中电投山西铝业有限公司宁武宽草坪铝土矿资源开发利用、地质环境保护与土地复垦方案

编编制单位：山西一拓国土工程咨询有限公司王晋梅、焦富祥、段文耀项目单位法人：郑家江报告审核人：孙俊华、任少元技术负责人：孙俊华单位负责人：王世锋编写人员编写人员马江伟采矿工程助理工程师张福敏资源勘查工程助理工程师韩雪波水文与水资源工程助理工程师王晋梅土地资源管理工程师焦富祥地质工程工程师段文耀工程预算助理工程师审核人员孙俊华资源环境与城乡规划管理工程师任少元土地资源管理工程师 1 1 4 12 14 16 172、矿区地质与资源概况 19 19 25 44 48 543、主要建设方案的确定 56 56 644、露天开采 69 694.2露天开拓运输方式、采场构成要素及 81 83 97 100 101 103 1034.9利用远景储量扩大生产能力或延长矿山服务年 1035、选矿及尾矿设施 104 104 107 1076、矿山安全设施及措施 109 109 110 1107.矿山地质环境影响评估 115 115 117 1258.矿山地质环境保护与治理恢复 148 148 152 158 1629.矿山及影响区土地复垦评价 166 166 174 186 18810.土地复垦工程 209 209 218 221 22311.经费估算 230 230 237 24712.结论和建议 270 270 274核实报告（供资源整合用）》矿产资源储量备案证明（晋国20、关于中电投山西铝业有限公司宁武宽草坪铝土矿矿界内无基122222334556789号146789图1中电投山西铝业有限公司宁武宽草坪铝土矿为晋非煤整合办核[2008]11号文万吨/年铝土矿露天开采项目安全设施设计》在矿体开采范围存在不一致，体现在原《开发利用方案》设计Ⅱ号矿体西段为规划地采区，《安全设施设计》设计Ⅱ《山西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿矿山地质环境保护与治理恢到期，根据山西省国土资源厅《关于实行矿产资源开发利用方案、地质环境保护与治理恢复方案、土地复垦方案编制及评审工作“三合一”的通知》（晋国土资函理恢复和土地复垦工作，为自然资源主管部门日常监管提供依据和合理开发、有效利用宝贵的矿产资源，规范矿山开采行为，保护矿山地质环境，减少矿产资源开采活动造成的矿山地质环境破坏，保护人民生命和财产安全，促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展，国家电投集团山西铝业有限公司特委托山西一拓国土工程咨询有限公司为其编制《中电投山西铝业有限公司宁环境保护与治理恢复方案是实施保护、监测和治理恢复矿山地质环境的技术依据21.1.2矿区位置、交通31.1.3矿区范围根据山西省国土资源厅2012年12月24日颁发的采矿许可证（证号：41234567891.1.4企业性质与隶属关系中电投山西铝业有限公司是国家电投集团山西铝业有限公司的前身。中电投1.2.1地形地貌矿区地处云中山北段，地貌上属断块剥蚀中山区。区内沟谷纵横，地面切割常年流水，仅有积雪融化或雨季形成的短时地表径流。区内79.5%为黄土覆盖，5残坡积较发育，基岩露头不佳，主要沿沟分布，其余零星分布在山梁或山坡上。照片1-1矿区地形地貌（镜向南）照片1-2矿区地形地貌（镜向北）6照片1-3矿区地形地貌（镜向西）1.2.2气候特征本区属中温带大陆性季风气候区，四季分明，春季干燥多风沙；夏季温度较高，雨量多而集中；秋季温度下降，前段雨量多，后段急骤减少，天高气爽；冬右，一月最冷、平均气温-9.9℃,七月最热、平均气温20.1℃,多年极端最低气温的平均值在-27℃左右，年最高气温为34.8℃;矿区地处云中山北段，气温低、），），宽草坪一带西北风较多，冬春季风势猛烈，最大时风力达23m/s，月平均风力为1.2.3水文本区属于海河流域，桑干河水系。桑干河水系在县境内称为恢河，发源于管涔山天池（管涔山分水岭村），向北于阳方口镇进入大同盆地，向北流到朔州马7邑附近与发源于左云县辛子堡村的元子河汇合后为桑干河。恢河在宁武县境内长矿区位于恢河与滹沱河支流阳坡河之间分水岭处，属阳坡河流域上游。矿区内主要发育有三条主沟谷，呈近南北向，由北向南延伸，由东向西分别为炮圪兰之间、纵向坡度介于95.7‰~132.0‰之间。地形形态呈梳状，北部为近东西向展布的分水岭，中南部以南北向三条主沟谷分水岭为主梁，主梁两侧之间冲沟沟谷垂直于主梁。冲沟密集而狭窄形似梳状，两侧边坡坡度中下部一般大于35°,为基岩裸露的荒草地分布区；上部边坡坡度一般小于35°多为黄土覆盖的农用耕地或林地。沟谷中无常年流水，仅有积雪融化或雨季形成的短时地表径流，矿区水891.2.4植被项目区植被属暖温带干旱草原植被类型。由于干旱的原因，植被稀疏。主要人工树种有杨树、油松、刺槐等用材林和杏等经济林，天然灌木以沙棘、虎榛草：披碱草、紫花苜蓿、草地早熟禾、结缕草、白花草木樨、黄花草木樨、乔木：青杄、白杄、油松、白蜡、合作杨、新疆杨、刺槐、垂柳、旱柳、白药用植物：黄芪、甘草、银州柴胡、射干、草决明、草红花、连翘、枸杞、根据现场踏勘，矿区范围内植被较发育，主要为灌丛等。天然灌木以沙棘、1.2.5土壤根据成土因素、成土过程和土壤属性，项目区的土壤类型主要为山地褐土和植。淡褐土主要分布在垣地，土体干旱、淋溶微弱，以轻壤为主，粒径小于1.2.6土地分类现状根据山西省国土资源厅2012年12月24日颁发的采矿许可证(有1.2.7经济状况矿区地处云中山北段，地貌上属断块剥蚀中山区。区内沟谷纵横，地形切割要沿沟分布，其余零星分布在山梁或山坡上，水土流失较为严重，土壤贫脊。种薄收，种植谷子、玉米、马铃薯、莜麦、豌豆等，属一年一熟农作物群落，由于农业收入较低，矿区村民经济收入来源主要为农业耕种、外出做工，大部分人疗卫生、学校等设施，基本无工矿企业，以前仅有的民采小煤窑多已采空，民采乡镇村庄采区户数(户)人口(人)耕地(亩)备注宽草坪2086334859322442常峪村411219矿区涉及宁武县薛家洼乡和原平市段家堡乡两个乡镇，其中宁武县薛家洼乡乡镇年总面积（km2）耕地面积（亩）人均耕地（亩）人均收入（元）总人口（人）薛家洼乡2016218692.35581993062017212652.33584291272018210562.3259409056段家堡乡2016324616113.046128202672017324608743.026216201572018324603603.006472201331.3.1矿山开采历史及生产现状山西省矿产储量委员会以晋储决字[2002]宁武宽草坪铝土矿《采矿许可证》，证号：1400000410972，矿区面积为13.6848km2，（其中包括了矿区内部的两片扣除面积），开采深度自1730m至根据晋非煤整合办核[2008]11号文件精神，山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿由原山西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿与原宁武县积为0.5605km2，为原山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿界之中的矿新增矿区面积为原山西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿内扣除日，山西省国土资源厅以晋非煤采划字[2010]0024号批复了山西鲁能晋北铝业有2010年03月，山西地科勘察有限公司对资源整合后的宁武宽草坪铝土矿进行了储量核实，编制了《山西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿资源储2018年，山西省安全生产监督管理局组矿山至今仍处于项目准备阶段，尚未进行生产，规划办公生活区尚未进行建设，1.3.2周边四邻矿山与开采情况水源保护区，无重要交通要道或建筑设施，远离各级自然保护区及旅游景区），处，未发现老小窑。所有这些民采场、老硐对地质环境的影响仅限于矿界及其周1.4.1法律及政策理恢复方案、土地复垦方案编制及评审工作“三合一”的通知》（晋国土资函1.4.2规程及规范2、《地质灾害危险性评估规范》（DZ/T0284、《土地复垦方案编制规程第2部分：露天煤矿》（TD/T15、《土地复垦方案编制规程第4分：金属矿》9、《泥石流灾害防治工程勘察规范》（DZ1.4.3产权依据山西省国土资源厅2012年12月24日颁发的采矿许可证（证号：1.4.4技术资料依据）；）；）；）（）；《山西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿矿山地质环境保护与治宁武宽草坪铝土矿为一整合保留矿山，截止到目前该矿山处于基建状态，尚1234567121234合计6%)国土工程咨询有限公司编制《西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿土33由于矿区尚未开采，因此宁武宽草坪铝土矿尚未进行土地复垦资金的预存，2.1.1地层出露地层由老至新有奥陶系中统峰峰组白云质泥灰岩、白云岩，石炭系中统本溪组铁质粘土岩、铝土矿，耐火粘土、粘土岩，上统灰岩，砂岩、泥岩及薄煤层，石炭系下统太原组石英杂砂岩、页岩、砂质粘土岩等。第四系红土、黄土、1、奥陶系中统峰峰组（O2f）本区峰峰组地层属浅海相碳酸盐沉积。分布于长城北侧及宽草坪、常峪、宽沟等村沟谷和矿区南部半坡以下至沟底。岩性为灰白色，肉红色，灰黄色，少量2、石炭系中统本溪组（C2b）本溪组与下伏奥陶系中统峰峰组白云质泥灰岩呈平行不整合接触。分上下两）：铝土矿含矿段，出露厚度0.80～36.09m，平均7.66m，本溪组在区内分布总体表现为北东部厚，南西部薄。最小厚度在宽沟村北仅0.80m。最厚在宽草坪村庄村北西至宽沟村四门口一带，一般不含矿，仅见有铝土矿小透镜体。表现为底70%。向上为具有交错层理的绿灰色细粒－中粒岩屑杂砂岩，成分为石英含量金红石与锆石，局部为泥质粉砂岩。之上为灰色粘土岩，主要成分为高岭石，并含菱铁矿结核，上部为紫色页岩与灰色粘土岩。这种类型主要分布在本矿区西部边缘，且由北向南砂岩厚度及砾石含量有增大之趋势。另一种类型为：底部由粘土岩，铁质粘土岩开始，向上依次为山西式铁矿、铁质粘土岩到中部的铝土矿，上部为硬质耐火粘土矿或粘土岩，厚度较大，含矿性好，其中的山西式铁矿为紫红色，由赤铁矿，褐铁矿组成，呈粉末状，结核状。矿体规模小多呈小型透镜体窝子状产出，变化较大，铁质粘土岩呈褐黄色，灰绿色致密状结构。铝土矿按其），白矿常产于绿矿的上部，呈渐变关系。按其结构，铝土矿有粗糙状，半粗糙状，碎屑状及豆鲕状与致密状五种类型，各种类型之间呈渐变关系界线不很明显，铝两种剖面结构，前者为无矿型，后者为含矿型，前者主要分布于矿区西部，后者主要分布于矿区中东部。矿区内由东向西，铝土矿含矿性依次变差，铝土矿生物碎屑灰岩为深灰色，泥晶结构，块状构造，表面常凹凸不平，可含黄铁矿细脉，富含海百合茎及腕足类化石，该层灰岩全区均有出露，厚度变化在0.2~底部为灰白色粗粒石英杂砂岩（晋祠砂岩），依次向上为粉砂岩，页岩，灰白色长石石英杂砂岩，粉砂岩、页岩，砂质粘土岩，炭质页岩，黑色页岩。向上由薄层粉砂质粘土岩到细粒石英杂砂岩，细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩、黑色页岩夹不可采煤层，岩屑杂砂岩，含砾长石石英砂岩，粘土岩，上部灰白色粗粒长石石英砂岩至细粒石英砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩，黑色页岩、石灰出露不全，沿梁分布，底部为灰白色中粒到细粒石英砂岩，具楔形交错层理，局部含有较稀少的砂砾，石英占90%，长石不足10%。本层砂岩最厚可达为粉砂质粘土岩，中粒长石石英砂岩、粉砂岩、粘土岩等。顶部为灰白色薄层状粉砂岩，中粒长石石英砂岩，本段矿区出露不全，最厚出露40m，平均出露厚度浅红色，红黄色亚粘土夹钙质结核及古土壤，主要分布于矿区西北古长城北黄土多分布于山梁及山坡上，主要为黄色亚砂土，出露厚度0.10～27.08m，主要为风化剥蚀残坡积及冲洪积物，其零星分布于河谷及坡地局部地段，厚2.1.2构造层倾角15°~25°。在矿区中部地段，出露轴线为NE～SW方向的向斜构造，其轴线长度约千米。两翼岩层倾角一般在10～15°。其分布是大致沿宽草坪村南前头沟至常峪村东南山坡经宽沟南山梁北坡到姬庄村北一线，即区域上的盘道梁向斜。它为开阔对称的平缓向斜，构成了本矿区的基本构造格架，在其轴线两侧地层的厚度及其产状均受其控制。造成沿该轴线方向上矿层上覆岩层厚度增大，矿体埋藏变深。而在矿区南北两端部位埋藏较浅，岩层产状总体上北部倾向南南(°)轴长(°)(°)(°)(°)X1O2f-C2b1O2fC3t1C3t1C3t17C3t1C3t1C3t1X10O2fX11O2f57X12C3t14X13C2b1X14C3t169X15X16X17C3t1B1C2b1C3t165C3t19C3t1C3t1O2f555C3t1C3t1矿区断层从走向上基本可分为东西向，近南北向，北东向和少量北西向四总体上讲，本区构造简单，断裂与褶皱对铝土矿有一定控制作用，但破坏性不大。矿区内断裂表现为局部地段比较发育，如矿区南部断层较多。断层统计详编号(°)F1正正2正2正正6逆正4逆F10逆F11正F12逆F13正F14正F155正F16正F174正F18正F195逆5正正正正正正正正正经过对矿区内岩矿层的节理走向分析研究表明：矿区内节理走向主要以75~85°方向为主，20°,282°及352°方向次之，少量为其它方向；垂直方向上坚硬岩(°)(°)(°)(°)48579892.1.3岩浆岩2.2.1矿床类型本区铝土矿属古风壳型异地沉积的铝土矿床，是古风化壳物质经红土化风化作用形成的铝土矿物、粘土矿物、含铁矿物及少量含钛矿物及微量重矿物在大气条件下迁移至水体中沉积形成的。控制成矿的主要因素，首先是长期侵蚀间断和温暖潮湿多雨的气候，在此条件下形成的红土化物质为铝土矿成矿准备了丰富的物质来源，其次古地理位置和古构造对铝土矿的沉积分布起着重要的控制作用，本区处于原平古岛西北侧，古岛旁侧的低凹地带，是沉积铝土矿的有利场所。本矿区矿床主要形成于潮坪泻湖环境，而且矿床多富集于泻湖边缘区。这是由于地表水或地表水携带的大量成矿物质在沉积盆地汇集遇海水在湖缘区低凹部位停积下来，此处为氧化－弱还原条件，有利于铝土矿的生成和富集。此外，风化淋滤2.2.2矿体形态规模及矿石成分铝土矿赋于石炭系中统本溪组一段（即含矿段）中上部，奥陶系中统峰峰组灰岩侵蚀面之上，俗称“G层铝土矿”。矿层下界距奥陶系灰岩侵蚀面0.00-本溪组一段为一套由山西式铁矿、铁质粘土岩、铝土矿、硬质耐火粘土矿及粘土岩等组成的铁铝质建造，赋存多种矿产。剖面上具明显的颜色分带现象，局部地段为由一套砾岩、砂岩、砂质粘土岩、粉砂岩及粘土岩等组成的砂泥质建在含矿岩系中构成矿层顶板的多为硬质耐火粘土矿、粘土岩，少数为本溪组二段底部生物碎屑灰岩，构成矿层底板的多为铁质粘土岩、粘土岩少数为山西式为95.0%。在本溪组一段分布范围内，除后期剥蚀无矿外，还有两种原因造成无城两侧地段；二为沉积建造的变化，即砂泥质建造（或本溪组底部砂砾岩带），冲刷、剥蚀，造成了矿体外部形态不够规则，使其边界呈“港湾”状，主矿体Ⅱ号地段出现的无矿地带，将Ⅰ、Ⅱ号矿自然分开。另外在矿区西部还有一些规模不大的矿体零星分布，整个矿区自东而西共分5个大小不等的矿体，Ⅰ号矿体长矿体呈层状似层状产出，形态主要受盘道梁－常峪向斜控制，北高南低，产状与围岩产状一致，倾角一般10～15°,局部地段由于次级小褶曲构造影响可达25～35°矿区东部矿体基本连续分布，呈层状似层状产出，矿区西部矿体连续性差，矿体厚度与沉积环境十分密切主要受奥陶系侵蚀面控制，矿区东部矿体厚度变化不大，矿区西部矿体厚度变化较大，在凹陷地段矿体变厚，在凸起部位矿体变薄甚至尖灭，甚至形成无矿地带。区内矿体厚度最小值为0.50m，最大值为1100m，平均1040m，分布面积0.518km2。矿体为层状，产状受宽草坪向斜控厚度为3.24m，厚度较稳定。矿石品位总体上为中部高，四周低，中部最高值11.5%。矿石平均品位Al2O3：56.74%，SiO2：11.79%，Fe2O3：14.58%，A/S：矿体呈层状产出，受盘道梁－常峪向斜构造控制，构造线总体走向为北东高值Al2O3为75.20%，A/S为38.37。西部的最低值Al2O3为43.24%，A/S为2.66。矿石类型以白矿为主，占74.8%，绿矿次之，占25.2%，其中致密状铝土矿占50.3%，碎屑状铝土矿占29.9%，半粗糙状铝土矿占14.3%，粗糙状铝土矿占5.4%。矿石平均品位Al2O3：59.68%，SiO2：11.04%，Fe2O3：11.61%，A/S：状，长1290m，主体部分宽100－420m，平均300m，西宽东窄。分布面积矿体走向为北东向，向东南倾斜，倾角一般在15°~20°。矿体标高1845.46~矿体厚度总体上为东、西部厚，中部薄，东部最大厚度为3.85m，西部最大土矿占31.3%，粗糙状铝土矿占18.8%，碎屑状铝土矿占6.3%，矿石平均品位矿体走向为北东向，向东南倾斜，倾角为10°~20°。矿体标高1951.81~矿体厚度为西部厚，东部薄，西部最大厚度为4.45m，东部最小厚度为矿体走向为近东西向，向南倾斜，倾角为5°~15°。矿体标高1951.81~矿体厚度总体上为南部厚，北部薄，南部最大厚度为7.39m，北部最小厚度2.2.3矿石特征2.2.3.1矿石质量特征本矿区铝土矿的一个显著特点是颜色差异明显，据此可分为白矿、绿矿、红矿，其中以白矿为主，质量好，绿矿次之，红矿很少，它是产于铝土矿中的高铁本矿区的矿石矿物成分约有20余种，主要为铝的氢氧化物，其次为粘土矿经郑州轻金属研究所用X－射线衍射法对白矿、绿矿粉状综合样进行矿物定/%/ /%/ 水硬铝石水软铝石高岭石绿泥石针铁矿赤铁矿伊利石锐钛矿金红石上。在矿石中多呈隐晶状，颗粒细小，粒经<0.001mm，显微镜下分不清颗粒界线。部分经受重结晶作用，结晶中心多呈微粒状集合体，一般粒径为0.001~0.005mm，粗者可达0.01mm左右。仅在局部空洞、裂隙处因有足够的自由空间常0.05～0.075mm。另外在隐晶状水铝石或一水软铝石团块中晶出的一水硬铝石微b.一水软铝石从整体上看含量很少。主要分布在豆鲕状铝土矿中，含量低，c.胶铝矿为一水硬铝石和一水软铝石未结晶的胶状物，常呈不规则凝块状，表面往往含有有机物和铁质而呈浅褐色，发育有缩裂纹，有时其中包含乳滴状一面的板状晶形，其次为板条状、薄板状、板片状、片状。板条状晶体往往呈定向有小颗粒，经光谱分析主要元素为铝，此外还含有微量铁、铬、锰等元素。一水为铝土矿的主要杂质矿物。主要为高岭石和绿泥石，其次为伊利石及水云高岭石多分布在白矿中，绿矿中也可见及，含量0～50%，呈隐晶状、碎片状及蠕虫状产出。在豆鲕状、碎屑状铝土矿中含量较多，一般20～45%，主要作为它们的填隙物存在，少量分布于碎屑和豆鲕中，但往往为交代形成。在粗糙状铝土矿中含量较少，一般0～15%。另外常见后期充填交代形成的高岭石细脉。白色铝土矿石质量的好坏，主要受矿石内高岭石含量变化的影响，高岭石越多，矿石质量越差，反之，则矿石质量好。矿层下部由于含绿泥石，矿石呈绿色，故射、差热分析和光谱分析，本区绿泥石属低镁高铁系列中的铁绿泥石和鲕绿泥矿石中绿泥石的增多使矿石中铁含量增高，矿石品位降低，是影响绿矿矿石伊利石在矿石中含量一般1.0～4.0%，晶体细小极为分散，在扫描电镜下可除了上述几种主要的杂质矿物外，矿石中还见有少（微）量星点状赤铁矿、自形粒状黄铁矿、微粒状锐钛矿，来自陆源的碎屑重矿物磁铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿、金红石、磷铝锶矿、锆英石、板钛矿、电气石、磷灰石、白铁矿、自然铅等，后期淋滤作用形成的褐铁矿以及后期裂隙、空洞充填矿物方解石、重晶石、天青石等。碎屑重矿物主要分布于碎屑状铝土矿中，在豆鲕状和粗糙状铝土矿中经郑州轻金属研究所对白矿、绿矿组合样分别进行化学分析，对原子吸收光谱和发射光谱等仪器分析，其主要成分、次要成分、稀散成分的含量见表2-5，矿由8个工Na2OPSNiONb2O5数S5364243543644335333223344矿矿矿矿矿矿Na2OSP类最高值最低值平均值最高值最低值平均值最高值最低值平均值VNi1YNb铝土矿矿物极其细小，肉眼不易辨别。据显微镜鉴定，差热、X光衍射，红a.Al：在铝土矿中主要赋存于一水硬铝石，一水软铝石中，其次赋存于高岭石、绿泥石及水云母等矿物中。在一水硬铝石、一水软铝石中它以氢氧化物形式出现，在高岭石、绿泥石、水云母等矿物中则以层状硅酸盐形式出现。对现采用b.Si：为铝土矿中主要有害元素，它主要以氧化物形式赋存于高岭石、绿泥c.Fe：主要以氧化物、氢氧化物、硫化物形式赋存于绿泥石、赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿、褐铁矿及黄铁矿中，另有少量呈胶体状赋存于铝土矿豆鲕的环带里或是胶铝矿的层纹中，极少时还有离子状态的铁置换水铝石中的铝离子，形成含d.Ti：是铝土矿的一种特征组份。矿石中钛的含量高于克拉克值十几倍至几十倍，即铝土矿对钛有富集作用。钛的主要赋存状态是以微粒状锐钛矿形式存在，其颗粒非常细小，粒径为0.001～0.005mm，粗者可达0.01mm。另外钛还以氧化物形式赋存于钛铁矿、钛磁铁矿、金红石、板钛矿等矿物中，它们多为陆源e.S：为铝石中有害元素。主要以黄铁矿和微量的方铅矿形式存在。由于它含矿岩系自下而上主要化学成分、矿物成分、矿石类型及矿产种类呈现出一化规律；底部铁较集中，高时可形成铁矿，而硅和铝呈分散状态；中部铝较集中，形成铝土矿；顶部硅高，多以高岭石及其它一些粘土矿物形式出现，形成粘依据颜色、结构的变化矿石类型在纵剖面上有三种情况：第一，绿矿在下，白矿在上。结构类型表现为：一般底部为致密状铝土矿，中部为半粗糙状、粗糙状铝土矿，顶部为豆鲕状、碎屑状铝土矿。第二，全为白矿。结构类型表现为：一般下部为碎屑状铝土矿，上部为半粗糙状、粗糙状铝土矿或致密状铝土矿，或全为碎屑状、粗糙状及豆鲕状铝土矿的结构单一的剖面类型。第三，全为绿矿，绿矿分致密状、碎屑状和半粗糙状。结构类型表现为：一般为致密状铝土矿，但局部为致密状铝土矿在下，碎屑状铝土矿在上，或全为半粗糙状铝土矿的时候，含矿岩系中矿产种类除铝土矿外，还有硬质耐火粘土矿和山西式铁矿等，以铝土矿分布面积最大，硬度耐火粘土矿次之，山西式铁矿仅在局部可见，几种矿b.横向上变化特征白、绿矿共存区矿体厚度较大，品位较高；白矿赋存区矿体一般品位较矿体主要化学成分Al2O3、SiO2、Fe2O3矿石的结构可分为粗糙状、半粗糙状、碎屑状、豆鲕状和致密状，粗糙状和矿石的构造可分为块状和薄层状，块状的矿石质量相对较好，薄层状的矿石据单工程统计：白矿品位为Al2O3：40.08－78.72%，平均60.81%；SiO2：-67.83%，平均50.82%；SiO2：10.02－17.49%，平均13.01%；Fe2O3：8.32-上述数据表明，白矿质量较好，具有中铝、中铁的特点，绿矿质量较差，具2.2.3.2矿石类型及品级本矿区矿石自然类型根据结构可分为粗糙状铝土矿、半粗糙状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿及致密状铝土矿，其中白矿以粗糙状、碎屑状为主，其呈灰白色、浅灰色、灰色，粗糙状结构，块状构造，矿物成分以一水硬铝石为主，含量50～95%；高岭石次之，含量5～5粗糙状铝土矿矿石主要化学成分含量Al2O3：41.38～78.71%，SiO2：1.66~粗糙状铝土矿为一分布较广，质量优良的矿石类型，是矿区一重要矿石类呈灰白、灰、浅灰色，含绿泥石时呈浅绿、灰绿，浅蓝绿色，半粗糙状结构，块状构造。镜下为隐晶—微晶结构、内碎屑结构；矿物成分以一水硬铝石为矿石主要化学成分含量Al2O3：41.08～76.29%，SiO2：2.47～21.76%，呈灰、浅灰、深灰、灰绿、浅绿等色，碎屑状结构，块状构造，碎屑含量主要矿物成分，水铝石含量50～80%，高岭石含量20～30%，绿泥石含量矿石主要化学成分含量Al2O3：41.09～76.82%，SiO2：1.50～20.09%，呈灰色、灰绿色、紫灰色等，豆鲕状结构，块状构造，有的具定向构造，位于矿层上部时高岭石含量较多，位于中部时杂质矿物少，位于下部时绿泥石含量多，豆鲕含量10～15%，最多可达80%。豆鲕含量比例变化较大，有时以豆为构成豆鲕状结构。豆鲕形态主要为椭圆形，少量近圆形，有时强烈挤压后鲕粒为长透镜状，呈平行排列。豆鲕的胶结物有的以水铝石为主，有的以高岭石、一水主要矿物水铝石含量50～90%，次要矿物有高岭石、一水软铝石及绿泥石矿石主要化学成分含量Al2O3：41.95～76.13%，SiO2：3.82～16.56%，多为绿矿，呈灰绿、深绿色，个别呈灰、灰白色，致密状结构，块状构造。镜下为隐晶状结构，内碎屑结构。矿物成分主要为一水硬铝石，含量为40~矿石主要化学成分含量Al2O3：40.08～75.31%，SiO2：7.93～22.41%，据矿区化学分析单样统计：矿石中Fe2O3据组合分析，化学全分析结果统计，矿石中S含量变化在0.014～0.53%之2.2.3.3矿体围岩及夹石矿区铝土矿石的顶底板岩性主要为粘土岩、硬质耐火粘土矿、铁质粘土岩，底板岩性主要为铁质粘土岩，其次为粘土岩和铁质铝土岩，少数为山西式铁矿层岩岩矿岩岩2.2.3.4矿石加工技术性质宽草坪铝土矿区铝土矿在详查阶段，曾委托郑州轻金属研究所对白矿和绿矿分别进行了初步可溶性试验；在补充详查阶段，对白矿、绿矿混合样进行初步可拜耳法生产氧化铝的工艺试验包括：矿石的预脱硅性能、矿石的拜耳法溶出山西省宁武县宽草坪铝土矿拜耳法溶出性能比较好，氧化铝的相对溶出率均度较慢。因此，工业生产上必须注意解决这一问题。解决的途径是：A选择高效），在本试验条件下的正烧结熟料，氧化铝的标准溶出率大于83%，氧化钠的标由于低铝硅比拜耳法赤泥烧制的熟料，氧化铝含量较低，按传统的工业溶出条件和沉降分离设备，生产上可能会遇到一些困难，添加目前生产上用的絮凝剂效果不明显，但提高溶出浆液的L/S，可以改善溶出赤泥的沉降性能。因此，工2.3.1水文地质条件矿区位于桑干河，滹沱河水系的分水岭地段，地貌上为侵蚀剥蚀残余中高山2.3.1.1含水层组及隔水岩组岩层该含水岩组主要是奥陶系灰岩，在矿区沟谷中有大面积裸露，岩性为白云岩，泥灰岩是其相对隔水层。该隔水层由于岩溶裂隙发育不均匀，富水性差异较处岩溶水补给区，富水性较差，属弱富水含水层，一般单井出水量300m3/d左该含水岩组由石炭系的粗、中、细粒砂岩和薄层灰岩组成，由于泥页岩的隔水作用形成层间裂隙水，含水层间水力联系较差，无统一的地下水水位，一般单泉流量＜0.1L/s。该含水岩组上部几乎干枯无水，仅在本溪组地层中含有一定地下水，但水量微弱，现民用水多采该层地下水，水量均＜20m3/d，水质类型为该含水岩组在区内主要是第四系上更新统黄土，多分布在梁峁之上，平均厚度3m左右，该黄土垂直裂隙发育，可直接接受大气降水的补给，形成潜水。但因地形切割剧烈，沟谷坡度大，降水多形成地表径流，对地下水补给有限，富水2.3.1.2矿区水文地质类型矿区含水层含水性微弱。地形、地貌、水文及气象等条件，均有利于地表水（降雨）的排泄，不利于地下水的补给与赋存。矿区内以及矿区附近均无大的地2.3.1.3矿床充水因素矿床充水因素，主要是大气降水。地下水对采场不会有大的影响。矿区共五个矿体，Ⅰ-Ⅴ号矿体最低点标高分别为1881.6、1778.0、1926.5、1944.0和1755.1m，矿体附近侵蚀沟底标高依次为1865.0、1775.0、1925.0、1941.5和2.3.1.4矿层顶底板水文地质特征矿层直接顶板为粘土岩或硬质耐火粘土矿，直接底板为粘土岩和铁质粘土岩，均属隔水岩层。矿层虽裂隙发育，但多被充填，含水微弱。矿层老底为奥陶系灰岩，岩溶裂隙发育，水位埋藏深，浅部透水性很强，有利于矿体之上裂隙水2.3.2工程地质条件矿区内除在沟谷两侧出露石炭系、奥陶系基岩外，其余大部分被新生界第四系黄土覆盖，形成黄土梁及冲沟地形，黄土覆盖厚度一般0.5-5m，最大厚度可达27m以上。第四系全新统于沟谷中形成堆积，厚度小于1m。在矿山开采影响的范围内，可划分为石灰岩岩组，粘土岩岩组、砂岩岩组等。矿区内构造简单，断裂与褶皱对铝土矿有一定控制作用，但破坏性不大，对岩层破坏程度小，岩石的裂隙不发育。碎屑岩在剖面上岩性变化大，结构主要为层状结构。矿区与矿体关系密切的岩土体工程地质特征主要为上部松散岩类和矿体顶底板岩性。矿区内工2.3.2.1松散岩类工程地质特征第四系中更新统粉质粘土夹多层古土壤，一般呈硬塑～坚硬状态，垂直节理发育，一般不具湿陷性，工程地质条件较好，该土体工程地质特性随土体含水量岩性为黄土，局部含钙质结核，黄土质地均匀，结构疏松，且具大孔隙，垂直节理发育，该土体工程地质特性随土体含水量变化而变化，即随含水量增加工程地质条件急剧变差。第四系上更新黄土普遍具有湿陷性，黄土湿陷等级一般为Ⅱ-Ⅲ级，为自重湿陷性黄土。黄土湿陷变形会导致地表建筑物基础的不均匀下沉，进而影响建筑物工程地基的稳定性，导致地表建筑等工程设施的变形、开裂主要分布于南北向三条主沟沟谷中，主要为近代河流冲洪积层，岩性为砂、2.3.2.2矿体及顶底板岩石的稳固性从露天开采角度来看，矿体及其夹石粘土岩稳定性较好。矿体上部本溪组地层为硬质耐火粘土矿、粘土岩、砂岩、石灰岩、煤线及黄土，这些岩石除煤线和矿体深埋区，上部有太原组地层，由砂岩、泥页岩和煤层组成，呈软硬相间的复合式结构。已有的老煤窑使部分地段岩层结构遭到破坏，是矿区重要的不稳矿体下伏岩石为粘土岩、铁质粘土岩、山西式铁矿和灰岩，这些岩石中铁质粘土岩和粘土岩是软弱岩层，但其下部有坚硬的石灰岩垫托，对露天采场边坡的2.3.2.3矿石和围岩的物理力学性质铝土矿小体重变异范围在2.77－3.04之间，平均2.91。大体重变异范围在自然边坡角变异范围54°-66°,平均61°。自然安息角变异范围46°-49°,平均47°。为铝土矿的间接底板，其裂隙岩溶发育，透水性强，极限抗拉强度变异范围铝土矿多呈干燥状，极限抗拉强度变异范围在8.1－16.4Mpa之间，平均铝土矿顶板岩组：硬质耐火粘土矿，性脆、节理发育，稳定性较差，粘土岩铝土矿间接顶板，岩石致密坚硬，局部有溶蚀现象。极限抗拉强度变异范围在2.99－5.58Mpa之间，平均4.20Mpa，极限抗压强度变异范围在148.4-183.8Mpa之间，平均168.0Mpa，抗41.8°。间接顶板砂岩，极限抗拉强度变异范围在1.46－3.02Mpa之间，平均2.33凝聚力C值4.50Mpa，内摩擦角44.0°。8.39Mpa，内摩擦角44.1°。沉积于山梁、山坡之上，岩性为浅黄色粉砂质亚砂土，由于厚度小，垂直裂综上所述，矿床开采对矿体和上覆岩层除煤层开采地段岩层遭破坏外，大多岩层稳定性较好，虽局部矿体顶底板较软弱、破碎，稳固性较差，但平均边坡稳定性较好，本矿区是以坚硬～较坚硬岩层为主的层状似层状矿床，工程地质类型2.3.3环境地质条件矿工作产生的环境问题主要为噪声、振动、废石排放等问题，会对居民正常生活产生影响。区内崩塌、滑坡、泥石流等地质现象不发育，地质构造简单，岩性相对稳定。现状条件下矿山地质环境问题的类型少，地质灾害发育弱。在采矿过程2.4.1工业指标矿区铝土矿、硬质耐火粘土矿、伴生元素的储量计算依据山西省国土资源厅晋国土资函[2002]284号文“关于山西省宁武县宽草坪、五台县天和铝土矿区勘探2O3≥30%Fe2O3≤3.5%边界品位（Nb+Ta）2O5≥0.008%Li2O≥0.05%Li2O≥0.08%TiO2≥1.5%V2O5按平均品位计算储量Rb按平均品2.4.2资源/储量估算方法选择依据本矿区铝土矿为层状，矿层产状平缓，局部呈透镜状产出,构造简单，矿体产出层位稳定，倾角一般在10～15°,相对连续性较好，届稳定和较稳定型铝土勘探工程间距331类别资源储量区为70m×70m，332类别资源储量区为140m×l40m，333类别资源量区为280m×280m，其露头边界按相应网度加密一倍，工程密度符合规范要求。与原《山西省宁武县宽草坪铝土矿区勘探报告》工据以上矿体特征，铝土矿及其它共伴生矿产皆采用地质块段法进行储量计Q=V·D/10000V=S·HV——块段体积（m3）2.4.3矿体圈定原则1、根据铝土矿工业指标要求，按单工程中单样分析结果达到边界品位、最2、当夹石厚度小于剔除厚度(0.5m)时，其夹石参加矿体厚度和品位计算，若层上(或下)的矿层视为独立的小矿体，因其在平面上不连续，不参加单工程矿体1、铝土矿露头部位以矿体顶板圈定的面积加上矿体顶板和底板间的面积的2、有沉积无矿工程时，以无矿工程与相邻见矿工程的中点作零点，再由零2、矿体边界处有剥蚀无矿工程时，由见矿工程向剥蚀无矿工程外推相邻的2.4.4资源/储量估算参数的确定采用原宽草坪铝土矿勘查地质报告中的体重值：铝土矿2.91t/m3，硬质耐火2.4.5资源/储量类别和块段划分原则a.按不同储量级别划分块段，一般以同一储量级别形成的自然图形为一块d.村庄、长城及安全范围内的储量单独划分块段，鉴于该范围内工程少，这些工程又构成相邻资源/储量不同块段的控制网点，因此其厚度和品位参予块段平e.非内插、外推矿体块段，以工程连线为准，内插和外推块段分别以插点和2.4.6资源储量估算结果根据《山西省宁武县山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿资源储量核实报告（供资源整合用）》矿产资源储量备案证明“晋国土资储备字[2010]0656.92万吨采空动用量为原《山西省宁武县宽草坪铝土矿区勘探报告》中调查的老窑、采空破源量中包括了原批采标高之上的部分资源量；全区资源量中包括了整合后批采标高之上的资ⅠⅡⅢⅣⅤ矿区铝土矿体共生矿产有硬质耐火粘土矿，伴生矿产有稀土矿、稀有元素伴生矿产：稀土矿(REO)(333)资源量36733.08t、铌钽矿(Nb+Ta)205(333)资源量4050.79t、锂(Li2O)(333)资源量20355.92t、镓(Ga)(333)资源量2039.74t、Sc(333)资源量1255.71t、Sr(333)资源量2674Rb0.0007写了《山西省宁武县山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿资源储量核实县山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿资源储量核实报告》（供资源整该《核实报告》未核实清楚矿区内存在的不同程度的民采行为，但是通过对以往的区域地质勘查资料的收集，以及野外实地调查、地质编录、采样化验和综合整理、研究，基本查明矿区地质构造、矿体赋存条件、形态规模及矿石成分、特征，在勘查程度上满足本次报告编制的要求。该《核实报告》还基本查明矿区水文地质、工程地质、环境地质及其他开采技术条件，在开采技术条件方面满足3.1.1生产规模及产品方案根据晋非煤整合办核[2008]11号文件精神，山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿由原山西鲁能晋北铝业有限责任公司宁武宽草坪铝土矿与原宁武县金、机械、军工、陶瓷等部门。尤以冶金工业消耗最多，主要用于冶炼金属铝。根据矿方提供资料，矿山生产的原矿石用汽车运送到破碎站破碎成＜100mm粒度的矿石，再用汽车直接运送到国家电投集团山西铝业有限公司加工。矿山产3.1.2确定开采储量根据《山西省宁武县山西鲁能晋北铝业有限责任公司宽草坪铝土矿资源储量核实报告（供资源整合用）》矿产资源储量备案证明“晋国土资储备字[2010]0653187.07万t，其中，采空消耗资源量6.92万t。铝土矿资源储量评审结果见表万吨采空动用量为原《山西省宁武县宽草坪铝土矿区勘探报告》中调查的老窑、采空破坏区ⅠⅡⅢⅣⅤ伴生矿产：稀土矿(REO)(333)资源量36733.08t、铌钽矿(Nb+Ta)205(333)资源量4050.79t、锂(Li2O)(333)资源量20355.92t、镓(Ga)(333)资源量2039.74t、Sc(333)资源量1255.71t、Sr(333)资源量26743.1.3设计利用储量根据山西省文物局、山西省住房和城乡建设厅文件《关于公布朔州忻州晋中范围。根据矿区Ⅳ号矿体赋存位置及条件，Ⅳ号矿体扣除古长城占压后仅余(333)失，剩余资源储量开采经济上不可行。本次Ⅳ号矿体不作开采设计，其范围内粘产工艺科技不成熟加之埋藏较深，经初步计算，开采平均经济剥采比远大于露天根据矿床开采技术条件，经技术经济比较，本方案推荐的设计采矿工程方案仅6.92万t，且报告未专门划出采空块段，因此采空动用量忽略不计。在扣除以上古长城占压储量、Ⅳ号和Ⅴ号矿体暂不设计开采储量后，矿区范围内设计利用资源储量为：铝土矿(331)+(332)+(333)2060.73万t，硬质耐火粘土矿(333)57.77万t，ⅠⅡⅢⅣⅤ采设计，只在开采铝土矿时综合回收。各开采系统设计利用资源储量和设计可采ⅠⅡⅢ12343.1.4矿床开采方式根据矿区开采矿体的地质地形条件、开采技术条件和提供的勘探资料，除Ⅱ的条件。由于露天开采安全可靠，工艺简单，矿石开采贫化损失小，生产成本相对较低，故露采与地采相比，圈定的剥采比与经济合理剥采比差别不大的情况根据矿区开采矿体的地质地形条件和开采技术条件，按照地质报告提供的勘按照矿床开采技术条件，经对各矿体的露天开采境界进行圈定，按照原矿成Njc-a）/b120-6.5）/6.3＝18.02（t/t）经计算该矿露天开采的经济合理剥采比为19），体进行露天开采境界进行了圈定和技术经济比较，本矿区各矿体的平均剥采比如3/m33/m3照境界剥采比小于经济合理剥采比的原则，确定露天开采的范围。根据对各矿体的露天开采境界圈定后，除Ⅱ号矿体东段露采局部是凹陷外，其余各矿体均为山坡地，具备露天开采条件，因此确定采用露天开采。按照开采境界圈定确定的开3.1.5开拓运输方案及厂址选择露天开采矿山可选择的开拓运输方案有：一、公路开拓汽车运输方案；二、准轨铁路开拓运输方案；三、公路-平硐溜井开拓方案；四、移动式破碎站-带式（1）露天坑坑底长轴方向大于1000m，边坡较规整，年采剥总量大于万t/a。Ⅱ号矿体东段露天采场为主要开采系统，最高台阶与最低台阶高差各采场较为分散，分布面积较大，采场开采下降速度较快。公路开拓，汽车运输637m，开采台阶标高范围为1982～1874m，终了台阶高度12m，最大垂直采深标高以下为凹陷露天，形成一个不规则的陷露天坑。凹陷露天坑标高为1838m~办公区、员工宿舍等，地势较为平坦，整平后水平标高1840m，面积约为堆放方式为分阶段堆放，阶段堆放高度为10m，堆放角度为其自然安息角，留设Ⅱ号排土场位于矿区南部，排土场部分位于Ⅱ号矿体东段露天采区和Ⅱ号矿3.2.1矿区地形、地貌、气象及水文地质条件矿区位于吕梁—太行断块宁武—静乐块坳之北端的中山区，区内山势陡峻，地形切割较深，基岩大多沿沟裸露，第四系松散层是主要覆盖层，勘探区最高点在宽草坪东北的分水岭处，最低点在将军墓矿区地表水属海河流域的桑干河水系和滹沱河水系。矿区位于两河之间的分水岭地带，分水岭北侧属桑干河水系，南侧属滹沱河水系。区内无大的河流和地表水体，仅有季节性溪流，暴雨时，在沟谷中形成短暂洪流，雨后不久便立即消区内气候属大陆性半干旱气候，年平均气温为6.2℃,冬夏冷热悬殊；年平均据区域资料勘探区属岩溶水补给区，大气降水通过裸露灰岩的直接入渗是其碎屑岩类裂隙水主要的补给是大气降水，无统一的地下水水位，接受补给后3.2.2矿体及顶底板充水因素铝土矿矿层直接顶板为粘土岩或硬质耐火粘土矿，直接底板为粘土岩和铁质粘土岩，均属隔水岩层。矿层虽裂隙发育，但多被充填，含水微弱。矿层老底为奥陶系灰岩，岩溶裂隙发育，水位埋藏深，浅部透水性很强，有利于矿体之上裂大气降水是矿床主要充水因素。矿区共五个矿体，Ⅰ-Ⅴ号矿体最低点标高3.2.3涌水量预测矿区最低处地面标高1682m。矿体底准面70m。矿体之上无富水性强的含水层，地表无水体。矿床开采主要为山坡露天开采，各弱含水层的上层滞水将沿台阶排水沟排至矿区外，一般不存在涌水和积水。只有矿区的Ⅱ号矿体东段露天采场、Ⅱ矿区地形起伏较大，沟谷纵横，暴雨时易形成地表迳流、洪水。但由于地处分水岭地段，汇水面积很小，因此洪水一般对采场不会造成大的威协，只是应对根据开采设计的要求，预测露天采场正常涌水量和最大涌水量，参照当地气量量量量3.2.4防排水方案矿山前期为山坡露天，在露天境界外和境界内封闭圈以上平台上设截水沟，将境界外、最终边坡上及工作帮坡上的大气降水截至采场外，排土场、矿山运输道路上部同时设置截水沟(详见截水沟断面图)；后期减产期进入凹陷露天开采后，因采场面积小，开采时间短，并考虑暴雨时停产，露天采区降雨迳流量对露天采场排水系统影响不大，所以在排水系统选型中，对降雨迳流量不予考虑。按凹陷采场最大汇水面积，最低工作水平允许淹没五天，对露天采场排水量进行预按照上述涌水量预测，Ⅱ号矿体东段露天采场1766m以上日最大涌水量拟在采场内掘临时集水坑，安装水泵抽排水，根据计算最大排水量，设计选动机功率N=11Kw，保证正常情况下一工作一备用一检修，暴雨时三台同时工4.1.1圈定露天矿开采境界的原则1、为了确保生产安全，同时使矿床开采获得最佳的经济效益，必须正确圈定露天开采境界，即合理确定开采的底部周界、最终边坡角以及开采深度三个要按照原矿成本比较法确定经济合理剥采比，经计算，本矿经济合理剥采比为）；（7）古长城位于矿区中北部，由东向西横穿整个矿区，属省级重点保护文物，根据晋文物发[2011]220文件规定，宁武县宽草坪段古长城保按照矿床开采技术条件，经对各矿体的露天开采境界进行圈定，按照原矿成Njc-a）/b120-6.5）/6.3＝18.02（t/t）由于在确定露天开采境界时普遍采用nj≤njh（境界剥采比小于经济合理剥采比），当矿岩界线分明时，矿石量和岩石量的计算比较简单时，可根据矿体埋藏由于地质横剖面图能较充分地反映其赋存特征，故其计算结果比较接近实际。用地质横剖面图来计算境界剥采比，又可分为面积比法和线比法。本方案采矿体位于山体下，四周沟谷深切，露天坑底高于侵蚀基准面，因此，构造应矿区地表水属海河流域的桑干河水系和滹沱河水系。矿区位于两河之间的分水岭地带，分水岭北侧属桑干河水系，南侧属滹沱河水系。区内无大的河流和地表水体，仅有季节性溪流，暴雨时，在沟谷中形成短暂洪流，雨后不久便立即消矿区属岩溶水补给区，大气降水通过裸露灰岩的直接入渗是其主要补给方的渗漏补给。岩溶地下水接受补给后以潜流形式向北排向大同盆地。距勘探区较碎屑岩类裂隙水主要的补给是大气降水，无统一的地下水水位，接受补给后矿区主要由层状和块状岩体上层强—中等风化带组成，岩体中等完整—差，矿区露天采矿场上层强－中等风化带基本主要由硬质耐火粘土矿、粘土岩、太原组砂质泥岩和粗粒石英砂岩、第四系黄土等组成。当边坡为砂、砾石、碎石硬质耐火粘土矿、粘土岩是铝土矿顶板岩组节理发育，稳定性较差，粘土岩韧性较强，稳定性较好。因岩层较碎，未能取样测试。太原组砂质泥岩和粗粒石组石灰岩为铝土矿间接顶板，岩石致密坚硬，局部有溶蚀现象。抗剪强度凝聚力根据以上数据，经计算，采矿场上层强－中等风化带边坡角小于44°。下层弱风化带主要由奥陶系石灰岩、铁质粘土岩、铝土矿、硬质耐火粘土矿、粘土岩、本溪组石灰岩、本溪组砂岩等组成。岩体中等完整－完整，埋深奥陶系石灰岩为铝土矿的间接底板，其裂隙岩溶发育，透水性强，极限抗拉强度变异范围在3.2—3.9Mpa之间，平均3.7Mpa；极限抗压强度变异范围在能取样分析，稳定性差。铝土矿由于下伏岩层透水性强，多呈干燥状，极限抗拉强度变异范围在8.1—16.4Mpa之间，平均12.7Mpa，极限抗压强度变异范围在角46.8°。矿石各自然类型相比，以致密火粘土矿、粘土岩铝土矿顶板岩组：硬质耐火粘土矿，性脆、节理发育，稳定性弱风化带出露岩质边坡类型属Ⅲ类，岩体中等完整－完整，结构面结合程度良好－一般。根据我国内露天矿铝土矿、钼矿、灰岩矿开采情况，奥陶系石灰岩、铁质粘土岩、铝土矿、硬质耐火粘土矿、粘土岩、本溪组石灰岩、本溪组砂根据现有工程地质资料，矿床开采对矿体和上覆岩层，大多岩层稳定性较好，虽局部矿体顶底板较软弱、破碎，稳固性较差，但平均边坡稳定性较好，本矿区是以坚硬～较坚硬岩层为主的层状似层状矿床，工程地质类型为工程地质条件中等类型。参照目前掌握的矿山工程地质资料，矿岩物理力学性质及类比周边相近矿山实际生产经验，参照边坡稳定性计算结果，采用类比法，考虑到矿体品位较低，经济性较差，确定最终边坡角上部强－中风化层为45°,下部弱风化层为50°,局部边坡弱面可根据生产实际适当放缓边坡角度和采取必要边坡支护、矿山在生产建设中，应加强工程地质工作，在生产中不断的观测、收集资4.1.2露天矿最小底宽的确定最小底宽Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5lmin—汽车最小转弯半径20.0m；bc—汽车宽度2.5m；Bmin=20.0+0.5×2.5+2×1.0+0.5×11.98=29.25m4.1.3露天采场最终境界的圈定矿区地处云中山北段，地貌上属断块剥蚀中山区。区内沟谷纵横，地面切割比较强烈，地势总体北高南低，沟谷中无常年流水，仅有积雪融化或雨季形成的短时地表径流。区内有79.5%的面积为黄土覆盖，残坡积较发育，基岩露头不开采对象为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅱ号矿体为主矿体，属缓倾斜的薄矿体，规模矿体底板岩性主要为铁质粘土岩，其次为粘土岩和铁质铝土岩，少数为山西式铁矿和白云质泥灰岩，夹石岩性主要为粘土岩、铁质粘土岩，其次为铁质铝土界内各矿体露天平均剥采比为12.77m3/m3（11.71t/t平均生产剥采比为），在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体的北部和Ⅳ矿体的南部是古长城，根据晋文物发界的限制，为保证符合安全规程的规定，古长城距露天采场必须按规定留足爆破安全距离，为此设计对开采境界的圈定进行了初步方案比较。经综合考虑地形地质条件，安全、环保等因素，兼顾开采工艺，开拓运输等多方面的影响因素。同时对不同开采境界方案进行了初步比较。并且在确定露采境界时，在纵、横剖面图上根据用线比法计算的平均剥采比不大于经济合理剥采比的原则确定露天采场坑底标高和底平面；按选定的边坡参数和矿体赋存条件，并仔细研究了相邻剖面Ⅱ号矿体东段露天采区尺寸为：境界长（最长以下为凹陷露天，形成一个不规则的陷露天坑。凹陷露天坑标高为1838m~1826m标高以下为凹陷露天，形成一个不规则的陷露天坑。凹陷露天坑标高为4.1.4露天开采剥采比及矿岩量333/m3（11.71t/t）33/m3（11.30t/t）），m3）；详见露天采区终了境界矿岩量表表4-2，表4-2-1、表4-2-2、表4-2-3、表m123456789m123456789m123456789m123序号矿岩总量剥离量土方石方备采矿石量剥采比备注tttttm3/m3t/t11958m21946m31934m41922m51910m4.2.1露天开拓运输方式根据矿区的地形地质条件，矿体倾角缓，埋藏较浅，开采深度不大，矿体主要为山坡露天开采，洼陷露天范围小深度浅。现已有公路从矿区上部通过，适合采用公路—汽车开拓。且采用公路—汽车开拓具有机动灵活可靠，便于调节生产能力，基建投资较少的特点。公路—汽车开拓运输方案比其它开拓运输方案具有矿区属黄土高原特有的中低山地形，南北向冲沟发育，但相对高差不大，采根据矿山开采技术条件以及矿区年采剥总量较大、废石运距不远、服务年限根据矿山年剥离量与运距及铲车合理匹配性，设计建议选用20t位左右的汽123t45678t9tkmt%台台9台94.2.2露天采场要素根据矿山设备装备水平和矿石的稳定性程度及开采深度，设计各采剥要素Ⅱ号矿体东段露天采区尺寸为：境界长（最长以下为凹陷露天，形成一个不规则的陷露天坑。凹陷露天坑标高为1838m~1826m标高以下为凹陷露天，形成一个不规则的陷露天坑。凹陷露天坑标高为终了阶段坡面角：岩石60°、黄土45°4.3.1矿山工作制度根据本项目的生产工艺特点，本项目各生产部门采用连续工作制。因北方冬4.3.2生产能力验证台阶以下约650m，剥离和回采工作面垂直走向布置，沿走向推进型，挖掘机最小），为22万m3/a，2个工作台阶可完成44万m3/a，露天采场年采矿量120万t/a，41.24万m3/a，两个工作台阶即可满足生产需要，因此采矿留有较大的扩大生产能力余经以上验证，两个台阶剥离可以满足需要，但考虑到剥离的不均衡性，且该4.3.3首采矿段的确定矿区内Ⅲ号矿体矿石量少，探矿工程控制程度低，不适合作首采矿段。主要量价（（）， 经过以上首采矿段的方案比较，可以看出(Ⅰ)方案除基建剥离量小于(Ⅱ)方案外，其它方面均不如(Ⅱ)方案，特别是(Ⅱ)方案可以加大内排的废石量，方案不具备实施条件。综合以上各方面的条件考虑，推荐首采矿段采用(Ⅱ)方矿山总的开采顺序为，先开采Ⅱ号东露天采区，再接续开采Ⅱ号矿体西段露石石质量序号1234Ⅱ4.3.4服务年限A=Q（1－K）/[G（1－R）]Q——设计利用资源储量(×104t）4.3.5采剥工作该矿剥离物主要为黄土、粘土岩、灰岩、炭质（泥）页岩或煤层砂页岩、铝土岩等，其中残坡积物和黄土多分布于山梁及山坡上，主要为黄色亚砂土，出露爆。其它岩类用潜孔钻机穿孔，乳化炸药爆破，挖掘机铲装，自卸汽车运输的剥离方法。非爆区土方使用挖掘机直接挖除，坚硬、致密岩层采用破碎锤破碎后再体后，需分小台阶进行回采，以达到容易分采和保证避免矿体底板废石混入的目的。根据矿体厚度，爆破区采用一次性全段高穿爆，非爆区采用破碎锤破碎、挖根据矿岩致密坚硬的特点，爆破区设计采用高风压潜孔钻穿孔、液压铲铲考虑到剥离和采矿的运输外委，运输设备型号不统一，铲装量不均衡，间隔因矿、岩界线呈渐变关系，直接顶板为软弱的铝土岩、粘土岩、砂页岩和灰岩等，为减少贫化损失，剥离接近矿体顶板时，采用2m3液压挖掘机剥减少矿体顶板的岩石混入，在剥工作结束后增加清顶工作，可人工配合挖掘机或矿岩普氏硬度系数f=2～8，矿体厚度不一，倾角缓。剥离穿孔选用孔径100mm，钻机台年穿孔效率分别为25km和19km，延米爆破量岩石m%台台4台4d=(0.4～1.0)H=0.4×12=4.80(m)d—底盘抵抗线d=(0.4～1.0)H=0.5×6=3.0(m)d—底盘抵抗线d=13.24+0.15×4.80=13.96(m)d=1.0×4.8=4.8（m）d=1.0×3.0=3.0（m）矿、岩爆破性能一般，为降低大块产出率，改善爆破质量，减少矿石贫化，矿石孔网参数为：最小抵抗线3.0m，钻孔间距3.0mm，钻孔排距2.60m，孔深7.22m，超深1.22m。矿山开采规模约为4444t/d，按普通乳化炸药单位消耗量计算，日平均使用炸药量为5131.93kdH=0.22×4.35×4.8×12=55.12(kg)3dH=0.22×3.0×3.0×6=10.80(kg)3其中：单位炸药消耗量依据矿岩硬度、性质及炸药类别等因素决定的。该矿爆破时严格遵守爆破安全规程所规定的各项要求，每次爆破要有爆破设计和审批，严格按照审批的爆破设计程序、要求进行施工、操作，特别注意采空区、济，但矿区供电条件较差，仅有10kv农网从矿区通过，需要另引供电线路到矿采场布线困难，且活动范围小，如果采用外委方式开采，电铲就不适合该矿开采。在类似的铝土矿开采中，均采用柴油挖掘机进行开采，故采矿和剥离选用移站。考虑到采用外委方式矿石运输车辆型号可能不统一，铲装量小，装车间隔时间可能稍长，故矿石铲装拟选用移动灵活、效率高、斗容小、工作可靠的斗容为123%45366t7s8s9ss%万t/台·a台4台顶板保护层和薄矿体松岩、松矿进行集堆及其它杂作业；ZL-50全液压前装机2排土场拦石坝设置于排土场南侧，采用废石堆置，坝长30m，梯形断面面，排土工艺：排土采用自卸汽车运输，推土机辅助作业。汽车卸载后，推土机排土场拦石坝设置于排土场南侧，采用废石堆置，坝长30m，梯形断面面，排土工艺：排土采用自卸汽车运输，推土机辅助作业。汽车卸载后，推土机V容=Vk1/k2 k1 k2 ），），滑动面假定为折线形，滑体推力作用点取在滑体厚度的1/2处。计算剩余推力可Fn=Fn-1φ+ytGnt-GnntanQn-cnlnφ=cos(βn-1-βn)-sin(βn-1-βn)tanQnFn、Fn-1————φ——传递系数；Gnn、Gnt——第n块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力（kNQn——第n块滑体滑动面土的内摩擦角标准值(°);cn——第n块滑体沿滑动面的黏聚力标准值（kPaln——第n块滑体沿滑动面的长度（kPa洪水运行时，安全系数为1.323，根据《金属非金属矿山排土场安全生产规则》(AQ2005-2005--10.1.3条)正常情况下安全系数大于1.15，地震时安全系数大于矿体顶底板围岩的少量混入会降低采出矿石的铝硅比。设计考虑采用人工配合推土机清顶露矿，尽量减少顶板围岩混入矿石，设计拟定的贫化、损失指标一12个345二12只3只4m三1个23四123套五126按规定的二级矿量确定的基建终了位置为Ⅱ号矿体东部的+1910m台阶以上3按照设计对开采系统的划分和确定的首采矿段，为保证矿山持续稳定生产，各采区内部的开采顺序为：从上至下分台阶回采，采矿工作面沿走向推进，首采地段为Ⅱ号矿体东部，露天坑基建剥离顺序为从上至下，按满足二级矿量的保有要求，露天基建Ⅱ号矿体东部剥离至+1910m台阶，露天矿投产正式生序号剥离量备采矿石量第一年第二年tt11958m110.51290.1821946m111.91280.9831934m248.84491.1641922m72.43188.8732.1751910m88.40240.846632.081492.0321.8163.47根据矿山开采的生产规模，工作制度，开拓运输方案和对矿山露天开采的境界圈定和回采工艺，依据采矿专业提供的矿山开采工程设备和设施，结合本工程的实际情况。按照业主提出的新增露采穿孔、铲装、运输、排土等主要生产设备（1）剥离穿孔选用SWDA165高压潜孔钻机，主要技术参数为：钻孔直径m3/min。（2）采矿穿孔选用SWDA120型潜孔钻机，主要技术参数为：钻孔直径120mm，钻孔深度22m，钻杆直径89mm，冲击器型号DHD340，捕尘方式，干式(旋风+层流)，行走方式，液压履带自行，工作风压1.05~1.2MPa，耗风量41400kg，最大挖掘深度7760mm，最大挖掘距离12020mm，最大卸载高度4机4车61222111637m，开采台阶标高范围为1982～1874m，终了台阶高度12m，最大垂直采深标高以下为凹陷露天，形成一个不规则的陷露天坑。凹陷露天坑标高为1838m~矿区工业场地位于矿界内东北部，包含办公区、员工宿舍、矿石临时堆放场场的堆放方式为分阶段堆放，阶段堆放高度为30m，堆放角度为其自然安息角，国家电投集团山西铝业有限公司宁武宽草坪矿业分公司与山西同德爆破工程破工作委托山西同德爆破工程有限责任公司，本次设计不做爆破器材库场所设国家电投集团山西铝业有限公司宁武宽草坪矿业分公司与宁武县亨通加油站《核实报告》中提交铝土矿