巫石坑开发利用方案.doc

福建省永定县巫石坑矿区 建筑用石料矿开发利用方案 福建省闽东南地质大队 2008年9月 18 福建省永定县巫石坑矿区 建筑用石料矿开发利用方案 编写单位龙岩市华飞矿业服务有限公司 编 写 人 审 核 人 技 术 负 责 项 目 负 责 方案提交时间2008年9月 目 录 第一章 概述1 一、目的与任务1 二、位置与交通1 三、编制依据3 四、矿区自然地理与经济概况3 五、矿区开发简况4 六、产品需求现状及预测4 七、产品价格分析4 第二章 矿区地产资源概况5 一、矿山地质概况5 二、矿体地质特征及砂石质量5 三、开采技术条件6 第三章 矿山建设方案8 一、开采方案8 二、防治水方案12 第四章 矿床开采13 一、露天开采境界的圈定13 二、采矿方法13 三、采场边坡稳定性评价14 第五章 劳动安全与环境保护15 一、劳动安全与工业卫生15 二、环境保护与生态恢复治理16 第六章 结论16 一、设计利用资源量及服务年限16 二、产品方案17 三、开拓运输方案17 四、存在问题及建议17 附图 1、福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿总平面布置图 1﹕2000 2、福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿A-A′线露天开采终了台阶剖面图 1﹕1000 3、福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿露天开采终了平面图 1﹕1000 4、福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿露天开采中深孔凿岩爆破采矿方法示意图 第一章 概述 一、目的与任务 福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿由原永定县坎市清溪卢明亮石场和永定县坎市镇文馆村白土岩卢胜茂石场联合改造而成，原采矿证号分别为3526230140104，3526230430010，2005年来由于种种原因粗略估计仅采矿石5万m3。 为满足建筑市场对建筑用石料的需求达到闽国土资综【2006】135号关于修订部分矿种矿山最小开采规模标准的通知精神和重新划定联合改造后的矿区开采范围，业主委托我公司编制的福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿开发利用方案。任务是 1、 编制年产石英砂岩石料5万m3规模的矿山开发利用方案。 2、 方案编制要求符合国家矿业法律、法规、安全生产及环境保护的有关规定，为矿山生产提供指导依据。 二、位置与交通 矿区位于永定县城北东方向，直距约30KM，行政隶属永定县坎市镇文馆村管辖。矿区距坎市-湖雷线县道公路里程5OOm，有简易公路直达矿区，交通方便。 矿区点地理坐标为东经1165111.9″-1165119.4″，北纬245219.1″-245228.2″重新划定的矿区范围及拐点的直角坐标为 1X＝2752100，Y＝39485175； 2X＝2752208，Y＝39485290； 3X＝2752095，Y＝39485385； 4X＝2752035，Y＝39485320； 5X＝2752000，Y＝39485280； 6X＝2751930 Y＝39485280 7X＝2751930，Y＝39485192； 矿区面积0.0331平方公里，开采标高260～325m。 三、编制依据 1、2008年6月由福建省第二地质勘探大队编制的福建省永定县巫石坑矿区建筑用石料矿资源储量核实报告； 2、国土资发［1999］98号通知矿产资源开发利用方案编写内容要求等相关性文件。 3、金属非金属矿山安全规程（GB164232006）。 4、建筑用卵石、碎石（GB/T146852001 ）中的有关规定 5、建筑用石料工业指标。 6、永定县国土资源局划定矿区范围通知。永国土采划字【2008】第004号。 四、矿区自然地理与经济概况 矿区位于南亚热带，气候温暖湿润，雨量充沛，四季常青。年平均气温1620℃，年降雨量15001900mm，无霜期291天。 矿区属于中低山丘陵区，地形呈中部低东西部高，矿区海拔标高最低为257.5m，最高为368m，相对高差110.5m。地形坡度较陡，一般坡角20-40。植被不发育，基岩裸露较好。区内沟谷发育，切割一般，地表水为大气降水，有一沟谷水从矿区中部穿过，总体走向呈北西向。 矿区周边农业活动以水稻为主，果类种植次之。采矿业较为活跃，主要为煤炭、石灰石和建筑用石料采矿，居民经济较发达，水、电和矿山公路直达矿区，外来务工人员多，劳动力尚充裕。 五、矿区开发简况 2005年以来，矿山开采数量不多，主要集中于矿区南部沟谷东侧一带，采用露天开采方式，形成了一个长约120m、宽2060m的采场。历年的生产情况及损失量虽无统计数据，但据野外踏勘、调查，粗略估算开采量约5万m3，损失量约4000m3，回采率达92.6。 原白土岩卢胜茂石场，由于业主资金短缺，未能理顺采矿区域的经济林赔偿关系，导致开采方案中的大部分工作量均未能完成。 六、产品需求现状及预测 目前，我市各类基础设施发展速度不断加大，对建筑用石料的需求也不断增加。因此，为石料业提供了广阔的市场。 我市2007年生产建筑用石料125.8万m3，预测到2008年我市需求建筑用石料将超过150万m3左右。 七、产品价格分析 近几年，我市建筑用石料的价格趋于稳定，石料开采综合成本在16-20元/ m3当地销售价在30元/ m3左右，去掉运输、规费，利润3元/ m3左右，年产10万m3矿石可获毛利30万元左右。 第二章 矿区地产资源概况 一、矿山地质概况 （一）地层 区内出露的地层为三叠系上统文宾山组下段 T3wα及第四系地层Q。由老至新简述如下 1、三叠系上统文宾山组下段T3wα 矿区内仅出露三叠系上统文宾山组下段T3wα。岩性为深灰-灰白色、中-粗粒石英砂岩夹薄层炭质泥岩。中-粗粒石英砂岩主要矿物成分为石英，其中石英约占90，粒径 0.5-1.Omm，胶结物为硅质；炭质泥岩夹层呈薄层状，厚约30-5Ocm不等。地层总体走向为北北西340，倾向北东东，倾角28-31。根据区域资料,该地层厚度大于 2OOm。 2、第四系Q 分布于矿区沟谷两侧地势低洼处，为一套冲、洪积相，砂、砾、砂土、亚粘土、亚砂土，山坡处存有残坡积层，从现有采场土层剥离可见其厚度为03m、平均约0.5m。 （二）、构造及岩浆活动 矿区内构造较简单，仅见有小裂隙构造，区内未发现断裂构造和岩浆岩出露。 二、矿体地质特征及砂石质量 （一） 矿体规模、形态及产状 矿体 呈层状赋存于三叠系上统文宾山组下段T3wα地层中，岩性为石英砂岩夹薄层炭质泥岩。矿体长大于250m,己控制200m，厚度大于1OOm，总体产状为走向北北西340，倾向北东东，倾角28-31。矿体地表出露最低标高260m，最高标高450m,资源量计算标高325-260m。 （二） 矿石质量 矿石 即石英砂岩呈深灰-灰白色，中-粗粒结构，层状构造，主要矿物成分为石英，粒径0.5-1.0mm，硅质胶结。矿石新鲜、致密坚硬，根据区域资料，矿石比重约为2.7g/cm3。根据测试结果压碎指标8.3-8.5，平均8.4,属Ⅰ类建筑用石料。 （三） 矿石顶底板特征 1、 矿体顶、底板岩石均为三叠系上统文宾山组下段T3wα深灰-灰白色，中-粗粒石英砂岩夹薄层炭质泥岩。 2、 矿体上覆的浮土层厚度普遍较小，为0-3m不等，平均厚0.5m。浮土层为残、坡积层，其成分为砂土、亚粘土。 （四） 矿石加工技术性能 本矿区矿石主要作建筑石料，矿石采下，部分块石可直接销往建筑工地做石料，部分块石经破碎加工成碎石，可作为混凝土材料。矿石加工技术性能良好。 三、开采技术条件 一水文地质条件 矿区属中-低山丘陵地貌，沟谷从矿区中部通过，二旁山势较陡，一般坡度20-40，地形有利于大气降水及地表水的自然排泄。从矿区中部形成一条常年集水流水水沟。区内各岩层根据其含水性可划分如下 1、第四系孔隙潜水含水岩组 由冲洪积物及残坡积物组成，厚度一般3m，主要分布于山坡脚及沟谷两侧，属孔隙潜水，富水性贫乏，主要接受大气降水补给，水位呈明显的季节性变化特征，雨季水位升高，旱季则相反。由于其分布于山坡脚及沟谷两侧，对开采影响极小。 2基岩风化裂隙潜水含水岩组 主要赋存于风化带中，其厚度受风化程度不同而异，一般厚度2-3m，局部可达5-15m，其富水性贫乏，主要受大气降水补给，为采坑直接充水含水层。 矿区水文地质条件较简单，今后开采以露天开采为主，未来采场最低开采标高为260m，位于当地最低侵蚀基准面2OOm之上，可自然排水。 综上所述，矿区水文地质类型为裂隙类简单型。 （二） 工程地质条件 矿体顶、底板岩石均为石英砂岩夹泥岩。石英砂岩为稳固-较稳固岩组；泥岩为较稳固岩组，风化后为松软岩组，可能局部产生顺层滑塌。由于矿体顶、底板岩石均为石英砂岩夹泥岩属稳固-较稳固岩组，未来开采过程中，其稳定性较好。工程地质条件属中等。 （三） 环境地质条件 矿区地质环境质量好，附近无污染源，地表、地下水水质良好，矿石和废石不易分散出有害成份。无滑坡、崩塌、山洪、泥石流等不良工程地质现象发生，矿区地质环境类型划分为第一类，即地质环境质量良好。 采矿剥离物应集中存放于废石场，可在矿区周边选择合适的位置设置废渣堆放场，修筑挡墙，防止废渣在洪水期冲走而引发泥石流。挡墙上宽0.8m，下宽1.2m，用废石砌筑，挡墙高度按需要梯段布设。渣场容量应能容纳10000m3剥离物的堆放。 （四）、其他 矿区虽远离城区但距县道坎市湖雷线近，有简易公路直达矿区，交通运输较方便。矿山的用水、用电已基本解决。 四、对地质报告评述及设计利用资源量 普查地质报告初步查明了矿区建筑用石料矿体的赋存层位及规模、形态、产状、物质组分，大致了解矿石质量。探求推断的内蕴经济资源量（333）43.3713万3m。可作为编制小型矿山开发利用方案的地质依据。 第三章 矿山建设方案 一、开采方案 （一）建设规模及产品方案 1、建设规模 根据矿体特征、矿石质量和开采技术条件（剥采比≤0.51ｍ3 /ｍ3 ）等，方案设计拟采用露天开采，矿山生产规模为年生产矿石10万ｍ3。生产能力简要论证如下 （1）采区工作线长度及资源量验证 采矿证划定的采场开采标高260-325m, 矿山开采地段水平，工作面平均长大于300m，地质报告提供采矿证范围内保有（333）资源量43.37万m3，按矿山生产规模10万m3/a计，开采年限（含基建期）近5年。开采场地和资源量均可满足生产要求。 （2）开采技术条件验证 按省、市相关规定，露采应积极推广中深孔爆破，本方案拟采用轻型中深孔钻机（100B三角架式），机外供风（配9 m3移动式压风机）进行凿岩，钻孔选用φ76mm，其爆破量为6 m3/m、台班可钻进160m，爆破矿石量为960 m3/班、按年工作日250天计，可爆破矿石24万m3，大大超过矿山年生产10万 m3的生产规模要求，因此该矿生产能力完全可依市场和运输能力进行必要调节。 2、 产品销售方案 矿山开采的石英砂岩，主要用于道路、房地产建设。矿石质量稳定，加工简单、经破碎（砼骨科）后可直接售给用料单位。 （二）确定开采利用资源量 1、开采边界 石场开采边界为核定的采矿证范围内的（333）资源量计算范围即A、B、C、D联线，鉴于矿区中部长年流水水沟影响，难以避开，而本矿产品为低值产品，开拓及凹陷区排水费用大，故270m以下凹陷采场暂不开采，其设计开采标高确定为270m以上。 2、 开采利用资源量 2008年6月第二地质勘探大队提交的推断电保有内蕴经济资源量（333）43.37万m3。地质报告资源量计算边界倾角（600）与开发利用方案设计确定的最终边坡角基本吻合，而下部凹陷采场260～270m标高储量8.12万m3，应予扣除。设计利用的保有资源量为35.25万m3。 3、回采率计算 设计利用资源量35.25万m3，采用中深孔凿岩台阶数可减少，最终边坡角与地质报告提供资源量计算倾角基本吻合，损失忽略。开采中主要为台阶及采矿损失，按4计为1.41万m3，可采出矿量33.84万m3，矿区回采率33.84/35.2596 。 4、矿山服务年限 式中TQα（1β）/A Q---设计利用资源量35.25万m3 α----回采率 β----贫化率 A-----年生产能力（10万m3/a） 计算得T35.2596（10.1）/103.72年，基本符合矿山开采最低服务年限要求。 （三）矿山开采方式 本矿床开采最低标高270m远高于当地最低侵蚀基准面200m之上。开采技术条件简单，运输条件良好，按矿体地表覆盖层平均厚0.5m，覆盖层面积按3.38万m2计，其剥离量为1.19万m3，剥采比0.03。其废土石，可利用老采场堆放，在260m标高处建挡渣墙。故选择山坡露天开采方式进行开采。 （四）开拓运输及厂址选择 1、开拓运输 根据矿山地形特征，露天矿山开拓可有二种选择，一是公路运输直通运输平台、一是利用溜槽将上部平台采下的矿石溜至运输平台，鉴于溜槽运矿存在较复杂安全问题，且溜槽较长、安装复杂，而公路运输开拓采用中深孔爆破后公路里程数大大减少其优越性更为显著，故确定采用公路运输开拓。自现有老采场（标高280m）沿山修矿山公路至矿山采场南西块段325m标高并引伸至北东块段325m标高处，削顶剥离，挖掘凿岩平台，为采矿准备出第一个凿岩作业平台。然后沿312m水平挖掘单面堑沟，为装矿准备作业平台，随着开采水平下降，沿途矿山公路均与各装矿平台相通。 矿山运输设计采用挖掘机装车汽车外运。 公路等级为“矿山三级”，路面宽6.5m,回头曲线半径大于15m,最大纵坡9，最大纵坡后有60m以上长度的缓坡地段，以利运输安全。 3、 剥离排土 矿山排土场设置在采场南、原老采场260m标高处，面积约700500.517500m2，堆土高平均5m，可容废土、石约8.75万m3，可满足地表覆盖层废土石量1.19万m3的要求，山凹外1km2范围内无居民居住及农田。按规定排土场应委托具有资质的单位进行设计，并应在其顶部周边掘排水沟，底部建筑牢固的拦土坝及淋溶水沉淀池，防止泥石流发生并满足环保要求。 4、 工业厂址 碎石加工采用简易破碎加工处理，矿山碎石加工站已建在爆破警戒线内的矿山简易公路边的山坡上（图1）难于搬迁。因此，要求采场爆破时应将全部人员撤至爆破警戒线外，并妥善保护好设备。 办公厂址及简易生活措施布置在山凹口的县道坎湖公路边上，位于采场爆破警戒线外。 二、防治水方案 矿山开采的石英砂岩岩体，属裂隙含水岩组，裂隙不甚发育，富水性较弱。水文地质条件简单。鉴于采场内山凹地表水系的影响，矿体开采下部时以沟为界，分南西和北东二个块段开采，先采南西，开采采场最低开采水平时，预留水沟，保证地表水能自然排泄，排入湖溪河。 防治水工作如下 1、 矿山地表水水量随季节性变化较大，为了防止地表水大量流入采场和排土场，设计要求采场及排土场上部边界外，由高往低挖截洪沟，将水自然排泄至采场外，截洪沟要经常检查，保证畅通。排土场下部设置拦渣坝，防止泥石流发生。 2、 矿山地处南方多雨，尤其采场中央山凹地表水系对特大暴雨引起的短时山洪应有相应的防范措施。 第四章 矿床开采 一、露天开采境界的圈定 根据地质报告前述矿床资源概况，构造特征及开采技术条件，本 露天开采境界按拟定的采矿许可证范围内的（333）资源量计算范围，即A、B、C、D联线。开采标高为270-325m，开采垂高45m。 二、采矿方法 从圈定的采矿范围依选定轻型潜孔钻机和确定的台阶高度（14m），第一开采水平装矿平台确定在311m标高。矿山公路开掘至325m标高后，进行削顶、剥离、挖掘整平凿岩平台，凿岩平台宽度不少于3.5m，然后沿311m标高采用风钻打眼，浅孔爆破方式开凿单侧堑沟、修筑准备装矿平台。主要采矿工艺为 开挖整平凿岩平台---驾机凿岩----装药----放炮---出矿，自上而下进行开采。 （一）采场要素 台阶高度14m 台阶边坡角70 安全平台宽3m 清扫平台宽6m 台阶最终边坡角60 开采台阶数4个 最终采场境界底高125m105m，面积6562m2 （二）轻型潜孔钻机凿岩中深孔爆破，相关参数 孔径ф76mm 钻孔孔深15.5m 钻孔倾角70 前排抵抗线2.5m 炮眼排距2.5m 炮眼孔距2.6m 炮外警戒线距离按[GB6722-2003]规定，深孔爆破，不小于200m，沿山坡爆破下坡方向不小于300m。 具体爆破设计，按规定应委托具有资质的单位进行设计。 三、采场边坡稳定性评价 正确选择露天矿的最终边坡角的最佳角度和合理的安全平台设置是保护边坡稳定的重要条件。根据矿山地质构造简单，石英砂岩质地坚实、稳固性强，裂隙不甚发育，水文地质条件简单等特征。本次采场最终边坡角平均设计小于60。矿山设计最大采深45m，服务年限（含基建）约5年左右。根据上述矿床特征及开采技术条件，按规范开采，采场最终边坡稳定性好。从开采安全考虑。如果开采过程中遇地质构造或其他原因边坡出现变形、破碎等不良现象时，应及时采取措施，进行调整减轻边坡压力，确保安全生产。 第五章 劳动安全与环境保护 一、劳动安全与工业卫生 中华人民共和国矿山安全法总则中指出“为了保障矿山生产安全，防止矿山事故，保护矿山职工人身安全，促进采矿业的发展，矿山企业必须具有保障安全生产的设施，建立、健全安全管理制度，采取有效措施改善职工劳动条件，加强矿山安全管理工作，保证安全生产”。 福建省实施中华人民共和国矿山安全法办法和福建省劳动安全卫生条例中指出“矿山安全工作必须贯彻‘安全第一、预防为主’的方针,矿山建设工程必须有保障安全生产、防止事故和防止尘毒等危害的安全设施。安全、卫生设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用”。同时要求“生产性建设项目的设计必须编写劳动安全卫生专篇，符合国家规定的劳动安全卫生规模和标准，并报国家规定的有关部门审批”。 鉴于上述国家、省有关对生产性建设项目中矿山劳动安全与工业卫生的要求和相关规定，劳动安全卫生问题要求业主聘请具资质的设计单位编制矿山方案设计时一并解决。该安全专篇，经有关安全行政主管部门审批后组织实施。 二、环境保护与生态恢复治理 1、针对凿岩、装矿产生的粉尘和爆破产生的炮烟，粉尘等的危害，要求采用湿式凿岩作业；并对易扬尘的作业点，进行喷雾洒水降尘；对接触粉尘的作业人员，作业时应戴防尘口罩等综合防尘措施，以解决粉尘对工人的危害及对和环境的污染。 2、每年雨季前，应组织防排水检查，做好防排水工作。 3、各作业场所的噪音，宜不超过85DbA，防止噪音危害。 4、矿山的水保、环保及生态环境恢复治理工作应委托具资质单位编制相关方案，并严格按有关规定执行。 第六章 结论 一、设计利用资源量及服务年限 矿山设计利用矿石资源量35.25万m3，扣除开采损失量1.41万m3，矿山可采出矿石量33.84万m3。矿区回采率96，按年生产规模10万m3，矿山服务年限（含基建）5年左右，各主要指标符合相关规定。 二、产品方案 矿山开采的石英砂岩矿，是铁路、公路及民用建设所需的建筑用石料。因矿石质地坚硬、高强度，可加工成碎石及不同粒级的砼骨料，可直接供用料单位选用。 三、开拓运输方案 矿山采用山坡露天分台阶自上而下，采用深孔爆破进行开采，公路开拓，汽车运输方案，直达各作业平台，技术上可行、安全上可靠、经济上合理有效。 四、存在问题及建议 1、本矿山开展地质普查工作时，对矿体深部缺少有效的工程控制。因此，在开采过程中应认真做好生产地质工作，搜集资料取样测试，对矿山开采进行相应调整，确保矿山开发经济有效、矿产资源合理开发利用。 2、本开发利用方案编制依据是2008年6月省第二地质勘探大队编制的矿山资源量核实报告提供的资料。文图错漏偏多，难免影响精度。在生产过程中对开采因素出现变化时，应及时调整。 3、在实施方案之前，建议请专业人员指导矿山开采，规范测绘矿山各开拓、运输系统工作图件。