矿产资源开发利用方案

调兵山市端午工艺石材有限公司

矿产资源开发利用方案

调兵山市端午工艺石材有限公司

二。二一年五月

调兵山市端午工艺石材有限公司

矿产资源开发利用方案

申报单位：调兵山市端午工艺石材有限公司

法人代表：李清端

编制单位：辽宁省地质勘查院有限责任公司

院长：卢君实

总工程师：王海鹏

项目负责：马文坡

审核人员：单学东

编写人员：马文坡张海龙于海亮

制图人员：李艳李慧

目录

一、概述.............................................................1

（-）矿区位置、隶属关系和企业性质................................1

（二）编制目的、编制依据.........................................4

二、矿产品需求现状及预测.............................................6

（-）矿产品在国内需求情况和市场供应情况.........................6

（二）闪长岩价格分析.............................................6

三、矿产资源概况.....................................................7

（一）矿区总体概况...............................................7

（二）设计项目的资源概况.........................................9

四、矿山主要设计方案的确定..........................................16

（一）开采方案...................................................16

（二）矿山防治水方案............................................20

五、矿床开采........................................................22

（一）圈定露天开采境界..........................................22

（二）露天开采终了境界边坡要素..................................23

（三）工作面阶段回采率..........................................24

（四）矿山露天开采..............................................24

六、环境保护........................................................29

（一）设计依据..................................................29

（二）设计采用的环境保护标准....................................29

（三）设计原则..................................................29

（四）矿山主要污染物............................................30

（五）污染物的治理措施..........................................30

（六）复垦与绿化................................................31

（七）管理与监测................................................31

七、矿山安全设施及措施要求..........................................32

（一）设计依据..................................................32

（二）工程设计概述..............................................33

（三）危害安全卫生因素分析......................................33

（四）设计中采取的预防措施......................................33

（五）矿山安全机构设置..........................................34

（六）预防效果..................................................34

1

八、投资估算及技术经济评价..........................................36

（一）劳动定员和劳动生产率......................................36

（二）投资构成和投资估算........................................36

（三）成本费用估算..............................................37

（四）销售价格及销售收入........................................39

（五）税金及附加................................................39

（六）经济效益..................................................39

九、结论............................................................41

（一）资源储量利用情况..........................................41

（二）生产规模及服务年限........................................41

（三）产品方案..................................................41

（四）项目概况..................................................41

（五）综合回收、综合利用方案....................................42

（六）主要综合技术经济指标（见表9-1）......................................................42

（七）工程项目综合评价..........................................42

（八）存在的主要问题及建议......................................43

附件...............................................................44

附图

1、调兵山市端午工艺石材有限公司矿区地形地质图1:1000

2、调兵山市端午工艺石材有限公司矿区开拓系统布线及工程布置图1:1000

3、调兵山市端午工艺石材有限公司矿区开采终了平面图1:1000

4、调兵山市端午工艺石材有限公司矿区开采终了剖面图1:1000

附件

1、开发利用方案编制委托书

2、资源储量评审备案证明及评审意见书

3、矿产资源开发利用方案审查意见书

4、采矿证副本复印件

5、企业承诺书

6、编制单位承诺书

2

一、概述

为进一步贯彻落实矿产资源法，深化矿产资源监督管理，根据《矿

产资源开采管理办法》、《辽宁省矿产资源管理条例》及铁岭市自然资

源局有关文件，调兵山市端午工艺石材有限公司2020年12月委托由

辽宁省地质勘查院有限责任公司进行采矿方案设计。

（一）矿区位置、隶属关系和企业性质

1、矿区位置、交通及自然地理及经济概况

调兵山市端午工艺石材有限公司位于调兵山市西南约17km的晓

南镇前峪村西北1km。行政区划隶属调兵山市晓南镇前峪村管辖。矿区

东与新（城子）-梨（树）公路相邻，东距铁法矿务局铁路支线王千站

约6km,高力沟调兵山公路矿区东部通过，距铁岭3.5公里，交通运输

方便（图l-l）o

矿区地理坐标（极值）为：

东经:123°30f30〃〜123°30'46〃，

北纬：42°22'06〃〜42°22'25〃。

矿区属中温带半干旱气候，春季干旱少雨，且多西南风，风力可

达6-7级，夏季炎热多雨，最热月份为8月份，温度30-35C,雨量最

大月份为6、7、8月份，冬季结冻期可达4-5个月，每年12月下旬至

翌年2月中旬天气最冷，最低气温可达零下1423L5C,结冻深度可

达1米左右。

1

匠］高速公路Z铁路团国道口高速铁路臼省道0县道II水库及河流回］矿区位置

叵二I市政府驻地叵］县级中叵I乡镇叵I自然屯

图17调兵山市端午工艺石材有限公司闪长岩矿交通位置图

矿区为低山丘陵区，地形起伏较大，植被发育，海拔高度一般+110

米一+180米，中北部地势高，向其外地势低。

据国家地震局2001年出版的第四代《中国地震动峰值加速、地震

动反应谱特征周期区划图》（1/400万）及《辽宁省地震震中及地震烈

度区划图》，本区地震活动强度小，为频率低的弱震区。地震动峰值加

速度为0.05g,反应谱特征周期为0.35s。地震烈度为VI度。

矿区附近居民以农业生产为主，剩余劳动力较少，电力资源和水

2

资源较充足，矿山地处闪长岩发育区域。

2、企业性质、隶属关系、外部建设条件及开发现状

(1)企业性质及隶属关系

调兵山市端午工艺石材有限公司闪长岩矿所在地行政区划隶属于

调兵山市晓南镇泉眼沟村管辖。

原采矿证登记信息：

采矿许可证号：C2112002010067120068640

采矿权人：调兵山市端午工艺石材有限公司；

地址：调兵山市晓南镇泉眼沟村；

矿山名称：调兵山市端午工艺石材有限公司；

经济类型：股份有限公司；

开采矿种：闪长岩；

开采方式：露天开采；

生产规模：1.05万立方米/年；

矿区面积：0.1060平方公里；

开采标高：从170米至120米；

有效期限：2019年7月11日〜2021年3月16日；

发证机关：铁岭市自然资源局；

发证日期：2019年7月11日

矿石保有储量：833.75千nA

矿区拐点坐标见表1-1(2000国家大地坐标系)。

(2)矿山建设外部条件及开发现状

3

从本矿的实际情况来看，该矿为一停产矿山，经现场踏勘，现形

成2个采坑，开采掌子面高差一般在10m左右，边坡角50〜80。之间,

局部近直立。矿山自2005年至今一直处于停产状态。

表1-1矿区拐点坐标表

2000国家大地坐标系矿区面积开采标高

拐点编号

(km2)(m)

XY

14692852.772041542099.3472

24692734.103041542156.5173

34693060.927741542317.9766

44693129.726741542259.0571

0.1060120-170

54693200.224241542114.3066

64693308.462441542009.6657

74693253.781441541948.2159

84693098.090441541945.3165

现已形成部分开拓运输系统，运输道路未通至工作面。

(3)矿区周边环境

矿区无采矿权争议。附近300m以内无居民点、高压线、公路、旅

游景点和名胜古迹等需要保护的建(构)筑物，1000m范围内无铁路。

(二)编制目的、编制依据

1、编制目的

调兵山市端午工艺石材有限公司目前生产规模不能满足市场需

求，编制本次开发方案的目的是：扩大开采规模(从1.05万n?/年到8

万m3/年)。

受调兵山市端午工艺石材有限公司委托，由辽宁省地质勘查院有

限责任公司编制矿山开发利用方案。

4

2、编制依据

1.《中华人民共和国矿产资源法》（1996年修正）及配套法规；

2.矿产资源法配套法规；

3.《国土资源部关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知》

国土资发口999]98号；

4.《装饰石材矿山露天开采工程设计规范》GB50970-2014；

5.方案编写依据2020年11月，辽宁省东煤地质一。一队有限责

任公司编写的《调兵山市端午工艺石材有限公司储量年度报告》中的

有关图纸及资料（铁自然中心年储备[2020]001号）；

6.矿山企业委托书。

7.采矿许可证（证号：C2112002010067120068640）o

8.营业执照（统一社会信用代码:91211281725507511Q）o

5

二、矿产品需求现状及预测

（一）矿产品在国内需求情况和市场供应情况

该矿区位于调兵山市晓南镇泉眼沟村，主要开采饰面用闪长岩，

加工成板材，主要用于建筑外墙装饰。边角余料可以加工成碎石。用

于建筑工程，道路工程、市政工程等。

随着国内的发展和建设，闪长岩市场需求也在不断的增加，经市

场调查显示，闪长岩加工后的板材等主要用于各建筑工程，道路工程、

市政工程及室外装饰方向。闪长岩产品的市场销售前景看好。

（二）闪长岩价格分析

结合现行市场价格，通过实地调查，目前该矿山周边地区的饰面

石材售价为500元/n?左右，加工石材后的荒料闪长岩碎石的销售价格

为60元/a?。由于受新冠疫情影响，近期花岗岩石材市场需求量相对萎

缩，对于矿山企业的盈利有一定的影响。随着国家再次振兴东北经济

发展战略国民经济的快速发展，辽宁、吉林等地方基础建设和房屋建

筑市场回升，预计价格会稳中有升。

6

三、矿产资源概况

(一)矿区总体概况

1、矿区总体规划情况

矿山自2005年以来一直处于停产状态。矿区范围由8个界桩点围

成，总面积为0.1060km2o采场最低开采标高+120m,最高开采标高

+170mo

区内闪长岩为主要优势矿产资源，主要用于建筑外墙装饰。其地

质工作程度较高，矿床赋存条件好宜于露天开采。本次拟设计开采规

模为8万n?/年。

2、矿区资源概况

(1)企业概况

调兵山市端午工艺石材有限公司成立于2000年，是一家以装潢石

材为主、纯净水为辅的综合性民营优秀的朝阳企业。

(2)以往地质工作

二十世纪七十年代初期，省区调队进行过1/20万区域地质调查；

九十年代中期，辽宁省地勘局在该区进行过1/5万区调；2000年8—9

月，东煤一公司曾对本区进行地质勘查工作，共施工钻孔6个，工程

量达213.25米；经过上述地质工作，累计探明风化带以下至+120米标

高以上，闪长岩矿体C+D级储量2309209.2吨，其中C级储量为

1851159.6吨;D级储量为458049.6吨。

2000年初，调兵山市端午工艺石材有限公司作出了“利用饰面闪长

7

岩生产工艺石材可行性研究报告”。

2000年8月2日，铁法市计划委员会以铁法计发［2000J12号文件

下达2000年第五批固定资产投资计划的通知。

2000年9月26日，获铁法市环境保护局批准建厂。

2000年10月，由东北煤田第一勘探公司作出了“铁法市端午工艺

石材有限责任公司地质说明书

2000年10月17日，由铁法市环境科学学会批准“铁法端午工艺石

材有限公司环境影响报告书

2001年9月17日，辽宁省林业厅批准同意“使用林地审核同意书”。

2002年，铁法市土地管理局以铁法国用(2002)字第2024号下发了

“中华人民共和国国有土地使用证”。

2004年1月13日，由铁岭市国土资源局发放了“采矿许可证”。

2006年4月26日，调兵山市环境保护局对该公司审批同意建设意

见书。

2018年12月辽宁省东煤地质一。一队有限责任公司编写了《调兵

山市端午工艺石材有限公司储量年度报告》，截止到2018年12月，矿

山保有储量为83.375万n?,其中122b为66.779万m3,333为16.596

万n?。

2019年10月辽宁省东煤地质一。一队有限责任公司编写了《调兵

山市端午工艺石材有限公司储量年度报告》，截止到2019年10月，矿

山保有储量为83.375万m3,其中122b为66.779万m3,333为16.596

3

万mo

(2)矿区资源量

2020年11月辽宁省东煤地质一。一队有限责任公司编写了《调兵

8

山市端午工艺石材有限公司储量年度报告》，截止到2020年11月，矿

山保有储量为83.375万m3,其中122b为66.779万m3,333为16.596

万n?（铁自然中心年储备[2020]001号）。本次矿山开发利用方案编制

依据2020年年度报告资源储量。

3、设计与矿区总体开发的关系

本次矿山设计，是按照国家有关规定为矿山申办采矿许可证延续，

提高生产规模，并宏观指导矿山开采。

（二）设计项目的资源概况

1、矿区地质概况

区域大地构造位于中朝准地台、华北断坳、下辽河断陷和法库断

凸之复合部位。

（1）地层

矿区内出露的地层主要为古生界下二台子群黄顶子岩组及第四系。

黄顶子岩组岩性主要为灰色硅质条带结晶灰岩、大理岩夹变质砂

岩板岩、二云（黑云）石英片岩及变粒岩、浅粒岩等。

第四系于矿区内分布较广，主要为残坡积物黄色土层，但厚度较

薄，约0.0-1.4m。

（2）岩浆岩

矿区岩浆岩发育，出露的主要为中生代早三叠世闪长岩及花岗岩。

花岗岩侵入黄顶子岩组，规模较大。

闪长岩，呈小岩株状产出，并为本矿区的开采矿体对象。地表及

浅部风化较严重，岩石较破碎，风化深度一般7-8米，风化层下岩石节

9

理仍较发育，并有充填物，但深部节理不发育。

综上，矿区内地质构造简单、地层岩性较复杂。

2、矿体地质及构造特征

矿区开采矿体为闪长岩（3）侵入体，侵入花岗岩以岩株状产出，分

布面积较大。岩体地表为黄色残坡积所覆盖，厚约0-1.4米，地表及浅

部风化较严重，岩石较破碎，风化深度一般7-8米，但局部岩石块度仍

较大，风化层下岩石节理仍较发育，并有充填物，深部节理不发育。

矿体地表出露长约140m,宽70m,详见矿体地质剖面图（图3-1）。

图3-1矿体地质剖面图

（1）矿石物质组成

矿体岩性为含石英闪长岩，岩石新鲜面呈灰绿色、灰红色，花岗

结构、块状构造，主要矿物成分为长石60-70%,角闪石25-30%,石英

含量约3-8%左右，斜长石呈自形板状，粒径0.2-0.8mm,多绢云母化

和绿帘石化，钾长石呈红色不规则状，往往在斜长石周边出现，并与

石英构造成指纹结构，多蚀变为绿泥石和帘石，石英呈它形粒状，无

色透明，粒径0.2-0.4mm,另外，岩石中含有方解石和不透明矿（如黄

10

铁矿等）。

矿石化学成分分析结果（见表3-1）0

表3-1矿石化学成分

测试结果（％）

烧失量

A12O3SiO2CaOK2OTiO2FezChMgONa2OMnOP2O5FeO

17.3954.056.332.440.9988.173.903.750.1350.3862.453.69

（2）矿石结构、构造

矿石为花岗结构，块状构造。

（3）矿体围岩和夹石

矿体赋存于古生界下二台子群黄顶子岩组中，矿石岩性为闪长岩,

矿体无夹石，矿体顶部覆盖残坡积物，覆盖层分布不均匀。

（4）矿石风（氧）化特征

矿区内矿石部分裸露，风化层厚度约为7-8米，风化层物理力学性

质较差，不宜作为矿石，开采时应进行剥离。

（5）矿石物理性能特征

矿区矿体由闪长岩构成，深部岩石裂隙不发育，质地坚硬，强度

大，抗风化，耐腐蚀，耐磨损。采劈性好，成块率高，花纹及颜色美

观；是一种高级的装饰石材（A类）。经过核工业东北地质局分析测试

中心对矿区地面矿体岩石进行r能谱分析：

CRa226=29.48q/kg：Crh232=39.7Bq/kg；Ck40=523.1Bq/kg；

而对ZK1孔岩石进行r能谱分析，其CRa226=6.28q/kg；

CTh232=33.3Bq/kg；Ck40=925.6Bq/kg；Crae=132.6Bq/kgo

IRa=CRa/200=29.48/200或6.28/200^1

lr=CRa/370+CTh/260+Ck/4200W1.3。

11

(6)矿床共(伴)生矿产

矿床中目前未发现其他可供开采利用的共(伴)生矿产。

3、矿山开采技术条件

(1)开采技术条件

该矿山本次方案设计生产规模8万n?/年，开采矿种为闪长岩，矿

区面积0.1060km2,开采深度由+170m至+120m,开采方式为露天开采。

采矿权人为调兵山市端午工艺石材有限公司，采矿许可证号：

C2112002010067120068640。

(2)水文地质条件

矿区属半湿润季风大陆性气候区。年均降水800毫米，七月份降

雨量最多，平均降水量为176.8毫米。

矿体位于当地侵蚀基准面(+100m)以上，含水层以第四系孔隙水和

基岩裂隙水为主，区内附近无河流及泉出露，地下水主要靠大气降水

补给，通过岩石裂隙补给地下水。自然排水条件良好。综上所述，矿

区内水文地质条件简单。

(3)工程地质条件

矿区出露地层有前震旦系盖县组岩及第四系，岩性主要为角闪变

粒岩、斜长角闪岩和残坡积物黄色土层；而岩浆岩较为发育，分布较

广，岩性主要为花岗岩及闪长岩等。闪长岩矿体在地表及浅部风化较

严重，岩石较破碎，风化深度一般7-8米，风化层下岩石节理仍较发育,

并有充填物，但深部岩石节理裂隙不发育，质地坚硬，强度大，抗风

化，耐腐蚀，耐磨损，采劈性好，成块率高，花纹及颜色美观。同时,

12

矿区内未发现较大的断层及构造破碎带。

综上所述，矿区内工程地质条件较差。

矿区开采过程及终了时，采场周边会形成较高人工岩质边坡。由

于临空面较大，岩石节理较发育，卸荷作用产生拉长裂隙，局部容易

形成崩塌地质灾害，因此生产中采用合理断面高度，采用组合台阶式

分段进行开采，并保留边坡角，防止直立开采，以确保安全生产，预

防滑落、崩塌等地质灾害。

(4)环境地质

矿区远离居民区，随着矿山开发，采矿过程中对地表植被必将产

生大面积破坏，使生态结构发生变化，雨季会对矿体岩体表层的覆土

及风化碎石进行冲刷，当雨量较大时，可能会诱发不同程度的滑坡、

崩塌等地质灾害，为防止类似地质灾害发生，建议开采时做好开采边

坡防护工作。矿区内除矿山生产人员和管理人员外，无村落等居民聚

集地，对居民生活影响不大。本区地震活动强度小，为频率低的弱震

区。地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期为0.35s。地震烈度

为VI度。

矿床开采时，采出的矿石和排出的矿渣在大气降雨、风化作用下,

不会分解出有害成分。因此矿山采出的矿石和排出的矿渣对地下水、

地表水水质也不会造成污染。

矿山开采中剥离的残坡积层、强风化层形成的废渣土堆，要堆放

在适宜的地方，按要求设置防洪等安全防治措施，防止水土流失，并

为以后矿山的复垦工作提供便利条件。

13

综上所述，工作区地质环境质量良好，矿区附近无污染源，矿石

和废石不会分解出有害组分对水源、空气造成影响，因此工作区环境

地质条件简单。

（5）开采技术条件小结

该矿区水文地质条件类型简单，工程地质条件较差，环境地质条

件类型简单，综上确定该矿床开采技术条件中等。矿山开采未造成水

文地质条件和工程地质条件的明显变化，对环境地质条件影响程度有

限。

3、矿山设计利用矿产资源储量

本矿可利用的闪长岩矿体赋存条件单一，出露于地表，覆盖物较

少，有利于露天开采，开采回收率高。

2020年11月辽宁省东煤地质一O一队有限责任公司提交了《调

兵山市端午工艺石材有限公司矿山储量年度报告》，截至2020年11月，

矿山保有储量为83.375万n?,其中122b为66.779万m\333为16.596

万nP。铁岭市自然资源服务中心评审验收备案，铁自然资中心年储备

字［2020J001号。矿山受矿区范围、边坡压矿等因素制约。本次设计损

失资源储量计算采用水平投影法，分段求出为修建安全平台不开采矿

石上底与下底的平均投影面积，然后计算设计损失资源量为1.354万

n?,再由原地质报告提供的储量减去损失资源量，最终得出设计利用

资源储量82.021万nA

4、对设计依据的地质资料的评述

本开发利用方案的编制主要地质依据，由委托方提供的辽宁省东

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煤地质一。一队有限责任公司2020年11月编制的《调兵山市端午工

艺石材有限公司储量年度报告》，由铁岭市自然资源服务中心评审验收

备案，铁自然资中心年储备字[2020]001号。由于矿床地质简单，所以

地质资料基本满足水泥用石灰石露天采矿开发利用方案的资料需要。

本次设计生产规模8万1或/年，矿区资源量满足生产年限为10年。

15

四、矿山主要设计方案的确定

(一)开采方案

1、建设规模及产品方案

(1)建设规模

本次设计开采范围为山坡地带，覆盖层较薄。矿床充水主要来自

基岩风裂隙水及大气降水，矿床构造不发育，矿体均赋存于当地最低

侵蚀基准面以上，矿体所处位置径流排泄良好，对矿床开采无影响，

水文地质属简单型。地表及地下水无污染，自然环境良好，矿区地表

山坡较缓，具备布置汽车公路条件，适合于露天开采。

根据本矿山以往各年度开采量及市场需求量，结合矿山生产实际,

确定该矿山的生产规模为8万m3/a,按矿山工程延深速度验证可能达

到的生产能力。

，PVt]

A——--=8.077万m3/a>8万m3/a

h

式中：A-----矿山可能达到的年生产能力，万mrVa

P——所选用的有代表性的水平平均分层矿量16.675万m3

V——矿山工程延深速度，5m/a

h——阶段高度，10m

r)-----矿石回采率，97%

由以上看出，矿山露天开采可达到8万m3/a的生产能力。

(2)排土(废石)场

根据露天境界圈定结果，预计矿山剥离废土、废石总量为13.67万

16

rtf,其中废石9.79万n?,用于矿区道路等基础建设，废土3.88万n?。

考虑其松散系数及沉降系数，其中松散系数为15沉降系数为1.2,

合6.98万m3。本方案在露天采场南侧设置临时排土场，排土场可容纳

表土、废石堆放量，设计排土场占地面积约0.68万nP,堆高约25m,

排土场容积约17万m3,表土场顶部标高为+160m,底部标高为+125m,

堆放坡面角37°,小于废石的自然安息角，能够满足矿山剥离表土的

的堆放要求。在坡底线外围修筑浆砌石挡土墙。

（3）产品方案

调兵山市端午工艺石材有限公司为有限责任公司。从矿产资源利

用价值、保护资源考虑，主要开采饰面用闪长岩，加工成板材，主要

用于建筑外墙装饰。边角余料可以加工成碎石。用于建筑工程，道路

工程、市政工程等。

调兵山市端午工艺石材有限公司为有限责任公司前身是晓南村镇

集体办的一个碎石场，因开采碎石时放过黄色炸药，受以爆破开采影

响破坏深度约20米（矿山提供数据），矿体表面破裂严重、节理发育,

开采期为2年。所以前两年设计饰面石材开采规模为1万n?,设计建

筑用碎石开采规模为7万两年后设计饰面石材开采规模为3万

n?,设计建筑用碎石开采规模为5万n?。

2、境界内设计利用矿岩量

本方案圈定境界内储量计算，是依据《辽宁省铁法市前峪闪长岩

矿地质勘查报告》（2000年9月）和《调兵山市端午工艺石材有限公司

储量年度报告》（2020年11月）有关图件及资料。

17

依据《调兵山市端午工艺石材有限公司储量年度报告》矿山保有

3

储量为83.375万n?,其中122b为66.779万n?,333为16.596万m0

矿山受矿区范围、边坡压矿等因素制约。本次设计损失资源储量计算

采用水平投影法，分段求出为修建安全平台不开采矿石上底与下底的

平均投影面积，然后计算设计损失资源量为1.354万nr5,再由原地质

报告提供的储量减去损失资源量，最终得出设计利用资源储量82.021

万nP。剥采比为0.17:1。

计算公式及结果：

当(S2-Sl)/S2<40%时,

V=(S2+S1)/2XH；

当(S2-Sl)/S2>40%时,

V={(S2+S1)+府过}/3XH

当矿体一端尖灭呈锥体时，

V=SXH/3

Q=V

v—矿石体积s—分层矿体面积

H一段高Q—矿石量

设计利用资源储量=矿山保有储量-损失资源量

=83.375万m3-1.354万m3

=82.021万m3

根据产品方案分析：矿体主要开采饰面用闪长岩，受以爆破开采影

响，矿体表层破裂严重、节理发育，预计破坏层矿石量18万nA因此

18

矿山前期开采矿体主要为破坏层，加工成碎石。

3、矿床的开采方式

本次设计对象为矿区范围内的闪长岩矿体。

根据矿体赋存情况及开采技术条件等因素，矿山开采方式为露天开

采，采用组合台阶法，自上而下水平分层开采，公路开拓汽车运输。

根据矿体的赋存条件和地表地形条件，确定矿山开采方式为露天

开采，矿区内最高海拔标高180m,最低海拔标高120m,相对高差60m。

矿区内矿石裸露。经野外实地观测统计，风化层厚度约l-10m,风化层

物理力学性质较差，不宜作为矿石，开采时应进行剥离。

由于地表风化带岩石坚硬程度为软岩，且闪长岩开采过程中不允

许进行大爆破，以防止破坏闪长岩的完整性和阻止节理裂隙的扩展，

闪长岩的开采风化层采用挖掘机剥离，不采用爆破方式。

4、开拓运输方案及厂址选择

矿山露天开采开拓布线设在矿区南侧原有的道路上，从2—3号

界桩之间原有道路上起始，沿山脊向北侧以8%的坡度向北推进至180m

处；由于开拓布线高差较大，为安全考虑，在155m水平路段设置缓冲

平台，起减缓车速作用。采区运矿公路总长约0.5km。

设计路面宽6m,最大纵坡度8%,缓和坡段50m,最小回头曲率

半径15mo

采区境界内可利用矿石量共82.021万n?。采场内的矿石通过运矿

公路从开采作业面用汽车运送到矿区外。

矿山总体布局包括采场、排土场、工业场地、办公区等矿山辅助

19

生产设施。

该矿山剥采比0.17:1,排土总量：3.8875m3,剥离的表土堆置在

采区南部的排土场可作为以后矿山复垦绿化客土。

（二）矿山防治水方案

调兵山市端午工艺石材有限公司闪长岩矿为山坡及凹陷式开采，

开采标高位于当地侵蚀基准面以上，对地下水资源影响较小，开采时

应注意保护地下水，保证水资源的有利循环。矿区水文地质条件简单,

矿山防治水主要是大气降水的防治与排泄。

矿山防治水主要采取以下方式：

（1）矿山采区150m标高以上是U型敞口露天矿，高于当地侵蚀

基准面，在采场开采境界外设截水沟，将山坡上的流水堵截引至采区

外。雨季降水量较大时，避免雨水冲刷造成水土流失及崩塌、泥石流

等地质灾害。采区120m-140m水平各台阶为凹陷式开采，降水量较大

时应使用排水设施对矿坑积水进行抽排，将矿坑积水排出，防止矿坑

积水。

矿山年排水量=调兵山年平均降水X汇水面积

=0.8mX25058m2=20046.4m3

（调兵山年平均降水800mm,0.8m）

（汇水面积25058n?）

综上所述，矿山年排水量20046.4n?,采区120mT40m水平各台

阶为凹陷式开采，服务年限为4年，可计算总排水量为80185.6n?。

水泵流量Q=P*3600*1000*r）/H/Y；

20

Q-流量（m3/h）

P-轴功率（KW）,80KW

中泵的效率（为％）,0.6

H-扬程（m）,60m

Y-介质重度，9800

Q=80X3600X1000X0.64-604-9800=293.88m3/ho

采区120m-140m水平各台阶总排水时间为：

80185.6m34-293.88m3/h=272.85ho

用电量为80X272.85=21828.12°

电费总额为21828.12X1.025=22373.82元。

矿山总服务年限为10年。

每年平均排水量为：80185.6m34-10=8018.86nA

每年电费费用为：22373.82元+10=2237.38元。

每年每立方米排水费用为2237.38元+8018.86m3=0.28元/m3

通过对矿山年排水量、总排水量与水泵流量等计算：矿山每年电

费费用为2237.38元，每年每立方米排水费用为0.28元/nA使用排水

设施对矿坑积水进行抽排至蓄水池可行。

（2）在采场开采境界外设截水沟，将山坡上的流水堵截引至采区

外。雨季降水量较大时，避免雨水冲刷造成水土流失及崩塌、泥石流

等地质灾害。

21

五、矿床开采

本次开发利用方案确定开采对象为矿区范围内的闪长岩矿体。该

矿区矿体均出露地表，而且矿体形态简单，适宜露天开采。露天开采

成本低，机械化程度高，技术上易于管理，生产上安全性好，故本次

方案矿山开采方式采用露天开采方式，采用组合台阶法，自上而下水

平分层开采。

(一)圈定露天开采境界

1、原则

综合考虑矿体赋存条件、产品方案和服务年限因素，境界圈定主

要依据以下原则：

(1)以地矿行政管理机关依法划定的矿区范围和开采深度为依据。

(2)充分合理利用已探明的矿产资源。

(3)开采范围与居民点之间保持必要的安全距离。

(4)露天境界的结构参数有利于最终边坡的稳定，并与生产规模、

矿岩物性参数、采掘设备技术性能相适应。

⑸圈定的境界把矿山采矿活动对周围环境的影响降低到最低限度。

(6)境界剥采比W经济合理剥采比的原则来圈定露天境界。

2、方法

矿山开采境界的圈定在地形图上以圈定开采境界的原则和依法划

定的矿区范围及以地质工作所控制的矿体为主要设计开采范围，开采

深度以不超出储量计算边界和满足最小底平面为原则。合理圈定矿区

22

开采境界。

（二）露天开采终了境界边坡要素

根据矿山规模、开采设备以及矿石物理性质确定露天开采境界参

数如下（图5-1）：

①分层阶段高度10mo

②工作阶段坡面角70°

③安全平台与清扫平台间隔设置，每30m高留清扫平台，清扫平

台宽6m,安全平台宽3m。

图5-1矿区露天开采边坡ZF意图

根据上述原则确定的露天采场技术参数见表5-lo

表5-1露天采场技术参数

项目参数备注

采场上口尺寸长360m,宽200m

境界

采场下口尺寸长300m,宽100m

台段高度10m

台

台段数量5个

段

最低开采标高120m

采场最大垂直深度50m

安全平台宽度3m

平台安全平台、清扫平台间

宽度隔设置

清扫平台宽度6m

边工作台段坡面角70°

坡终了边坡角53.9°

角公路限制坡度8°局部9°

23

（三）工作面阶段回采率

通过境界圈定，矿山露天开采占用资源储量为（控制+推断）79.56

万m3。根据核实报告提供及实际开采情况，石灰岩回采率97%。

（四）矿山露天开采

1、矿山规模

根据矿体赋存条件、矿区保有基础储量，设计采用露天开采；根

据委托方的实际开采能力以及以往实际开采量，设计矿山生产能力为8

万n?/年。

（2）工作制度及矿山服务年限

矿山采用间断工作制，年工作时间300天，每天工作1班，每班8

小时。

计算公式：

On79.56,

T="=—^=9.45=10年

Ao

式中T—矿山服务年限，单位：年；

Q—设计利用资源储量，82.021万n?；

a—矿石回米率97%

A一年产矿石量，8万n?/年；

经计算，调兵山市端午工艺石材有限公司闪长岩矿矿山总服务年

限为10年。

（3）开采工艺

A、采剥方法及开采顺序

24

矿区为山顶露天矿，斜面坡度不大，本设计方案开采方式为露天

开采。采用圆盘锯切割，组合台阶法，自上而下分层水平开采。台阶

高10m。沿矿体走向布置工作线，垂直矿体走向推进。在开采过程中,

始终要遵循采剥并举，剥离先行的原则。

该矿山的剥离物主要为风化层，厚度：可对风化层采用挖

掘机剥离后装载，由汽车运送至矿区西南侧的表土堆放场，便于矿山

以后的土地复垦工程。

该矿石比重为2.76t/n）3,莫氏硬度6-7,属较强硬度岩石，矿体的

完整性和连续性较好，为了获得较高的成材率，适合采用圆盘锯切割

法，按照作业的先后顺序，圆盘锯开采闪长岩的主要开采工艺流程包

括：钻凿垂直孔与水平孔交汇贯通（或省略该工序）一切割垂直立面

一横向劈裂矿体水平面一圆盘锯网状切割分离矿体的垂直面（图5-2）。

其它辅助工序如设备位移吊装，荒料的切割、吊装和运输等与通常开

采闪长岩对应的工序相同。

使用上述方法开采，如果人工打楔劈裂切割水平底面时，分离体

与矿体已经无面连接时，更应注意及时向水平底面的锯缝中加入支撑

钢楔。

B、装矿及运输

该矿开拓方式为公路开拓、汽车运输。载重汽车直接进入采场工

作面，采场内荒料锯切完毕后，使用装载机直接装入载重汽车上，运

出矿区。结合矿山现状，参考类似矿山，本矿山共需装载机2台。

选用ZL-50型前装机铲装矿石。运输设备选用25t载重汽车运送至

25

目的地。运距平均0.5km左右。

图5-2圆盘锯切割示意图

矿山生产所需运矿汽车数量计算：

①生产汽车周转一周需要的时间：

T=TZ+TY+TG+TT=14分

式中：TZ：装车时间5分；

TY：汽车往返运行时间3分（运距义2+平均时速（20公里/小时））；

TG：汽车自卸时间5.0分；

TT：汽车调头时间1.0分。

26

②汽车台班生产能力

A-(480G/T)XK1XK2=(480X25)/14X0.9义0.85=656t

式中：A：汽车台班生产能力

G：额定载重量25t;

K1：载重利用系数0.9；

K2：时间利用系数0.85：

T：周转一周所需时间14分。

③需要生产车辆台数

N=QK3/CHAK4=(220800X1.1)/(300X656X0.6)=2.056台

式中：N：需要生产车辆台数

Q：年运输量为220800t；

K3：生产不均衡系数1.1；

C：每日工作班数1班；

H：年工作日数300天；

A：汽车台班生产能力656t；

K4：出车率0.6。

通过以上计算，完成年8万m3(22.08万吨)产量，需要25t自卸翻

斗车3台(2.056台)。

(4)除尘

为了使采坑内空气含尘量达到国家卫生标准，必须采取以水为主

的综合防砂、除尘措施，应采取以下措施：

A、通往采场的道路铺平，采用洒水车洒水降尘，减少凿岩和运输

27

过程产生的粉尘。

B、装矿前对矿石进行喷雾洒水；

一定要贯彻综合的“六字”防尘措施（即水、风、密、管、散、救）,

使坑内空气含尘量达到小于2mg/n?的国家标准。

（5）矿山所需设备

矿山所需采矿设备见表5-2o

表5-2矿山开采设备数量表

单价价值

序号设备名称型号单位数量

（万元）（万元）

13.0m圆盘锯台3100300

3挖掘机WD400台2220440

4推土机Y24台21020

5洒水车A188

6装载机ZL50台22142

7自卸翻斗车台32781

8叉车CPCD60台116.416.4

9链式锯岩机6-9T台29.418.8

10成材切割锯QJS2200台16.56.5

11成形切割机GDQ600台31.75.1

12石板材抛光机YSHC-III台41.24.8

13异型石材加工机OSC-TITAN台212.825.6

14水泵仆20.10.2

15总计968.4

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六、环境保护

（一）设计依据

1、《中华人民共和国环境保护法》2014年；

2、《中华人民共和国大气污染防治法》2018；

3、《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》2016；

4、《中华人民共和国噪声污染防治法》1996；

5、《建设项目环境保护设计规定》（87）国字第002号文件；

（二）设计采用的环境保护标准

1、《工业“三废”排放试行标准》GB14-73；

2、《污水综合排放标准》8978-88；

3、《大气污水综合排放标准》GB16297-96；

4、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90；

5、《工业企业噪声控制设计规范》GB85-85o

（三）设计原则

1、认真贯彻落实全面规划、合理布置、综合利用、化害为利、保

护环境、造福人民的方针。坚持以防为主、防治结合、综合冶理的原

则。

2、认真做好“三同时”，防治污染。保护生态与主体工程同时设计,

同时施工，同时投入生产和使用。

3、积极采用先进的工艺与设备，提高资源能源的利用率，使工程

29

项目生产后获得最好效益，可持续发展。

(四)矿山主要污染物

1、大气污染物

(1)采矿生产中切割矿岩、矿岩装卸、运输过程产生的粉尘。

(2)排土场的二次扬尘。

2、矿山排出的有害气体

主要来源于柴油设备等。

(1)柴油机械主要污染物是CO、NOx；

(2)柴油汽车排放尾气系柴油燃烧产物，主要成分是NO、、SO2、

82等。

3、废水污染

矿山废水有地下涌水、采坑积水及矿区生活污水等，主要污染因

子有悬浮物矿物、油类等。

4、固体废物

矿山固体废物主要来源于矿山开采所抛弃的废石。

5、噪声

(1)采场圆盘锯切割岩石时噪声、钎杆振动噪声等；

(2)公用辅助设施洒水机、电动机及其他机械所产生的各类噪声。

(五)污染物的治理措施

1、控制粉尘：矿石、废石堆场

在矿石、废石临时堆场及矿石输送转运点处采用洒水抑尘方法。

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2、废水处理

(1)对于采坑积水等基本不含有害物质，经沉降澄清后抽排到蓄水池。

(2)对于生活污水，经化粪池净化后排放。

3、固体废物的处理

露天剥离排出的废石，运至排土场堆存，开采结束后，及时进行

复垦。

4、控制噪声

圆盘锯采用装有消声器的圆盘锯，将生产岗位的噪声控制在

85dB(A)之内。

另外对生产岗位操作人员要佩带耳罩。

(六)复垦与绿化

由于露天开采形成的采坑影响自然生态环境和景观，待开采结束,

要因地制宜地实施复垦绿化，恢复生态环境。在影响范围周围埋设界

桩，勿使人畜进入，有条件地段可植树。

厂区和生活区要实行绿化，可以净化厂区内空气，美化厂区环境。

(七)管理与监测

建立环保管理机构，购置仪器设备，对环保工程进行资金投入。

督促、检查、贯彻执行国家及上级部门的各项环保方针、政策和法规

的落实。协同矿内各部门积极开展“三废”治理，搞好综合利用。委托

有资质的监测机构进行例行的监测工作，定期对有关环境因子进行

监测。

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七、矿山安全设施及措施要求

（一）设计依据

1、《中华人民共和国矿山安全法》；

2、《中华人民共和国矿山安全实施条例》；

3、《矿山建设安全监督实施办法》劳动部1994年12月15日印发;

4、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；

5、《工业企业卫生标准》（Ti39-79）；

6、《金属非金属矿山排土场安全生产规则》（AQ2005-2005）；

7、《矿山安全标志》（GB14161-2008）；

8、《个人防护装备选用规范》（GB/T11651-208）；

9、《厂矿道路设计规范》（GBJ22—8