后的边角料及盖层、夹层均可作为普通建筑石料用灰岩矿,用于筑路、建房等基础建筑,其白度较高的可加工成填料级研磨碳酸钙粉体,用于造纸填料或涂料、人造石等。随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快,城市及乡村基础设施和一批重点工程建设需要大量优质建筑石料用砂石料,尤其是近年来,建筑石料用砂石料一直处于紧俏状态,市场前景持续看好。目前恩施州境内,多条高速路、铁路的相继建成,由于交通条件的优势,将会大大提高产品的销路。二、产品价格分析通过对矿山以往生产经营调查,饰面用灰岩矿目前市场价(矿山价)500-800元/吨,本方案采用的价格取700元/吨。产品市场前景好,具有较强的市场竞争力。经当地市场调查,建筑石料用灰岩原矿销售价格在38-42元/吨,本方案采用的价格取平均销价40元/吨。随着国家环保力度加大和国土资源部门对资源配置的合理调控和行政干预,仍将有一大批建材用石矿山于近年内关停。一些规模小、效率低、收益无法抵偿环保治理开支的小型企业必将退出。能实现规模化经营、规范化开采、开发与治理兼顾的大型矿山企业将获得更大的生存和发展空间。第二节主要建设方案的确定一、开采方案(一)矿床的开采方式根据矿床赋存情况、地质条件、地形地势、地表径流等因素,以及现阶段矿产开采工艺,确定本矿床的开采方式采用露天开采,公路运输开拓方式,采矿方法为开山锯垂直切割后绳锯水平锯断,从上至下分台阶开采出荒料,在开采荒料的同时对其共生的建筑石料用灰岩矿进行综合开采利用。(二)露天开采境界的确定1、矿山范围本项目区为改扩建矿山,根据《资源储量核实报告》,矿区范围由6个拐点组成,面积0.1705km²,开采标高1100m至1000m,生产规模1万立方米/年(荒料);矿区范围拐点坐标(2000国家大地坐标系)见表2-1。表2-1矿区范围拐点坐标表编号X坐标Y坐标13273783.8736589752.3623273768.8736589802.3633273598.8736589842.3643273558.8736589932.3653273058.8736589757.3763273198.8736589457.372、露天开采境界的确定(1)确定露天开采境界原则:①保依法开采。保证其最终境界上边坡线不能超过规定的矿区范围;②尽量少占和不占耕地、林地,禁止占用基本农田;③充分考虑边坡的稳定性;④满足安全生产要求;⑤确定经济合理的剥采比。露天开采境界的确定,主要是剥采比大小的控制,其实质是经济合理剥采比的确定,为此,露天开采境界的主要原则就是使境界剥采比不大于经济合理剥采比。由于本矿山对饰面用灰岩矿及其共生的建筑石料用灰岩矿综合开采利用,按工业指标综合剥采比≤0.3∶1;(2)矿岩物理力学性质和采场边坡参数的确定:据现场对该岩类估测,该矿种属坚硬岩类,力学强度高,具可溶性,厚度较稳定,层状结构,稳固性好,岩体完整性好;采场最终边坡角按24-60°设计。(3)开采境界的确定:开采境界面积为0.1075平方公里,其开采标高1100-1000米。(三)开采边界内资源储量1、占用保有资源量根据《湖北省咸丰县坪坝营镇青林湾矿区饰面用灰岩矿核实报告(截止2020年8月底)》,核实矿区饰面用灰岩矿石推断资源量(TD)65.27万立方米(荒料量13.06万立方米),其中动用11.99万立方米(荒料量2.40万立方米),保有53.28万立方米(荒料量10.66万立方米);核实矿区普通建筑石料灰岩矿(剥离及饰面灰岩矿边角余料)推断(TD)资源量67.95万立方米(184.14万吨),其中动用11.6万立方米(31.44万吨),保有56.35万立方米(152.70万吨)。2、设计利用和可采资源储量根据《GB/T17766-2020固体矿产资源储量分类》规范要求,推断资源量不能转换为储量,控制资源量可转换为可信储量,因此该矿山设计利用(荒料)储量:10.66万m3,保有推断级储量取可信度系数0.75转化为可信储量,矿山回采率按95%进行折算,建筑石料属无风险矿产可不考虑可信度系数。矿山(荒料)可采储量:(10.66×0.75)×0.95≈7.60万m3,按矿山建设规模(荒料)1.0万m3/a,矿山服务年限7.6年,取8年。设计利用(建筑石料)储量:152.70万吨,矿山(建筑石料)可采储量:152.70×0.95≈145.07万吨。3、潜在资源量矿区外围饰面用灰岩及就建筑石料矿产资源丰富,待矿山需要扩大生产规模时,可作为潜在资源量。(四)建设规模及产品方案1、建设规模矿山建设规模为1.0万立方米/年,一年按有效工作日250天计算,需日产饰面用灰岩荒料40立方米。根据饰面用灰岩矿的生产规模建筑石料为伴生矿产,因此推算建筑石料生产规模为18万吨/年;异体共生的建筑石料用灰矿日产量受所采饰面用灰岩的盖层、夹层厚度影响而变化。采用每天1班,每班8小时的工作制度。矿山饰面用灰岩可采储量7.6万立方米,按矿山建设规模1.0万立方米/年,矿山服务年限为7.6年,取8年。2、产品方案矿山产品方案为饰面用灰岩荒料及其共生的建筑石料用灰岩矿原矿。3、“三率指标”汇总核实报告在计算储量时已扣岩溶部分体积,考虑不同部位裂隙密度可能存在一定的变化,本次设计开采回采率95%。矿山不设选矿及尾矿设施,贫化率0。(五)开拓运输方案1、开拓运输方案的影响因素影响开拓方案的主要因素有以下四方面:①矿床赋存的自然条件。包括矿床赋存形成、地形、地貌、工程地质与水文地质、周边环境等,为拟定开拓方案的主导因素。②开采技术条件。包括开采境界的范围、生产规模、采矿方法、矿山总平面布局以及扩建要求等。③政策、法规因素。包括国家有关的技术、经济、安全以及环保的政策、法规等。④经济因素。包括设备投资、基建投资、建设周期、生产运营成本等。开拓方案的设计原则。开拓方案的设计应从矿床赋存的自然条件出发,结合矿山总体规划和所选择的生产工艺以及矿床开采程序进行合理的选择,确保所设计的矿山:第一,满足建设周期、矿石产量和质量的要求;第二,力争基建投资省、生产运营费用低、早投产、快过产;第三,尽可能采用先进的技术设备,以提高生产的可靠性和生产效率;第四,响应国家相关法律、法规,提高资源的利用率。2、开拓运输方案的确定矿山以往开采采用汽车运输,特点为机动灵活,弯转半径小,宜与装载设备配套的运输设备,装载点的出入及调车等候时间短,从而提开采作业效率,有利于采用移动坑线开拓,排弃废石简单灵活,线路工程量小,基建时间短,投资少。鉴于以上原因,本方案建议采用公路运输开拓方案。3、开拓工程布置该矿区地处山地斜坡,矿山公路修建按照最小圆曲率半径12米,最大纵坡度小于10%,平均纵坡度7%左右,路面宽度3.5米的标准,采用泥结碎石路面,符合矿山道路要求。矿山已设有表土、废石堆放场等场地。二、厂址方案(一)厂址选择的影响因素分析青林湾矿区属浅切割低中山地区地貌单元、亚热带湿润性高山带气候类型。矿区现状无滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等地质灾害。虽然岩层层面为外倾结构面,易引起小规模岩石滑坡,厂址选择时应留足安全距离,不受地质灾害的影响,宜选择在地势平坦开阔,交通、用水条件方便的地段。(二)厂址选择的原则根据矿山开采规模、开采方式、开采范围、服务年限及其它外部条件,厂址选择的原则确定为:①满足生产要求,为生产创造有利条件。②紧凑布置,尽量利用现有建筑物,减少占用土地、缩短生产线路。③有效利用地形,减少相互干扰,创造良好的生产环境,遵循“安全第一,预防为主”的主题方针;④各场地的布置能因地制宜,布局合理,充分利用地形条件,满足工艺流程要求,尽量减少土石方工程;⑤禁止占用基本农田,尽量少占一般农田;⑥方便职工生活,有利企业发展。(三)厂址方案的确定本矿山属已建矿山,矿区内工业场地、矿山公路、等基础设施已基本建设完成,根据矿山地形条件和现有公路交通运输条件及生产情况,本方案只对该矿山废石、表土堆放场及综合利用建筑石料破碎加工厂等设施提出建议性设计,方案布置如下:矿区南西侧部较平整处采空区拟设置为排土场,废石全部运往矿区北侧破碎加工厂,此方案破坏面积影响较小,经济合理。(详见附图06)。三、防治水方案(一)地下水控制本项目属露天开采矿山,矿体最低开采标高1000m,高于当地侵蚀基准面,不存在预先疏干地下水。(二)采场排水根据地质报告提供的水文地质资料,本项目区水文地质条件简单,采场工作面一般不形成积水,降水均可自然排泄,无需排水量计算、无需排水设备。(三)地面防排水矿区山脉走向北东,区内地势南西、北西及北东高,中间低。相对制高点为区南西侧小大山山顶,高程1212.6m,最低处位于矿区中部小堡槽一岩溶洼地中,高程1004.0m,可视为当地侵蚀基准面,相对高差208.6m,属低山区浅切割构造侵蚀、溶蚀地貌。矿区设计的最低开采标高为1000m,处当地侵蚀基准面以上。区内地表水体不发育,大气降水是地表水的唯一来源,降水顺斜坡自然排泄,在按相关规范开采的前提下无需设计地面防排水系统及地面防排水工程。第三节矿床开采一、首采区及初始开段沟位置(一)首采区选择矿区首采区为山顶,设计生产工艺是,由上至下削顶分台阶开采,将山顶表层第四系及风氧化带岩层剥离后逐层开采。(二)初始开段沟位置选择矿区中部已形成采空区,以后开采沿矿体走向掘进,从上至下逐层开采。二、采区划分及开采顺序(一)采区划分根据资源储量赋存情况,矿山最低开采标高1000m,最高开采标高1100m,开采垂高100m,矿区范围内划分一个采区。(二)开采顺序本矿区先要修建简易矿山公路迂回进入矿体1080m水平,将1080m标高以上矿体全部削顶,再开采1080m水平标高以下矿体,矿区划分为一个矿体,8个台阶,每个台阶划分4个分台阶,开采顺序为自上而下逐层式开采。。三、开采工艺及开采方法(一)开采工艺的选择露天矿开采工艺的选择,应结合地质条件、气候条件、开采规模等因素,本着因矿制宜的原则,必须是避害趋利,近期与长远利益相结合,并应遵守下列原则:①保证剥、采系统的可靠性。②力求生产过程的简单化。③具有先进性、适应性和经济性。④设备选型规格尽量大型化、通用化、系列化。就目前小型露天矿开采工艺规范要求;根据本矿山规模及地质条件等情况,采用挖机剥离表土,饰面用灰岩矿体开采采用开山锯垂直切割后绳锯水平锯断,从上至下分台阶开采出荒料,开采顺序为从上往下,上一工作面回采结束后再逐层回采下一层面,同时对共生的建筑石料用灰岩矿综合回收利用,较厚的建筑石料用灰岩矿盖层可采用静态爆破。(二)开采方法根据矿区工程地质条件和技术装备等情况,确定如下:①采场最小底宽及位置:根据本项目所采用的公路运输开拓方式和所采用的装运设备情况,需要保证露天采场底部宽度不小于30米。②台阶高度:一般由4个小台阶组成一个台阶,台阶高度设计为10米,从上至下依岩层分层开采。③采场最终边坡角:根据矿体赋存产状,可采矿体为山坡顺向层赋层,考虑采场终了时地质环境综合治理及作业时留设的安全平台的稳定性,矿区东侧最终边坡角保持与矿层赋层倾角一致,取最终边坡角为24°,不设终了安全平台。(三)开采工艺本项目区饰面用灰岩矿采用圆盘锯垂直切割后金刚石串珠锯水平拉底、从上至下分台阶开采出荒料。边角废料利用挖机破碎后加工,较厚的建筑石料用灰岩矿采用静态爆破开采,还需配备手风钻由于辅助凿岩,修整难处理的边角及清理爆破根底。(四)采剥工作进度计划采剥工作进度计划是矿山企业生产经营计划的一个重要组成部分,矿山企业可依据采剥进度计划编制生产、财务、劳资、材料供应、设备运转及维修等计划。矿山应修建表土堆放场堆放场的挡土墙,平整矿石堆放场,在开采中利用挖机超前剥离,剥离工作面应超前开采工作面4米以上,遵循“采剥并举,剥离先行”的原则,但不可多剥离,将表土全部剥离堆放于表土堆放场,剥离的废石用于修整道路和挡土墙。四、采、装、运设备选型根据矿山建设规模(1.0万立方米/年),以及同类矿山生产实际和设备使用情况,综合分析新增加以下采、装、运等设备。(表2-2)表2-2主要设备特征表单位:(万元)序号设备名称型号及规格单价主要技术参数数量小计备注1挖掘机柳工906D72.0铲斗容量/1.1立方米1台72.02运输车东风201CX-118.0载重20t3台54.03潜孔钻QC702.3孔径为80-100mm2台4.64空压机复盛TA-651.8排气量6/(立方米/min)2台3.65柴油型岩石劈裂机ZPL-9010ZPL-901台106破碎机鄂破PE600×90018.050-180(t/h)1套60.07变压器S9-630/354.0三相油浸式1台4.08叉车202台40.09金刚石园盘锯212台4210成型机(大切片)161台16.011成型机(小切片)121台12.012桅杆起重机自制21台2.013龙门起重机201台20.014水泵BQW100-15-7.51台0.15合计340.35第四节选矿及尾矿设施一、选矿方案(一)选矿实验研究及评价青林湾矿区饰面用灰岩矿属小型露天矿,未做选矿实验。(二)选矿方案直接销售荒料及建筑石料用灰岩矿原矿,不设选矿方案。(三)产品方案及工艺流程考虑到市场需求和开采运输条件,产品方案为直接销饰面用灰岩及建筑石料用灰岩矿原矿。本矿区饰面用灰岩矿石材矿石致密、完整,经加工测试与生产,荒料的板材率为35~40m2/立方米,磨光面光泽度为80以上,规格板的板材率为25m2/立方米(2.0cm厚板)。用龙门吊起重机将厂区内荒料堆场的大理石荒料吊装到荒料小车上,并对荒料进行拼装、固定,由摆渡车将荒料送到大理石框架式锯石机下进行锯切,切好的毛板整车拉至摆渡车上,清洗风干,送入补胶生产线,补胶增强后,摆渡至大板连续磨机车间,将其推入悬臂起重机位置,通过悬臂起重机、液压翻板机→电动辊棒台→大理石磨机→风干辊棒台→无动力辊棒台→手动液压翻板车等工序,加工成毛光板。一部分抛光好的毛光板经检验后由液压翻板机、电动单梁起重机、叉车运至成品库储存待售。另一部分毛光板送至红外线桥式切机、横纵多刀切机,切割成规格成品板材,经检验、修补、包装后运至成品库储存待售。(四)主要工艺设备选择根据矿山规模及地质条件,建议采用绳锯切割设备,绳锯切割有以下优点:⑴绳锯切割功能强、效率高,首先开采深度深,能达到l0~20m甚至更深,火焰切割一般只在10m以内;其次切割速度快,一般能达到3~4m2/h,是火焰切割的2~3倍。⑵绳锯能进行垂直、水平、斜面等各个方向的切割,还能进行盲切,而火焰切割只能进行垂直面的切割。⑶绳锯切割成材率高、综合成本低,切面非常平整且不会对荒料造成任何内伤,其次锯缝小,只有约11mm,不会造成资源浪费;而火焰切割切面粗糙不平,且对荒料造成一定内伤,而且锯缝大,一般为100~300mm,造成很大的资源浪费,且开采成本也高。⑷安全环保,绳锯开采噪音小,不影响附近居民和其他作业面,且自动化程度高,分离式操控,工人劳动强度低、安全性高;而火焰切割噪音和粉尘都非常大,严重影响附近居民和其他工人作业,且工人劳动强度大,安全性相对较低。综上所述本项目区建议采用绳锯切割。为降低开采成本,在合适的条件下,也可以采用人工操作手持式凿岩机排孔凿岩、膨胀剂(膨胀水泥)对荒料进行整形处理;在挖掘机、装载机、桅杆吊或慢动卷扬机的帮助下,将成品荒料位移到荒料堆场,装车运出。二、尾矿设施本项目区荒料及建筑石料用灰岩矿全部直接外销,不设机械选矿,无尾矿和尾矿设施,开采过程中所产生的废渣、废料经粗加工后,可以考虑做修建房屋和公路的原材料。第五节总图运输及公用辅助设施一、总图运输(一)总体布置(二)工业场地总平面布置办公生活区、空压机房位于矿山北侧,工业广场和矿产品堆放场位于矿区北侧共占地面积为3821m2。具体布置情况见附图6。(三)内部运输矿山开采所产生的废石、废渣以及剥离表土用载重20吨的自卸车运至废石堆放场、表土堆放场存放。(四)外部运输矿石和材料的外部运输采用公路运输将运送至所需用户。(五)道路设计矿区内矿山公路设计为碎石路面,路宽6m,与周边乡村公路连通。(六)机修、汽修设施不单独设置机修车间,机械维修请机修现场维修或到咸丰县修理。(七)占地面积项目共占地面积总计17.05hm2,其中工业广场地占地0.3821hm2,开采区占6.8295hm2,排土场占地0.3334hm2,根据核实报告储量计算范围其余9.505hm2由于开采限制本次不在开采区范围内。二、供电、通信与自动化仪表矿山现有变压器1台,建立10/0.4KV配电房,以满足生产、办公、生活、照明、小维修及矿山照明等用电需求。矿山用电设备主要有绳锯、桅杆吊、切割机及小型维修设备,办公生活用电电器,总容量小于500KW。地面照明采用混光灯具照明,配电房采用日光灯照明。配电房侧采用电缆连线,避雷器装在架空线路终端与电缆头连接处。地面低压电气设备采用接零保护,配电房接地网接地,电阻不大于4欧姆。矿区内移动、联通网络全覆盖,通信比较方便。三、给排水矿区内无生产生活水源,目前已从外引水至矿区。矿区人员约17人,按每人每天150L计,生活用水需2.6立方米。生产用水每天50立方米,可从直接利用矿区已修好的固定水池,足以满足生产生活用水要求。四、供热与通风、除尘本项目为露天开采矿山,不考虑供热、通风等设施,生产过程中产生的粉尘,可采取洒水控制,现场工作人员配备防尘口罩。第六节职业卫生与安全一、采场及排土场边坡稳定(一)地质条件分析矿区所处水文地质单元为区域补给径流区单元,补给源主要为大气降水,地表基岩裸露,地形坡度较陡,有利于地表降水迅速排泄。矿区内富水性弱,矿山范围内地下水补、径、排条件简单,矿床水文地质条件简单。由于岩层层面与风化裂隙相互作用所形成的割裂体在自重、水作用下有产生小规模崩塌的可能,在采矿过程中对于矿层层间的裂隙发育情况在开拓过程中需要高度重视。总之,只要规范采矿,及时清危撬毛,边坡失稳造成的灾害可以避免。综上所述,工程地质条件、水文地质条件等因素对矿区边坡影响小。(二)采场边坡稳定边坡稳定分析:边坡失稳通常发生在一定地质背景条件下,是由于某些诱发因素的激发而导致的;尤其是在天气恶劣的情况下和地质活动很频繁的时期,大量的降水和地震是通常造成边坡失稳的主要原因。除上述条件外,人为野蛮施工,盲目开采等因素均有可能造成边坡失稳。未来矿山开采采用自上而下分层开采的形式,开采结束后采掘场为平地,不存在边坡稳定。在开采过程中,开挖形成的边坡有发生崩塌的可能性,需加强边坡监测,及时清危,发生边坡整体失稳的可能性小。应采取的措施:建立防止边坡坍塌事故发生的组织机构和措施保障,完善企业的各项规章制度,制定有针对性的事故应急预案,加强对职工的安全教育和培训,增强从业人员的自我保护意识,强化对作业现场安全检查,特别是边坡稳定性检查的力度。(三)排土场边坡稳定排土场边坡稳定分析:矿山排土场场地基若没有按照要求进行处理,地基表层软土构成了排土场滑坡的部分滑动面,为排土场滑坡留下了安全隐患。本矿区排土场、废石堆放场拟设于矿区南侧的采空区,为保证排土堆放场边坡的稳定,在堆放之前应砌筑标准的挡土墙。(四)边坡监测为保证安全生产,需对其开采过程中形成的采场边坡和排土场挡土墙进行监测,以了解边坡发展和挡土墙变形的动态变化趋势,从而圈定可疑的不稳定区段,确定不稳定边坡的滑落模式及滑移方向和速度,掌握边坡和挡土墙发展变化规律,为采取必要的防护措施提供依据。因此在矿山开采过程中,应设置专职人员对采场边坡和排土场挡土墙进行监测,尤其是在天气恶劣的情况下,应加强监测频率,如采场边坡或挡土墙出现滑(溃)现象,应及时预警并采取有效措施进行防治。二、安全卫生与消防(一)影响矿山安全的主要因素本矿开采过程中影响矿山安全的主要因素包括:矿山开采属于高危险性行业,必须重视安全生产。矿山应制定相应的安全规章制度,配备专职安全员负责安全生产,同时矿长即为安全第一责任人。影响矿山安全的主要因素有滑坡、崩塌、机械伤害、高处坠落、职业危害、车辆伤害、电伤害等,矿山要针对各项危害因素,制定有相应的安全防范措施,并且成立有相应的事故应急机制,确保发生事故后能及时处理,减少人身、财产损失。1、滑坡、坍塌:发生的主要原因为:①不按设计开采,工作面坡度较大;②岩石不完整破碎,泥层较多,结构不稳定;③违章掏采。2、机械伤害该矿山使用的主要机械设备为空压机、潜孔钻机、挖掘机、装载机等,产生机械伤害的因素主要为机械设备安装不规范,未按技术性能使用;机械设备缺少安全装置或安全装置失效;对运行中的机械进行维修、保养、调整,未按操作规程操作;机械设备带病工作;压风设备或送风管路接头脱落;无安全防护措施及违章操作造成设备受损和人员伤害等。3、高处坠落该露天矿山引发高处坠落造成伤害的主要因素是高处作业不系安全带;高处移动设备和搬运材料失足;维修传送设备不系安全带;危险位置不设防护栏杆;不遵守劳动纪律,酒后上岗等所致。4、职业危害露天矿山对作业人员容易产生职业危害,如高温中暑、粉尘、噪声、有毒气体伤害等。5、物体打击发生物体打击事故的主要原因为工作面高处危石滚落;破碎机操作不当;装车时石料堆放过高;违反操作规程上下交叉作业。6、车辆伤害该矿山的车辆设备主要为运输矿石的自卸汽车。造成车辆伤害的因素主要是超速、超载、违章操作,车辆安全装置失效及安全防护不当所致。7、电气伤害矿山电气伤害主要为短路、过载、接触不良、触电、漏电等电气事故引发电气火灾、电击触电等危害危及人身和财产安全、影响生产。主要原因是矿场内线路架设高度不够,边接不规范,临时用电架设采用TN-S系统、达不到“三级配电两级保护”要求;雨天露天电焊作业;不遵守手持电动工具安全操作规程;照明灯具金属外壳末作接地零保护,潮湿作业末采用安全电压;高大机械设备未设防雷接地等。8、火灾电气线路超过负荷或线路短路引起火灾;电热设备、照明灯具使用不当引起火灾;大功率照明灯具与易燃物距离过近引起火灾;电弧、电火花等引起火灾;电焊机、点焊机使用时电气弧光、火花等会引燃周围物体,引起火灾;民工生活、住宿临时用电拉设不规范,有乱拉乱接现象;民工在宿舍内生火煮吃、取暖引燃易燃物质等。9、防中毒窒息矿山发生中毒的原因主要是食堂采购的食物中含有毒物质或工人食用腐烂、变质食品、在房内放置液化气瓶,晚上液化气泄漏。10、压力容器爆炸事故矿山压力容器主要是空压机。产生事故的原因主要是购买不符合国家标准和行业标准的空压机;空压机未定期检测、检验或空压机带病工作;人员操作不当。(二)防治措施1、滑坡、坍塌按设计规定的安全平台、运输平台、清扫平台和阶段终了坡面角施工,并及时清理,不得掏采,岩石不稳定时对台阶降坡处理。对边坡岩体的位移要进行认真系统地观测研究,采取相应的有效措施,以保证边坡的整体稳定和防止部分失稳,并做到即时报警。对于边帮上的浮石、平台上的石块及工作面上的伞石,应及时清理,防止浮石滚落及其它事故。必要时对不稳定地段进行加固维护。2、机械伤害为预防机械设备对人员造成伤害要采取以下措施:①机械设备要按其技术性能的要求正确使用。缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备不得使用。设备传动部分要设置防护罩保护。②按规范要求对机械进行验收,验收合格后方可使用。③机械操作工持证上岗,工作期间坚守岗位,按操作规程操作,遵守劳动纪律,非负责设备运行人员,禁止操作设备。④处在运行和运转中的机械严禁对其进行维修、保养或调整等操作。⑤装载机作业时,作业半径范围内不得有人员行走及其他障碍物;装车时,汽车驾驶员不得将头、手等身体部位伸出驾驶室外;铲斗不得从驾驶室上方经过,不得碰撞车帮,卸矿高度不得大于0.5m。⑥机械设备要按时进行保养,当发现有漏油、失修或超载带病运转等情况时,要停止使用。⑦空压机压力表要定时检测,不得超压运行;压风设备和送风管道要经常进行检查,发现有漏风现象要及时维修。⑧作业人员要严格执行和遵守各种设备的相应操作规程和安全规程,对各类设备的转动件裸露部分,均按GB8196《机械设备防护罩安全要求》的规定要求进行防护,防止机械伤害事故的发生。3、高处坠落为防止高空坠落,要采取以下措施:①因遇大雾、炮烟、尘雾和照明不良而影响能见度,或因暴风雨、或有雷击危险不能坚持正常生产时,应立即停止作业。禁止在6级风以上的天气进行高空作业。高空作业时禁止抛掷物品。②进入采场工作人员,必须佩带安全帽,严禁穿高跟鞋进入矿区内。大雨后进入采场前,要派专人清理工作面及边坡松石危石。工作平台的宽度,必须符合有关规定要求。③在距坠落高度基准面超过2m(含2m)或坡度超过30°的坡面上作业时要使用安全绳(带)或设置安全网、护栏等防护设施。使用安全绳(带)时严禁多人同时使用一条安全绳(带),并经常检查安全绳的完好情况;在采场边坡外20m处设置醒目警示标志,防止人畜误入采区发生坠坡事故。④如果发现坡面有浮石、危石等现象,要及时处理,未处理前,要在现场设立危险警戒标志。作业人员不得站在危石、浮石上及悬空作业。⑤处理坡面危石、浮石时,必须设置专人防护,危险区内人员、设备必须全部撤离,设好防护区。⑥坡面浮石、危石处理完毕后,方可允许作业人员进入采区进行开采作业。⑦修好施工便道,搞好危险地段的防护,移动设备和搬运材料时要量力而行,互相照顾,搬运大设备要有专人指挥。⑧维修传送设备到高处时,要搭好防护架,系好安全带。⑨严禁酒后上岗和施工中打闹。⑩不断改善劳动条件和环境,保障员工身心健康,员工定期体验,发现身体状况不宜高处作业时,应及时调离高处作业岗位。经常组织员工进行学习和培训,提高作业人员的技能,提高全体员工的安全意识。通过采取以上措施,加强采场边坡管理,可以有效防止发生高空坠落事故。4、职业危害要采取以下防范措施:①该区地处亚热带季风气候,夏季长期野外作业易发生高温中暑。高温期避免人员在阳光照射下长期作业,空气温度超过28℃应配送清凉饮料,防止高温对作业人员的危害;采矿运输设备驾驶室要安装空调,采取防暑降温措施;对设备散热部位要采取防护措施,防止发生烫伤事故。②穿孔、装卸、运输
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