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宜都市红花套镇大溪桥采石场矿产资源开发利用方案 前 言 一、项目建设背景 宜都市红花套镇大溪桥采石场建筑石料用灰岩矿(以下简称大溪桥采石场)矿区位于湖北省宜都市红花套镇大溪村,行政区划属宜都市红花套镇管辖。 该矿成立于2001年,为私营企业,主要从事建筑用料石灰石开采及销售。并于同年取得采矿许可证,设计生产规模为2万吨/年,后于2009年12月重新换发新的采矿许可证,换发新证后的生产规模为10万吨/年。 2011年7月,宜昌市矿业技术协会受宜都市红花套镇大溪桥采石场的委托,编制了湖北省宜都市红花套镇大溪桥采石场开发利用方案,宜都市国土资源局以“都市国土资变字[2011]002号”文批复予以审批确认。 根据湖北省人民政府办公厅“关于转发省安监局等部门湖北省金属非金属矿山整顿关闭实施方案的通知(鄂政办函[2013]23号)”、宜昌市人民政府办公室“关于印发宜昌市金属非金属矿山整顿关闭实施方案(宜府办文[2013]25号)”等文件的要求,结合湖北省国土资源厅“关于印发宜都市石灰岩、水泥配料用页岩、水泥配料用砂岩、高岭土矿矿业权设置方案审查意见的函(鄂土资函[2014]1605号)”(以下简称矿业权设置批复文件),大溪桥采石场属保留矿山,其矿区范围发生变化,生产能力拟由10万吨/年扩大为30万吨/年。该项目属改扩建类型,目前正在筹备建设之中。 二、编制目的 依据矿业权设置批复文件,大溪桥采石场属有宜都市保留矿山,矿区范围未发生变化,但生产规模拟由10万吨/年扩建为30万吨/年。根据矿产资源法矿产储量登记统计管理暂行办法等法律法规的要求,为依法办矿、合理开发矿业权设置范围内的矿产资源, 并根据国务院关于第一批清理规范89项国务院部门行政审批中介服务事项的决定(国发〔2015〕58号)等文件精神,宜都市红花套镇大溪桥采石场自行组织相关技术人员编制该项目的矿产资源开发利用方案。 三、项目主要特征 根据宜昌市国土资源局“宜市国土资储备字[2015]10号”文关于<湖北省宜都市红花套镇大溪桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告(截至2014年12月底)>矿产资源储量评审备案证明以及恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司提交的宜都市红花套镇大溪桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告,截至2014年12月底,大溪桥采石场矿区累计查明建筑石料用灰岩矿资源储量(111b122b)6649千吨,其中证内开采消耗控制的经济基础储量(111b)728千吨,证内保有控制的经济基础储量(122b)1026千吨。 参照当地同类矿山实际开采情况,设计矿山开采回采率取95;设计损失率4.97。 矿山主要技术指标如下 1、矿山设计生产规模30万吨/年; 2、矿山服务年限3.1年; 3、矿床开采方式露天开采; 4、矿床开拓方案公路运输开拓; 5、开采工艺采用间断开采工艺,即单斗汽车间断工艺; 6、开采方法水平台阶法; 7、产品方案原矿石直接销售。 第一章 概 述 第一节 矿山基本情况 一、建设单位概况 大溪桥采石场成立于2001年,为民营企业,主要从事建筑石料用灰岩开采及销售,其生产规模现为10万吨/年。根据相关文件精神,该矿拟扩大规模为30万吨/年。 经多年的开采和经营,该矿资产和财务状况良好。目前建筑石料用灰岩市场行情良好,该矿已筹集到足够的资金以用于矿山改扩建项目的建设。 矿山原为台阶式露天开采,公路开拓汽车运输,开采方法自上而下台阶式开采。回采工艺采用潜孔钻穿孔爆破落矿,机械装载,汽车运输。 矿山目前的开采台阶90m,根据实地测量,测得该矿区采空区长度100米,宽80米,最大采深约40米。 矿山工业场地外已建有一综合办公楼、配电室。 矿区范围拐点坐标见表1.1-1。 表1.1-1 采矿权范围拐点坐标 (西安1980年坐标系) 矿区范围拐点坐标 (西安1980年坐标系) 拐点号 X Y 拐点号 X Y 1 3375900.00 37531710.00 2 3375900.00 37531880.00 3 3375775.00 37531879.598 4 3375775.00 37531710.00 二、矿区位置及自然经济概况 (一)交通位置 宜都市红花套镇大溪桥采石场,位于湖北省宜都市红花套镇大溪村境内,属红花套镇管辖。 矿区地理坐标为东经11119′47″~11119′54″,北纬3030′06″~3030′10″。面积0.0425㎞。矿区有专用公路与318国道相接,由采场向东南38公里到枝城与焦柳铁路、枝城港相接,有采场向北20公里至宜昌可与宜万铁路、宜昌港相接,水陆交通十分方便。(详见图1.1-1 交通位置图)。 图1.1-1 矿区交通位置图 (二)自然经济地理概况 1、自然地理 矿区属低山丘陵地貌,总的地貌特征是东南高,西北低,坡角1540左右。 区内最高海拔标高130m,最低85m,相对高差45m。 第四系覆盖层0-0.8m,部分基岩出露情况良好。 矿区属亚热带湿润季风气候,冬冷夏热,四季分明。据宜都市气象站多年观测资料统计区内极端最高气温42℃,极端最低气温-5℃,年平均气温16.4℃。年平均降雨量1200mm,每年雨季集中在5-8月, 占年降雨量的54-78,12月~翌年3月为枯雨期,并伴有间歇性冰冻或积雪。年平均风速2.1~2.5m/s,季风向为东南。 矿区地表水体较发育。地表水多是小型堰塘,西北部为高坝洲水库,主要靠大气降水补给。高坝洲水库校核后的最高洪水位为82.9m。农村饮用水主要由农村供水管网供给。 根据国家地震局2001年版中国地震动参数区划图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度及以上县、市的通知”,矿区地震基本烈度为VI度,设计地震分组为第一组,设计地震动峰值加速度分区为0.05g。 2、经济概况 矿区及周边以农业为主,主要种植水稻、玉米、柑橘、茶叶等。工业为建筑石料采石场等开采企业。矿区及周边经济较发达。 三、外部建设条件 1、交通 矿区北部、西部及西南部边界外的矿区公路与318国道直连,最远处距离仅1.2km。交通十分方便。 2、供水 矿区生产生活供水水源主要引自本村自来水,然后引入蓄水池,其水质符合生产生活用水的标准。 3、供电 矿山外接电源引自红花套镇35kv变电站,经矿用变压器变电为低压400v供电。 4、通信 矿山通信直接采用移动通信,利用移动、联通通信网络,用手机直接与各部门联系工作。 第二节 编制依据 一、法律法规和规范规程 1、中华人民共和国安全生产法2014年12月1日实施; 2、中华人民共和国矿山安全法(1993年5月1日实施); 3、中华人民共和国环境保护法(2015年1月1日实施); 4、中华人民共和国矿山安全法实施条例1996年10月11日实施; 5、企业安全生产费用提取和使用管理办法(财政部、安监总局“财企[2012]16号”); 6、中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例(2006年9月1日实施); 7、湖北省金属非金属矿山整顿关闭实施方案(鄂政办函〔2013〕23号); 8、宜昌市金属非金属矿山整顿关闭实施方案(宜府办文[2013]25号); 9、金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006); 10、爆破安全规程(GB6722-2014); 11、金属非金属矿山排土场安全生产规则(AQ2005-2005); 12、爆炸危险场所安全规定(劳部发[1995]56号); 13、建筑设计防火规范(GB50016-2006); 14、工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010); 15、建筑物防雷设计规范(GB500572010); 16、矿山电力设计规范(GB500702009); 17、厂矿道路设计规范(GBJ22); 18、有色金属排土场设计规范(GB504212007); 19、国家安全监管总局关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录(第一批)的通知(安监总管一[2013]101号); 20、国家安全监管总局关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录(第二批)的通知(安监总管一[2015]13号); 21、小型露天采石场安全管理与监督检查规定(国家安全生产监督管理总局令第39号) 22、金属非金属矿山建设项目安全设施目录(试行)(国家安全生产监督管理总局令第75号 2015年7月1日起施行)。 23、省人民政府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,2015年7月22日起施行); 24、市国土资源局关于加强采石场管理的通知(宜土资发[2014]52号); 25、市人民政府办公室关于印发<宜都市金属非金属矿山安全生产攻坚克难工作方案>的通知(都政办发[2014]35号; 26、宜都市人民政府关于审核批准<宜都市采石场专项整治工作实施方案>的请示(都政文[2015]10号)。 二、各项建设文件 1、采矿权人委托书; 2、湖北省国土资源厅省国土资源厅关于印发宜都市石灰岩、水泥配料用页岩、水泥配料用砂岩、高岭土矿矿业权设置方案审查意见的函(鄂土资函[2014]1605号)。 三、地质依据及开采条件 1、宜都市红花套镇大溪桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告(截至2014年12月底)(恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司2015年3月编制); 2、湖北省国土资源厅矿产资源储量评审中心“鄂矿评函[2015]14号”关于<湖北省宜都市红花套镇大溪桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告(截至2014年12月底)>评审意见的函(2015年8月4日); 3、宜昌市国土资源局“宜市国土资储备字[2015]10号”市国土资源局关于<湖北省宜都市红花套镇大溪桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告(截至2014年12月底)>矿产资源储量评审备案证明(2015年8月12日); 4、宜都市红花套镇大溪桥采石场建筑石料用灰岩矿总平面图、采场现状图、主要设备清单。 矿山总平面图、采场现状图见附图 矿山主要设备清单见表1.1-1 表1.1-1 矿山在用设备清单 序号 名称 型号规格 台数(台) 备注 1 潜孔钻机 开山牌KG910B 1 履带式,无吸尘装置 2 挖掘机 沃尔沃210B 2 1.1m3 3 空压机 LGCY12/10螺杆式 1 93kw/12㎥ 第三节 问题与建议 1、宜都市红花套镇大溪桥采石场建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告(截至2014年12月底部分文字叙述不规范。 2、本方案仅对开采部分进行可行性研究,矿山在开采过程中有一部分的第四系覆盖层及夹层中的废石、废土排放,矿山在建设过程中应考虑综合利用,并要加强对排土场的管理,该矿山对开采出的矿碴、坡积物要妥善堆置,排土场应砌筑挡墙,以免造成泥石流。 3、该矿山为扩建矿山,采矿权范围内原已开采的区域部分堆积有废石土,矿山在进行扩能改造建设阶段须将其拖运至排土场内堆放。 第二章 矿产品需求现状和预测 一、矿产品需求分析 该矿主要产品为建筑石料用灰岩。 建筑石料用灰岩主要用于工程建筑、道路施工等。随着当地经济的不断发展,各种基本建设正如火如荼地进行、本地乡村公路等基础设施的建设也正提速加快,周边建筑和水泥市场对建筑石料用灰岩等矿产资源的需求量不断上升。 宜都市是历史上供应荆沙地区建筑石料的主要资源地,去年以来,随着长江下游禁采,武汉、江苏、上海等地需求大增,因宜都市地处长江黄金水道,水陆运输便捷,宜都市建筑石料市场销售量剧增。 预测宜都本市建筑石料需求量为500万吨/年,周边市区约为500万吨/年,荆沙、武汉及华东等地来本市采购每年约为2000万吨以上,市场前景广阔。 二、产品价格分析 宜都境内的建筑石料用灰岩原矿价格一般为18元/吨左右,经破碎加工成各种规格的建筑用石料后,产品价值提升空间较大,加工后的各种规格的石料平均价格可达到25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 根据批准的宜都市矿业权设置方案,宜都市红花套镇共设置5家采石场,均位于红花套镇大溪村附近或周边,分别为湖北香溪化工有限公司邓家冲采石场、宜都市红花套镇鄢家坨采石场、宜都市红花套镇大溪采石场、宜都市红花套镇和平采石场、宜都市红花套镇大溪桥采石场。 根据湖北省人民政府办公厅“关于转发省安监局等部门湖北省金属非金属矿山整顿关闭实施方案的通知(鄂政办函[2013]23号)”、宜昌市人民政府办公室“关于印发宜昌市金属非金属矿山整顿关闭实施方案(宜府办文[2013]25号)”等文件的要求,结合湖北省国土资源厅批复的宜都市矿业权设置批复文件,上述五家采石场现正在进行30-30万吨/年的扩能改造前期工作。 二、本项目与矿区总体开发的关系 大溪桥采石场是宜都市根据宜都市矿业权设置方案而保留下来的露天矿山之一,位于宜都市红花套镇大溪村。 该矿山东北部为和平采石场,西北部为大溪采石场,直距分别为1100m和840m,与大溪采石场之间相隔于高坝洲水库(尾库)。本矿区附近500m内无其他采矿权人设置(见图3.1.1)。 本项目开发利用方案设计与矿区总体开发协调一致,设计范围是省国土资源厅批复的矿区范围。 大溪桥 和平 大溪 图3.1.1 大溪桥矿山周边关系图 第二节 矿区资源概况 一、矿区地质及构造特征 1、地层 宜都市红花套镇大溪桥采石场出露地层主要有第四系(Q)、奥陶系下统大湾组(O1d);奥陶系下统红花园组(O1h);奥陶系下统分乡组(O1f)。志留系下统龙马溪群(S1l)。 地层由老到新如下 ①第四系(Q) 由粘性土及石灰岩碎屑块构成的残破积层,分布不均,结构较松散,厚度0.3-0.8m。一般厚度0.5米。 ②奥陶系下统大湾组(O1d) 下部为灰、灰绿色薄至中厚层状泥质瘤状生物灰岩夹黄绿、灰绿色泥岩;中部为紫红、暗红色生屑灰岩、泥灰岩;上部为灰、灰绿色薄至中厚层状泥质瘤状生物灰岩夹泥岩。 ③奥陶系下统红花园组(O1h)灰、深灰色中至厚层状夹薄层微至粗晶灰岩、生物碎屑灰岩组成,常含燧石结核和透镜体,下部偶夹灰岩,含丰富的头足类、海绵骨针及三叶虫、腕足类化石。 ④奥陶系下统分乡组(O1f)底部为生屑灰岩、灰岩,含三叶虫、腕足类等,下部为白云岩;中部为含燧石石灰岩、鲕状灰岩、生屑灰岩,含三叶虫;上部为生屑灰岩夹黄绿色页岩,含三叶虫、腕足类等。 ⑤志留系下统龙马溪群(S1l)黑色页岩、碳质页岩、硅质岩、碳质硅质页岩、夹泥灰岩或硅质灰岩透镜体,含三叶虫、腕足类化石。在区域上往往被分化呈淡红色至褐紫色、紫灰色。 2、构造 在大地构造上本区位于新华夏系第三隆起带与新华夏系第三沉降带之交接部位。从区域构造看,本区位于长阳东西向构造带与宜昌单斜交接处附近。 红花套镇大溪桥采石场位于天羊坪断层附近,该断层位于矿区以北,受其影响,地层倒转,地层倾向南或偏西,产状介于180-210,倾角一般在3543之间。 采场位于一宽缓的谷地中,但采场的主体部分仍在一逆向坡内。采场地形西低东高。 该区域有有两组裂隙较为发育,产状为270∠80,306∠70,两组裂隙中均有方解石脉充填。但与本矿区距离远,对本矿区无任何影响。除此之外,未发现其它构造。 矿区构造属简单类型。 二、矿床(体)地质特征 1、矿床(体)特征 宜都市红花套镇大溪桥建筑石料用灰岩矿赋存于奥陶下统分乡组O1f、红花园组O1h地层中,层位稳定,属沉积型矿床。 矿体产状与地层的产状一致,呈中厚层-厚层块状产出。工业矿体东西长339m,南北宽192m,最大厚度81m。 工业矿体多裸露地表,第四系残坡积层厚度薄,剥离量小,易剥离,适合露天开采。 工业矿体上覆第四系残积层厚度很薄,基岩裸露于地表,剥离量很小,对开采不会造成影响。 2、矿石特征 (1)矿石的组成及特征 矿石物质组成矿石的成分比较简单,主要为方解石,其次为白云岩,局部裂纹中矿石中见方解石细纹充填。 矿石矿物成分主要矿物为方解石(CaCO3)含量9095,化学成份CaO52.68、MgO0.66% 矿石结构构造 石灰岩矿石主要由方解石组成,矿石呈灰-深灰色,致密结构及隐晶结构,块状构造,局部裂纹中见方解石细纹充填。 (2)矿石质量 矿区矿石为中厚层状隐晶及致密结构的石灰岩、白云质灰岩、白云岩,矿石呈块状构造,节理裂隙不发育,矿石均为硬质岩类,根据5个物理、力学测试资料统计,矿石单轴抗压强度最大值为94.6Mpa,最小值为71.2MPa,平均值79.5Mpa,压碎值试验最大值为9.7%,最小值为9.3%,平均值9.5%。 矿石成分单一,无其它共伴生有益组分。矿石中有害组分均不超标。 3、矿体围岩及夹石 (1)矿体顶底板 工业矿体属奥陶系下统红花园组(O1h),奥陶系下统分乡组(O1f)整体稳定性较好的坚硬厚层状白云岩、白云质灰岩为主。 矿体顶部由砾石、砂质泥土、泥灰岩等组成残积物、坡积层,厚度0~0.8m。矿体底部为浅灰色,风化面呈黑色,以厚层块状白云质灰岩、灰岩为主,夹鲕状灰岩、砂质灰岩、白云质页岩。 综上述,资源储量圈定范围内地表土分布范围有限,只要今后开采时对地表土集中剥离,地表土对矿石质量的影响甚微。 (2)夹石 矿体中普遍见肉红色含铁质泥灰岩,其次为溶洞裂隙充填黄土,也直接影响矿石质量。根据现场调查统计和矿山开采利用情况,溶洞占矿体总量的3左右,因此,矿体岩溶率为3。 (3)覆盖层 工业矿体上覆第四系残积层厚度很薄,基岩裸露于地表,剥离量很小,采区内其厚度仅0.3-0.8米,平均0.5米。 覆盖层较薄,易开采。 三、矿石加工选矿性能 在宜都市境内建筑用石灰岩矿分布较为广泛,矿石以碳酸盐岩为主,化学成分以CaO、MgO为主。矿体分布范围较广。 该矿区矿石成分较好,抗压强度较高,且覆盖层较薄,大部分矿体直接裸露地面,有利于露天开采。 本矿床属开采多年的老矿山。根据矿山开采现状通过观察分析统计,在爆破后,矿石块径>50cm的块体约占10;块径5020cm的约占4050,块径520cm的约占20,块径<5cm的碎石料约占1020。 为追求企业效益最大化,矿山可对生产的矿石进行破碎加工。矿石由汽车运输至破碎车间,通过机选及筛分,分别提供毛石、碎石及砂等建筑原料后,再进行销售。 矿石加工工艺流程生产的矿石经汽车运输,送到矿石破碎生产线。大块的矿石经料仓由振动给料机均匀地送进颚式破碎机(粗破)进行粗碎;粗碎后的矿石经过皮带输送机,送到反击式破碎机进行二次破碎,经过破碎的原矿由振动筛进行筛分。 主要加工设备该矿目前未进行矿石加工,只对生产出来的原矿就地销售。 四、矿床开采技术条件 1、水文地质条件 (1)地形地貌、水文气象特征 矿区属低山丘陵地貌,总的地貌特征是东南高,西北低,坡角15-40左右。区内最高海拔标高180.1m,最低85m,相对高差95m。 本区属于亚热带湿润季风气候区,四季气候变化明显,冬季寒冷,最低气温可达零下6℃,夏季酷热,极端最高气温达40℃,年平均气温16.4℃。该区雨水多集中于4-9月份,占年降雨量的54-78,雨量充沛,年平均降雨量1100mm,有暴雨发生。12月~翌年3月为枯雨期,并伴有间歇性冰冻或积雪。年平均风速2.1~2.5m/s,季风向为东南。 大气降水主要以地表迳流,由南向北往下汇于矿山沟谷中,大气降水少量的渗入到地下,形成地下水。 矿区地表水体较发育。地表水多是小型堰塘,西北部为高坝洲水库,主要靠大气降水补给。农村饮用水主要由农村供水管网供给。 区内水系较发育,大气降水主要为地表迳流,形成由东向西往下汇于矿山沟谷中,流入库区内;大气降水少量的渗入到地下,形成地下水。工业矿体均位于当地侵蚀基准面以上。 (2)含水层与隔水层 矿区内,分布地层自上而下、由新至老主要有第四系(Q)、奥陶系下统大湾组(O1d),奥陶系下统红花园组(O1h),奥陶系下统分乡组(O1f),志留系下统龙马溪群(S1l)。根据本次核实期间现场调查结果,结合区域水文地质资料类比,区内各地层的物质组成、性质及水文地质特征分述如下 ①、第四系(Q)孔隙水 零星分布于沟谷及缓坡地带,厚度0~0.8m。由残坡积成因的含碎石粉质粘土构成为主,黄褐色。本层透水性弱~中等,总体以不含水为主,局部地段弱含上层滞水。 ②、奥陶系下统大湾组(O1d),奥陶系下统红花园组(O1h),奥陶系下统分乡组(O1f)碳酸盐岩溶洞裂隙含水层 灰色深灰色厚层状灰岩、白云岩及白云质灰岩,厚度约100m,岩溶、裂隙不发育,为弱富水性。 志留系下统龙马溪群(s1l) 黑色页岩、碳质页岩、硅质岩、碳质硅质页岩、夹泥灰岩或硅质灰岩透镜体,为隔水层。 (3)地下水补给、迳流、排泄条件 ①、地下水的补给、径流与排泄条件 本矿区石灰岩矿体呈厚层状(倾角30~45)赋存于奥陶系下统分乡组(O1f)和奥陶系下统红花园组(O1h)的碳酸盐岩层中。矿区内有1个具工业价值的石灰岩矿体,矿床分布标高180~85m,均位于当地最低侵蚀基准面以上,地形有利于矿床地下水的自然排放。 矿区内无常流性地表水系,矿床地下水充水来源主要依靠大气降水补给。受地形地貌、地质构造、矿床赋存条件及当地水文网等因素制约,地下水在接受大气降水补给后,一部分通过岩溶导水通道向区域最低侵蚀基准面排泄,余者以分散流或谷底排泄的方式,分别补给最近的沟谷。 ②、地下水与地表水之间的关系 本矿山地下水的补给、径流和排泄均主要局限于所处的水文地质单元区内,具有地下水的径流途径短、补给区与排泄区毗邻,以及以地下水补给地表水为主的特征。 (4)采场水文地质特征 本矿区主要为露天剥离采矿。目前区内共有露天采矿场1处矿体以扩帮及分台阶由上而下进行露天采矿。开采台阶高度为15m,台阶坡面角70,设计采场最终边坡角为60。露采场均以坑底自流的方式排放矿坑水。 鉴于区内矿床地下水以静储量为主,且补给来源仅主要为大气降水,因此地下水对本矿山的矿石开采无太大影响。矿山在多年的生产活动中,从未发生过因水患导致影响矿床开采的事件发生,排水量亦无大的变化。 ①矿床充水因素与特点 区内工业石灰岩矿体均位于当地最低侵蚀基准面以上,矿床地下水主要补给来源为大气降水。根据矿床赋存条件及地下水特征,结合本次核实期间的调查、访问结果,本矿山开采工业石灰岩矿层的充水因素与充水特点主要为 ⅰ、奥陶系下统红花园组(O1h),奥陶系下统分乡组(O1f)岩溶、裂隙不发育,为弱富水性含水层。属本矿区工业石灰岩矿床的直接充水层。 ⅱ、矿山生产初期,矿坑水主要为顶部直接进水补给,以滴水、淋水的形式进入各采矿场内,涌水点流量多在0.1~0.2 L/s之间。矿山生产中、后期,由于岩溶水静储量的逐渐减少甚至疏干,矿坑充水来源则主要为底部岩溶水。由于底部含水层涌水量多是下渗,且流量有限,因此对矿坑充水基本不构成影响。 ⅲ、矿坑涌水量受降雨量的多寡而随之变化,具有动态变化大、以静储量为主及易于疏干的特点。 综上所述,本矿山属水文地质条件为简单的以大气降水充水为主的矿床。 ②矿坑涌水量预测 预测计算条件与方法 如前所述,矿区内进入露天采矿场的涌水量在一般情况下包括静储量与动储量(径流量)两部份的水量总和。 根据矿区水文地质条件、矿床赋存条件及以目前露采场为单元的实际排水情况综合来看,未来露采场开挖深度内的地层总体上仍以透水、局部含岩溶水为主,而揭露具恒流性地下涌水点的可能性不大。由此类比预测,未来进入露采场的水量亦主要由以采矿场为单元接受大气降水的补给量构成,次为坡面径流,即露采场内目前的自排水量基本可代表未来采坑的排水情况,为一般正常日自排水量10~20m3/d,正常最大排水量20~40m3/d。 矿区最大汇水面积在1/2000地形图上圈出地表分水岭,采用微机圈定最大汇水面积。结果如下 矿区最大集水面积最终露采采坑承雨面积。根据矿区地形等高线和分水岭划定矿区积水范围,确定采场承雨面积72437m2。 日最大及正常降水量据“宜都气候条件”资料,宜都市历史单日最大降雨量为183.9mm,雨季日平均降雨量为4.8mm。 计算公式Q=FA(矿坑直接流入) 式中Q涌水量(立方米); F汇水面积(平方米);A降水量(米) 估算结果如下最终矿坑直接接受大气降水补给量矿坑汇水范围内最终的流入量。 正 常714370.0048=347.597m3/d 日最大714370.1839=13321.164m3/d 鉴于矿山方面缺少有效的排水观测记录,故在一定程度上影响本次预测计算结果的精确程度,因此上述结果仍均属初步概算,尚需在建立健全矿山开采全过程的排水观测资料基础上,予以进一步修正和完善。 综上所述,本矿区水文地质类型属简单类型。 2、工程地质条件 根据试采点样品测试矿区矿石单轴抗压强度最大值为94.6Mpa,最小值为71.2MPa,平均值79.5Mpa,压碎值试验最大值为9.7%,最小值为9.3%,平均值9.5%。抗剪强度最大值为11.7Mpa,最小值为8.3Mpa,平均值9.9Mpa。 矿区内,根据岩矿石的物理力学性质、岩性与结构及工程地质性能不同或差异,结合相邻同类型矿区(段)岩矿石物理力学资料类比,可划分为以下2个工程地质岩组 (1) 结构松散工程地质岩组 结构松散的粘性土夹碎石岩组代表地层为第四系(Q)土层。该岩组分布不连续,均匀性差,结构松散~稍密,产生的工程地质问题主要是局部的边坡坍塌(滑),对矿床开采的影响不大。 (2) 厚层~块状坚硬的碳酸盐岩为主岩组 包括奥陶系下统大湾组(O1d),奥陶系下统红花园组(O1h),奥陶系下统分乡组(O1f)。该岩组主要由灰岩、白云岩和白云质灰岩组成,岩溶和裂隙不发育,在严格按照设计采矿和控制边坡角的情况下,不会对本矿床的开采构成太大影响。 本矿山工业石灰岩矿的开发主要为露天开采。按剥离物岩石强度划分,矿层属于平均抗压强度79.5Mpa的坚硬类岩石(第一类);矿体覆盖层为松散~散体结构的第四系坡积、残积物组成。 本矿区内未见危岩体及滑坡带,矿体围岩岩性单一,力学强度高,结构面基本不发育,采场边坡稳定,开采标高180~100m,规范开采一般不会存在滑坡、岩崩等灾害,但相对裂隙发育地带要注意监测,必要时需加强防护。 露天采场边坡稳定性分析 影响露天采场边坡稳定性的主要因素如下 (1)节理裂隙 经对矿区统计的构造节理进行等密图分析表明,该区域有两组裂隙较为发育,产状为270∠80,306∠70。两组裂隙中均有方解石脉充填。但与本矿区距离远,对本矿区无任何影响。除此之外,未发现其它构造。 (2)层面 层面间距多大于0.5米,矿体产状较缓,层间结合力相对较好,岩层层理与地形构造成反向坡,目前山体处于稳定状态,在开采及开采终了,在设计终了边坡角的控制下,采场失稳的可能性较小。 (3)露天边坡稳定性分析评价 矿区采场为多棱向坡,北东顺向,西南为逆向坡,最终边坡角60。本次核实主要根据地质剖面图为依据,分别在工程地质平面图上标注。主要对构造节理、边坡主要结构面对边坡稳定性的影响进行逐个分析,结果表明各个边坡为基本稳定。 另外,水文地质条件也是影响边坡稳定性的因素之一。当开采到一定规模后,加上降水的影响,特别是近地表容易分离滑动,使边坡变形,岩块脱落呈小片滑落,从而影响安全生产。 区内断裂构造不发育,本次对露采场的现场调查未发现断裂构造带。 综上所述,区内工程地质条件属中等类型。 3、环境地质条件 (1)矿区环境地质现状及主要环境地质问题的分布 矿山一带植被发育、覆盖率高(约80)且保存较好,周边无大的工业污染源,亦未受到大的采矿活动和人类工程活动影响。矿区自然环境较好。 矿山剥离物以第四系土、亚砂土及腐质土为主,无有毒有害物质,对环境不会构成化学污染。开采为一次性全部剥离,矿山剥离量不大,少量废石可用于矿山建筑及筑路,因此矿渣及覆土不会对矿山周围环境造成较大破坏,汇水面积较小,不具备形成泥石流的条件。 矿床属沉积型矿床,目前还未发现对人体有害的超标微量元素和放射性元素,矿山的生态环境条件较好,生产活动不会使有害元素聚集,对周围生态环境破坏作用较小。 本次勘查取勘查区水样2处,并对11个项目进行化验分析,未发现对人体有害的超标准微量元素和放射性元素;矿山在今后开采过程中应对水质及径流进行动态监测,保护水源。 矿山开采终止后,地形形成一个长约431米,宽约331米,最大采高80米,最终边坡角60的台阶状边坡,经采取监管与治理措施,危害社会的可能性较小。 (2) 矿区环境地质预测评价 矿床开采可能引起的自然地质灾害 水土流失矿区水土流失是由于人为扰动地表或堆置固体废弃物而造成的水土资源的破坏和损失,是以人类活动为外营力而产生的一种特殊的水土流失类型。本矿区为山坡露天矿,露天采场在开采过程中剥离原地表植被和表层岩土,使地貌丧失生物生产力,呈岩石裸露、砂砾遍布的景观。由于开采后矿区地表几乎无任何植被覆盖,每逢降雨,很快形成径流,造成水土流失。因此在今后矿山开采过程中,为防治水土流失,应做好拦渣、护坡、截排水等防护工程,并在适宜地段覆土种草植树。 塌陷矿区岩溶发育较弱,故矿山开采时不可能出现大的塌陷区,但在少量岩溶分布地段可能发生局部塌陷。因此在今后矿山开采过程中应加大生产勘探和物探工作,准确把握岩溶的具体位置,认真核查,以避免重型开采设备进入塌陷区,造成安全事故。 滑坡本矿床为海相沉积层状,大多数岩(矿)层完整性较好,属坚硬岩石,基本不易产生滑坡。但北部边坡坡高在130米,开采掌子面形成后,长期暴露和在水的作用下受到程度不同的震动或冲击均有可能导致滑坡事故的发生。因此在矿山开采过程中尤其是雨后应多观察边坡稳定性,发现疑点及时采取防治措施。 泥石流泥石流一般发生在废石场,本矿废石主要用于修建矿山公路及加工成碎石外运,废石场主要是第四系覆盖及夹层,因此产生泥石流的可能性较大。 矿床开采对环境的影响 矿山在剥离、穿孔、爆破、采装、运输及破碎过程中,将产生废石(土)、粉尘、废气及爆破震动等,对矿山及其附近的生态环境有一定影响,简述如下 废石(土)矿山开采过程中将产生一定的废石(土),废石(土)堆弃需要采取一定措施,矿山设计规划时可在矿区北部地形坡度小的地段预设废石(土)堆放场,并砌筑挡土墙,形成稳定的碴土场,以防雨季出现小型泥石流,对下游农田、堰塘等造成一定影响,建议将废石作为建筑石料综合利用。 粉尘矿山采用露天开采,在凿岩穿孔、爆破及运输等过程中都会产生粉尘,因此对矿区及附近地区环境有一定影响。因此,矿山开采时应配备洒水车定时洒水等防尘措施。 废气矿山爆破时产生的废气主要有CO2、CO、H2O、NO、O2、N2等,这些废气因爆破面较高而迅速扩散。由于矿山地势高且开阔,爆破废气对矿山附近地区环境影响甚微。 爆破震动爆破产生的震动对矿区周围一定范围内会造成危害。因此,今后矿山开采时应采取限制用药量等措施,以降低震动及飞石造成的危害。 矿区开采范围内局部分布少量松树林,其余地段以灌木为主。今后矿山开采时对上述均会产生不良影响。因此,应与当地有关部门协商予以妥善解决。 (3)主要环境地质预测及防治建议 根据矿区环境地质问题现状和未来采矿活动可能对环境产生一定的影响,主要表现在对地形地貌的破坏,对生态环境的影响,以及引发、加剧的环境地质问题。从目前拟扩大的规模来看,本着“以防为主、防治结合、经济合理、科学可行”的基本原则,提出以下防治对策及建议 ①、露天采矿过程中应严格按开采设计控制边坡角度和保留足够的边坡矿柱,并及时清理边坡上方的孤石、危石,防止岩块滑移、崩塌事故的发生。 ②、应严格按照有资质单位编制的爆破作业说明书要求布置爆破孔及单孔炸药量,以尽可能地减少爆破震动对边坡岩体稳定性的影响。 ③、矿山开采过程中应定人定期观(监)测开采范围一带岩体的位移和变形,特别是高、陡的边坡地段;遇大、暴雨期则应进行加密观(监)测。在发现不良地质现象时应及时上报有关单位和采取有效的防治措施,尽可能地避免致灾事故的发生。 ④、露采场内积水应及时进行抽、排,并应配置相应的抽、排水应急设备。采矿场工作面周围应设置截、排水沟,以减少雨(雪)水对采坑壁裂隙的入渗压力,尽量避免由此而导致产生的岩土体失稳坍塌(滑)和崩塌。 ⑤、矿山在未来采矿活动中产生的废石、碴应尽量用于采空区填充,上部再回填耕植土,以利于今后的矿山土地复垦和生态环境恢复。剩余废碴应选择区内或附近合理凹地集中堆放、管理,并采取相应的防治措施(如修建挡土墙、拦碴坝),预防和减轻堆积弃碴变形而导致产生的地质灾害问题出现。 综上所述,本矿区环境地质条件属中等类型。 4、 其它开采技术条件 本区在大地构造上位于新华夏系第三隆起带与第三沉降带交接部位。在区域构造上处于长阳东西向构造带与宜昌单斜交接部位。由于天阳坪断层的影响,地层层序倒转,地层向南或南西倾斜,靠近断层处岩层倾角很陡,甚至直立,远离断层逐渐变缓。 矿区及邻区晚近期的新构造运动表现为大面积整体间歇性的掀斜式整体上升状态,其运动强度渐趋减弱,地壳处于相对稳定阶段。 根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)对照,该区地震动峰值加速度分区为0.05g,地震基本烈度为Ⅵ度。故地震对本区地质影响甚小。矿区属于稳定区。 五、设计利用矿产资源储量 1、工业指标 ①、矿石质量指标 矿石抗压强度>45MPa; 块度>20cm。 ②、开采技术条件指标 最低可采厚度>10m; 夹石剔除厚度>2m; 开采底盘标高100m; 底盘最小宽度20m; 采场最终边坡角<60; 经济剥采比<0.51(m3/m3); 安全爆破距离300m。 2、矿产资源/储量 依据宜昌市国土资源局“宜市国土资储备字 [2015]10号”关于湖北省宜都市红花套镇大溪桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告(截止2014年12月底)评审备案证明及资源储量核实报告提交结论,截至2014年12月底,宜都市红花套大溪桥矿区累计查明建筑石料用灰岩矿资源储量(111b122b)6649千吨,其中证内开采消耗控制的经济基础储量(111b)728千吨,原证外开采消耗控制的经济基础储量(111b)138千吨,证内保有控制的经济基础储量(122b)1026千吨。 表3-2-1 截至2014年12月底宜都市红花套镇大溪桥采石场矿资源储量汇总表 资源 储量 范围 资源 储量 类型 查明资源储量(矿石量千吨) 备注 累计 消耗 其中 保有 其中 增减 增减 宜都市大溪桥矿区 占用 111b 728 728 509 表中增减变化是与“宜市国土资储核函[2011]15号”文审批的储量进行的对比 122b 1026 1026 -255 小计 1754 728 509 1026 -255 拟占用 111b 138 138 138
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