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湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿 矿产资源开发利用方案 编制单位湖北省核工业地质调查院 提交单位湖北白兆山水泥有限公司 二〇一六年二月 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿 矿产资源开发利用方案 工程编号KFFA-2015-10 工程规模96万吨/年 提交单位湖北白兆山水泥有限公司 提交时间二○一六年二月 矿山基本情况表 项目名称湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿矿产资源开发利用方案 基本情况 采矿权人 湖北白兆山水泥有限公司 企业性质 有限公司 开采矿种 水泥用灰岩矿 方案编制单位 湖北省核工业地质调查院 资质证号 项目性质 方案设计 编制目的 采矿许可证延续 矿权范围 拐点数量 5 交通及建 设条件 矿区位于安陆市城区305方向,距离约20千米,行政区划属安陆市孛畈镇杜庙村管辖。矿区中心地理坐标为东经11330′32″,北纬3121′44″。矿区有矿山公路与安陆市经孛畈、随州市洛阳镇的县乡道路相接,并与汉(口)十(堰)高速相通,安陆城区有汉丹铁路、316国道等交通干线,交通较方便。 面积(km2) 0.2237 开采标高(m) 313.5m 145m 编制的主 要依据 采矿证 C4209002010127120102670 储量 文件 孝土资储备字[2015]1号 生产规模 文件 / 其它文件依据 / 范围划定文件 以往开 采情况 已开采范围 储量消耗 (千吨) 122b 3606 设计主要开 采指标() 回收率 95 矿山为生产矿山,已开采多年,留有多个采坑, 贫化率 0 矿石 资源量 (千吨) 地质储量 32175 证内保有资源储量 28659 设计利用资源储量 23469 设计损失量 5100 可采储量 222296 资源利用率 82 回采率 95 开采损失率 5 矿层(体) 特征 矿体(层)赋存于震旦系上统陡山沱组中段第二亚段(Z2d2-2)、第三亚段(Z2d2-3)中,总体呈层状单斜构造。矿体(层)沿走向断续延伸大于1500米,沿倾向出露宽度约237米,厚度约215米。矿层产状与地层产状一致,即倾向210~240。倾角58~75。 开采技 术条件 水文地质条件 工程地质条件 环境地质条件 总体评价 类型 涌水量 m/d 正常 10 类型 顶板 稳固 矿层 稳固 类型 其它 瓦斯 开采技术条件中等复杂的矿床(Ⅱ-4) 简单 最大 20 中等 / / 其它 / 中等 / / 开拓方式 公路开拓运输 开采方法 自上而下分台阶开采 开采规模 (万吨/年) 96 近期 / 中长期 / 服务年限 (年) 全区 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 23 / / / / / 可采储量 (千吨 全矿山 23469 分采区 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 二级矿量kt 开拓 采准 备采 / / / / / / / / 开拓工程布置简要描述 本设计将矿山划分为十个台阶,以295m工作台阶为首采台阶,台阶高度15m,自上而下依次开采。最小工作平台宽度40m;最小安全平台宽度4m;清扫平台宽度7m,安全平台与清扫平台间隔布置。 开拓 工程 量 工作项目 单位 工作量 主要 设备 设备名称 型号 数量 设备名称 型号 数量 基建剥离 m3 8000 挖掘机 Cat349D 3 简易公路 m 2500 潜孔钻机 KQG150 2 选矿及尾 库设施 选矿 方法 粗破二级破碎筛分 剥离表土 处理 剥离量少,设置排土场堆放 尾矿库容量 (万方) / 经济效益 总投入(万元) 年销售收入(万元) 年生产成本(万元) 年税后利润(万元) 返本期(年) 收益率 449 672 460.8 129.08 5.2 13.31 主要附图 序号 图名 序号 图名 比例尺 1 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区地形地质及开采现状图 12000 5 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿开采终了图 12000 2 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿资源储量分布图 12000 6 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿开采终了剖面图 11000 3 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿资源储量估算剖面图 11000 7 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿采矿及破碎工艺示意图 4 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿总平面布置及基建开采图 12000 主要附件 序号 附件名称 序号 附件名称 1 委托书 3 采矿许可证、安全生产许可证 2 勘查资质证书及编写人员技术职称证书 4 孝感市国土资源局关于湖北白兆山水泥有限公司水泥用灰岩矿2015年度矿山矿产资源储量报告评审备意见的备案证明; 目 录 前言1 第一章 概述3 1 矿山基本情况3 2 编制依据5 3 问题与建议7 第二章矿产品需求现状和预测9 1矿产品需求分析9 2 矿产品价格分析11 第三章 矿产资源概况12 1 矿区总体概况12 2 矿区资源概况13 3 设计利用矿产资源储量24 4 对地质报告的评述28 第四章 主要建设方案29 1开采方案29 2厂址方案33 3防治水方案33 第五章 矿床开采35 1 首采区及初始开段沟位置35 2采区划分及开采顺序35 3开采工艺及开采方法36 5采、装、运设备选型42 第六章 矿石加工及排土场45 1 矿石加工方案45 2 排土场46 第七章 总图运输及公用辅助设施48 1 总图运输48 2供电、通信49 3给排水51 4供热与通风、除尘51 第八章 职业卫生与安全52 1 采场及排土场边坡稳定52 2 安全卫生与消防53 第九章 环境保护57 1 环境保护方案57 2 水土保持方案59 3 土地复垦方案62 4 矿山地质环境保护方案63 第十章 建设工期与技术经济65 1 建设工期65 2 技术经济66 3 财务评价67 第十一章 开发方案简要结论72 1 设计利用矿产资源储量、生产规模及矿山服务年限72 2 产品方案72 3 开拓、运输、厂址方案72 4 采、选工艺方案72 5 综合回收、综合利用方案73 6 对工程项目扼要综合评价73 7 存在的主要问题及建议73 附 件 1、委托书; 2、勘查资质证书及编写人员技术职称证书; 3、采矿许可证、安全生产许可证; 4、原矿产资源开发利用方案审查意见及认定书; 5、孝感市国土资源局关于湖北白兆山水泥有限公司水泥用灰岩矿2015年度矿山矿产资源储量报告评审备意见的备案证明; 6、孝感市国土资源局关于湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩资源储量核实报告评审备意见的备案证明(孝土资储备字[2015]1号)。 附 图 序号 图 名 图 号 比 例 图 幅 1 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区地形地质及开采现状图 01 12000 1.0 2 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿资源储量分布图 02 12000 1.0 3 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿资源储量估算剖面图 03 11000 1.0 4 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿总平面布置及基建开采图 04 1 2000 1.0 5 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿开采终了图 05 1 2000 1.0 6 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿开采终了剖面图 06 11000 1.0 7 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿采矿及矿石加工工艺示意图 07 0.5 湖北白兆山水泥有限公司朱家大冲矿区水泥用灰岩矿矿产资源开发利用方案 前言 一、项目建设背景 湖北白兆山水泥有限公司是由安陆市政府引进的规模企业,总投资近3亿元,于2009年9月正式投入生产运营。该公司所属的安陆市朱家大冲水泥用灰岩矿区位于安陆市城区305方向,距离约20千米,行政区划属安陆市孛畈镇杜庙村管辖,目前已开采多年。2008年委托湖北省核工业地质大队编写了湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩矿地质普查报告孝土资储备字[2008]9号认定。后委托武汉理工大设计研究院有限公司编制完成湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩矿产资源开发利用方案,并通过了孝感市国土资源局组织的专家评审。 依据湖北省国土资源厅关于进一步加强矿产资源储量管理工作有关问题的通知(鄂土资规[2013]2号)的规定,应相关行政主管部门要求,该矿山委托湖北省核工业地质调查院编制完成了湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩资源储量核实报告、湖北白兆山水泥有限公司水泥用灰岩矿2015年度矿山矿产资源储量报告,通过了孝感市国土资源局组织的专家评审,并进行了备案,为采矿权延续、矿山资源储量管理及后续开发利用提供依据。 二、编制目的 为了延续采矿许可证,落实政策,加强前期管理,根据国土资源部门相关文件及要求,湖北白兆山水泥有限公司委托湖北省核工业地质调查院对该公司所属的朱家大冲矿区水泥用灰岩进行矿产资源开发利用方案的编制工作。 三、项目主要特征 1开采对象采矿许可证内水泥用灰岩; 2地质储量采矿许可证内累计查明水泥用灰岩矿资源储量(122b333)32175千吨,保有资源储量(122b333)为28569千吨,其中控制的经济基础储量(122b)23469千吨,预留边坡资源量(333)5100千吨;累计开采消耗基础储量(122b)3606千吨,其中2015年度开采消耗基础储量(122b)486千吨。 边坡压占的资源量5100千吨,暂不利用; 设计利用储量为23469千吨。 矿山回采率95,则可采储量为22296千吨。 3建设规模96万吨/年。 4矿山服务年限约为23年; 5产品方案水泥用灰岩; 6开采方式露天开采; 7开拓运输方案公路开拓、汽车运输; 8采矿方法自上而下组合台阶开采; 9矿山基建期总投资449万元; 10预期收益率税后内部收益率13.31; 11税后利润129.08万元; 12动态投资回收期5.2年。 第一章 概述 1 矿山基本情况 1.1 建设单位概况 湖北白兆山水泥有限公司位于安陆市孛畈镇,该镇水泥灰岩丰富,安陆市政府引进广州电力设备有限公司总投资近3.5亿元建成年产160万吨水泥生产线,于2009年9月正式投入生产运营。 1.2 矿山概况 1.2.1 地理位置及交通概况 矿区位于安陆市城区305方向,距离约20千米,行政区划属安陆市孛畈镇杜庙村管辖。矿区中心地理坐标为东经11330′32″,北纬3121′44″。矿区有矿山公路与安陆市经孛畈、随州市洛阳镇的县乡道路相接,并与汉(口)十(堰)高速相通,安陆城区有汉丹铁路、316国道等交通干线,交通较方便。详见矿区交通位置图(图1)。 1.2.2 自然经济地理概况 矿区属丘陵地貌,亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛,夏季最高温度为42℃,冬季最低气温为-10℃,年平均气温15.6℃,年平均降水量1200~1400毫米,雨季多集中在春夏两季。核实区位于山坡顶部,南东部最高标高328.2m,东部最低标高147m,高差181.2m。当地侵蚀基准面标高140m左右。矿区外围未见溪流地表水体,水量一般受大气降水影响。矿体赋存标高328.2m~147m,高于当地侵蚀基准面,矿山采用露天开采,公路运输,所形成采坑积水可自然排泄。 区内农作物以水稻、小麦、油菜、花生为主,兼种红薯、棉花、木耳、香菇等经济作物。地方工业主要有农机修理、粮食加工和建筑石料采矿及加工等小型工业。 矿区位置 区内电力、通讯设施完善,水源充足,可以满足矿山开发所需的水、电供应需要。 图1 矿区交通位置图 1.2.3 矿区范围 安陆市朱家大冲矿区已设有一采矿权证,采矿权人为湖北白兆山水泥有限公司,矿区范围由5个拐点圈定,范围如下 表1-1 矿区范围拐点坐标西安80坐标系 点号 X Y 1 3471371.56 38452969.01 2 3471608.57 38453163.01 3 3471123.56 38453582.01 4 3470898.56 38453399.01 5 3470936.56 38453215.01 面积 0.2237 km2 开采标高 313.5米至145.0米 1.3 矿山开采现状 矿山名称安陆市朱家大冲石灰石矿区,开采矿种为水泥用灰岩,开采方式为露天开采,开拓方式为公路开拓、汽车运输方案,现有设备情况潜孔钻机(KQG150型)1台、液压碎石锤(GT60型)2台、挖掘机(CAT349D型)2台、装载机(ZL-50型)2台、自卸卡车2辆、颚式破碎机(PE7501060)1套、反击式破碎机(PF1214)1套等。 矿山已开采多年,留有多个采坑,底面高程由165~273m不等,边坡角大多约60,部分边坡较陡。矿山开采综合回采率95,损失率为5。 1.4 外部建设条件 矿区有矿山公路与安陆市经孛畈、随州市洛阳镇的县乡道路相接,并与汉(口)十(堰)高速相通,安陆城区有汉丹铁路、316国道等交通干线,交通较方便。 矿区内已有中国移动、电信等通讯信号覆盖,通讯条件良好。区内工业不发达,农村剩余劳动力丰富,可为矿山未来建设和生产就近用工提供有利条件。 矿区地形条件有利,水源便利,供电条件较好,劳动力充裕,且本矿山为已建矿山,生产、生活设施完备,因此矿床开发条件比较有利。 2 编制依据 2.1法律法规和规程规范 1 中华人民共和国安全生产法(主席令第70号); 2 中华人民共和国矿山安全法(主席令第65号); 3 中华人民共和国职业病防治法(主席令第60号); 4 中华人民共和国消防法(主席令第6号); 5 中华人民共和国劳动法(主席令第28号); 6 中华人民共和国矿产资源法(主席令第74号); 7 矿山安全条例(国发[1982]30号); 8 中华人民共和国尘肺病防治条例(国发[1987]105号); 9 民用爆炸物品安全管理条例(国务院令第466号); 10 地质灾害防治条例(国务院令第394号); 11 矿产资源法实施细则(国务院令第152号); 12 矿产资源开采登记管理办法(国务院令第241号); 13 湖北省安全生产条例(湖北省人大常委会公告第五十六号); 14 湖北省〈矿山安全法〉实施办法(湖北省八届人大常委会第十三次会议通过); 15 湖北省地质环境管理条例(湖北省人大常委会公告第八号); 16 省人民政府印发了关于进一步加强非煤矿山安全生产工作的意见(鄂政发[2015]53号; 17 非煤矿山外包工程安全管理暂行办法国家总局令第62号; 18 非煤矿山企业安全生产十条规定(国家总局令第67号); 19 湖北省工伤保险实施办法(省政府令第257号); 20 湖北省农村民用爆炸物品管理服务站和爆破队管理规定(省政府令第213号)。 21 湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求(鄂土资发[2013]108号)。 21)金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006); 22)金属非金属排土场安全生产规则(AQ2005-2005); 23)爆破安全规程(GB6722-2014); 24)工业企业设计卫生标准(GB21-2002); 25)一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001); 26)水泥工厂设计规范(GB50295-1999); 27)中华人民共和国噪声作业分级(LD80-1995); 28)矿山电力设计规范(GB50070-1994); 29)工业企业总平面设计规范(GB50187-93); 30)工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85; 2.2各项建设文件 1、 委托书; 2、 采矿许可证、安全生产许可证; 3、 孝感市国土资源局关于湖北白兆山水泥有限公司水泥用灰岩矿2015年度矿山矿产资源储量报告评审备意见的备案证明; 4、 孝感市国土资源局关于湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩资源储量核实报告评审备意见的备案证明(孝土资储备字[2015]1号); 5、 原矿产资源开发利用方案认定书及评审意见。 2.3地质依据及开采条件 1、湖北白兆山水泥有限公司水泥用灰岩矿2015年度矿山矿产资源储量报告,湖北省核工业地质调查院,2015年12月; 2、湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩资源储量核实报告,湖北省核工业地质调查院,2014年12月; 3、矿山企业提供的其他资料。 3 问题与建议 矿山在生产过程中,出现问题如下 1、目前,局部出现边坡角>65,且未按开发利用方案设计布置安全平台,存在严重安全隐患,在遇到暴雨期间,会造成崩塌、掉块及滑坡等地质灾害。 2、矿区水泥用灰岩有效成份偏低,矿山企业在今后的开采过程中应合理规划,降低生产成本; 3、矿山开采对环境破坏比较大,由于矿区生产过程中,直接把剥离的废料从山坡推下,因而对环境造成较大破坏,长期堆积,也会对矿区周边造成大的安全隐患。 83 第二章 矿产品需求现状和预测 1矿产品需求分析 1.1需求现状分析 湖北省水泥工业始于1909年,是中国水泥工业发祥地之一。湖北省水泥企业主要分布在黄石、荆门、宜昌、咸宁、鄂州五个地区,1960年,全省水泥产量仅有91万吨,1985年水泥产量达到736万吨,2010年水泥产量已达7800万吨。近年来,湖北水泥工业区域性整合步伐加快,生产专业化趋势也已初步形成。 发展水泥行业具有节约资源,保护环境,促进水泥工业结构调整,改善劳动条件等多方面的综合经济效益,大力发展水泥行业是湖北省水泥工业实施可持续发展的重要对策之一。在改革开放以来的30年,特别是进入21世纪以后,湖北省水泥行业得到了较快发展,从水泥行业、商品混凝土、干混砂浆、水泥预制构件的生产,到物流运输的配送、建筑施工等现代产业链正在形成和逐步完善,尤为突出的是预拌混凝土、预拌砂浆、农村水泥行业工作“三位一体”的促进水泥行业发展格局的形成,标志着湖北省水泥行业事业发展到了一个新的阶段。 2007年湖北省散装水泥完成量达到2270万吨,同比增长22,连续数年创造新高,水泥散装率达到41,比上年提高5个百分点。 2010年湖北省水泥行业完成量达到7800万吨,相对改革开放初期的1985年增加了10倍多,且连续数年水泥产量年年创新高。 近年来,湖北建材行业认真贯彻执行国家的产业政策,加大改革开放的力度,牢牢抓住沿海资本和外资向内地转移及国家实施的加大基础设施建设的历史机遇,大力招商引资,大力发展“四新两高”产品和淘汰“两小一砖”,全省建材行业的发展呈现速度较快、效益大幅提高、结构逐步优化、布局有所改善的良好局面,建材行业成为湖北重要的支柱产业。 长期而言,水泥仍然处于高速增长期。国家为拉动内需,主要集中在民生工程、基础设施、生态环境和灾后重建等方面加大投资力度,水泥作为建筑行业必不可少的建筑材料,无疑会受益良多,水泥工业有望保持平稳增长。从湖北的经济环境来看,由于省委、省政府坚持不懈地做好“打基础、管长远”的工作,尤其是国家刚批准武汉城市圈为资源节约型、环境友好型社会改革试验区,加上房地产投资增长及新农村建设,市场对水泥的需求将会呈现稳步上升趋势。此外,随着湖北省将实现“中部崛起”和建设“小康社会”的宏伟目标,城市化率将大幅提高,建设规模将进一步扩大,重点建设项目增多,将拉动湖北建材需求增长。因此湖北省建材行业发展前景看好。 水泥消费市场主要在三大块,基础设施建设、房地产、新农村建设。基础设施建设仍然是拉动水泥需求增长的重要保证。在基础设施方面,“十二五”高铁将是优先发展的战略性新兴产业;同时水利建设和城市轨道交通也将迎来黄金发展期,为水泥行业提供新的需求增长点,预计农村建设水泥需求将保持10以上的较快增长。受到国家新农村建设、农村水利投资加大、建材下乡等多项惠农政策支持,农村基建和房屋建设对水泥需求会有较大增幅。 1.2未来需求预测 未来510年,湖北省将重点建设大型新型干法水泥生产线,并支持大集团发展,重点发展日产2000吨及以上规模的新型干法预分解水泥生产线。预计全省将建成四大水泥生产基地鄂东基地,产能3500万t;鄂中基地,产能1000万t;鄂西南基地,产能1000万t;鄂西北基地,产能1000万t。 安陆市朱家大冲灰岩矿区由湖北白兆山水泥有限公司开采利用,为在生产矿山,该公司建于2009年,有完善的采矿生产设备,配套设施及水泥生产线。该公司已建成一条5000t/d熟料新型干法水泥生产线,需求量较大,根据规划,本矿区开采矿石直接销往该公司,从而确保为湖北白兆山水泥有限公司新型干法水泥项目提供持续、稳定的石灰岩原料来满足生产的需要,保证公司水泥产品能有较高的品质和市场竞争力。因此,本矿产品的需求量稳定,市场需求的前景良好。 因此,在未来一段时期内本矿水泥用石灰岩矿需求趋势较好。 2 矿产品价格分析 2.1 价格现状 采用现代化水泥生产和管理的石灰岩矿山,其生产成本相对较高。主要原因是一、矿山初期投资大;二、固定资产折旧费较高;三、生产中考虑采剥平衡,矿山的生产剥离计入生产成本等等。但是,采用现代化管理和生产的石灰岩矿山,在生产中能够保护和合理利用资源,并可以保证水泥生产用灰岩原料质量均衡、矿石供应连续、稳定,最大限度地综合利用矿产资源,把对环境的影响降低到最低,实现矿区当地经济和环境保护的协调发展,社会效益显著。本矿开采矿石直接销售给白兆山水泥厂,属于内部供给,根据实际情况,目前矿产品进厂价为7.0元/吨。 2.2 价格稳定性及变化趋势 水泥用石灰岩是一种低值、运输距离短的矿产品,在一定区域范围内,其价格的变动范围不大,且与水泥市场价格的变化有很大的相关性。近几年,国内水泥市场的价格变化基本不大,在可预期的几年内,水泥市场价格也不会出现很大的波动。因此未来几年内,水泥用灰岩的市场价格将基本保持现有水平,本方案单位矿石售价为7.0元/吨(不含税价)。 第三章 矿产资源概况 1 矿区总体概况 1.1 矿区总体规划情况 矿区总体规划必须按照湖北省矿产资源总体规划(20082015年)、孝感市矿产资源总体规划(20062015年)、安陆市国民经济和社会发展“十二五”计划以及市内各相关行业和部门发展规划的要求,在划定的矿区范围内开采,合理有效地利用现有资源。在湖北白兆山水泥有限公司总体开发设计中,矿区开发遵循在符合国土管理部门的矿业权设置规划的原则下,正确处理资源开发与保护的关系,坚持节约资源、保护环境的原则,合理安排开采顺序,加强生产勘探,实行贫富兼采,有效利用夹石,最大限度地综合利用矿产资源,在为水泥生产企业提供可靠的资源保障的同时,把对环境的影响降低到最低。同时,矿山开采企业要认真处理好矿山生产与周边环境的关系,做到文明生产、安全生产。 2008年11月,湖北省核工业地质大队通过地质勘查,编写了湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩矿地质普查报告(以下简称“普查报告”)孝土资储备字[2008]9号认定; 2014年12月,湖北省核工业地质调查院对本矿区进行核实工作,编写了湖北省安陆市朱家大冲矿区水泥用灰岩资源储量核实报告(截至2014年11月底)(孝土资储备字[2015]1号)。根据国土主管部门规划,安陆市朱家大冲石灰岩矿区已设置有一个采矿权人湖北白兆山水泥有限公司,矿区范围由5个拐点圈定,开采标高313.5米至145.0米,面积约0.2237 平方千米。 受湖北白兆山水泥有限公司委托,湖北核工业地质调查院编制完成了湖北白兆山水泥有限公司水泥用灰岩矿2015年度矿山矿产资源储量报告,孝感市国土资源局审查通过并以予以备案。在此基础上,委托湖北省核工业地质调查院编制开发利用方案,对矿区进行总体开采设计。 1.2 本项目与矿区总体规划关系 本开发利用方案设计充分体现国家对矿产资源开发的总体要求,充分、合理地利用矿产资源,全面贯彻“生产可靠、技术先进、降低投资、提高效益”的设计指导思想。认真执行国家和地方对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防等方面的有关规定和标准。本矿区周边没有矿权冲突,日后矿区的开发将按当地政府和各级国土资源管理部门的要求,按规模化生产、合理布局、有效开发、不破坏环境等原则进行。 2 矿区资源概况 2.1 矿区地质 矿区位于秦岭褶皱系的南秦岭印支冒地槽褶皱带,在褶皱带南翼北大巴山~随南复向斜东段随南褶皱束东南一侧。区域上出露的地层有中元古界随县群柳林组、垸子塆组;震旦系灯影组、陡山沱组;古生界寒武系、奥陶系和志留系;中、新生界白垩系和第四系。岩浆岩分布面积小,为透镜体状变辉长辉绿岩和基性岩脉。 2.1.1 地层 矿区出露地层主要为上元古界震旦系陡山沱组(Z2d),局部有第四系出露, 1、陡山沱组依其岩性组合可划分为上、中、下三个岩性段。 ⑴陡山沱组下段(Z2d1)分布于矿区东北部,为浅黄绿色绢云板岩、绢云石英千枚岩夹含炭板岩及透镜状结晶灰岩,没见底,厚度大于50米。 ⑵陡山沱组中段(Z2d2)分布于矿区中部,是水泥用灰岩矿的含矿层,依岩性特征可分为如下四个亚段 ①第一亚段(Z2d2-1)灰、深灰色页片状灰岩与浅黄绿色绢云石英片岩互层,下部夹多层浅黄绿色绢云石英片岩,上部页片状灰岩逐渐增多。厚度约72米。为矿区矿体的直接底板。 ②第二亚段(Z2d2-2)灰、深灰色微薄-页片状灰岩,层间有泥质条带分布(已变质为绢云石英片岩),条带宽1~2毫米;灰岩单层厚2~6毫米,下部以页片状为主,上部以微薄层为主、并夹有少量单层厚1~2厘米薄层灰岩,顶部见约12.6米厚的微薄-页片状灰岩与绢云母石英片岩的互层;中部有少量厚约0.6~1米的白云质灰岩透镜体分布,顺层延伸长约12~25米,向两端尖灭。该层厚度约98.3米。 ③第三亚段(Z2d2-3)灰、深灰色薄-微薄层灰岩夹少量页片状灰岩,层间有泥质条带分布(已变质为绢云石英片岩),局部有少量厚约0.4米云质灰岩透镜体分布;灰岩单层厚一般4~20毫米,局部小于4毫米;绢云母石英片岩条带宽一般小于1~2毫米,局部密集分布,厚度约138.1米。 ④第四亚段(Z2d2-4)灰、深灰色页片状灰岩与浅黄绿色绢云石英片岩互层,上部夹多层浅黄绿色绢云石英片岩,厚约70米。为矿区矿体的直接顶板。 ⑶陡山沱组上段(Z2d3)分布于矿区西南部,为黄褐色绢云板岩夹结晶灰岩,未见顶。厚度大于50m。 2、第四系全新统(Qh)黄褐色残坡积亚粘土及砾石。厚度约0-10米,分布于山麓等处。 2.1.2 构造 矿区矿体主要由灰、深灰色细晶灰岩组成,原报告未发现大构造,本次调查也未发现构造变化,矿区构造为单斜构造,岩层产状南侧为210-240∠61-75。 2.1.3 岩溶 本次实地调査了解到,矿区内岩溶并不发育。通过对矿区内开采工作面观察,仅灰岩上部因大气降水影响发育有小溶槽、小溶沟。开采面中、下部很少或未见溶蚀现象。矿体表层岩溶率虽高,但整个矿体岩溶率却很低。 2.1.4 岩浆岩 区内未见岩浆岩分布。 2.2 矿(床)体地质特征 2.2.1 矿体特征 矿体(层)赋存于震旦系上统陡山沱组中段第二亚段(Z2d2-2)、第三亚段(Z2d2-3)中,总体呈层状单斜构造。矿体(层)沿走向断续延伸大于1500米,沿倾向出露宽度约237米,厚度约215米。矿层产状与地层产状一致,即倾向210~240。倾角58~75。 依矿体的岩性、厚度、空间位置、分布规律及相互关系可将矿体自下而上划分为两个矿层,分别赋存在陡山沱组中段第二亚段(Z2d2-2)和第三亚段(Z2d2-3)中,矿层间有连续的非矿夹(石)层。 第一矿层出露于矿区中东部及中部山坡、为陡山沱组中段第二亚段的中下部灰岩。矿体呈层状,总体呈北西~南东向延伸,走向上略显波状,矿体总体产状为,倾向316~232,倾角61~75,且下部略陡、上部略缓。出露长度约640米,出露宽度70~90米,分布连续、稳定。根据1号勘探线样品分析结果第一矿层厚度约85.7米,赋存标高145.0~250.0米。 第二矿层出露于矿区中部山脊及其北东部山坡、陡山沱组中段第三亚段。矿体呈层状,总体呈北西~南东向延伸,走向上略显波状,矿体总体产状为,倾向316~240,倾角52~70,比第一矿层略缓。出露长度约640米左右,出露宽度100~140米,分布连续、稳定。根据1号勘探线样品分析结果第二矿层厚度约129.6米,赋存标高145.0~313.5.0米。在矿体的中部有一厚约8.5米的非矿夹(石)层分布。 2.2.2 矿石特征 1、矿石物质组成 矿石矿物据岩矿鉴定资料以方解石为主,其它矿物有石英、炭质、铁质、粘土质矿物。 2、矿石结构、构造 矿石岩性为灰、深灰色细晶灰岩,呈薄层~叶片状,单层厚度为0.2毫米至10毫米,夹中厚层灰岩透镜体, 灰岩透镜体单层厚度为200~400毫米。矿石矿物据岩矿鉴定资料以方解石为主(约占80),其它矿物有石英(约占11)、炭质(约占0.5)、铁质(约占0.2)、粘土质矿物(约占7),具细晶或粉晶结构,层状构造或片状构造。 3、矿石化学成分 矿石化学元素组成有钙、镁、硅、铁、铝、钾等。 根据“普查报告”化学成分组成分析结果,矿区内由东至西划出两层矿体,在两层中间夹有CaO在42以下的夹层,其夹层实际是CaO低于42的灰岩部分;矿层的氧化钙组分平均品位为43.77,氧化镁组分平均品位为0.70,其边界品位低于行业标准二级品CaO为45的指标。矿体氧化钙和氧化镁组分平均品位详见下表。 表3-1 朱家大冲矿区水泥用灰岩矿基本组分平均品位一览表 矿层或夹层 CaO() MgO() 厚度(米) 备 注 一矿层 43.19 0.71 85.7 二矿层 44.34 0.68 129.6 一夹层 40.07 0.94 12.6 以此分为二层矿 二夹层 41.13 0.81 8.5 在二矿层中 4、矿石力学性质 在2008年11月地质勘查中,对矿体和矿体顶板分别采样进行了抗压强度和抗剪强度试验,矿体和顶板的抗压强度在37~50MPa之间,抗剪强度在10~15MPa间。力学性能测试结果归纳如下表。 表3-2 朱家大冲矿区水泥用灰岩力学性能表 样 号 岩 性 采样位置 抗压强度(MPa) 抗剪强度(MPa) BL08-1 灰岩 矿体 49.2 14.77 BL08-2 页片状灰岩 顶板 37.1 11.12 5、矿石风(氧)化特征 矿石的风化带划分以野外感观为依据,岩石表面或裂隙面大部分变色、风化裂隙发育、裂隙壁风化剧烈均划为风化层。 矿区在地表覆盖层下或出露的矿石上部,均出现不同程度的风化,风化深度最小处约0.5m,最大处约4m,平均约1m。 2.2.3 矿石类型 根据矿石结构构造及矿物成分特征将矿石大致划分为微薄~页片状细晶灰岩夹泥质条带和薄~微薄层细晶灰岩夹泥质条带2类;其工业类型为水泥用灰岩。 矿体CaO的边界划定主要依据是湖北白兆山水泥有限公司委托武汉理工大学材料科学与工程学院完成的原料、生料特性及熟料烧成分析综合研究报告对石灰岩矿石加工的生料易烧性,熟料能耗,熟料质量相关指标确定的,确定了矿层的边界品位以≥42划定,其边界品位低于行业标准二级品CaO为45的指标。 2.2.4 矿体围岩及夹石 矿区内灰岩大面积分布,矿体出露范围广泛,矿层厚度大。 矿体内见夹石,在矿体第二层矿的中部有一厚约8.5米的非矿夹(石)层分布。矿体表层多具风化现象,灰岩由于遭受长期风化剥蚀,在地表形成强风化带,厚度约1.0米左右,其力学性能有所降低,由于其厚度小于2米,达不到剔除厚度,本次划分作为矿体处理。 2.3 矿石加工技术性能 灰岩具有良好的加工性能,不溶于水。 矿石加工程序比较简单,采用二级破碎、二级筛分工艺。 本矿山产品为水泥用石灰岩矿块,原矿石直接出售。 2.4 矿床开采技术条件 2.4.1水文地质条件 一、矿区地形地貌条件 矿区为大洪山余脉的南东地段,属丘陵地貌,山顶海拔多为200~340米,沟谷地段在90~100米,当地的侵蚀基准面为海拔90米左右,相对高差为100~240米。矿区和外围地表水系较发育,沟谷溪流为涢水水系支流。矿区的东南部潘冲水库为一小型水库,主要用于农业灌溉,其溪流常年有水。 二、水文地质特征 矿区及外围地段,在第四系松散堆积区为孔隙潜水,地下水类型以重碳酸盐水为主。在矿区内震旦系陡山沱组地下水类型为岩溶裂隙水和风化裂隙水,为区内的重要含水层。泥板岩、页岩孔隙裂隙不发育,为相对隔水层,含水量极低,这一类的水化学类型为重碳酸盐水。 三、地下水的补给、径流、排泄条件 矿区及外围地段为丘陵地形,沟谷发育,地下水的排泄与补给通道随地形起伏而变化,地下水流向基本与地形变化相一致,地表分水岭也是地下水的分水岭,地下水位受大气降水控制;大气降水是地下水主要补给源,大气降水多形成地表的径流,其中部分径流通过岩层裂隙、孔隙渗入地下成为地下径流,并在沟谷风化带中,地下水以泉水方式渗出,另一部分赋存下来或向更深的地下排泄 四、矿坑充水因素分析 由于矿山水泥用灰岩矿在当地侵蚀基准面以上出露,矿山确定最低开采面为145 米,高于当地侵蚀基准面,矿体开采为露天采矿,开采中矿坑充水因素有两点,其一是矿体表面残坡孔隙水向下淋滤水,另一部分是矿体中裂隙和岩溶水,根据本次地质勘查,矿体岩溶不发育,裂隙含水量不大,根据对本矿山外围已开采的矿山的水文地质测量,有排泄泉水的地段,昼夜涌水量在10~20立方米间,在矿内观察到一处排泄泉,测算涌水量为0.02l/s~0.03l/s,昼夜涌水量在2~4立方米间,泉的补给为大气降水补给为主,涌水量随季节性变化。矿区确定的开采底面高于当地的侵蚀基准面,开采过程中涌水可通过采坑内自流排水系统和人工排水系统疏干,地下水对采矿的影响轻微并可以控制。 五、矿区开采后水文地质条件变化 矿区开采后,水文地质条件变化表现在以下几个方面 ①因采
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