房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿开发利用方案.doc

房县宏鑫矿业有限公司 白火石崖石英岩矿 矿产资源开发利用方案 湖北荆襄设计研究有限公司 二○一六年五月 目 录 前 言1 第一章 概 述5 第一节 矿山基本情况5 第二节 编制依据7 第三节 问题与建议8 第二章 矿产品需求现状和预测10 第三章 矿产资源概况11 第一节 矿区总体概况11 第二节 矿区资源概况11 第四章 主要建设方案的确定21 第一节 开采方案21 第二节 厂址方案26 第三节 防治水方案26 第五章 矿床开采露天28 第一节 首采区及初始开段沟位置28 第二节 采区划分及开采顺序28 第三节 开采工艺及开采方法29 第四节 采、装、运设备选型31 第六章 排土场规划35 第七章 总图运输及公用辅助设施36 第一节 总图运输36 第二节 供电、通信与自动化仪表37 第三节 给排水37 第四节 除尘37 第八章 职业卫生及劳动安全38 第一节 采场安全38 第二节 排土场安全45 第三节 职业安全卫生47 第九章 环境保护51 第一节 环境现状51 第二节 设计采用环境保护标准51 第三节 主要污源、污染物及控制方案51 第四节 地质灾害对环境的影响53 第五节 水土保持54 第六节 土地复垦方案56 第十章 建设工期与技术经济57 第一节 建设工期57 第二节 技术经济57 第十一章 开发方案简要结论60 附 图 序号 图 名 比例尺 1 总平面布置及地质地形图 1/5000 2 采剥工程终了境界平面图 1/2000 3 2线采场终了境界剖面图 1/1000 4 T线采场终了境界剖面图 1/2000 附 件 序号 内 容 1 工作委托书 2 设计单位资质 房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿矿产资源开发利用方案 前 言 一、项目建设背景 房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿，位于湖北省十堰市房县北东30方位、直距约13公里处，行政区隶属房县白鹤乡管辖。 为了科学、合理、有效地利用矿产资源，促进矿产资源可持续利用和矿业经济可持续发展，根据中华人民共和国矿产资源法、国土资源部矿产资源开发利用方案编写内容要求和湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求（试行）等法律、法规、部门规章的规定，房县宏鑫矿业有限公司委托湖北荆襄设计研究有限公司为其编制房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿矿产资源开发利用方案。 房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿为已建矿山，2008年前有过零星开采，有序开采时期为2008年至2010年，断续生产为2011年至2013年，采矿证到期后未生产。 露天采场CK1北东纵向开采，与矿体走向一致；北西开采边坡与岩层倾向近一致，倾向南东，已开采形成的边坡角区间值为40-57，局部陡直，总体略大于岩层倾角40；南东开采边坡与岩层倾向相反，边坡角较陡近70。 露天采场CK1形如一个扇形，坑底略平，平均值1253米；采场边坡从南往北逐渐减小，开采高度区间值1286-1253米，最大高差约33米，开采深度平均为25米，略长于矿体倾向延伸。见插图C001和C002。 C001 露天采场CK1，北东向 C002 露天采场CK1，南西向 矿区内有一连续‘之’字形矿山公路由东向西连通露天采场CK1坑底，地质测量工作圈定露天采场CK1采空区平面面积约为4763平方米，坑底面积约为3445平方米。已形成的露天采场开采层位为下元古界武当山群Pt1w，岩性为灰白色钠长石英片岩，夹有薄层条带状钠长片岩、石英片岩、钠长绿泥片岩及浅粒岩等。岩层产状除局部略有变化外，大多相对稳定，产状100-120∠35-40。原始地形坡度平缓，坡角20～40，地表土地类型为林地、草地。开采揭露残坡积层厚度0.5～1.0米之间。 二、编制目的 编制方案的目的在于论证资源开发的合理性，为矿产资源管理部门审批和授予采矿权提供科学依据；对矿产资源开发利用中产品方向、资源利用率、采矿损失率、采矿回收率和矿山各项技术指标进行科学性、先进性、合规性的评估，为监督管理和矿产资源有偿化使用评估提供依据；同时指导矿山开采初步设计，并约束采矿权人科学合理的利用矿产资源。 三、项目主要特征 依据湖北省十堰市房县白火石崖矿区石英岩矿2016年度矿产资源储量报告（截至2016年4月），查明矿区石英岩矿333资源量9.01万吨，保有资源量7.81万吨，消耗资源量1.20万吨，本次设计利用333矿石量为5.08万吨，矿山设计损失率为5，开采回采率为95。 矿床开拓系统采用直进式公路运输进行开拓，按水平分层从上到下进行露天开采。矿山拟定一年250天工作日，年开采矿石量2万吨，矿山服务年限为2.4年。矿产品主要为白火石崖石英岩矿，用于建材工业添加原料。矿山投资利润率高于同期限银行贷款利率，超过了矿山基准收益率，利润较高，回报率大，是山区尽快脱贫致富，将矿产资源优势转化为经济优势的项目。 第一章 概 述 第一节 矿山基本情况 一、矿区位置及自然经济概况 1、交通位置 房县白火石崖石英岩矿位于湖北省十堰市房县北东30方位、直距约13公里处，行政区隶属房县白鹤乡管辖。 项目区北东侧靠近乡道X047，通往省道S305至房县城关约19公里。交通条件较便利，见图1-1工作区交通位置图。 5 湖北荆襄设计研究有限公司 房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿矿产资源开发利用方案 工作区范围 图1-1 工作区交通位置图 64 湖北荆襄设计研究有限公司 2、自然经济地理概况 矿区属中低山地貌，沟谷深切。区内最高峰位于矿区东部，海拔1294m，最大相对高差为833m，一般高差在400m左右。区内人烟稀少，植被发育，林深茂密，通行十分不便。 本区属温带大陆湿润性气候。69月份为多雨季节，常有山洪暴发。冬夏冷热分明，每年十一月初至次年三月底为霜冻期并有降雪，常有积雪封山，元月份为最低温时期，年平均气温15℃。年平均降雨量900mm，全年无霜期200220天。 矿区周边经济以农业为主。农作物主要有水稻、小麦、玉米、豆类、薯类；经济作物有油料、茶叶、柑桔、杜仲、黄姜等。矿区周边植被发育，木材资源丰富，主要有松、杉、柏、栎等树种。工业基础薄弱。 三、外部建设条件 矿区的外部建设条件较好，如上述交通较为便利，且当地供水、供电及通信已遍布整个矿区。 第二节 编制依据 为了“合理、合法、安全、高效”及科学开发房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿资源，振兴地方经济，湖北荆襄设计研究有限公司受房县宏鑫矿业有限公司委托编制房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿矿产资源开发利用方案。 开发利用方案的编制依据主要有 一、法律法规和规程规范 1、矿产资源开发利用方案编写内容要求（国土资源部）； 2、湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求（试行）（湖北省国土资源厅）； 3、小型露天采石场安全管理与监督检查规定安全监管总局令第39号； 4、金属非金属矿山安全技术规程（GB16423-2006）； 5、爆破安全规程（GB6722-2003）。 二、各项建设文件 1、工作委托书； 2、采矿许可证； 3、企业工商营业执照。 三、地质依据及开采条件 1、湖北省十堰市房县白火石崖矿区石英岩矿2016年度矿产资源储量报告（截至2016年4月），湖北荆襄豫矿产开采安全技术有限公司2016年04月； 2、本公司在矿山收集的相关经济开采技术资料。 第三节 问题与建议 一、基础地质资料概况 湖北省十堰市房县白火石崖矿区石英岩矿2016年度矿产资源储量报告（截至2016年4月）主要工作量和取得的主要成果有 以矿山提供的15000地形地质图为基础，对上阶段报告圈定的Ⅰ号矿体进行地质测量，调查以往槽探、剥土及露天采场位置，地质测量矿区范围内矿体的赋存标高。完成的主要工作量见表1-1。 表1-1 完成的工作量一览表 序号 项目 单位 工作量 备注 1 15000地形地质填图 平方公里 0.402 修测1幅 2 11000地质剖面测量 条/米 2/430 修测 3 12000矿体水平投影资源储量估算图 幅 1 修测 4 采集少量矿石标本 类 3 矿石类型 5 GPS控制点 处 2 GPS控制 6 露天采场 平方米 4763 CK1 截至2016年4月，查明矿区石英岩矿333资源量9.01万吨，保有量7.81万吨，本阶段消耗量1.20万吨，对比上阶段查明量9.01万吨无增减，矿山上阶段延期后断断续续生产。 二、方案编制中存在的问题与建议 以往地勘工作为开发利用方案提供了较丰富的基础矿产地质资料，但无深部工作控制，未进行经济认证，使用时应予以注意。建议矿山在今后的生产过程中，加强对矿体变化的观察研究，指导矿山生产。严格做好矿山生产台帐，掌握资源储量消耗变动状况。 矿体赋存标高1130-1280米，与采矿许可证确定的开采深度‘由1280米至1200米标高’不一致，作问题提出，建议企业变更开采标高后再合理利用1200米以下资源，本方案已对1200米以下资源进行了规划。 第二章 矿产品需求现状和预测 一、矿产品需求分析 该矿矿石主要用于建材工业添加原料，随着基础性建设和工业发展，市场对石英岩的需求量日益增大，该矿区将作为的主要原材料供应地之一，在短期内将出现求大于供态势。 二、产品价格分析 产品价格分析近年来，随着经济建设的高速增长，国民经济基础性建设得到了空前的发展。房县境内基础性建设相继动工，为该处石英岩矿石提供了广阔市场。在短期内将出现求大于供态势。目前市石英岩矿石售价维持在120-200元/吨，平均150元/吨。 第三章 矿产资源概况 第一节 矿区总体概况 一、矿区总体规划情况 房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿，位于湖北省十堰市房县北东30方位、直距约13公里处，行政区隶属房县白鹤乡管辖。矿区北东侧靠近乡道X047，通往省道S305至房县城关约19公里。交通条件较便利。申请矿区范围由4个拐点构成，矿区面积0.402km2。通过勘查评价，查明矿区石英岩矿333资源量9.01万吨，保有资源量7.81万吨，消耗资源量1.20万吨，本次设计开采范围为区内Ⅰ号矿体1200m标高以上，1200m标高以下为后期规划开采利用资源，其设计利用储量为5.08万吨。为了遵循“安全、高效、经济和充分利用资源”的原则，该矿山各类投资规模已达200万元，对侵蚀基准面以上已控制储量部分，采用露天开采，台阶式作业，采区生产规模为2万吨/年。根据采矿损失率计算，并加上矿山基建期，则矿山露采服务年限约为2.4年，产品主要为石英岩。 二、本项目与矿区总体规划的关系 房县白火石崖石英岩矿目前除‘房县宏鑫矿业有限公司’一家企业从事采矿活动，并拥有采矿许可证外，无其它矿权设置和开采历史。 第二节 矿区资源概况 一、矿区地质及构造特征 1、地层 1）、工作区区域地层 工作区位于秦岭褶皱系两郧印支褶皱带武当隆起西南缘，属秦岭地槽系。 2）、矿区地层 工作区内地层简单，主要出露为下元古界武当山群Pt1w，地层产状特征为北东向延伸，倾向南东。 下元古界武当山群Pt1w，岩性为灰白色钠长石英片岩，夹有薄层条带状钠长片岩、石英片岩、钠长绿泥片岩及浅粒岩等。以鳞片花岗变晶结构为主，见有变余晶屑结构、变余火山角砾结构。为一套酸性火山喷发沉积建造，原岩为一套海相中酸性火山碎屑岩－火山沉积岩系。 2、构造 工作区总体构造较简单，岩层呈单斜产出，走向北东－南西向，倾向南东。受区域性顺层滑脱构造改造影响，推测区内滑脱断层较发育，区内F1断层滑脱带断续发育有宽达几米至十几米的糜棱岩带，具S-C结构面。 3、变质作用 矿区地层均遭受不同程度的区域变质作用，变质程度为低绿片岩相，局部达绿片岩相。 二、矿床（体）地质特征 1、矿床体地质特征 矿床赋存于下元古界武当山群Pt1w，受地层、构造控制不明显。勘查工程及地质测量工作仅发现1个石英岩矿体即Ⅰ号矿体，呈似层状作北东向展布，向南东倾斜，倾角40度左右。矿体产状与围岩近一致，界线清楚，揭露的矿体层厚较稳定。 Ⅰ号矿体分布于矿区的中部白火石崖西侧山顶，由探槽TC1、TC2、TC3和露天采场CK1揭露控制，长约500米，厚度2-5米，平均厚度4米，倾向推深20米。赋存标高1130-1280米，出露相对高差约120米。矿体产状100-120∠35-40，总的来看，倾向南东，倾角40度左右，走向上变化小。 矿体顶、底板岩性的变化顶、底板为钠长石英片岩，局部夹有薄层条带状钠长片岩、石英片岩、钠长绿泥片岩，与矿体界线清楚。 该矿体总的特点是产状变化小，矿层厚度稳定的特点。 经开采揭露对比，本次地质测量校正了矿体空间位置和出露标高，上阶段报告图件反映‘矿体赋存标高1180-1280米’，文字反映‘出露相对高差80米’，均表述有误，修正为‘赋存标高1130-1280米，出露相对高差约120米。’ 2、矿石质量 1、矿石矿物成分及结构构造 矿物成分主要由石英组成，含少量白云母、褐铁矿等。矿石为白色、灰白色、浅灰色，变晶结构，块状构造，少量条带状、角砾状构造。 石英呈它形晶，晶粒表面比较干净，晶粒间零星的见有一些细小的白云母、褐铁矿。 白云母鳞片状，绿色，多色性明显，平行消光，往往与褐铁矿相伴出现。 2、矿石的工业类型 矿石的工业类型，有如下两种 a、白色石英岩矿石； b、灰色石英岩矿石。 区内矿石类型中a类石英含量高，b类次之，两者矿石量所占比例相近。 C003 矿石类型上部b类、下部a类 3、矿石品位及有益有害组分 工作区内石英岩矿石SiO2含量97-99，Al2O3含量小于0.5，Fe2O3含量小于0.1。 矿石中有益组分SiO2和有害组分AL2O3、Fe2O3的含量变化规律垂直方向下部SiO2高，Al2O3、Fe2O3低；上部是SiO2低，Al2O3、Fe2O3高。SiO2与Al2O3、Fe2O3呈负相关，但三元素无相关关系。 4、矿石品级 根据硅质原料矿一般工业要求，区内石英岩矿可达到平板玻璃用硅质原料一级和器皿玻璃用硅质原料Ⅱ等级。 三、矿石加工技术性能 矿区石英岩矿石组合单一，与围岩界线清楚，属易选矿石。矿石采出后，可直接就地机械分选，即可进行原矿销售。 四、矿床开采技术条件 1、水文地质条件 1、矿区地表水、地下水 矿区内无地表水系，矿区外东侧1公里处有常年流动地表水系-樊家河，从北西往南东流；西侧1公里处有季节性水系-冷水沟，从北东往南西流。 区内地下水不发育，主要是基岩裂隙水，靠大气降水补给，以泉的方式向邻近低洼地段排泄，区内泉水也不常见。 2、含水层、隔水层特征 矿区含水层可分为两类，即第四系残坡积孔隙含水层、基岩裂隙含水层，新鲜岩石可视为相对隔水层。 （1）、第四系残坡积孔隙含水层 零星分布于矿区山沟低洼处，其组成岩性为冲洪积砂砾层，一般较薄，厚度0.5-1.0米。地下水类型为孔隙含水，丰水季节时由大气降水补给，枯水季节时向樊家河、冷水沟排泄。 （2）、基岩裂隙含水层 矿区岩层裂隙虽较发育，但其连续性不佳，在长期的风化作用下，地表风化层裂隙宽度扩大，从而形成储水空间，因此岩石的风化带中含少量裂隙水。矿区构造较发育，褶曲和断层构造多呈北东向贯穿工作区，构造裂隙易形成储水空间。岩石中的风化裂隙水和构造裂隙水主要由大气降水直接补给，其次为残坡积层孔隙水补给，以泉的方式向沟谷排泄。该层与风化层厚度基本相当，厚度1.0-3.0米不等，局部构造裂隙水埋藏较深。 （3）、新鲜基岩隔水层 矿区未经风化的新鲜岩石裂隙不发育，多呈闭合状态或为相对隔水层。 3、补、迳、排条件 本区地貌类型属构造剥蚀中低山区，山体走向与地层走向近于平行，呈北北东向展布。大气降水补给浅部裂隙，经短途迳流向邻近沟谷排泄，最后汇入樊家河、冷水沟。矿区地表水、地下水补给来源主要为大气降水，区内地形不利于地下水的补给和储存。 4、供水水源方向 经调查访问得知当地居民生活用水及生产用水均采用自来水。 综上所述，工作地形有利于地表水的自然排泄矿体，矿体顶底板岩石的节理裂隙均较发育，矿床充水的含水层又主要是裂隙充水岩组，富水性较弱，补给条件差。故矿床属于以风化裂隙充水为主、水文地质条件简单的裂隙充水矿床。 2、工程地质条件 1）、按照矿区岩体类型、结构面特征和岩石物理力学性质，工作区工程地质岩组简单，主要为松软土体类工程地质岩组和半坚硬-坚硬片状、块状类工程地质岩组。 （1）、松软土体类工程地质岩组 由区内第四系残坡积物和风化层组成，区内地表覆盖有0.5-1.0米左右残坡积物，岩石风化层厚度在1.0-3.0米不等。 （2）、半坚硬-坚硬片状、块状类工程地质岩组 本岩组为下元古界武当山群Pt1w片岩类，该类岩石半坚硬-坚硬，结构完整，岩体力学强度高，抗风化能力较强，工程地质性状良好，在工程地质岩组分类中属于稳固-较稳固的岩体类型。 2）、结构面特征 区内构造较简单，以北东向次级断裂为主要特征。结构面类型包括原生结构面、次生结构面。区内原生结构面不发育，已被后期次生面理改造。次生结构面见有片理、节理和微劈理等。 综上所述，本矿床属于工程地质条件简单的矿床。 3、矿区环境地质条件 1）、根据国家地震局1990年版1400万中国地震烈度区划和湖北省建设厅鄂建[2001]357号文“关于确定我省地震基本烈度六级以上县、市的通知”，矿区内抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计地震加速度值为0.05g（g为重力加速度），对应的设计特征周期为0.35s（s为秒）。 2）、崩塌、滑坡、泥石流 矿区地貌类型属构造剥蚀中低山区，岩层相对较单一，无大的危险结构面，山体较稳定，局部斜坡陡峻地段有少量崩塌发生，坡脚见滚石。 矿山开采会破坏斜坡的自然稳定，高陡边坡、放炮震动、雨水冲刷等因素都可能造成崩塌、滑坡、泥石流等矿山地质灾害。 3）、老采坑 工作区为生产矿山，现在虽然因采矿证过期而停产，但在以往的生产期时，有废弃的岩矿石沿露天采场堆积，易在暴雨季节随着雨水的冲刷而造成水土流失，或为稀性泥石流提供物质来源。 综上所述，本矿床属于环境地质条件中等的矿床。 4、开采技术条件小结 工作区矿床充水的含水层主要是裂隙充水岩组，富水性较弱，补给条件差，属于以风化裂隙充水为主、水文地质条件简单的裂隙充水矿床；区内以下元古界武当山群Pt1w半坚硬-坚硬片状、块状类工程地质岩组为主，无影响露天开采的断裂构造，矿区工程地质条件属简单类型；矿山开采可能引起水土流失、崩塌、滑坡、泥石流等矿山地质灾害，产生的废石（土）、粉尘、废气及爆破震动等，对矿山和周边的生态环境有一定影响，矿区环境地质条件类型为中等类型。根据对矿区的水文、工程、环境地质特征初步研究与分析，本矿开发的内部条件中等。根据固体矿产地质勘查规范总则GB／13908-2002，本工作区开采技术条件为以环境地质问题为主的中等矿体类型（Ⅱ-3）。 五、设计利用矿产资源储量 1、工业指标 关于‘房县宏鑫矿业有限公司白火石崖矿区石英岩矿’工业指标，依据上阶段湖北省房县白火石岩硅石矿二00八年度地质测量报告确定的工业指标，结合已建矿山开采经验，对比无较大变化，故仍引用上阶段工业指标，具体为 1）、矿石化学成分 SiO2含量＞97-99，Al2O3含量＜0.5，Fe2O3含量＜0.1。 2）、矿山开采技术条件 a、最低可采厚度≥1m； b、最低夹石剔除厚度≥2m； c、开采最终边坡角不大于49； d、剥采比≤0.51。 2、矿产资源/储量 经对矿区内可供目前开采的矿体进行圈定和估算，截至2016年4月，查明矿区石英岩矿333资源量9.01万吨，保有量7.81万吨，本阶段消耗量1.20万吨，对比上阶段查明量9.01万吨无增减。资源储量类别为333，可作为矿山资源/储量占用登记的地质依据。矿山为已建生产矿山，按矿业权评估利用资源储量指导意见CMVS 30300-2008拟定333资源量风险系数为0.65，确定可利用资源储量5.08万吨。 六、对地质勘探报告的评述 1、地质工作范围为拟定的矿区范围，工作对象为拟定开采的矿体。主要工作有进行了15000地形地质图简测， 12000矿体水平投影资源储量估算图；11000勘探线剖面路线地质调查；矿区范围拐点位置手持机GPS定位定点、RTK测量现状剥离范围；矿层露头线追索等地质资料校对、测制工作。各项地质测量工作质量基本可满足现阶段地质勘查工作要求。 2、地质勘查工作，充分收集了以往区域地质成果，大致了解了区域内白火石崖石英岩矿矿体分布及变化情况，依据Ⅰ号矿体储量规模小、厚度稳定程度、构造简单，和采场现状的剥离范围，对比相邻相同矿山开采条件验证，矿体沿走向延伸连续稳定、构造形态简单，确定为Ⅰ勘查类型较为合适。 3、采用平行断面法估算资源储量方法适合，估算资源储量参数的确定和资源储量类型的分类较为合理，估算的资源储量正确。 4、存在的主要问题及建议区内无深部工程控制，其仅有少量是取样点控制，对矿体的控制程度较低，估算的（333）资源量结果的精度较差。建议矿山在今后的生产过程中，加强对矿体的变化的观察研究，指导矿山生产。 第四章 主要建设方案的确定 第一节 开采方案 一、矿床的开采方式 根据矿床赋存情况、地质条件、地形地势、地表径流及建构筑物分布情况，以及该矿山露天开采现状条件，确定矿区Ⅰ号矿体开采方式为露天开采，采矿方法为沿走向布置的台阶式分层开采。 二、露天开采境界的确定 1、矿区范围 依据房县宏鑫矿业有限公司白火石崖石英岩矿采矿许可证，矿区范围由以下4个拐点圈定 表4-1 矿区范围拐点坐标 点号 1980西安坐标系 X坐标 Y坐标 1 3561197.14 37484682.94 2 3561097.14 37484892.94 3 3559397.13 37484442.95 4 3559497.13 37484232.94 矿区面积0.402平方公里，开采深度1280m至1200m. 2、确定露天开采境界的主要原则 ①在技术、经济合理的前提下，尽可能使规划矿山范围内资源得到充分利用，以增加矿山服务年限； ②尽量减少剥离量； ③充分考虑边坡的稳定性； ④满足矿山安全生产的要求。 3、开采境界圈定的原则 露天开采境界的确定，实质上是剥采比大小的控制，即所控制的剥采比不超过经济上合理的剥采比。 露天开采根本区别于地下开采的是要进行剥离工程，即把覆盖在有益矿物上面的岩石或覆盖物剥离出来，运往指定地点。在绝大多数情况下，随着开采深度的加大，所须剥离的废石量要比采出的有益矿物量增加的快，因此，有益矿物的成本，就随着剥离费用的增多而提高。因而，在确定露天开采境界时，需要一个经济合理的剥采比，即在一定条件下，露天矿允许最大的剥采比的数值。 以成本法计算经济合理剥采比过程如下 露天开采矿物成本（Cp）的公式 Cp anb 式中a单纯有用矿物露天开采成本；b废石剥离成本；n剥采比，吨/吨。 露天开采成本不应超过允许成本Cq，即Cp≤Cq 式中Cq以平均销售价格150元/吨，单纯有用矿物露天开采成本平均45元/吨，废石剥离成本35元/吨计算。 将前式代入得n≤（Cq-a）/b（吨/吨） 经济合理剥采比的最大值为nmax （Cq-a）/b吨/吨， 代入相关数据，允许的最大剥采比为 nmax31（吨/吨） 即采1吨有用矿物，最大允许岩石剥离量为3吨。 根据横剖面面积比法，求得该矿平均剥采比为21，小于经济合理剥采比，是可行的。 4、采场边坡参数的确定 露天采场最终边坡要素主要包括台阶高度、台阶宽度、台阶坡面角、最终边坡坡面角及各类台阶分布等要素。 根据凿岩设备类型，设计选用KQ-100型潜孔钻机，以及挖掘机装岩，台阶高度确定为10m，安全平台宽度确定为不小于6m，清扫平台为不小于10m。沿矿体走向上的安全平台根据矿体倾向上的延伸和走向伸展长度，确定适当加长，其安全平台不小于6m。 根据矿体顶底板岩石结构构造特征和矿石物理力学性质，台阶坡面角确定为60，最终边坡坡面角确定为不大于49。 5、开采境界的确定 根据设计确定的露天开采境界圈定的原则，按选定的露天采场边坡参数，设计在各地质横剖面上初步确定开采宽度，再在纵投影图上调整露天矿底部标高，将纵横剖面投影图上露天矿底部周界投影到分层平面图上，逐层圈定露天采场开采境界。最终境界圈定结果见表4-2。 表4-2 境界圈定结果表 序号 参 数 名 称 单位 数值 1 境界尺寸 地表 m 东西向最长120 南北向最长300 底部 m 东西向最长40 南北向最长65 2 最低开采标高 m 1200 3 最高开采标高 m 1280 4 边帮最大高度 m 80 5 开采台阶高度 m 10 6 台阶坡面角 60 7 最终帮坡角 ≤49 8 安全平台宽度 m ≥6 9 采场最小底盘宽度 m ≥20 详见附图采剥工程终了境界平面图和采场终了境界剖面图。 三、开采边界内资源储量 1、占用保有资源量 根据该矿山2016年度矿产资源储量报告，截至2016年4月，查明矿区石英岩矿333资源量9.01万吨，保有量7.81万吨，本阶段消耗量1.20万吨，对比上阶段查明量9.01万吨无增减。详见附表1、附表2。 2、设计利用和可采资源储量 矿山为已建生产矿山，保有量7.81万吨，按矿业权评估利用资源储量指导意见CMVS 30300-2008拟定333资源量风险系数为0.65，确定可利用资源储量5.08万吨。 3、开采回采率（采矿损失率） 依据地质勘查报告和同类矿山企业对比，确定矿山开采损失率为5，开采回采率为95。 白火石崖石英岩矿的露天采场不计矿石贫化率、选矿回收率指标。 4、潜在资源量 矿区内累计查明资源量为9.01万吨，333资源储量具有一定可信度，远景资源量可靠度一般，尚需进一步工作和深部工程验证。 四、建设规模及产品方案 1、建设规模 矿山拟定一年250天工作日，年开采矿石量2万吨。 矿山服务年限设计利用资源量（1-采矿损失率）开采回采率年处理矿石量，式中设计利用资源量为5.08万吨，采矿损失率为5，开采回采率为95，年处理矿石2万吨，则矿山服务年限约为2.4年。 2、产品方案 据目前市场行情和现有设备能力生产，开采的产品主要作为建材工业添加原料。 3、三率指标汇总 矿山设计损失率为5，开采回采率为95。 五、开拓运输方案 根据矿区地形、矿床赋存条件、工程地质条件、环境要求和安全适用的原则，采用直进式公路运输开拓系统，即矿区公路由矿区外直接进入采场各级台阶，采（剥）下来的矿石（废石）由翻斗车装运至堆料场（排土场）。 第二节 厂址方案 矿区为已建矿山，厂址（办公室、生活区及辅助生产设施等）位于矿区北侧一较平缓地段，此处不占压矿体，场地宽阔，有利于矿石的堆放、加工和外运。 第三节 防治水方案 一、地下水控制 区内地下水主要靠大气降水补给。主要的补给途径是通过浅部间接渗入补给地下水。此外，浅部裂隙含水层中的地下水在一定程度亦可构成补给源，但量是微小的。矿区南高，北低，矿体赋存于山坡上，有利于自然排水。大气降水形成地表迳流，并能迅速排泄到矿区周边山脚下的低洼地带。 矿区四周山坡及冲沟为迳流区，属大气降水补给区，山脚下的低洼地带属排泄区，总体构成一个局部较完整的水文地质单元，区内由于地势相对高差较大，其地表水排泄条件较好。 二、采场排水 本矿区为山坡露天开采，最低开采标高1200米高于当地侵蚀基准面标高1000米。因此对今后矿山开采过程中的涌水问题，主要是大气降水的影响，故涌水量估算主要以大气降水资料为依据。 矿山采用山坡露天开采，大气降水、生产污水可通过台阶边上的排水沟直接排出。暴雨过后，如台阶若有采坑积水，开挖渠道疏通。 三、地面防排水 矿山采用露天开采方式，露天采场能自然排水。未来矿山采场大气降水是矿床充水的主要因素，其充水方式有两种一是当采场处于低洼之处，大气降水汇集，直接进入采矿场；二是地下水沿裂隙或断层渗入采矿场内，这种充水主要是受雨季天气较长时间影响。 第五章 矿床开采露天 第一节 首采区及初始开段沟位置 一、首采区选择 根据矿床地质条件及地形地貌特征，采用水平分层露天采矿方法开采。采矿顺序是先剥离后采矿，由上至下分台阶开采。上部台阶的进度必须超前于下一个台阶的施工进度。 该矿山为已建矿山，本矿首采矿段为Ⅰ号矿体，首采区即该矿体的赋存地段1200m标高至1280m标高，其主要位于矿区南侧,1200m标高以下资源为后期开采规划区。 二、初始开段沟位置选择 该矿开段沟为单侧沟，推进方向选择沿矿层顶板线走向方向水平，工作线推进方向与矿体走向垂直。 初始开段沟位置选择在矿区南侧1280米水平标高。 第二节 采区划分及开采顺序 一、采区划分 采区尺寸根据矿体赋存空间确定，其长略比矿体走向长，采区宽度由台阶高度、台阶宽度、台阶坡面角和最终边坡坡面角确定。本方案只设计了Ⅰ号矿体一个采区。 二、开采顺序 采区开采顺序遵循由上至下分台阶开采的顺序。 第三节 开采工艺及开采方法 一、开采工艺的选择 1、开采条件、开采工艺选择的原则 影响选择开采工艺的因素很多，必须根据建设要求，综合分析矿床特征和技术经济条件，确定合理的工艺。 1）矿体条件 矿体埋深浅，覆盖物少，有利于露天山坡开采。 2）矿区自然和经济条件 本区周边居民零星分布，矿区内无居民点，自然气候适宜、人居稀少，适于各种开采设备的选择。 3）矿山开采规模条件 矿山生产规模为2万吨/年，规模较小，应选择生产能力适宜、机械化程度较高的工艺，以加大开采强度，适应开采规模的需要。 2、开发利用方案的开采工艺 先清除采场植被、浮土，而后挖掘开段沟（单侧沟）并形成工作平台，边坡高度为10m。 开采工艺包括穿孔－爆破中深孔爆破－台阶清理－装载－运输。 二、开采方法 采用露天开采方式，公路汽车开拓运输方案。矿山生产主要是爆破排渣后通过挖掘机、自卸车、装载机清理出作业面，采用分离、装载、清理等作业进行多样化生产。 1、开采参数 安全平台宽度≥6m； 清扫平台宽度≥10m； 工作台阶高度10m； 台阶坡面角60； 最终边坡角≤49。 2、台阶水平 采场共分为8级台阶，从上向下分别为1280m、1270m、1260m、1210m和1200m水平。 三、穿孔爆破方法 1、穿孔作业 根据安全部门统一要求，该矿围岩采用中深孔爆破。根据该矿生产规模需要，设计选采用KQ-100型潜孔钻机穿孔，孔径Φ80～100mm左右，凿岩深度10～12m，炮孔排距一般为2.5m左右。 2、爆破作业 爆破器材选择矿用铵油炸药，起爆采用导爆管微差起爆。 爆破警戒线以采场边界划定300m。 穿爆作业具体参数，如炮眼数量、深度、角度、排列方式、装药量、装药方式、炮泥填塞方式、起爆方式等等，均在“爆破设计”或“爆破说明书”中具体计算设定。 3、台阶边坡清理 这是一项重要且不容易忽视的工作。随着每轮爆破后边坡原有的的稳定性都会受到破坏，存在一个由稳定向不稳定，再向逐渐稳定过渡的过程，这个稳定过渡过程的最初阶段正处于爆破后的装载运输阶段。 由于中深孔爆破边坡台阶高，爆堆相对较高，边坡清理工作必须贯穿于爆破后至装载完毕的全过程。即爆破后首先清除爆堆以上边坡的松动悬浮的岩矿石，随着装载作业进行，由上向下逐段清理。 台阶边坡清理工作要坚持从上向下、先清理后作业的原则。维持采场生产安全。 第四节 采、装、运设备选型 一、凿岩设备 选用KQ-100潜孔钻机（工作气压0.5-0.7Mpa，耗气量为6.0m3/min）风动湿式凿岩，矿山需要1台用于采矿和剥离凿岩，另备用1台，共需KQ-100潜孔钻机2台。 另外配2台YT-24凿岩机（工作气压0.5Mpa，耗气量为2.8m3/min），用于修路和二次破碎凿岩，台班效率24 m3/台班。 表5-1 KQ-100型潜孔钻机技术参数表 名称 型号 钻孔直径 mm 钻孔深度 m 一次推进 长度m 转速 r/min 工作气压 Mpa 参数 KQ-100 90-105 20 1000 0-70 0.5-0.7 名称 耗气量 立方米/分 最大推进度 N 最大提升力 N 主机重量 KG 液压泵站 KG 配套动力 kw 参数 3.5-7.2 4500 15000 2405 261 7.5 二、采装设备 选用装载机（临工50）1台，斗容3m3、载重量5t，用于装载、铲掘和平整、清理场地等。 装载机台班生产能力A计算 A 259.2 m3/台班 式中 K1满斗系数，取0.9；V铲斗容积，为3m3；T每班实际工作时间，取8h；t周装、运、卸一铲斗所需时间和辅助时间，5min。 所需装载机台数N K2Q/A≈0.4台，取1台。 式中Q每班装卸量，取80 m3；K2不均衡系数，取1.1。 三、采场运输设备 由于矿山日生产能力为80吨，年生产2万吨，矿山年生产天数250天，同时年平均运出废石1万吨，日运出废石40吨，则每天运输矿岩总量约120吨。设计采用10t东风载重汽车运输，共需汽车2辆。 采场生产的矿岩分别运至堆矿场和排土场。 汽车台班生产能力A计算A410吨/台班 式中G汽车载重量，取10t； T每班工作时间，取8h； K1汽车载重量利用系数，取0.95； K2汽车工日利用系数，取0.90； t周汽车周转一次所需时间，min； t周 t装 t运 t卸 t调 t停 3311210min 需要汽车台数N为 N≈1.5辆，取2辆； 式中K3运输不均衡系数，取1.1； Q每班运量，取120吨； β矿岩平均比重，取2.626t/m3； γ松散系数，取1.3； A汽车台班生产能力（见上）； K4汽车出车率，取0.75； 四、压气设备 压气设备选择矿山每班用气量为2台KQ-100潜孔钻机和2台YT-24凿岩机，总的耗气量Q为 QK漏K磨K海拔n1q1n