天水市秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿产资源开发与恢复治理方案

矿产资源开发与恢复治理方案天水市自然资源局秦州分局二〇二〇年十二月1《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿产资源开发与恢复治理方案》初审意见受天水市自然资源局秦州分局委托，甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院于2020年11月提交了《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿产资源开发与10张。2020年11月15日，组织专家进行了会审，经审查报告、听取成果汇报和认真讨论，形成如下意见:1、方案按照规程规范及技术要求，结合矿山企业生产条件编制。采矿方法、开拓方案合理、经济可行，基本满足矿山相关建设要求。2、矿区位于天水市秦州区庞家沟一带，矿区面积0.1358km2，矿山设计年开采量40万m3，采用露天开采方式，采矿方法为分台阶水平开采。矿区为小型矿山，估算推断资源量*m3，可利用资源量*m3，矿山服务年限10年。3、矿山开采规模40万m3/年，年产值为3610.00万元，砂岩矿成品售价100元m20.00万元，企业所得税322.50万元，年利润可达967.50万元。对该矿进行开采，经济效益显著。4、在调查的基上，依据《矿山地质环境保护与治理方案编制规范》的有关规定，评估区总面积0.3866km2，矿山地质环境影响评估等级为二级，方案的服务年限5年，评估级别及服务年限确定合理。5、本矿山为拟建矿山，现状条件下，矿区发育崩塌1处(B01)，地质灾害发生的规模较小，造成的损失小，现状评估其危险性小，对矿山地质环境影响程度中等，现状调查比较清楚，依据充分，评估结论准确。6、该矿开采方式为露天开采，采矿活动对含水层破坏程度较小，对矿山地质环境影响程度属较轻；采矿活动对地形地貌景观的影响较轻；生活区、生产加工区、成品堆放区、露天采场、排土场矿区道路占用土地类型为草地、旱地、林地，面积215.786hm2，对矿山地质环境影响程度为较严重。依据充分，评估结论准确。7、矿山地质环境治理工程主要有截排水渠、排导堤、栏挡坝及监测工程，任务和目标明确合理，工作部署针对性较强，治理恢复方案基本可行。8、《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿山地质环境保护与恢复治理方案》服务年限内矿山环境恢复治理总投入费用为520.51万元。其中矿山地质环境保护与恢复治理经费为76.36万元，土地复垦总估算444.15万元。工程经费估算合理。1、设计所依据的地质报告为2020年提交的普查报告，资源量可信度较低，矿体深部情况不清。矿石质量查明不清，缺少相关样品数据。建议建设过程中要进一步加强地质探矿工作，进行储量升级，并依据勘探结果，对开采方案做进一步修改，更好的指导矿山后续开采工作。2、矿区内覆盖层厚度较大，导致采矿剥离量增加，开采成本上升设4、矿区地质环境质量良好，但随着规模性开采活动，势必会造成矿区地质环境条件的破坏。爆破震动等会诱发崩塌、山体开裂等地质灾害；开采形成的临空面、排弃物在降水影响下也会形成泥石流、滑坡灾害。矿山应采取积极措施重视矿区地质环境的保护；该治理恢复方案内容全面，格式规范，评估科学合理，矿山地质环境保护与治理恢复工程部署及措施基本可行，经费估算基本合理，同意通过评审，经修改完善后同意上报评审。甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院二〇二〇年十一月十五日3第一部分秦州区太京镇卫家沟建筑用砂岩矿矿产资源开发利用方案 1第二部分秦州区太京镇卫家沟建筑用砂岩矿矿山地质环境保护与土地复垦方案 82第一部分秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿产资源开发利用方案质矿产勘查院1第1章概述 11.1项目概况 11.2矿权登记情况 11.3位置及交通 21.4自然地理与经济概况 31.5以往地质工作 71.6编制依据及原则 10第2章矿产品需求现状和预测 132.1矿产品需求现状 132.2供需回顾 132.3需求分析 132.4产品价格分析 142.5项目经济评价时石料产品价格确定 142.6效益分析 15第3章矿产资源概况 163.1区域地质特征 163.2矿区地质 183.3矿体地质特征 193.4矿床开采技术条件 203.5矿山资源量概况 23第4章主要建设方案的确定 254.1产品方案研究 254.2设计范围及产品方案 2924.3确定开采储量 304.4服务年限 304.5开采方式选择 304.6开拓方案比选 314.7开采方法 334.8矿山排土场设计 43第5章矿床开采 465.1开采技术要求 465.2开采方案可行性 465.3露天开采境界圈定 475.4矿山开采 475.5矿山主要采掘设备及原料消耗 495.6矿山主要公用配套设施 50第6章环境保护 526.1矿山治理恢复的主要依据 526.2矿山治理恢复的基本原则 536.3建设绿色矿山 536.4矿山主要污染物及治理措施 566.5采矿可能引起的地质灾害及监测预防措施 586.6水土保持与复垦 606.7环境管理 626.8环境影响评述 62第7章矿山安全设施及措施要求 637.1设计依据 6337.2主要危险、有害因素分析 647.3职业危害因素辨识 667.4安全技术对策措施 667.5防止职业危害的管理措施 697.6预期效果 72第8章劳动组织与定员 738.1编制依据 738.2劳动组织与定员 73第9章经济效益评价 759.1项目总投资估算 759.2生产成本及费用估算 759.3静态投资回收期 789.4矿山经济效益评价 78第10章开发利用方案简要结论 7910.1设计利用地质资源、生产能力及基建期 7910.2产品方案 7910.3开拓方案 7910.4采石工艺方案 7910.5工程项目综合评述 7910.6矿山主要技术指标 7910.7存在的主要问题及建议 804附图顺序号图号图名11秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿山工程布置图22秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿开采平、剖面图33秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿采矿开采终了图44秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿采矿方法图1:10001:10001:100011.1项目概况项目名称：秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿开发利用方案《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿开发利用方案》是受天水市自然资源局秦州分局委托，由甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院承担的市场项目。编制开发利用方案的目的：为了充分利用《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿普查地质报告》的资源储量，提高资源储量利用率，根据《甘肃省国土资源厅关于实行采矿权项目三方案合一制度的通知》(甘国土资矿发〔2016〕140号)以及《关于实行采矿权项目三方案合一制度有关问题的补充通知》(甘国土资矿发〔2017〕43号)的文件精神矿山需重新编制矿产资源开发利用方案，因此天水市自然资源局秦州分局委托甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院按照国土资源部国土资发〔1999〕98号文件的要求编写《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿开发利用方案》，以达到科学合理开发矿区范围内已查明矿体的目的，为矿管部门的监管提供依据。1.2矿权登记情况本区未设置矿业权，为矿业权空白区，拟在普查报告评审通过后，由自然资源主管部门进行有偿出让，设置采矿权。拟设采矿权范围详见表1－1。表1－1拟设采矿权的矿区范围拐点坐标一览表矿山名称拟设采矿权范围拐点坐标km)标高(m)秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿1980西安坐标系国家大地2000坐标系1522－1802XYXY1**1**2**2**3**3**4**4**5**5**6**6**7**7**2勘查区面积：0.1358km2。拟开采标高：1522－1802m。1.3位置及交通勘查区位于秦州区太京镇庞家沟一带，行政归属天水市秦州区太京镇。东经*°*′*″－*°*′*″，北纬*°*′*″－*°*′*″。勘查区距离太京镇约5.5km，距离天水市秦州区约22km。西侧紧邻G316国道约5.5km、离G30连霍高速天水西出kmGkm，交通极为便利(图1－1)。图1－1交通位置图31.4自然地理与经济概况矿区地处于天水市秦州区境内，山脉纵横，地势西北高，东南低，海拔在1000－2100m之间。最高峰天爷梁，高达3120m，最低点牛背村，海拔760m。矿区周边海拔高1500－1880m，相对最大高差380m，地形总的趋势是北高南低，地形陡峻，切割强烈，沟壑纵横。本区地貌基本格架形成于新近纪末期，而现代地貌是第四纪以来内外地质动力共同作用的结果。特别是进入第四纪晚更新世强烈的线状侵蚀作用形成的渭河干流及其支流进而演化发展成为今天的面状侵蚀形态，随之产生了密集的树枝状沟谷、河谷阶地及其它伴生的地貌形态。按其成因而言，境内以侵蚀地貌为主，堆积地貌次之。工作区处于陇中南部冷温带半湿润区和陇南北部暖温带湿润区的过渡带。其气候具有夏无酷暑、冬无严寒的特点。据天水站多年降水量资料统计，年平均气温10.72℃，无霜期170天左右，相对湿度68%，最大冻土深度0.61m，极端气温最高38.2℃，最低气温-19.2℃。区内降水总的分布趋势是由南向北逐渐递减，多年平均降水量在南部苏城一带可达867mm，至北部市区一带递减为531mm。工作区内多年平均降雨量为580mm。丰水年降水量为枯水年的2.2倍。年平均蒸发量1277.3mm，是降水量的2.5倍。并且受地形的影响，降水量具有随地形高程增大而增加的趋势(图1－2)。4图1－2天水市秦州区多年降雨量过程曲线图降水量在年内分布也很不均匀(图1－3)，6－9月份降水量占全年降水量的64%，且多以暴雨形式出现。暴雨是诱发各类地质灾害的主要因素。据统计，市区24h最mmh7.3mm。图1－3天水市秦州区多年平均逐月气象要素分布图勘查区附近主要河流为渭河一级支流藉河。藉河发源于甘谷县龙台山，经甘谷县古坡进入关子镇，至玉泉镇县家路村出境，区境内流域面积1066.29km2，干流长mmsm/a(图1－4)，5ms10日。耤河径流季节性变化明显，最大月平均流量多集中在7－10月，其中以9月份流量最大，平均为7.88m3/s，最小月平均流量集中在12－2月，其中以1月最小，平均流量仅0.96m3/s(图1－5)，藉河枯水期偶尔断流，丰水期流量剧增。图1－4籍河历年径流量直方图(天水站)图1－5籍河流量季节性变化直方图矿区地处我国六盘山南北地震带中段银川－天水－武都带和秦岭北缘东西地震带中部天水－兰州带的交汇复合部位，新构造运动还表现为大面积不均匀间歇性升6降，使渭河及其支流河谷发育有多级阶地。由于断层破碎带内原岩受多期构造运动的影响，被多向切割，强烈挤压与破坏，多种结构面发育，岩体十分破碎，地下水比较发育，工程地质条件较差。工作区地处南北地震带天水－武山地震亚带上，根据国家地震烈度区划属地震背景复杂，活动频繁，矿区内和周边地区潜在震源多、震级大，是国家确定的重点抗震城市之一，被国家地震烈度区划图定为Ⅷ度区。天水市下辖秦州区、麦积区两个市辖区，甘谷县、武山县、秦安县、清水县和张家川回族自治县5个县，共辖78个镇，35个乡，10个街道。面积14392km2，总区人口60.3万人。秦州区是一个多民族地区，全市有32个民族成份，少数民族总人少数民族人口的99%。百人以上的少数民族还有满族、蒙古族、藏族。张家川回族自治县是甘肃东部唯一的一个少数民族自治县，也是全国回族自治县人口比例最高太京镇是一个以种植业为主的农业县，全镇总面积144km2，耕地面积58048亩，林地面积3.8万亩。农作物以主要农作物有玉米、冬小麦、高粱、荞麦、洋芋、糜谷、黄豆等(集中在山区)；经济作物以花牛苹果、秦州大樱桃、蜜桃为主(集中在藉河川道及浅山区)，另有太京西瓜、太京大蒜等远近闻名。农产品分类基本以田家庄为界，东为“菜篮子”，西为“果盘子，是天水市农业最为发达的地区之一。天水市秦州区自然资源比较丰富，已发现的矿种有金、铁、锰、铜、铅、锌、银、钼、钨、镍、镁、白云岩、蛇纹岩、透辉石、地热等40多个，其中，大型矿床5处、中型矿床6处、小型矿床多处。另外还存在着大量的矿化点、物化探异常区。全市共设置采矿权240处，其中，省级颁证18家，市级颁证26家，县级颁证196家，涉及矿种16种。天水市秦州区属华北、华中、蒙新和喜玛拉雅植物交汇处，树种成份复杂，森7林资源丰富。森林总面积589.91万亩，森林覆盖率为45.5%。天然林地主要分布在东部、东南部的小陇山、西秦岭和关山林区，有木本植物87科224属804种，其中二级保护的有连香树、星叶草、杜仲、银杏、大白红杉、大果青杆、金钱松、小白树、水青树；三级保护的有秦岭冷杉、庙台槭、穗花杉、华榛、领椿木、胡桃楸、獐子松、青檀等野生动物有30多种，其中国家一类保护的有羚牛、梅花鹿、金猫、云豹等；二类保护的有羚麝、马麝、白臀鹿、斑羚、石貂、水獭、猞猁、猕猴、红腹角雉、兰马鸡、红腹锦鸡、大鲵、暗腹雪鸡、淡腹雪鸡、勺鸟、血雉、黑熊、秦岭红鳞鲑等。天水独特的地理环境和悠久的历史积淀，构成丰富的旅游资源。共有国家3A级及以上景区11个，其中5A级1处，为麦积山石窟风景名胜区；4A级景区8个，分别为、伏羲庙、南郭寺、玉泉观、甘谷大象山、武山水帘洞景区、秦安县凤山景区、张家川回乡风情园景区；3A级景区3处，分别为清水温泉度假村、武山木梯寺景区、武山卧牛山景区。1.5以往地质工作自五十年代以来，地质、铁道、交通、水保等部门相继开展了一系列精度不同、范围各异的地质、水文地质与工程地质和环境地质工作，获得了大量的研究成果，为本次工作奠定了基础。调查区地质研究工作自上世纪50年代开始至今相继开展；1966－1968年，地质部陕西省地质局区域地质测量队在该区开展了天水幅1：20万区域地质调查工作。1977-1979年，甘肃省地质局地质力学区域测量队完成1：100万甘肃省构造体系图及说明书；1985－1986年，甘肃地矿局化探队完成了天水幅1：20万化探扫面，圈出了以8Au为主的综合异常一处。甘地一队曾多次在该区进行过矿点踏勘检查工作。2001－2004年，西安科研院完成了《天水地区花岗岩及有关问题》科研项目。在祁连－北秦岭构造带接合部位进行了基础性研究工作，取得了重要的地质成果，为该区地质矿产普查等进一步工作奠定了基础。2008－2009年，由甘肃省地质调查院与长安大学联合完成了1：25万《天水市》幅区域地质调查工作，对调查区的地层、构造、岩浆岩进行了重新厘定和划分。2012-2014年，中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队完成了《天水市采矿权设置方案》，大致查明了矿区地层、构造等地质特征；2012－2015年，由甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院完成了“甘肃省天水市柴家庄－太阳寺地区金及多金属矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”，进行了综合资料整理、分析研究，编写了矿产地质调查分幅说明书、矿产远景调查报告和建立矿产远景调查数据库。1、水文地质与工程地质1979-1980年，兰州市政工程设计院完成1∶5万城市供水水源勘察报告；1979-1983年，甘肃省地矿局第一水文地质工程地质队完成了1∶50万甘肃省武都—天水地区区域水文地质普查报告；1981-1984年，甘肃省地矿局第一水文地质工程地质队完成了1∶5万渭河河谷(首阳—社棠)水文地质勘察报告；1986-1988年，甘肃省地矿局环境水文地质工程总站完成了1∶100万甘肃省岩土体工程地质类型图及说明书；1997年，甘肃省地勘局第一水文地质工程地质队完成了1∶10万甘肃省天水市区区域水文地质调查报告；上述成果为本次地质灾害详细调查提供了详实的水文地质及工程地质资料。2、环境地质与灾害地质1982年，中科院兰州冰川冻土研究所、甘肃省交通科学研究所完成了《甘肃省9泥石流》；1989-1993年，地矿部兰州水文地质工程地质中心完成了《陇海铁路沿线(天水~兰州段)环境工程地质评价报告》；1989-1993年，甘肃省地矿局第一水文地质工程地质队完成了《甘肃省东部地质灾害研究报告》；1993-1996年，甘肃省地矿局环境地质研究所完成了1∶100万甘肃省东部滑坡、泥石流分布图及说明书；2000-2001年，甘肃省地质环境监测总站完成了1∶10万甘肃省天水市秦州区地质灾害调查与区划报告；上述成果是本次调查最重要的基础资料。其次，调查区围绕工程建设用地开展的地质灾害危险性评估工作，也是本次工作的重要参考资料。在上世纪六、七十年代由地质队、物探队、冶金队在该区进行了以铁为主的多金属矿产普查工作，提交了《甘肃省武山县范家寺铁矿储量报告》(1960年)；《甘肃省天水市关子镇－石古山一带航磁异常检查工作总结》(1971年)，《甘肃省县范家寺－武家河铁矿评价报告》(1971年)；《甘肃省天水市关子镇庄子M3异常检查报告》(1972年)；《甘肃省天水市百家坝多金属矿普查评价报告》(1977年)等一批异常检查和矿产勘查报告。通过以上工作，大致查明了区内主要地质构造、地层岩性的成因和分布规律，系统的阐述了区内水文地质和工程地质条件，所积累的成果资料给本次工作打下了良好的基础，具有一定的指导意义。1、完成的主要实物工作量进行了资料收集、野外地质工作、综合研究。10月15日开始野外地质工作，主要进行了路线地质调查、矿体追索圈定，同时还进行了1：2000地形测量、1：2000地质草测，1：年10月29日完成了资14日完成报告编写。完成的实物工作量见表1－2。表1－2完成实物工作量表工作项目单位完成工作量备注1：2000地形测量km2k1：2000地质草测km2k1：1000剖面测量kmk0岩石物理性能样件3岩矿鉴定样件1岩石全分析样件1块体密度样件2、取得的主要成果1、通过1：2000地质草测和1：1000地质剖面大致查明了矿区地质构造特征，成矿、控矿条件和分布规律，大致查明了矿体的分布范围、数量、规模、形态、质量变化等；大致查明了矿石加工技术性能及开采技术条件。2、通过本次的地质普查工作，提交建筑用砂岩矿推断矿石资源量*m3。资源量4、经过初步勘查，认为该区内建筑用砂岩矿矿体厚度较稳定，品种均一，矿石品种优良，露天开采条件较好，具有一定的工业价值。产品主要销于本地及周边地区，市场需求量大，发展前景广阔。1.6编制依据及原则生产法》2002.11.1；2、《中华人民共和国矿产资源法》1986.10；3、《中华人民共和国矿山安全法》1993.5；4、《爆炸危险场所安全规定》1995.1；5、《金属非金属矿山安全规程》GB16423－2006；6、《矿产资源开发利用方案编写内容要求》(国土资源部，1999年4月)；7、《甘肃省天水市麦积区地质灾害详查报告》(2013年3月)；8、《甘肃省天水市麦积区矿产资源总体规划(2008－2015年)》；9、《甘肃省国土资源厅关于实行采矿权项目三方案合一制度的通知》(甘国土资矿发〔2016〕140号)；10、《关于实行采矿权项目三方案合一制度有关问题的补充通知》(甘国土资矿发〔2017〕43号)11、国土资源部：《关于加强矿产开发利用方案审查的通知》；12、六部委《关于加快建设绿色矿山的实施意见》(国土资规[2017]4号)13、《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿普查地质报告》(2020.11)14、现场收集的有关实际资料。15、业主提供的其它相关资料。1、方案编制严格遵循国家、甘肃省颁布的有关法规、政策和技术规程、规范；2、坚决贯彻执行“统筹规划、合理布局、正规设计、科学开采、规模经营、严格管理、安全生产、依法办矿”的原则，达到少投入、多产出的目的；3、以经济效益为中心，业主利益、国家税收、社会效益最大化为目的，建设方案必须从我国国情、国策和地区实情出发，充分利用客观条件的优势，实事求是，从实际出发寻求综合技术效益最优的建设方案，力争做到投资省、经营成本低、经济效益好；4、重视资源的综合利用，减少损失率、降低贫化率，最大限度地利用资源；5、重视矿山安全生产、环境保护，加强水土保持工作，严格执行有关法规和政策。策6、各主要技术方案应进行方案技术经济比较，推荐最佳方案。7、采矿装备水平应结合实际情况，做到适用并便于维修。1、现场调查相关资料；2、《秦州区太京镇庞家沟建筑用石料矿普查报告》(2020.11)；2.1矿产品需求现状随着近年来城镇建设、公路、铁路、水利等基础设施建设与民用建筑业的发展，对砂、石等建筑原材料的需求量大幅增加，砂、石的矿产资源效益显著提高，石料产品销售市场十分畅销。矿区所在地具有较好的地缘优势及生产条件，随着改革开放的不断深入以及一带一路战略的实施，基础设施建设有了突飞猛进的发展，对建筑用砂石料的需求不断增加，有利地拉动了当地经济发展，市场对普通建筑用石料矿的需求将保持增长，石料矿的开发利用前景乐观。兴办采砂、采石企业对发展当地经济和安置富裕劳动力乃至有效保护和合理开发利用河砂矿产资源都发挥较大的作用。总之，未来矿山会有较大的发展潜力。2.2供需回顾本着“环境友好型、资源节约型”的发展思路和“构建和谐矿区、建设绿色矿山”的发展理念，大力推广机制砂以资源的可持续和经济的可循环为发展方向，按照国家“绿色矿山”的要求进行建设，符合国家环保政策。在技术改造、提高矿产资源保护和综合利用上投入了大量资金，取得了显著成效。当前天然砂资源短缺与市场需求增大的矛盾非常突出，天然砂石很难满足建设需求。随着机制砂石工业化发展的趋势成为必然，同时为了满足市场需求，该项目生产线建成投产后，可完全取代天然砂的开采，满足天水市两区建筑用砂石料的市场需求。2.3需求分析秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿共求得推断资源量*m3。按年生产矿石量40m，满足该矿山随着周边城镇建设、公路、铁路、水利等基础设施建设与民用建筑业的2.4产品价格分析该矿山开采形成的矿产品为混凝土用粗骨料、细骨料及建筑用块石，主要用于生产商品砼及工程原料。根据2020年第四季度建材指导价，天水市混凝土粗骨料售m(不含税价)、细骨料售价约为110元/m3、块石售价约为115元/m3 (不含税价)，现采用台阶式开采，增加了剥离量，保证了安全和产量，市场分析主要以用量大的粗骨料为分析目标，生产成本预测约为58.00元/m3，具有市场竞争优势。表2－1机制砂产品方案序号产品名称规格型号用途1机制砂0.075－3mm混凝土等2机制砂3－5mm混凝土等3碎石5－16mm混凝土等4碎石16－25mm混凝土等5石粉0.075mm以下预拌砂浆在我国对能源的强劲需求之下，加之近年来河道采砂关停等原因，当地建筑用石料资源紧缺。砂石料价格与当地基础建设、房地产开发、环保有关系，目前当地正处于建设发展阶段，对砂石料需求量较大，拉动普通建筑石料价格不断上涨。根据普通建筑石料市场价格统计，2014年至2017年普通建筑石料市场价格处于稳步上升状态，年平均增长率为5.11%。目前主要用于商砼的粗骨料市场价格约为100元/m3。预计2021年上半年普通建筑石料均价将保持100元/m3底价，高点会比2020年近年来建筑市场对此类砂石料的需求量不断增加，且价格看涨。总之，该砂岩矿具有较好的开发前景。2.5项目经济评价时石料产品价格确定考虑到市场的波动及项目经济评价的可靠性，项目经济评价中对石料产品价格100元/m3。2.6效益分析石料生产企业在天水市的国民经济中占有举足轻重的地位，随着经济建设的高速发展，对建筑石料、水泥需求量日益增加。国家扩大内需，加强基础建设力度的政策使得建筑业突飞猛进的发展，促使建筑石材原材料涨价和建筑石材的需求量增加，各种石材原料的需求日益增大，建筑石材资源紧缺与价格上涨，为矿山技术改造和创新提供了新的发展机遇，该矿产资源保护利用项目的实施，将对麦积区乃至天水市的建筑石料的全面技术改造及经济发展产生深远的影响。根据矿区资源实际情况和天水市基本建设的发展需求，矿山范围内非矿岩层是很好的道路建设、土建、市政改造等工程的基建材料，根据加工要求可制作混凝土骨料、机制粗砂和机制细砂。2020年第四季度天水市建筑用石料矿的价格，据初步了解该地区建筑用石料市场坑口综合价为100元/m3，矿山产品综合利用的市场前景较好。综上所述，该项目投资回收时间短，经济效益良好，能够有力的支援地方经济建设；同时，该项目的实施还能减轻地方政府就业压力，在矿区植树造林能有效改善生态环境，具有良好的社会效益，经科学论证该项目具有较优的抗风险能力和市场竞争优势。3.1区域地质特征勘查区位于秦岭造山带西段北秦岭加里东构造带与中秦岭华力西褶皱带的接合部位。泥盆纪舒家坝群下岩组(Dsh)、震旦-奥陶系李子园群((Z-O)L)及前长城系秦岭杂岩(ArPtQ)。各地层由新到老依次简述如下1、前长城系秦岭杂岩(ArPtQ)分布于区域北部，岩性主要为：含石墨大理岩组合；钙硅酸盐组合；富铝片麻岩组合；长英质片麻岩组合。其原岩为陆源碎屑岩-碳酸盐岩建造，属较稳定的滨浅海沉积环境。2、震旦-奥陶系李子园群((Z-O)L)零星分布于区域中北部，岩性为角闪片岩、角闪片麻岩、黑云花岗片麻岩、绿泥石英片岩、泥质石英岩、阳起石片岩等，上部夹透镜体铁矿层。其区域上呈北西西向条带状零星分布。3、泥盆系大草滩组(DCd)分布于区域中部，与新近系呈不整合接触关系。岩性组合为紫红色、灰绿色砂砾岩、含砾砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩夹紫红色页岩。秦州区庞家沟建筑用石料矿砂岩于该套地层中。大面积分布在区域东北部。其岩性组合为紫红色砾岩、砂砾岩、砂岩夹粉砂质页岩、粉砂岩。(N)新近系广泛分布区域北部，其岩性组合为含砾砂岩、粉砂岩夹泥岩及灰质结核。(Q)大面积分布在区域内，为黄土、亚砂土及河床冲洪积物。区内构造较为简单，在区域中部断层位于麦仁湾-刘家河一带，对本区域影响较小，断层延伸方向260°左右，倾向北东，倾角70°左右，西部北侧为震旦-奥陶系李子园群((Z-O)L)，南部为泥盆系大草滩组(DCd)。区内未出露岩浆岩。勘查区位于温泉－太阳寺金及多金属成矿带上，早古生代李子园群与成矿关系最为密切。区域矿产有金、铅、锌、银、铜和铁等金属矿产及非金属矿水泥用大理岩等矿产资源。区域上在大草滩组中分布有两当湘潭子、天水市麦积区花树坪金矿点，已探明的老豆金矿即赋存于大草滩组地层中。铁铜矿(化)点分布也较多。区域非金属矿床(点)发现32处，矿产20多种，其资源较丰富。其中石灰岩、白云岩、建筑用砂岩资源储量比较有优势，白云岩、蛇纹岩、辉绿岩、热矿泉水、钾长石、白云母、蛭石是我市特色矿产。而武山鸳鸯镇一带的蛇纹岩、清水一带的辉绿岩是我市独有的、可供深加工的优势矿产，其开发利用对发展全市特色工艺产品和旅游经济有着十分重要的意义。本区位于温泉－太阳寺金及多金属成矿带上，地壳运动强烈，地震频繁。1936年8月1日天水发生强烈地震。连续震动10次，乡(镇)受损失甚大。2008年5月12日，四川省汶川县发生8.0级特大地震，波及清水县，引发境内多处发生次生地质灾害，造成重大经济损失。2013年7月22日岷县漳县地震，调查区也有震感。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306－2015)和《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)，评估区位于基本烈度Ⅷ度区内，属设计地震第3组，设计基本0g。3.2矿区地质勘查区出露地层主要为泥盆系大草滩组(DCd)及第四系(Q)。1、泥盆系大草滩组(DCd)为一组陆相粗碎屑沉积岩。按出露的岩石组合、沉积相特征自上而下划分为两层。各层间呈整合接触关系，地层产状走向为60°~80°，倾向北西，倾角55°~63°第二岩性层(DCd2)：棕灰色薄〜中层状长石石英砂岩，偶见砾岩。分布于勘查区南部，呈薄层－中厚层状产出。局部破碎，产状330－350°∠55－60°第一岩性层(DCd1)：灰褐色含砾长石石英砂岩与灰白色长石石英砂岩互夹，偶见有紫红色泥质粉砂岩夹层，呈平行水平层理，为本区1、2号矿体主要含矿层位。岩石呈薄层－中厚层状产出，单层厚度10－50cm，产状335－350°∠55－65°。该套地层主要分布于勘查区北部，厚度>500m。、第四系(Q)(1)上更新统(Q3dell)覆盖于泥盆系大草滩组之上，为残坡积层。是勘查区内第四系中分布最广的地层，主要为砂、砾、岩块和粘土组成。勘查区内残坡积层一般厚度0.2－8.0m，局部最大厚度可达15.0m。(2)全新统(Q4al+pl)冲积层分布于勘查区沟谷底部，主要岩性为现代沟谷冲积砂、砾夹黄土，厚度1m勘查区主要为节理、裂隙构造，工作区断裂、褶皱构造不发育。勘查区内整体褶皱构造不发育，主要表现为小的层间褶曲，褶曲轴向与区内总体构造线一致。勘查区内未发现断裂构造。3、节理裂隙构造岩体中节理较发育，走向52－62°，倾向近北东，倾角40－60°，节理性质多为挤压节理，少数为张节理。几组节理形成平行或网状。节理面平直，宽度l~3mm为主，个别1~2cm。节理发育的频度和幅度大小控制岩石的破碎程度，几组节理同时发育交切时，岩石显得较为破碎。勘查区内未见大的侵入体出露，主要为局部沿裂隙或断裂充填的小的石英脉，宽度一般0.2－0.8cm。3.3矿体地质特征勘查区矿体主要出露为含砾砂岩、长石石英砂岩。产状：335－350°∠60－64°。含砾砂岩出露于勘查区北部，为1号矿体主要赋矿层位，矿体出露最高标高1802m，最低1524m，相对高差278m，南北宽度大约200m左右，东西宽度大约580m左右，其沿走向可能更长。长石石英砂岩主要出露于勘查区中部及南部，为2、3号矿体主要赋矿层位。矿体出露最高标高1760m，最低1522m，相对高差238m，南北宽度大约260m左右，东西宽度大约500m左右。勘查工作中以勘查区中心线作为重点进行控制。本次工作采集岩矿鉴定样品1件，野外观察岩石为砂岩：浅红褐色，粗粒砂状结构，块状构造。碎屑主要成分为石英，少量长石、硅质岩岩屑等；填隙物为硅质、白云石等。镜下鉴定岩石为粗粒长石石英砂岩(图3－1)：碎屑主要由石英、少量钾长石、斜长石、硅质岩岩屑、白云母等组成；填隙物为硅质、铁白云石，少量绢云母等；20副矿物有磷灰石、电气石、锆石等。其中石英为无色透明，次圆状-次棱角状，d=0.50-1.0mm，表面干净，一级灰干涉色，具波状消光，含量约70％。钾长石为无色透明，次圆状-次棱角状，d=0.540-0.80mm，内有钠长石条纹分布，含量约10％。斜长石为无色透明，次圆状-次棱角状，d=0.30-0.50mm，卡钠复合双晶发育，发生较强绢云母化，含量约3％。硅质岩岩屑为棱角状，次圆状-次棱角状，d=0.30-0.60mm，由微粒石英等组成，含量约5％。白云母为无色透明，细鳞片状，d=0.10-0.30mm，干涉色三级，平行消光，含量约2％。填隙物：填隙物为硅质、铁白云石，少量绢云母等，10％。图3－1镜下鉴定照片3.4矿床开采技术条件质条件根据地下水的赋存、埋藏特征，区内地下水主要为根据地质地貌、构造因素、含水层岩性及地下水赋存特征，本次工作未进行水质分析，车长沟采矿权位于工作区南部，类比车长沟采矿权水文地质条件，工作区内的地下水类型归为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和基岩裂隙水。、松散岩类孔隙水：21(1)河(沟)谷潜水河(沟)地下潜水主要分布于刘家河漫滩、一级阶地砂砾卵石层中。具有水位埋深浅，含水层厚度较大，透水性好，富水性较强的特点。(2)黄土孔隙裂隙潜水黄土孔隙裂隙水广泛分布于黄土丘陵区，含水层为黄土节理裂隙，富水程度受黄土丘陵区微地貌和新近系基底形态控制，丘陵两侧的平缓坡地和沟脑掌形洼地是潜水有利富集地段。在坡腰冲沟中出露泉点，水位埋深和含水层厚度差异较大，地下水径流模数0.264L/s•km2，富水性弱。类比相邻矿区，地表水PH值7.45，总硬度流量大者可达0.1－0.3升/秒，其另一种排泄方式是蒸发，主要是赋存于第四系沉积物中的微量包气带水和潜水。2、碎屑岩类孔隙裂隙水碎屑岩类孔隙裂隙水主要分布在低山丘陵区，表层孔隙裂隙潜水赋存于新近系泥质砂岩、砂质泥岩风化裂隙中，水量贫乏，单泉流量小于0.1L/s。基岩裂隙水：主要分布于沟谷基岩裸露带，赋存于风化裂隙和构造裂隙中，富水性差异较大，地下径流模数1－3L/s·km2。地下水无色、无味、透明、无沉淀。类比相邻矿区，地离CO2-15.8毫克/升，可溶SiO211.03毫克/升，化学需氧量3.5毫克/升；Zn离子的含量为3毫克/升(高于我国生活饮用水质标准≤1毫克/升的界限)。地下水按毫克/升单位计算，Ca2+占阴离子含量的93%，SO42-占阳离子含量的80%。4、地下水补、径、排特征基岩裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水及黄土孔隙裂隙水主要接受大气降水的入渗22补给，沟谷地下水主要接受沟谷地表水的入渗补给，其次为灌溉水、大气降水等补给。每条沟谷为相对独立的径流系统，地下水自沟脑向沟口径流，最终以泉或地下潜流的方式排泄，补给河谷地下水。河谷地下水的补排关系复杂，补给方式各异，主要有上游断面地下水径流补给，河水入渗补给，沟谷潜流侧向补给，大气降水及灌溉等方式入渗补给。总的径流方向是顺河谷方向自上而下径流，排泄方式主要有人工开采，地面蒸发及地下径流等。矿体位于地下水位以上，且开采区边坡排水良好；但雨季(7－9月)可能会有短时的暴雨洪水出现，应做好防洪、防泥石流工作。综上所述，该矿区水文地质条件属简单类型，矿区开采后水文地质条件不会发生变化。质条件1、工程地质岩组特征(1)第四系松散岩类工程地质岩组区内普遍分布，该岩组主要为第四系残坡积物、冲洪积物、泥石流堆积物。残坡积物广泛分布于矿区山顶地带，混杂堆积，结构疏松。根据现有露头观察，黄土层覆盖较厚，在0.2－8.0m之间，最大可达15.0m。冲洪积物、泥石流堆积物分布于矿区沟谷地带，该地质岩组经人工开挖后，尤其在雨集中月份，容易产生滑坡、泥石流等地质灾害现象。(2)石英砂岩工程地质岩组：分布于整个矿区，构造不发育，仅见线状断层，充填于岩石裂隙中，层间滑动面规模较小，一般长1.0－2.5m。褶皱在本区不发育，对开采影响不大，因而岩石结构致密，岩层完整，稳定性较好。2、工程地质条件现状评价矿区砂岩矿体(层)产状陡倾，地表及深部均没有工程控制，目前该石料矿处现象。工程地质条件较好，属稳定岩石。3、工程地质条件预测评价23工作区内圈定矿体直接裸露于地表，矿床开采宜采用露天开采方式。矿山开采开采边坡角为70°。严格按照设计方案进行开采，开采后边坡角稳定，工程地质条件良好。质条件1、矿区环境地质现状评价由于矿体直接裸露于地表，剥离量很少。在开采过程中产生少量矿渣，只要在生产过程中合理安排各种机械工作时间和矿渣堆排地点，对当地居民的正常生产生活造成的影响较小。开采区距当地生活用水水源地较远，对当地地下水及地表水造成污染的影响较小。2、矿区环境地质预测评价露天开采主要对环境地质产生如下影响：地面环境：露天开采产生一定量的剥离物和矿渣进行排放堆积后易产生泥石流、水土流失等现象发生，但只要科学堆放，并加强管理，这种现象是可以避免的。水文环境：开采的石料矿不含有对周围环境有影响的有害有毒元素，在自然条件下是稳定的，对水体不会造成影响。采场环境：在开采过程中，如果形成的边坡不合理或由于震动等方面的原因，可能诱发采场边坡失稳，易造成滑坡和崩塌，但只要按照开采设计要求施工，并加强管理，这种现象也是可以避免的。术条件小结综上所述，本区水文地质条件简单，工程地质条件简单，地质环境良好，为Ⅰ类环境地质条件，矿区开采技术条件属Ⅰ类，即开采技术条件简单的矿床。3.5矿山资源量概况依照天水市自然资源局秦州分局提供的矿权范围，结合矿区实际情况将区内砂岩均圈定为矿体，确定权范围亦为资源量估算范围，即本开发利用方案中矿体资源量估算范围。开采矿种为建筑用砂岩矿。24因勘查区内夹石主要为泥质粉砂岩，依据勘探线剖面图计算求得勘查区内围岩夹石22.49×104m3。剥离量计算，矿体剥离物平均厚度约为2.80m，在平面图中根据面积读取计算，求得剥离物体积大约为38.02×104m3，矿区石英砂岩可采块段体积为2020年11月根据甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院提交的《秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿普查报告》，求得建筑用砂岩矿推断资源量为*m3。254.1产品方案研究1产品方案秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿设计产品为石料由自卸车投入卸料口，经振动给料机进入颚式破碎机，破碎后由皮带运输至振动筛，筛分为6类产品(见表4－1)，其中：粒径5~10mm、10~25mm、25mm~200mm的为有用料，粒径5mm以下的为废料。，矿山企业根据自身的生产条件，再引进一套生产设备将5mm以下的矿产品进行再加工分选形成预拌砂浆原材料。经过二次分选，本矿山将不产生废料。表4－1机制砂产品方案序号产品名称规格型号用途1机制砂0.075－3mm混凝土等2机制砂3－5mm混凝土等3碎石5－16mm混凝土等4碎石16－25mm混凝土等5石粉0.075mm以下预拌砂浆6石块浆砌块石2工艺方案采矿工艺为露天开采，本矿山设计采用自上而下分台阶的开采顺序，采用潜孔钻穿孔，多排中深孔分段延时爆破，挖掘机铲装，汽车运输的采矿工艺。矿山爆破产生的无法铲装的大块石料，需要进行二次破碎，在一般情况下采用液压碎石器机械进行处理，对于个别特别巨大的大块，需进行二次爆破，必须在大块上穿凿小孔径炮孔，装药并填塞孔口后爆破，采用控制性爆破。.3工艺流程流程简述矿山爆破石料(粒径600mm以下)→颚式破碎机(C100/1台)→150mm半成品石料→机制砂原料仓→振动给料机(GZD200×120/3台)→圆锥破碎机(HPC220/2台)→振动筛(2YA2460/2台，>45mm的返回圆锥破，0－45mm进入制砂机整形破碎)→制砂机(VSI5X1145/3台)→振动筛(3YA2460/3台，筛分出0.075－3mm326－5mm5－25mm)，0.075－3mm→级配调整机→斗式提升机→选粉机→成品料库，机制砂矿石采矿回收率为95%，加工回收率为95%。生产工艺流程图见图4－1。4厂址方案1、矿区建设条件分析秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿矿区位于后移沟低中山区，至太京镇约5.5km，太京镇均有班车通秦州区，交通较为方便。本区山脉呈东西向延展，地势西北高，东南低，海拔在1000－2100m之间。最相对最大高差380m，区内山高坡陡，溪流发育。区内辖26个村民委员会，66个自然村，耕地面积3851.7公顷，人均1.9亩，林地面积501.1公顷，人均林地种植面积吨。蔬菜种植面积533公顷，产量22000吨，其中大蒜5500亩，年产值可达2000多万元；瓜类种植面积140公顷，产量9580吨。太京镇现有总人口29479人，劳动力总数16140人。全镇村村通电，通电户占矿区附近居民点稠密，以汉族为主，劳动力充足。农作物主要有小麦、玉米等，主要经济以林果业和劳务经济为主，地方经济较为落后，属于较贫困地区。区内供电由国家电网供给，矿山生产、生活用电均可保证。综上所述，矿区建设条件较好。2、生产区选址方案本次选址方案选择以矿权范围为基础，结合矿区周边地形条件，对矿山相关配套设施进行布置(附图1)。依据矿区地形，结合开采工艺，生产区选址如下：27图4－1矿山生产工艺流程图28方案一：采矿区西部后移沟坡脚平缓处方案二：普岔沟沟口方案一便于矿山集中管理，但距离生产区较近；方案二地势宽阔，便于设备安装，但距离开采区较远，增加生产成本。综合考虑矿石运输提升、水源、管理各方面因素，本次设计推荐方案一。.5企业总体布置方案企业主要由采矿生产区、成品堆料区、办公生活区和弃渣堆场组成，另有矿区公路、炸药库等配套工程(附图1)。2、企业总体布置的原则及主要依据(1)避免在崩塌区，受洪水、泥石流威胁的不良地段建厂。(2)尽可能利用荒山、荒地，少占农田，不占良田。(3)综合考虑采矿、水、电、排土场等诸方面因素，尽可能集中布置，使企业各生产工艺衔接顺畅。(4)尽可能采购技术成熟的设备，提高企业效益。3、总体布置方案本次设计采矿区(露天采场)、生产区、办公生活区、产品堆放区、弃渣区及配套系统。在此基础上对企业总体布置进行完善，详见矿山工程布置图(附图1)。.6辅助设施建设方案钢管从蓄水池处取水至采场矿区。生活用水可接入罗家庄自来水，引至生活区或在沟口挖大口井开采第四系河沟谷潜水。矿区主要用电设施为矿石破碎筛分设备和办公、生活区用电，需要从太京镇变29电站接入10kv供电线路，经变压器(800KVA)降为380V后，用架空橡套电缆输送至振动筛旁的配电室给筛分设备供电。故该矿山配置1台800KVA的变压器就可满足生产、生活需要。3.通讯方案采用固定线路通讯与移动通讯相结合的方式，在办公室安装固定电话，矿山人员采用移动电话通过公共通讯网络与固定电话共同组成矿山通讯系统。4．燃料供应方案矿山汽车、空压机和采掘设备较多，采用柴油为燃料，矿山采用6t柴油油罐临时加油，所需油料从外部运入，供油周期根据矿山生产需要确定。4.2设计范围及产品方案1设计范围0.1358km2，标高：1802m－1522m，开采矿种：建筑用砂岩。拐点坐标见表4－2：表4－2矿区范围拐点坐标矿山名称拟设采矿权范围拐点坐标km标高(m)秦州区太京镇庞家沟建筑用砂岩矿1980西安坐标系国家大地2000坐标系1522－1802XYXY1**1**2**2**3**3**4**4**5**5**6**6**7**7**.2产品方案及生产规模该矿建成后成品主要为建筑用砂石。此次矿山设计生产能力40万m3/年。.3生产能力及劳动组织根据矿山生产规模，生产能力为40万m3/年，年工作日按280天，每天2班制，304.3确定开采储量区内共求得建筑用砂岩推断资源量*m3。根据矿山矿石开采可靠程度，采用0.8的系数进行可利用资源量计算，矿山现可利用资源量为*×0.8=*m3。4.4服务年限根据设计的年生产能力及矿区可利用的设计资源量*m3，矿山的服务年限按可采矿石量计算约为10年。T=Q(1－K1)/A(1－K2)≈10年式中：Q－－－设计利用资源储量；K1－－－采矿综合损失率5%；K2－－－采矿贫化率5%；A－－－年生产能力；T－－－服务年限。4.5开采方式选择根据矿区地形特征及岩体赋存特征，地形属较为较陡的山坡地形，矿体长500－580m，宽约200－260m，平均厚度约60m，基岩大部分地表出露，矿山开采选择(1)矿山开采范围内主要为东西向延伸，山形东高西低。(2)矿体所处的山脊上较陡峻，为了避免矿区爆破时对周围环境造成危害，应采取合理的爆破方式措施，并采用必要的保护措施。31根据矿床的地形地质条件、矿体埋藏情况及矿山的开采现状，该矿山矿体赋存高，出露地面，上部覆盖层较薄，适于采用露天开采。本方案设计采用自上而下水平分层、降段式露天开采。开采工作按照正规作业循环组织安排工序间的作业，一个完整的作业循环应为：采矿(剥离)→采矿工作面潜孔钻机钻孔→装药→爆破→采装→运输→堆矿场(或排土场)。开采工艺流程见图4－2所示：钻机装机装机汽车铲装运输堆矿场穿孔爆破铲装运输堆矿场图4－2开采工艺流程图4.6开拓方案比选.1矿山开拓方案比选矿区为低山丘陵地形，相对高差100m－400m。根据矿山开采现状和矿区范围内的矿山运输简易矿区道路，矿山开拓方案的采用矿山折返公路开拓和斜坡溜槽开拓进行比选。矿体开采标高从地表1522m至1802m，技术上可行的运输方案有：(1)矿区道路开拓汽车运输方案：结合山势，修建山坡盘山公路，使设备(挖掘机、装载机、穿孔设备和移动空压机等)可以直接到达山顶工作平台。首先利用挖掘机等剥离第四系黄土层等，直接形成工作线，中深孔爆破后，由装载机采挖，装入自卸汽车，废石直接运往排土场排弃，矿石运至料场。(2)铲运机+皮带传送方案：这种方法直接将矿石由装载机装入皮带传送设备，32将矿石直接传送至生产加工区，本方案工程量小，但受传送机能力和工作范围的限制，灵活性差。根据矿山的实际情况，本矿山采用矿区道路开拓汽车运输方案。选择两种开拓方案进行比较：Ⅱ方案：螺旋干线开拓运输干线布置在边帮，在矿体上盘适当位置开挖出入沟，台阶高度5m，出入沟坡度10%。运输设备由上水平至下水平经回返平台改变行车方向，不停车换向。②Ⅱ方案：螺旋干线开拓运输干线布置在采场四周，在矿体上盘适当位置开挖出入沟，台阶高度为10m，出入沟坡度10%。运输设备经过环形线路由上水平至下水平，不停车换向。.2开拓方案选择两方案优缺点比较见表4－3。比较结果表明：回返干线式成本低，工程量少，管理方便，新水平准备时间短，运输线路短，因此，露天开拓方式选择回返干线式。表4－3露天开拓方案主要优缺点比较表项目回返干线开拓Ⅱ方案螺旋干线开拓优点1.运输线路短，建设速度快2.成本低.管理方便4.新水平准备时间短，生产能力大1.适用于块状矿体，运输较为平稳缺点1.矿体长度短时，布线困难2.同时开采台阶少，新水平准备时间长管理复杂4.露天开采剥离量大，生产能力低，成本大334.7开采方法1采剥方法考虑矿山的开挖条件,本次开挖采用自上而下，水平分层，垂直开采，中深孔爆破，逐层推进的采剥工艺。分19个台阶水平开采，设计标准台阶高度为15m，分别mm扫台6m，台阶坡面角70°，采用挖掘机清理宕面上的浮石(附图2、3)。2回采顺序根据矿山的实际情况，选择自上而下的开采，首先剥离在矿区+1777m标高上的表土，后在+1777m标高开掘出入沟，然后开掘段沟，并在沟旁建立工作线，工作线沿等高线方向推进。.3露天采石场边坡要素m台阶设置一个清扫平台，宽6m。2、最终边坡角：生产台阶坡面角为70°，最终边坡角50°－55°。最终形成的陡A=arctg[H/(Hctgr+na)]≈55°其中：A为露天矿最终边坡角；H为台阶高度，15m；r为台阶坡面角70°；a为安全平台宽度，5m；n为台阶个数减1(18)。.4开拓运输方案简述在矿体适当位置先挖出入沟，然后掘开段沟，为台阶开采准备作业空间。开段34沟最小沟底宽度应满足装载机左、右两侧采掘清底时所需要的空间，运输线路为路面宽度为5m的简易道路。废石运输：废石用装载机装入自卸式汽车运至地表弃渣场集中堆放。矿石运输：用桅杆式起重机吊入运输车辆运出直接销售。5采场剥离根据矿区地形及开采现状,表土剥离，采用挖掘机作业,废石剥离同开采方法一样，采用水平分层，垂直开采，逐层推进，中深孔爆破，但矿石和废石必须分开爆破，分装、分运。6爆破方案(1)穿孔钻机选型穿孔作业是矿山开采中的首要工序，是决定一个开采循环所用时间的主要因素，穿孔成本在矿山开采总成本中占很大的比重。所以，在矿山开采中，选用合适的穿孔机型、合理的炮孔参数，不断提高作业人员素质等，降低废孔率，提高米孔爆破效率，显得极为重要。根据年开采能力，选用的采矿参数及采装运输设备情况，并考虑现有市场穿孔机型，选用：KQD－100潜孔钻机，设备性能参数见表4－4。表4－4KQD－100潜孔钻机基本参数表号钻机位置钻孔直径(㎜)钻孔深度钻孔方向(O)适应岩种(5)速率(r/min)行走速度(Km/h)爬坡(O)企业KQD－100露天向下：20水平：30横向：30~90纵向：0~90各种岩石67120(2)穿孔效率和数量按照要求年开采矿石40万m3/年，年工作时间280天，每天2班作业，每班工作8h计，每班生产量为714.29m3。参照类似矿山设备，选用钻机的穿孔效率为55m/台班，按照确定的开采参数，35考虑废孔率为7％，可以确定出：班实际穿孔效率：55m；月实际穿孔效率：1534m；年实际穿孔效率：14332m；钻机数量一般按下式计算：N==400000∕[5.18×14332×(1－7%)]≈6(台)。式中：N－所需设备台数，台。Q－设计矿山规模，本次设计规模40万m3/年。P－钻机每台年穿孔效率14332m/a。g－每米炮眼爆破量，5.18m3/m。计算得出需要钻机台数为6台。备用1台，共7台。(3)穿孔要求穿孔作业是矿山开采中的重要工序，也是决定一个开采循环所用时间的主要因素。因此，合理布置炮孔位置，避免多钻孔，使每一炮孔都能最大限度地发挥作用，显得十分关键。梯段内第一排孔眼应向外侧倾斜，倾角10°~15°，该倾角指钻杆与铅垂线的夹角。第二排孔眼垂直布置。确定最小抵抗线(w)时，尤其是前排孔倾斜布置的情况下，不能以钻孔开口处量测到边线的距离，一般应在开口处向下1.5m以后的孔长范围内找出最小抵抗线的具体位置，同时，最小抵抗线是指临空面(自由面)某点到炮孔中心点的法线距离，而不是水平距离。中深孔爆破在确定了爆破参数后，对其钻孔的质量要求重点控制偏斜率，规定值是±1%,实际操作中应随时进行钻孔的质量检测，当钻孔偏斜率超出允许误差时，则需要对爆破参数进行调整，尤其是装药量的调整。36钻孔开口前应对孔位进行严格标定，开口作业易出现孔位移动现象，消除办法是加强设备固定和降低钻进速度，终孔后及时复核与相邻孔的间距，一旦有错位移动，应在下一孔开口前重新调整其孔位，以保证间距符合设计要求。(1)爆破工艺爆破工作要达到以下目的：①矿岩破碎的质量好，无根底，不合格的大块岩石，破碎的块度符合铲装设备的要求；②爆堆形态好，爆堆集中且有一定的松散度，利于铲装设备高效率工作；③危害、地震、飞石、噪音等危害均应控制在允许范围之内，同时应控制后冲，后翻和侧裂现象；④经济效益好，使穿孔、爆破、装运、破碎等各工序的综合成本最低。考虑使用效果达到要求，方便安全施工，使爆破成本最低这些原则，起爆方式采用电力起爆方法。一般为保证安全爆破，采用串联单回路联结法。(2)爆破参数①孔径和孔深孔径主要取决于选取的钻机类型，所以选择孔径为100mm。H +h孔深：倾斜孔L＝sin＝16.5m~17m。垂直孔：L=H+h＝16.5m。其中超钻孔深度h取决于阶段高度，矿岩硬度系数和装药直径等因素，一般是孔径的8~12倍，同时考虑类似矿山的情况，特别是底盘抵抗线较大，选取h＝1m。②最小底盘抵抗线W最小底盘抵抗线的大小与炮孔直径、装药直径、炸药威力、装药密度、岩石可爆炸性、要求破碎的程度及阶段高度等因素有关。一般情况下，W＝(0.6~0.9)H37W≥Hctga+c(c为坡项处炮眼孔安全距离，一般为2.5m)。综合考虑类似矿山的情况，取W＝10m。③孔距a、排距b炮孔的孔、排距按照选用的硝铵炸药的威力和岩石的坚固性系数综合考虑。该矿岩石的坚固性系数在地质报告中未作试验分析，参照其他类似岩石，该矿本次暂选择岩石坚固性系数在8~10之间，并考虑爆破类型为松动爆破或弱抛掷爆破，选取合理的爆破作用参数。第一排孔：a=m1w，其中m1是前排炮孔临近系数，取0.5。考虑第一排炮底盘抵抗线较大，故取5.0m。后排孔：A=m2w，其中m2是后排孔临近系数，在正三角形布孔时取1.15。Amwmm。b＝0.866A，b＝4.33m，取4m。④填塞长度LIwm⑤炸药单耗和药量单位炸药耗量g是根据岩石的坚固性、炸药种类、爆破块度要求等因素决定，选取前排g=0.5㎏/m3；后排：g=0.55㎏/m3。单孔装药量按下式计算：前排：Q前＝gawH＝0.5×5×10×15＝375㎏；后排：Q后＝gabHt＝0.55×5×4×15×115％＝189.75㎏；在实际施工过程中，要严格按照设计参数施工，所以单孔装药量为：前排孔装⑥爆破效率单孔爆破量：V＝abH＝5×4×15＝300m3/孔；米孔爆破量：V＝abH/L=5×4×15/16.5=47m3。(3)爆破施工38①装药一般装药采用偶合装药和不偶合装药。要求采取偶合或不偶合装药，瞬发雷管或延期雷管起爆。在炮孔深度较深，而且采用不偶合装药时，容易产生管道效应，炮孔的炸药威力得不到很好的发挥。装药长度直接影响爆破对岩石的破碎效果，装药过短上部岩石得不到很好地破碎，容易出现1m以上大块或伞檐；装药过长则填塞长度变短，炸药爆破威力得不到有效利用，飞石和岩石的抛掷距离无法有效控制，甚至造成严重炸药浪费，或是酿成爆破事故。考虑采场作业方便简单，同时考虑硝氨炸药的性能和价格，设计采用改性铵油炸药，采用偶合装药。一般情况下，装药后的起爆雷管均装在孔口上部炸药内，起爆后炸轰波传递方向由上至下，这种方式为正向装药结构，相反起爆雷管放置在炮孔底部进行引爆的装药称为反向装药结构。两种方式均能保证孔内炸药全部爆炸，但在深孔爆破中反向起爆可以使孔内炸药爆炸更充分，特别是在填塞长度短或填塞质量不好的情况下，延长最初爆炸爆轰波传播到孔口的时间，使爆破效果更好。故采用反向装药结构。但在采场的最终边坡处，爆破技术要适当调整，采用光面爆破、预裂爆破或必要的控制技术，保护边坡，这时采用正向装药结构。②炮孔充填炮孔装药后的孔口充填封堵是关系到爆破效果的关键工序之一，中深孔爆破由于炮孔长度大，装药量相对集中，炮孔的充填长度按7m填塞。在充填时，一定要考虑最小底盘抵抗线的大小，在底盘抵抗线大的情况下，充填要尽量长。充填材料以粘土或粒径不大于0.5cm的砂，一般可以用凿岩的岩粉填塞。在充填时必须注意用岩粉或其他不会砸伤爆破线的材料，防止损伤爆破线而出现拒爆。③起爆网路采场内一次爆破的炮孔数量较少，在电力起爆网路设计时按单式串联起爆网路考次起爆数量不超过额定量；另一方工中便于电阻测量、计算和安全检查，可39靠性强。因此，本设计中设计用此方式起爆连线。而且建议该采场把“必须采用单式串联起爆网路”作为爆破工艺施工的规定，长期强制执行，这样有利于企业的爆破安全。选用的YJZD－150电容式起爆器的起爆脉冲电压U=950V，经过估算足以满足开采过程中的要求，该起爆器串联最大起爆能力150个(铜脚线)，75个(铁脚线)。当串联雷管数量超过允许串联最大起爆能力时，必须进行验算。验算公式如下：总电阻准爆电流所需电压R=R1+R2+nr+R/I=iU=RI=(R+R+nr+R/)i通过电雷管的电流强度I'=≥i式中：R－电爆网络中总电阻(Ω)；I－网路中所需总的准爆电流(A)；u－电源的电压或所需的电源电压(V)；起爆器脉冲电压950V；R1－主线的电阻(Ω)；与选用主线材、长度有关；R2－端线、接线点等增加电阻，约4~6Ω；n－电阻的数目(个)；r－每只雷管的电阻，一般常用r=1.0Ω计算较接近实际(具体要根据购买的雷管参数)；R'－电源的内电阻，电容式起爆器内电阻可按3.0Ω计算；i－当电源电压U已知，实际通过每个雷管的电流强度(A)。我国生产的瞬发雷管和延期雷管的电学特性详(见表4－5)，表中所列有关电学特性在计算网络参数时可选用。一般选用康铜桥丝桥丝就可以满足要求。起爆网路主线可选用2.5mm2单股铜芯塑料线或单股铝芯塑料线。一般情况下，爆破区域可以使用2.5mm2单股铝芯塑料线；引爆线可以使用2.5mm2单股铜芯塑料线，但一般可以多次使用。采用专制的QJ4型爆破电雷管检测电桥检测雷管和起爆网络电阻，最大允许工作电流小于30mA。40表4－5瞬发雷管和延期雷管的电学特性项目单位电学特性电学特性桥丝类型康铜桥丝镍铬桥丝桥丝电阻Ω3.0±0.40全电阻(