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文档简介

PAGE湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂矿产资源开发利用与生态复绿方案项目单位:湖北弘磊实业有限公司编写单位:恩施龙腾矿业开发有限责任公司编制日期:2019年4月目录前言 1第一章矿山地质环境背景 11第一节自然地理 11第二节矿产资源概况 12第三节开采技术条件 16第二章矿山开发利用方案 21第一节矿产品需求现状和预测 21第二节主要建设方案的确定 23第三节矿床开采 38第六节矿山机械 64第七节选矿及尾矿设施 69第八节总图运输及公用辅助设施 70第九节职业卫生与安全 78第十节环境保护与土地复垦 95第十一节建设工期与技术经济 103第十二节开发方案简要结论 115第三章矿山土地复垦 117第一节土地复垦方向可行性分析 117第二节土地复垦工程量测算 126第三节土地复垦投资估算 130第四节土地复垦服务年限与复垦工作计划安排 141第五节土地复垦效益分析 142第六节保障措施 143第四章矿山地质环境恢复治理方案 146第一节矿山地质环境影响评估 146第二节矿山地质环境保护与恢复治理分区 151第三节矿山地质环境保护与恢复治理目标和任务 152第四节矿山地质环境防治工程 153第五节经费估算及进度安排 157第六节保障措施与效益分析 162第五章结论与建议 167附图图号图名比例尺01湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂地形地质及开采现状图1:200002湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿资源储量估算纵投影剖面图1:100003湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂工业场地总体布置图1:200004湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂开拓系统剖面图1:200005湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂开拓系统纵投影图1:100006湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂通风系统示意图1:100007湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂浅孔留矿法采矿方法图1:500湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂土地利用勘测现状图09湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂土地损毁预测图1:200010湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂土地复垦规划图湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂地质环境现状评估图湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂地质环境影响预测评估图13湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂地质环境保护与恢复治理工程部署图1:2000附表目录(附报告内)1、矿山基本情况表2、矿山综合技术经济指标表3、矿山地质环境影响评估现状调查表4、生态复绿方案审查表5、现场踏勘表附件1、申请书2、委托书3、承诺书4、土地复垦承诺书5、勘查报告评审备案复印件PAGE53前言一、编制背景及目的湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂因原矿区范围部分位于生态红线范围之内,同时矿山因开采实际情况需要新修了主运输巷,新修的主运输巷及主井口位于原采矿许可证范围之外,需调整矿区范围。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》(2013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》、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环境治理保证金,为国土资源管理部门对矿山企业实施监督提供重要依据,为矿山生产提供初步设计建议及宏观指导作用。受湖北弘磊实业有限公司委托,恩施龙腾矿业开发有限责任公司编制了《湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂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,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。应能满足国土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、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》(2011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、《公路安全保护条例》(2011年);4、《湖北省安全生产条例》(2004年);5、《建设工程安全生产管理条例》(国务院令第393号,2004年);6、《安全生产许可证条例》(国务院令第397号,2004年);7、《中华人民共和国森林法实施条例》(国务院令第278号,2000年);8、《基本农田保护条例》(1998年);9、《中华人民共和国水土保持法实施条例》(1993年);10、《矿山地质环境保护规定》(国土资源部令第44号);11、《矿产资源开发登记管理办法》(2013年)。(三)部门规章1、《国家安全监管总局关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录(第二批)的通知》(国家安全生产监督管理总局一[2013]101号);2、《矿山地质环境恢复治理专项资金管理办法》(财建[2013]80号);3、《土地复垦条例实施办法》(2011年);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);5、《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》(国家安监总局第36号令,2011年);6、《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》(环发[2005]109号);7、《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);2、《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);3、《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);4、《金属非金属露天矿山矿长保护矿工生命安全六条规定》(湖北省安监局,2013年4月3日);5、《省人民政府办公厅关于转发省安监局等部门湖北省金属非金属矿山整顿关闭实施方案的通知》(鄂政办函〔2013〕23号,2013年3月3日);6、《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);7、湖北省安全监管局关于贯彻落实《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》有关问题的通知(鄂安[2009]236号,2009年10月20日);8、湖北省国土资源厅办公室转发国土资源部办公厅《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》的通知”(鄂土资办文[2009]104号);9、《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》鄂财综发〔2007〕42号;10、《关于转发国家安全生产监督管理总局在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的指导意见的通知》(鄂安〔2007〕133号);11、《关于在金属非金属矿山推广相关实用安全生产技术的通知》(安监总局[2006]246号);12、《关于转发国家安监总局在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术指导意见的通知》(安监总局[2006]246号);13、《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》(国土资发[2006]225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)《湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂产资源开发利用与生态复绿方案》编制委托书。(2)《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿资源储量核实报告(截至2018年12月底)》恩施龙腾矿业开发有限责任公司(2019.04)。四、方案的适用年限据《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿资源储量核实报告(截至2018年12月底)》,本矿区查明方解石矿石资源储量(122b+333)632千吨,其中保有122b基础储量191千吨,333资源量441千吨。本方案将(122b)基础储量作为设计利用资源储量,类比咸丰县区域内及周边咸丰县境内开采同类地质条件(同类地层)下开采同类矿体矿山的(333)资源量开发利用情况,确定该矿(333)资源量可信度系数取0.6按照开拓系统纵投影图上留设保安矿柱占用资源量的情况,估算该矿山保安矿柱共占用矿山(122b+333)资源量约为11.99万吨[其中保安矿柱占用(122b)资源量7.19万吨、占用(333)资源量4.80万吨。因此,咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿设计利用资源储量Q设计为35.49万吨。Q设计=〔(122b)资源储量-保安矿柱占用(122b)资源量〕+〔(333)资源量-保安矿柱占用(333)资源量〕×(333)资源量可信度系数=(19.1万吨-7.19万吨)+〔(44.1万吨-4.80万吨)×0.6〕=35.49万吨。设计矿山回采率为85%,因此,矿山可开采储量Q可采为30.176(万吨)。可采储量(Q可采)=设计利用储量(Q设计)×回采率=35.49(万吨)×85﹪=30.17(万吨)。建设规模根据有关政策和经济运行情况确定为3万吨/年,矿山生产年限为30.17≈10年。矿山服务年限为10年,闭坑后立即对土地复垦责任范围进行复垦,复垦时间安排3个月,考虑到对复垦成果的监测、管护,本方案设计监测、管护期为9个月,因此,土地复垦方案的服务年限为11年,实际起算时间以颁发开采许可证时间为准,土地复垦服务年限顺延。若矿山未来需要延续或扩大开采规模、变更开采范围,则应按照矿山新的生产规模或开采范围设计方案重新编制《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湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂采矿基本情况表采矿权人湖北弘磊实业有限公司矿山名称湖北弘磊实业有限公司刘家湾方解石采矿厂采矿许可证编号C4228262010116120084163经济类型有限责任公司开采矿种方解石开采方式露天开采生产规模3.0万吨/年采矿许可证有效期2017.2.23-2022.2.23发证机关咸丰县国土资源局拟申请矿山范围(国家大地2000坐标系)13284269.49336624134.5032328430531333283985.44136624502.43443283780.39336624530.52353283741.08436624476.637开采深度788m至660m(标高)矿山面积75717m²(二)矿产资源开发利用情况刘家湾方解石采矿厂是咸丰县国土资源局2005年设置的采矿权,并于当年进行了协议出让,咸丰县明星化工有限责任公司取得采矿权后于2006年办理了露天开采采矿许可证,2009年申请变更开采方式即由露天开采变更为地下井工开采,并于2010年12月12日取得了地下开采的采矿许可证。采矿许可证号为C4228262010116120084163,生产规模3万吨/年,有效期2010年12月12日至2013年12月12日,2013年12月12日采矿许可证到期后进行了地下开采采矿许可证的延续,延续采矿许可证的有效期为2013年12月12日至2016年12月12日;矿区面积为0.0605km2,由4个拐点坐标圈定,开采标高为980m~780m。为了促进地方矿业经济增长,满足咸丰县忠堡镇工业园区化工类加工企业对方解石资源的需求,咸丰县国土资源局拟对刘家湾方解石采矿厂开采矿体(脉)深部的方解石资源进行开发利用,即对咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂进行扩建,但是,按照恩施州国土资源主管部门的规定,扩建矿山,如果矿区范围变动在原矿区范围的30%以上并且增加资源量,就必须采用招、拍、挂的形式出让增加的资源量;原矿山的采矿权人不一定是扩建矿山的采矿权人,扩建后矿山的采矿权必须通过竞拍取得。因此,咸丰县国土资源局征得咸丰县明星化工有限责任公司同意并报请恩施州国土资源局备案,设置了咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿;待咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿将招、拍、挂的前期工作(《勘查报告》、《开发利用方案》、《价款评估》的编制)开展后进行招、拍、挂时将咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂采矿权注销。咸丰县国土资源局以《咸土资函【2014】27号》文划定了咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿的矿区范围,其矿区范围由5个拐点坐标圈定,矿区面积为0.0754km2,开采标高为780m~660m。1、矿石加工技术性能2、工业指标根据核实报告,矿区内方解石的工业指标为:①边界品位ω(CaO)≥50%,最低工业品位ω(CaO)≥54%;②SiO2≤1.0%;③Fe2O3≤0.3%;④MgO≤0.5%;⑤最低可采厚度0.8m,夹石剔除厚度0.8m。3、矿产资源储量据《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿资源储量核实报告(截至2018年12月底)》,本矿区查明方解石矿石资源储量(122b+333)632千吨,其中保有122b基础储量191千吨,333资源量441千吨。根据前文(四、方案的适用年限)估算,矿山设计利用储量Q设计为35.49万吨。可采储量(Q可采)为30.17(万吨)。(三)项目主要特征全矿区保有地质储量(122b+333)632千吨,可采储量:30.17万吨。建设规模确定为3万吨/年,矿山服务年限为10年。矿山采用斜井开拓,开采矿体采矿方法为浅孔留矿采矿法。(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东侧93°方位,距咸丰县城直线距离约11Km,在咸丰县忠堡镇明星村一组范围内,行政区划属咸丰县忠堡镇所辖。矿区地理极值坐标:东经109°16′51.9″~109°17′6.5″;北纬29°39′55.3″~29°40′14.5″。矿区北西侧直线距离约300m处是咸丰县忠堡镇工业园区的园区公路,园区公路向北约200m与248省道相通,交通方便。(见插图1:交通位置图)。插图1交通位置图(2)矿区及周围社会经济概况区内人口稀少,当地经济以农业为主,粮食作物主要为玉米、土豆、大豆、红薯等;经济作物主要有烤烟、油菜等,无工业经济。当地青壮年劳动力多外出打工,老人、妇女在家务农,加上打工经济,当地人均可支配收入约5000元,经济条件较差。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咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂自上世纪九十年代到2009年采用露天开采,使矿区范围内沿地表以下形成了20~80m的采空区。2010年12月取得地下开采采矿许可证,取得地下开采采矿许可证后设计采用平硐开拓,首先在海拔高程+851m处布置首采平硐,在海拔高程+592m处布置回风平硐,采用浅孔留矿法开采矿区范围内海拔高程+592m~581m之间的资源量,在开采矿区范围内海拔高程+592m~581m之间资源量的同时,在海拔高程+784m处布置主平硐,海拔高程+592m~581m之间资源量开采完以后在采用浅孔留矿法对海拔高程+581m~784m之间的资源量进行开采,+851m处的首采平硐为+784m水平的回风平硐。但是,矿山在+784m水平的生产布置过程中没有按照设计方案进行生产布置,在+784m水平南东侧对厚度大、白度好矿体(脉)采用了以掘代采方式进行布置,造成+784m水平南东侧开拓巷道顶部凌空垂高高度达15m~20m,从而使+784m水平南东侧上部资源开采回收带来很大的困难和安全隐患。2011年6月咸丰县明星化工有限责任公司委托湖北荆襄设计研究有限公司对刘家湾方解石采矿厂的开采方法进行了重新论证设计,设计刘家湾方解石采矿厂矿区范围内+789m水平(中段)[实际为+784m水平(中段)]的剩余资源量采用“伪倾斜正台阶采矿法”进行开采,2011年8月至2014年12月咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂一直采用“伪倾斜正台阶采矿法”对+784m水平(中段)的资源量进行开采,矿产品销售给忠堡工业园区加工重质碳酸钙的企业。2014年12月咸丰县明星化工有限责任公司与福建一家饰面装饰材料企业合作,将刘家湾方解石采矿厂厚度大、白度好、裂隙少的方解石矿体生产(切割)成饰面装饰材料(板材)的荒料。由于生产加工饰面装饰材料的荒料不能采用爆破开采,因此,2014年12月咸丰县明星化工有限责任公司委托湖北荆襄设计研究有限公司编制了《咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂+789中段采矿方法变更设计》,对刘家湾方解石采矿厂原采矿方法进行了变更,湖北荆襄设计研究有限公司根据刘家湾方解石采矿厂开采实际情况将原采用的“伪倾斜正台阶采矿法”变更为“水平台阶采矿法”。咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂从2015年开始采用“水平台阶采矿法”对+784m水平(中段)上部的剩余资源量进行开采。到2015年8月咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂没有对+784m水平(中段)下部资源量进行开采。经过多年的开采,咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂采矿权范围内海拔高程+784m以上方解石资源已经基本采完,除保安矿柱和不可采地带外形成了大面积的采空区,采空区分布情况见资源储量估算纵投影剖面图和开拓系统纵投影图。根据咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂矿体(脉)的开采情况,矿体(脉)在走向和倾向上的倾角变化不大,而矿体(脉)厚度变化较大且无规律[矿体(脉)局部最大厚度可达7m左右,最小厚度小于0.6m,有的地方接近尖灭,矿体(脉)厚度变化情况见资源储量估算纵投影剖面图上实测的+784m水平(中段)下部矿体(脉)厚度标示。根据恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司2009年提交的《咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂地质普查报告》,咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂矿区范围内有方解石资源量63.86万吨。根据恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司提交的《分割说明》,咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂矿区范围内还有方解石资源3.96万吨;所以,咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂经过多年的开采,已经开采消耗了方解石资源量59.9万吨。据统计,咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂经过多年的开采,采出方解石矿石50万吨左右;因此,咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂的开采回收率为84%左右。第一章矿山地质环境背景第一节自然地理一、地形地貌矿区位于鄂西南构造侵蚀溶蚀中低山区,岩溶洼地、槽谷残丘、丘峰构成区内基本地貌单元。山脊走向北东向,与区域构造线一致,残丘顶多呈浑圆状,部分丘峰陡峭。槽谷多呈条带状或树枝状分布于残丘、峰丘之间。海拔高程760.1~1105.1m,相对海拔高差345.0m;矿区地形为山地斜坡地形,坡度较陡,为15°~45°。二、气象水文特征矿区属亚热带湿润性高山带气候类型,具有降雨充沛,雨热同期气候特征。据调查,矿区农业以种植玉米、土豆、山药等作物为主,经济基础较薄弱,无其他工业产业,无名胜古迹,不属于自然保护区,矿山开发的地理条件较好。矿区范围内地表水系不发育,无常流地表水体,局部出露第四系潜水、基岩岩溶裂隙泉水;矿区北侧宽缓槽谷中溪沟最低海拔高程为755.6m,可视为当地最低浸蚀基准面。第二节矿产资源概况一、矿区总体概况(一)矿区总体规划情况矿区位于咸丰县城东侧93°方位,距咸丰县城直线距离约11Km,在咸丰县忠堡镇明星村一组范围内。忠堡镇境内资源丰富,现已探明的矿产资源有方解石、重晶石、白云石、石灰石、大理石等,尤其是方解石资源丰富,品位好,开发潜力大。由于受苏家堡断裂的影响,忠堡矿区范围内裂隙构造发育,部分裂隙充填有方解石矿体。矿区内的裂隙构造向北西被第四系覆盖、向南东延伸到来凤县境内,因此,咸丰县国土资源局在咸丰县境内设置了咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石矿采矿权,而来凤县国土资源局在来凤县境内设置了来凤县科隆材料有限公司长家湾方解石矿采矿权。由于咸丰县国土资源局和来凤县国土资源局各自批复了各采矿权的矿区范围,所以在开采过程中不存在矿业权纠纷问题。(二)本项目与矿区总体规划的关系本项目为咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿,是咸丰县国土资源局设置的采矿权,矿山开采不受矿区范围内其它矿山的干扰,也不影响其它矿山的采矿活动(忠堡矿区刘家湾方解石矿与长家湾方解石矿矿权之间的保安矿柱不能破坏)。本项目拟对采矿权范围内海拔高程+788~680m之间的方解石保有资源量进行开采。二、矿区资源概况(一)矿区地质及构造特征1、地层矿区及周边出露地层有第四系(Q),寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段(∈2O1l1),各地层岩性特征叙述如下:(1)第四系(Q)厚0.0~3.5m坡、残积成因浅黄、黄褐色、黄灰色亚粘土、亚砂土及岩石碎块。主要分布于山间小盆地、缓坡平台、槽谷、洼坑部位,以及溶沟、溶槽、溶坑、溶孔中,与下伏地层呈角度不整合接触。(2)寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段(∈2O1l1)厚>250m上部为灰、深灰色中厚、厚层层灰岩、白云质灰岩、夹中-厚层白云岩及灰质白云岩,顶部为灰色中厚-厚层花纹条带状灰岩,下部为灰色中-厚层白云岩、灰质白云岩夹灰岩及白云质灰岩,底部为灰色中厚层含硅质结核白云岩。粉晶结构,层状、块状构造,层间见铁锰质浸染,具水平层理,岩质坚硬,陡倾节理发育。2、构造矿区构造形迹主要为为北东向褶皱和北北西向断裂,北东向褶皱为咸丰背斜(矿区位于咸丰背斜南东翼近核部),北北西向断裂为苏家堡断裂(矿区位于苏家堡断裂北西端的北西侧)。1、褶皱咸丰背斜:轴向30°~45°,长度约80km,北西翼倾向310°~325°,倾角25°~45°,南东翼倾向35°~155°倾角15°~20°,背斜经后期构造的复合改造,将背斜扭曲成咸丰背斜,核部由寒武系下统组成,两翼为奥陶系~二叠系组成,北西翼因咸丰断裂带破坏,地层出露不全,背斜北西翼岩层倾角较陡,南东翼较平缓,轴面倾向南东。2、断裂苏家堡断裂:苏家堡断裂位于咸丰背斜南东翼,该断裂长约7~15km,走向325°~345°,倾向南西~北东,倾角60°~90°,断裂普遍发育角砾岩,角砾为方解石、重晶石、萤石胶结式贯入;见角砾岩组成的透镜体,周围为页理围绕,具顺时针扭动;尚见炭化、断裂泥及平直光滑的裂面,具水平擦痕等,据擦痕和拉弦面判断为反钟向扭动。力学性质为:早期张扭性,中期压扭性,晚期扭性。矿区位于咸丰背斜的南东翼。地层产状:走向北东,倾向南东~南南东即145°~155°,倾角12°~15°,总体为向南东倾斜的单斜岩层构造,受北北西向断裂构造的影响,局部地段岩层层面呈微波状起伏,地层产状发生偏转。在苏家堡断裂的北西端的北西侧发育一条北西向裂隙构造,该裂隙构造为方解石矿体(脉)的主要控矿和容矿构造。其特征为:裂隙走向323°~342°,向南东延伸至来凤县三胡乡境内,向北西延伸至忠堡槽谷被第四系覆盖,矿区内可见裂隙走向长度约600m。断裂走向上呈舒缓波状,倾向近似于垂直,在裂隙中充填方解石矿,断裂具有多期性活动特征,力学性质表现为张扭性。根据矿区内沿裂隙上部开采方解石情况看,裂隙宽一般为0.62~6.58m,平均宽4.21m,局部地段最宽可达7m以上,最窄处小于0.6m,总体沿走向具有中部宽、北西南东两边窄的变化特征。裂隙面陡倾或近于直立,沿倾向裂隙面有一定的变化(局部有时倾向北东),裂隙总体产状倾向242°~248°,倾角75°~83°,裂隙面呈舒缓波状具有水平擦痕,裂隙中有灰岩碎块、方解石脉充填,反映了断裂具有多期活动性的特征。总体而言,区内裂隙构造较发育,地质构造复杂程度属简单~中等类型。(二)矿床(体)地质特征矿区内的方解石矿体属中低温热液充填矿,苏家堡断裂的北西端的北西侧发育一条北西向裂隙构造,方解石矿体充填于裂隙构造带中。围岩是寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段地层中的灰、深灰色中厚、厚层状灰岩、白云质灰岩、夹中-厚层白云岩及灰质白云岩、以及花纹条带状灰岩和灰色中厚层状含硅质结核白云岩。根据矿区范围内露天和地下开采情况及钻探工程揭露,方解石矿体规模及形态受裂隙构造和岩性双重控制,矿体赋存于寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段裂隙带中,矿区内矿体沿走向长约600m,矿体厚度0.62~6.58m,总体沿走向具有中部宽、北西南东两边窄的变化特征。根据钻探工程和下部巷道(矿区南东侧开采同一条裂隙中方解石资源的来凤县科隆材料有限公司长家湾方解石矿越界开采矿区下部方解石资源的巷道)工程揭露,矿体沿倾向深部有逐渐变窄的现象;据开采断面观察,矿体空间形态呈脉状、透镜体状产出,矿体沿倾向有一定的变化(局部有时倾向北东),总体产状倾向242°~248°,倾角75°~83°。(三)矿石特征1、矿石的矿物构成以恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司2015年4月编制的《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿勘查报告》中的化验资料为依据,该矿山矿体(脉)中矿石的矿物主要为方解石。其化学成分主要为CaO,其次含少量SiO2、Fe2O3、MgO;CaO含量54.90~55.34%,平均为55.13%,此外尚有少量含量0.16~0.23%,平均为0.19%,Fe2O3含量0.030~0.038%,平均为0.035%,MgO含量0.35~0.7%,平均为0.5%,体重2.68~2.78g/cm3,平均2.73g/cm3。2、矿石的结构构造矿石以自形~半自形粒状晶质结构为主,他形体结构及溶蚀交代结构为辅,构造主要为紧密镶嵌的致密块状构造,角砾状构造,方解石结晶较好,解理较发育,粒径3~5mm,呈紧密镶嵌状产出。透明~半透明、玻璃光泽。3、矿石类型由化学样分析结果可知,方解石矿石质地较纯,CaO含量接近理论值(56%),杂质极少,为优质钙粉原料。矿石类型为单一的方解石矿。(四)矿体围岩特征矿体围岩是寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段地层中的灰、深灰色中厚、厚层状灰岩、白云质灰岩、夹中-厚层白云岩及灰质白云岩、以及花纹条带状灰岩和灰色中厚层状含硅质结核白云岩。岩石完整,但结构面发育,岩石比较坚硬,抗压、抗拉强度高。岩层产状较平缓,稳定性较好。矿体结构简单,为单一的方解石矿,根据开采情况,矿体夹石极少,仅局部包含有围岩碎块。(五)矿石加工选矿性能方解石矿是一种用途广泛的无机非金属材料,主要加工成重质碳酸钙粉或超细重质碳酸钙粉,重质碳酸钙粉或超细重质碳酸钙粉在塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等高分子及复合材料领域中有很重要的地位,重质碳酸钙填料不仅可以降低材料的成本,还能提高材料的刚性、硬度、尺寸稳定性等物理性能。矿山生产的方解石产品主要销售给咸丰县忠堡镇工业园区的重质碳酸钙粉加工企业,加工企业采用雷蒙磨粉机加工成200目左右的普通建筑材料外墙装饰涂料的添加料钙粉和400目以上用于天然橡胶、油漆、造纸、电缆、化妆等工业中的重质细微碳酸钙粉。根据咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂开采情况,将厚度大、白度好、裂隙少的方解石矿体切割成饰面装饰材料(板材)的荒料(,然后把荒料销售给饰面材料(板材)加工企业,加工企业将荒料加工为比较高档的饰面装饰材料[生产饰面材料(板材)的荒料还在实验过程中];开采过程中不能成为荒料的方解石矿石销售给重质碳酸钙粉加工企业,加工为重质碳酸钙粉。普通方解石粉加工工艺流程为原矿粗碎~高纯水洗~烘干~机械研磨~成品包装。高端加工方解石粉工艺流程为筛选~水洗~循环酸洗提纯~水洗~干燥~机械研磨~成品包装。饰面装饰材料(板材)加工工艺为锯割加工、研磨抛光、切断加工、凿切加工、辅助加工及检验修补。第三节开采技术条件一、水文地质(一)地形地貌矿区处鄂西南中山区,显构造剥蚀、岩溶地貌景观,岩溶洼地、槽谷残丘、丘峰构成区内基本地貌单元。山脊走向呈,北东向,与区域构造线一致,残丘顶多呈浑圆状,部分丘峰陡峭,槽谷多呈条带状或树枝状分布于残丘、峰丘之间,局部常发育蝶状洼坑,槽谷、洼坑中常有岩溶漏斗及落水洞分布。图幅内海拔高程一般在760.1~1105.1m之间,相对海拔高差345.0m;矿区地形为山地斜坡地形,坡度较陡,为15°~45°,有利于排泄地表水,大气降水可迅速沿坡面由高处向低处排泄,通过坡面、槽谷汇入山脚冲沟,具有就地补给、迅速排泄的特点,部分大气降水可沿基岩节理裂隙下渗成为浅层地下水。矿区范围内地表水系不甚发育,无常地表水体,局部出露第四系潜水、基岩岩溶裂隙泉水;矿区北西侧宽缓槽谷中溪沟最低海拔高程(图幅外)为755.6m,可视为当地最低浸蚀基准面。(二)气象水文特征区内属亚热带季风性湿润气候,气候温和湿润,四季分明,降水充沛,小气候特征表现明显,随海拔高度的变化呈明显的垂直差异,年平均气温15.3~15.6℃,最低气温为12月至翌年2月,平均气温-1.2℃—5.6℃,极端最低气温-4.3℃,最高气温为6-9月,平均气温26.7℃—33.7℃,,极端最高气温38.9℃。年平均降水量在1355.8mm左右,5月~9月为雨季,集中了年降水量的60%以上,雨量充足,植被较发育。(三)矿区含水层与隔水层组根据区内分布岩土性质、空隙与孔隙发育程度划分为两个含水层组∶(1)第四系松散孔隙弱含水、透水层组(Q)厚0.0~3.5m坡、残积成因,浅黄、黄褐色、黄灰色亚粘土、亚砂土及岩石碎块。主要分布于山间小盆地、缓坡平台、槽谷、洼坑部位,以及溶沟、溶槽、溶坑、溶孔中,与下伏地层呈角度不整合接触。该层表层孔隙发育,含孔隙水,为弱含(隔)水层组,显弱富水性。(2)寒武系中统-奥陶系下统岩溶裂隙含水层组(∈2O1l1)厚>250m呈面状广泛分布于矿区,地表岩溶强烈发育,为灰、深灰色中厚、厚层层灰岩、白云质灰岩、夹中-厚层白云岩及灰质白云岩,花纹条带状灰岩,含硅质结核白云岩。层位稳定,厚度大,含裂隙溶洞水,为含水层组,富水性中等。(四)地下水补给、径流、排泄条件矿区主要含水层为寒武系上统奥陶系下统娄山关组,岩层中发育节理裂隙及溶洞,这些节理裂隙及溶洞为地表水转化为地下水提供了良好的通道,大气降水为地下水的补给源,大气降雨绝大部分沿坡面槽沟由高处往低处径流,通过浅切槽谷排出区外,另一部分通过基岩溶隙或裂隙溶洞以垂直运动为主,在地势较低处以下降泉的形式排出地表,地形条件有利于自然排水。矿区北西侧宽缓槽谷中溪沟最低海拔高程为+755.6m,可视为当地最低浸蚀基准面。矿山扩建后为斜井(斜坡道)开拓,因此矿体的开采应加强排水工作。按照对+784m水平以上开采情况调查,矿区矿体两侧围岩中无泉水出露,仅见小的岩溶洞穴中有滴水,且出水量甚微。根据对矿体(脉)+784m水平主平硐口涌水量采用矩形堰方式进行测量,+784m水平主平硐口一般涌水量为2.2~3.4m3/h,最大涌水量为3.8~5.2m3/h,随大气降水量的变化而变化,雨季涌水量增加;因此,预测+680m水平运输平巷中的正常涌水量为3.7~5.7m3/h,最大涌水量为6.3~8.6m3/h[参照咸丰县及周边县开采同类地质条件(地层)中同类矿体(脉)的围岩涌水量情况的经验值,每开采深度下降10m,其涌水量增加5%]。(五)矿床充水要素矿床受北西断裂构造及岩性控制,矿床充水与容矿构造和岩性关系密切,并且与大气降水、围岩的岩溶裂隙关系密切。一是矿床围岩为灰岩、云岩、结晶云岩含岩溶裂隙水,二是由于上部矿体(脉)已经开采,采矿区沿矿体(脉)裸露地表,大气降水由地表采矿区直接进入未开采的矿床中,引起矿床充水。地下开采过程中,地下水将从矿体和围岩的节理裂隙渗入矿坑,使矿坑积水。因此,矿床充水是必然的,开采时应加强探水和排水措施。矿山拟开采的大部分矿体位于当地侵蚀基准面(755.6m)以下,故矿区水文地质条件复杂程度属中等复杂类型。二、工程地质(一)工程地质岩组根据物理力学性质及岩性组合特征划分工程地质岩组如下。1、第四系松散软弱岩类工程地质岩组(Q)0.0—3.5米主该岩类物质组份复杂,结构松散,孔隙较发育。坡、残积成因,岩性为粘土、砂土夹岩石碎块,稍湿、可塑,陡坡或工程切坡后易形成浅层土滑。物理力学性质差异性较大,易饱水、松散,主要分布在地形平缓处及低洼地带。区内该层零星分布,厚度变化大,不具备产生大规模滑坡等地质灾害的条件。2、寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段(∈2O1l1)层状坚硬碳酸盐岩工程地质岩组>250米该组岩性为灰、深灰色中厚、厚层层灰岩、白云质灰岩、夹中-厚层白云岩及灰质白云岩,花纹条带状灰岩,含硅质结核白云岩。岩石坚硬,性脆力学强度高,稳定性好,主要不良工程地质现象为该组岩石可溶性较强,岩溶发育,易产生岩溶塌陷。(二)工程地质条件评价矿山边坡结构为切向~斜交坡,坡度较陡,但岩体完整,且边坡以岩质边坡为主,表层有第四系松散粘性土覆盖,若遇强降雨,对边坡土层具备冲蚀、软化作用,可形成地表面流携带松散粘性土流失,但其规模有限,尚未形成岩体裸露和植被破坏。整体类比,边坡自然状态下产生山体开裂、崩塌及变形的地质灾害可能性小,故矿山自然边坡稳定性较好。区内分布的矿体主要矿物成份为碳酸钙,呈乳白色,半透明,玻璃光泽,板状构造,紧密镶嵌的块状构造,硬度在3.1~4.3左右、密度2.64~3.76。但内生解理较发育,开采时易沿解理面产生崩塌、掉块现象,矿体围岩岩性为灰、深灰色中厚、厚层层灰岩、白云质灰岩、夹中-厚层白云岩及灰质白云岩,花纹条带状灰岩,含硅质结核白云岩。中厚、厚层至块状构造,岩石坚硬、性脆,部分地带矿床旁侧的岩体由于受构造影响、节理裂隙较发育,岩石较破碎,其稳定性较差,矿床开采时两侧易产生崩塌或掉块,应加强支护或工程处理,矿体物质组份主要为方解石,部分矿体受构造影响较破碎,结构疏松,开采时易产生掉块现象,应采取措施加强防护。综上所述,矿体及围岩以坚硬岩类为主,坚硬性脆,一般稳定性好,局部软弱结构面发育时易产生小规模掉块和崩塌;围岩岩溶溶蚀发育,因地层中溶洞、溶孔发育给矿床开采带来影响,开采过程中应进行防治工程加以预防,由于围岩及矿体中节理裂隙及溶蚀发育,深部地质情况勘探程度低,因此矿区工程地质条件属简单~中等类型。三、环境地质(一)区域地震地质与地壳稳定性评价区域内出露地层为第四系、寒武系中统-奥陶系下统娄山关组下段,主要岩性为灰岩,岩质坚硬,力学强度高,产状平缓,整体稳定性较好。根据2001年版《中国地震峰值加速区划图(1:40万)》和《中国地震反映谱特征周期区划图(1:40万)》以及《中国地震震动参数区划图》(GB18306~2001)等有关规定,本区地震震动峰值加速度为0.05g,地震动反映谱特征周期为0.35s,对应的地震基本烈度为Ⅵ度,即该区属地壳相对稳定区。(二)矿山环境地质现状评价矿山建设至今,未见地面塌陷、泥石流、地裂缝等其他地质灾害。人类工程活动造成地质环境的破坏主要为:采矿权人在采矿过程中对地形地貌及土地资源造成了破坏,存在水土流失环境地质问题,但规模较小,影响甚微。矿山内现状对水、土无污染,地质环境质量总体良好,矿山现状地质环境影响程度较轻,矿山环境地质条件良好。(三)矿山地质环境影响预测评价地表调查结果,初步查明区内现状暂无滑坡、泥石流、崩塌等地质环境问题,地表无重要设施,自然边坡结构类型为切向坡和斜交边坡,自然边坡坡度15°—45°,边坡稳定性尚好。硐采应防止硐顶冒落及两壁围岩崩塌等地质灾害问题,矿体通过部位或附近岩溶发育,开采时防止产生岩溶塌陷。矿产的开发加剧工程活动引起环境的变迁,主要体现在以下方面:①水土流失:主要表现为强降水形成地表面流携带松散粘性土流失,但其规模有限,尚未形成岩体裸露和植被破坏。②开采可能引起地表开裂,但由于矿体(脉)厚度薄,矿体(脉)的围岩整体稳固性好,只要按安全要求和正规的开采方法进行开采,引起地表开裂的可能性小。③废气:采矿坑口排出的废气给大气造成污染,因此排放应尽量降低其浓度,排风口应设于偏僻处等。④污水:矿体位置处于隔水层之间,井下涌水量小、不含有害物质,井下污水经简单沉淀处理排放,不会对周围水体产生危害,污水的排放主要为人工生活污水和矿坑水。由于生产规模不大,职工人数不多,居户离矿区远,不会造成对周围水体的污染。⑤废碴:矿井开采排出的废碴无毒,堆积得当不会造成环境大面积污染。废碴可用于修路、回填等。地表堆放应建拦碴坝,定点堆放。闭坑时应采取回填和复垦植措施,如植树造林等,尽快恢复自然状态。⑥滑坡:矿山内岩体稳定,未发现大断层,虽矿体(脉)产状较陡,但围岩产状较缓,矿山内未见滑坡体存在。随着开采深度加大,有可能改变山体的稳定性,在地下水和重力作用下可能形成滑坡,但只要按要求、规范开采,就不会产生滑坡现象。⑦崩塌:矿山采用地下平硐开采,随着采空区面积的不断增大,放炮时岩体的应力发生变化、强风化带及断裂带附近在地表水及重力作用下可能产生崩塌,造成自然灾害。但开采矿体(脉)厚度薄,开采时按安全要求留设安保矿柱,所以发生崩塌的可能性小。⑧泥石流:本区沟谷两侧无松散堆积物,但在筑路及采矿过程中会产生少量废石堆积物,如处理不当,在山洪作用下,易产生碴石流。⑨山洪暴发:由于矿山处山地斜坡地带、积水短时间内易排走,即使夏季暴雨形成山洪水,也对矿区影响不大,但为安全考虑,大暴雨期间不安排生产。⑩地表水:在主平硐井口、回风平硐井口周边挖(砌)截(排)水沟,防止地面雨水等积水涌入井下。总体而言矿区原生环境地质条件良好,采矿活动对地质环境影响较轻。四、小结矿区水文地质条件中等,工程地质条件中等,矿区现状环境地质状况良好,矿业活动诱发加剧新的环境地质的危害性较小。因此,矿床开采技术条件以水文、工程问题为主为中等矿床类型(Ⅱ-2)。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、矿产品需求分析方解石矿主要加工成重质碳酸钙粉,厚度大、白度好的方解石还可以做成饰面装饰材料。重质碳酸钙粉是一种用途广泛的无机非金属材料,在塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等高分子及复合材料领域中有很重要的地位,重质碳酸钙填料不仅可以降低材料的成本,还能提高材料的刚性、硬度、尺寸稳定性等物理性能。目前,超细重质碳酸钙粉表面改性是使一般增量填料转变为功能填料的深加工技术之一,随着新型高分子材料、功能性复合材料以及无机非金属材料的发展,经过表面改性处理的超细重质碳酸钙粉矿物填料的需求量将持续增长。目前,微细重钙粉在国外已得到很好的发展,其主要原因,其一:是塑料和橡胶业高速发展;其二:是碳酸钙粉比高岭土便宜。中国的近邻日本、南韩都是资源贫乏国,因此发展微细方解石粉加工,市场前景广阔,我国方解石粉深加工产能有限,全国重钙粉年产量不足,造纸、涂料级重钙粉年缺口较大,随着工业发展,国内重钙微粉市场短缺的局面一时难以扭转。厚度大、白度好的方解石做成饰面装饰材料,很大程度上提高了方解石的利用价值,使方解石资源的增值空间较大。在国外发达国家对非金属矿产研究开发利用比较早,深加工科技水平高,以购买发展中国家的原矿石或初级产品,深加工后又卖给发展中落后国家,赚取丰厚的利润。在我国方解石矿亦属于此种情况。方解石石作为一种非金属矿产资源,具有不可再生和替代困难的特点。方解石主要加工成重质碳酸钙粉,重质碳酸钙简称重钙,通常用作填料,还广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等日用化工行业,作填充剂起到增加产品的体积,降低生产成本。橡胶行业用重质碳酸钙粉:400目,白度:93%,碳酸钙:96%)碳酸钙是橡胶工业中使用量最大填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶之中,可增加其制品的容积,并节约昂贵的天然橡胶,从而大大降低成本。有关专家指出,在方解石的开采利用方面,应重视规范企业矿产开发行为以及矿产开发过程中的综合回收利用问题,注意回收金属矿床中的方解石矿的伴生矿物。对我国方解石工业来说,当前的主要问题不是如何占据市场及扩大出口量,而是如何利用当前国际市场需求量增加、价格上涨的有利时机,调整出口产品结构,向出口量少而创汇额多的方向发展,在资源许可的情况下发展方解石出口贸易,由此看来,在条件许可的情况下,应加大投资,调整产品结构,促进企业发展,创造出更大的效益。二、产品价格分析近几年来,国内方解石矿市场行情变化很大,目前各地方解石原矿价格不一样,若将方解石加工成100~200目的普粉,用于建筑涂料,其销售价为220~250元/吨;如果用于其它行业,加工成400~600目,销售价为300~340元/吨;加工成800目,销售价为550元/吨;加工成250目,销售价为700元/吨;加工成1400目,销售价为850元/吨。根据调查,咸丰县及周边的来凤县是恩施地区主要生产方解石地方,生产的方解石加工成重质碳酸钙粉后由于墙体涂料。如果方解石原矿白度好、杂质少,其销售价在150元/吨左右;如果方解石原矿白度一般又有杂质,其售价在100~120元/吨之间。方解石是非金属矿产资源,具有不可再生和替代困难的特点。方解石主要加工成轻质碳酸钙和重质碳酸钙粉,轻质碳酸钙粉用途非常广泛,可用于橡胶塑料、油漆、水性涂料等行业;重质碳酸钙简称重钙,通常用作填料,还广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等日用化工行业。由于方解石的用途广,需求量大,所以其价格不会下跌;白度好、质量好的原矿,产品价格将更高,随着国家强化矿产资源开发秩序管理、并且开始实施矿产资源有偿取得制度之后,该矿产品的销售价格具有上扬的空间。随着国家对市场经济秩序管理力度的加强,特别是国家强化对矿产资源开发秩序管理、并且开始实施矿产资源有偿取得制度,咸丰县方解石的白度和质量均较好,所以有很好的销售前景。为此,只要做到合法开采、并加强企业生产经营管理,提高产品质量,其经济效益有望进一步提高和好转。第二节主要建设方案的确定一、开采方案(一)开采范围开采范围为拟申请划定的矿区范围内的方解石矿脉,拟申请划定的矿区范围由5个拐点坐标圈定(国家大地2000坐标):点号XY13284269.49336624134.5032328430531333283985.44136624502.43443283780.39336624530.52353283741.08436624476.637开采标高788~660m,面积0.0757km2。(二)资源储量1、查明资源储量恩施州佳力矿业技术咨询服务有限公司于2015年4月编制的《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿勘查报告》没有对忠堡矿区刘家湾方解石矿的查明资源量和消耗资源量进行估算,只对保有资源量进行了估算。《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿资源储量核实报告(截至2018年12月底)》根据《勘查报告》进行的核实,没有对忠堡矿区刘家湾方解石矿的查明资源量和消耗资源量进行估算。2、开采储量(1)保有资源储量据《湖北省咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿资源储量核实报告(截至2018年12月底)》,本矿区查明方解石矿石资源储量(122b+333)632千吨,其中保有122b基础储量191千吨,333资源量441千吨。(2)保安矿柱占用资源储量矿山为地下井工开采,矿山在开采过程中部分地表采坑下部需留设保安矿柱,由于矿山开采的矿体(脉)厚度较薄,围岩稳定性好,根据该矿山的地质条件,类比咸丰县及周边的咸丰县开采同类地质条件下同类矿种的矿山留设保安矿柱的情况,咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿保安矿柱留设厚度在15-20m以上即可满足矿山安全开采的要求。上部咸丰县明星化工有限责任公司刘家湾方解石采矿厂在开采+784m水平(中段)的资源量时,由于溶洞北西侧矿体(脉)的厚度薄、白度差、杂质多、质量差,所以+784m水平(中段)溶洞北西侧的矿体(脉)基本上没有开采;而溶洞南东侧矿体(脉)由于厚度大、白度好、质量好,在开采过程中只顾当前利益,没有按采矿方法的要求进行回采,将+784m水平(中段)溶洞南东段上部的资源量全部开采,没有留设底柱及保安矿柱,造成+784m水平(中段)溶洞南东段上部形成50m左右垂高的采空区(见资源储量估算纵投影剖面图采空区分布情况)。设计在海拔高程+784m上部布置工字钢加锚索做骨架、钢筋水泥混凝土浇灌的拱形人工顶(人工顶厚度、支撑能力需根据实际情况具体设计),以防治采空区上部保安矿柱的冒顶、脱落掉块及两帮围岩侧压(周期来压)引发的片帮、垮塌等现象造成安全事故;设计回采采场下降20m需布置人工顶。在+730m水平(中段)运输巷上部留设10m的保安矿柱。按照开拓系统纵投影图上留设保安矿柱占用资源量的情况,经估算,矿山沿地表采空区以下保安矿柱占用占用的(122b)基础储量为7.19万吨,占用的(333)资源量为1.09万吨,+730m水平(中段)运输巷上部保安矿柱占用占用的(333)资源量为3.71万吨。因此,该矿山保安矿柱占用保有(122b+333)资源储量为11.99万吨(3)设计利用储量、可开采储量本方案将(122b)基础储量作为设计利用资源储量,类比咸丰县区域内及周边咸丰县境内开采同类地质条件(同类地层)下开采同类矿体矿山的(333)资源量开发利用情况,确定该矿(333)资源量可信度系数取0.6。按照开拓系统纵投影图上留设保安矿柱占用资源量的情况,估算该矿山保安矿柱共占用矿山(122b+333)资源储量约为11.99万吨[其中保安矿柱占用(122b)资源量7.19万吨、占用(333)资源量4.80万吨。因此,咸丰县忠堡矿区刘家湾方解石矿设计利用资源储量Q设计为35.49万吨。Q设计=〔(122b)资源储量-保安矿柱占用(122b)资源量〕+〔(333)资源量-保安矿柱占用(333)资源量〕×(333)资源量可信度系数=(19.1万吨-7.19万吨)+〔(44.1万吨-4.80万吨)×0.6〕=35.49万吨。设计矿山回采率为85%,因此,矿山可开采储量Q可采为30.17(万吨)。可采储量(Q可采)=设计利用储量(Q设计)×回采率=35.49(万吨)×85﹪=30.17(万吨)。各水平(中段)设计利用储量、可开采储量:按照《勘查报告》中估算的忠堡矿区刘家湾方解石矿保有资源量分布情况,矿山可分二个水平(中段)[即+730m水平(中段)、+680m水平中段)]、十四个采场[即+730m水平(中段)分六个采场、+680m水平(中段)分八个采场]进行开采。①、+730m水平(中段)设计利用储量、可开采储量a、设计利用储量经开拓系统纵投影图上估算,+730m水平(中段)范围内占用有(122b+333)资源储量31.43万吨[其中(122b)基础储量19.10万吨、(333)资源量12.33万吨];按照前面计算的保安矿柱占用资源量情况,+730m水平(中段)保安矿柱占用(122b+333)资源储量11.99万吨(其中占用(122b)基础储量7.19万吨,(333)资源量4.80万吨);因此,+730m水平(中段)中除去保安矿柱占用资源量后还有保有(122b+333)资源储量19.44万吨[其中(122b)基础储量11.91万吨、(333)资源量7.53万吨];根据相关规定,(122b)基础储量可信度较高,可用于设计利用储量;而(333)资源量可信度较低,需取一定的可信度系数后才能用于设计利用储量,类比周边矿山(333)资源量设计利用情况,确定本矿山(333)资源量可信度系数取0.6;因此,730m水平(中段)的设计利用储量为16.43万吨。即:设计利用储量=(122b)基础储量+(333)资源量×可信度系数=11.91(万吨)+7.53万吨×0.6=16.43(万吨)b、可采储量+730m水平设计利用储量为16.43万吨,由于矿山开采矿体(脉)薄,开采地质条件好,开采技术条件简单,设计矿山采场回采率为85%,因此+730水平(中段)可采储量为13.96万吨。即:可采储量=设计利用储量×回采率=16.43(万吨)×85﹪=13.97(万吨)②+680m水平(中段)设计利用储量、可采储量a、设计利用储量经开拓系统投影图估算,+680m水平(中段)范围内保有(333)资源量为31.77万吨,根据相关规定(333)资源量可信度较低,需取一定的可信度系数后才能用于设计利用储量,类比周边矿山(333)资源量设计利用情况,确定忠堡矿区刘家湾方解石矿(333)资源量可信度系数取0.6;因此,+680m水平(中段)的设计利用储量为19.06万吨。即:设计利用储量=(333)资源量×可信度系数=31.77万吨×0.6=19.06(万吨)b、可采储量+680m水平设计利用储量为19.06万吨,由于矿山开采矿体(脉)薄,开采地质条件好,开采技术条件简单,设计矿山采场回采率为85%,因此+680水平(中段)可采储量为16.2万吨。即:可采储量=设计利用储量×回采率=19.06万吨×85﹪=16.2(万吨)3、潜在资源量经实地勘查,忠堡矿区刘家湾方解石矿采矿权范围内有方解石矿体(脉)一条。由于勘查程度有限,矿区北西及深部可能实际存在矿产资源量,只是因为没有控制工程暂时没有探明,所以,在今后的生产过程中,只要矿体(脉)的北西和深部加强生产勘探工作,增加矿山资源储量、扩大生产规模、延长矿山服务年限的可能性是存在的。设计在生产过程中布置北西及深部勘探巷道,探求矿山北西和深部的资源量;生产过程中必须坚持“边采边探、先探后采”的原则,开展必要的地质工作,为提高资源储量类别,增加矿山资源储量提供资料。4、矿山“三率”指标汇总根据《核实报告》,该矿山拟申请采矿权范围内占用的保有资源储量为63.2万吨,保有资源量中有(333)推断的内蕴经济资源量,并且保安矿柱占用了部分资源储量,所以经前面计算,忠堡矿区刘家湾方解石矿的设计利用储量为35.49万吨,可采储量为30.17万吨。因此矿山的设计资源利用率为56%(设计资源利用率=设计利用储量÷保有资源储量=35.49万吨÷63.2万吨=0.56),矿山总资源利用率为48%(总资源利用率=可采储量÷保有资源储量=30.17万吨÷63.2万吨=0.48)。由于该矿山开采矿体为裂隙脉状矿体,根据地质勘查,矿床开采技术条件为中等,矿山所在位置地层中有岩溶现象,矿石有溶蚀的可能,并且开采时矿石中有可能混入碴石,因此估算该矿山矿石的贫化率为5%。根据实际情况,矿体(脉)厚度变化大,采出的矿石混入有杂质,主要为碴石,但是只需要经过人工手选即可进行销售,所以估算该矿山的回收率在85%以上。按照规范、规程规定和行业主管部门的要求,矿山的开采回收率、贫化率、选矿回收率基本符合零星分散裂隙矿的开采要求。(三)建设规模及产品方案(一)建设规模矿山建设规模主要受矿产品市场需求、矿层赋条件、可采储量、建设资金、开采技术条件、安全生产监督部门和国土资源主管部门对行业生产规模的规定等因素影响。该矿山的矿体(脉)赋存条件较好,开采技术条件中等,但可采储量小,根据湖北省安全生产监督管理局和湖北省国土资源厅联合下发的“鄂安监发[2011]34号”文件规定:除砖、瓦、石以外的非煤矿山生产规模必须达到3万吨以上(包括3万吨),服务年限必须达到五年。由于该矿山开采的是方解石矿,可采储量为30.17万吨。根据安全生产监督管理主管部门和国土资源主管部门对非煤矿山生产规模和服务年限的规定,按照委托方的要求,设计该矿山年生产规模为3万吨。(二)产品方案忠堡矿区刘家湾方解石矿是咸丰县一家主要生产方解石的矿山企业,生产的产品主要供应咸丰县忠堡镇工业园区加工建筑用涂料的重质碳酸钙粉加工企业。为了通过产品的附加值,试生产饰面装饰材料(板材)的荒料,供应福建一家饰面装饰材料(板材)加工企业。因此,忠堡矿区刘家湾方解石矿生产的矿石均采用原矿销售。(四)矿床的开采方式该矿山处于鄂西南群山之中,周边无重要建设设施,居民住户远离矿区,山地斜坡、槽谷构成矿区及周边的地貌单元,矿区范围内除季节性溪沟外无常流地表水体。开采矿体(脉)赋存于北西向断裂裂隙中,矿山地质构造和开采技术条件中等类型。该矿山开采的资源为矿体(脉)的深部资源,因此,设计开采方式为地下井工开采。(五)开拓运输方案1、开拓运输方案的影响因素(1)矿区处于鄂西南中等山区,为残丘、槽谷地貌,地形地貌对矿床开采影响不大,矿山采用平硐开拓,有利于排水和运输,但是矿体(脉)厚度变化大,矿体(脉)倾角陡,平均倾角为75°以上,局部矿体(脉)倾角近似直立,所以给采矿带来一定的困难。(2)矿山开采矿体属于低温热液改造矿体,属于规模较小的裂隙脉状矿体,矿体(脉)的形状、规模受断裂构造控制。矿山地质条件构造虽然为简单类型,但是如果围岩破碎时,对矿山开采影响较大。(3)总体上开采矿体(脉)围岩稳固性好,但矿山所在位置属碳酸盐岩分布区,岩溶溶蚀现象普遍,溶洞、溶孔发育,对矿体(脉)的开采和地下开采的开拓运输方案的布置带来困难。2、开拓运输方案的确定根据该采矿权范围内矿体(脉)的赋存情况、地形特征以及开采技术条件和相关的技术经济条件,由于该矿床为一急倾斜矿体,改扩建后开采矿体埋藏深度为50m~300m,根据地形地貌特征、地质条件及委托方要求,采用斜井(斜坡道)开拓,动力胶轮车或装载机运输。(1)开拓方案开采方法设计采用浅孔留矿法。首先在矿区范围北西侧边界距矿体(脉)约35m的底板中海拔高程+755m处布置斜井口,然后沿矿体(脉)走向在矿体(脉)底板中按10°的坡度向南东掘进斜井(斜坡道)到海拔高程+730m处,并布置+730水平(中段)水仓,再布置+730m水平(中段)车场后朝矿体(脉)布置联络平巷到矿体(脉),然后沿矿体(脉)向南东掘进+730m水平(中段)运输巷(半岩半脉巷)到矿区范围南东边界处,再沿矿区边界在矿体(脉)中向上布置切割天井与上部+784m水平(中段)运输巷贯通。在布置矿区南东边界处切割天井的同时,+730m水平(中段)运输巷中部矿体(脉)厚度相对较薄的溶洞边矿体较破碎处沿矿体(脉)向上切割天井与+784m水平(中段)运输巷贯通,并在此切割天井北西80m处沿矿体(脉)向上布置采准天井到保安矿柱边界处,然后沿保安矿柱边界向南东布置回风巷与切割天井贯通;在+730m水平(中段)以上矿石白度差、矿体(脉)厚度相对较薄的溶洞边布置采用浅孔留矿法开采矿体的采场。在布置斜井(斜坡道)的同时,在+784m水平(中段)运输巷南东段矿石白度好、矿体(脉)厚度相对较厚处的上部采用工字钢加锚索做骨架钢筋水泥混凝土浇灌砼支护制作人工顶。将浅孔留矿法开采矿体的采场布置后继续掘进斜井(斜坡道)到海拔高程+680m处,并布置+680m水平(中段)水仓,然后布置+680m水平(中段)车场后朝矿体(脉)布置联络平巷到矿体(脉),再沿矿体(脉)向南东掘进+680m水平(中段)运输巷(半岩半脉巷)到矿区范围南东边界处,然后沿矿区边界在矿体(脉)中向上布置切割天井与+730m水平(中段)运输巷贯通,既为水平(中段)接替做准备,又可探明下部资源分布情况。优点:1、通风系统完善。2、有利于全面掌握矿区内矿体赋存情况,符合裂隙矿边采边探的要求。3、根据资源赋存情况,能最大限度发挥方解石资源的经济效益。缺点:1、初期投资较大。2、人工顶代替保安矿柱的抗压能力(两帮围岩侧压)、支撑能力(支撑片帮、坍塌、冒顶的能力)需要请有资质单位实地勘查后具体计算,工序复杂。(2)运输方案斜井(斜坡道)及运输巷和井口到堆矿场、堆碴场均采用动力胶轮车运输。开采的矿石直接落入矿房中,再由矿房下面漏斗放入动力胶轮车内,由动力胶轮车经运输巷、斜井(斜坡道)、场内公路运到矿山堆矿场,再经人工手选,然后通过10~20吨自卸式农用车或汽车经矿区公路运往加工厂。井下碴石直接装入动力胶轮车内,由动力胶轮车经运

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