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湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿 矿产资源开发利用与生态复绿方案 项目单位建始县国土资源局 编写单位湖北省地质局第二地质大队 编制日期二〇一八年三月 目 录 前 言1 第一章 矿山地质环境背景10 第一节 自然地理10 第二节 矿产资源概况11 第三节 开采技术条件13 第二章 矿山开发利用方案18 第一节 矿产品需求现状和预测18 第二节 主要建设方案的确定18 第三节 矿床开采24 第四节 选矿及尾矿设施27 第五节 总图运输及公用辅助设施27 第六节 职业卫生与安全29 第七节 环境保护与土地复垦38 第八节 建设工期与技术经济42 第九节 开发方案简要结论46 第三章 矿山土地复垦47 第一节 土地复垦方向可行性分析47 第二节 土地复垦质量要求与复垦措施57 第三节 土地复垦工程设计及工程量测算60 第四节 土地复垦投资估算63 第五节 土地复垦服务年限与复垦工作计划安排72 第六节 土地复垦效益分析74 第七节 保障措施75 第四章 矿山地质环境恢复治理方案78 第一节 矿山地质环境影响评估78 第二节矿山地质环境保护与恢复治理分区84 第三节 矿山地质环境保护与恢复治理原则、目标和任务85 第四节 矿山地质环境防治工程87 第五节 经费估算及进度安排88 第六节 保障措施与效益分析97 第五章 结论与建议101 附 图 图 号 图 名 比例尺 01 湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿地形地质图 12000 02 湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿资源储量估算图 11000 03 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿典型勘探线剖面图 11000 04 建始县白虎咀矿区矿山地面总体布置图 12000 05 建始县白虎咀矿区矿山工业场地总平面布置图 12000 06 建始县白虎咀矿区矿山基建终了平面图 12000 07 建始县白虎咀矿区矿山开采终了平面图 12000 08 建始县白虎咀矿区矿山开采边界典型剖面图 11000 09 建始县白虎咀矿区矿山采矿方法示意图 11000 10 建始县白虎咀矿区土地利用现状图 110000 11 建始县白虎咀矿区土地利用总体规划图 110000 12 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿土地利用勘测现状图 12000 13 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿土地复垦规划图 12000 14 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿土地损毁预测图 12000 15 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿矿山地质环境现状评估图 12000 16 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿矿山地质环境影响预测评估图 12000 17 建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿矿山地质环境保护与恢复 12000 治理工程部署图 附表目录(附报告内) 1、矿山基本情况表 2、矿山综合技术经济指标表 3、矿山地质环境影响评估现状调查表 4、土地复垦现场踏勘表 附 件 1、申请书 2、委托书 3、承诺书 4、资质证书复印件 5、湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告评审备案复印件 前 言 一、编制背景及目的 建始县国土资源局拟在建始县长梁镇田家梁子村白虎咀设置一处建筑石料用灰岩矿采矿权,2018年3月委托湖北省地质局第二地质大队编制了湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,恩施土家族苗族自治州国土资源局以“恩施州国土资储备字【2018】20号”文件下达了该勘查报告的评审备案证明。根据省国土资源厅关于严格执行责任清单推进简政放权提高矿业权政务服务效能的通知(鄂土资规[2016]2号)、矿产资源开发登记管理办法2015年、关于切实做好土地复垦方案编报和审查工作的通知(鄂土资发〔2007〕77号)、国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与恢复治理方案编制审查及有关工作的通知、鄂财综发湖北省财政厅湖北省国土资源厅关于贯彻执行(湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法)有关问题的通知,为了科学、合理、有效地开发利用矿产资源,促进矿产资源可持续利用和矿业经济可持续发展,加强矿产资源开发前期的管理,也为了合理利用土地、增加农林用地、提高土地生产率,对因矿山开采造成的环境破坏进行及时有效治理与恢复,最大限度的减少矿业活动对矿山地质环境的干扰和破坏,同时也为合法有效的利用矿山环境治理保证金,为国土资源管理部门对矿山企业实施监督提供重要依据,为矿山生产提供初步设计建议及宏观指导作用。我队受建始县国土资源局委托编制了湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿矿产资源开发利用与生态复绿方案。 二、编制原则 (一)固体矿产资源开发利用编制原则 1、矿产资源开发利用的编制内容和深度,应以编制的目的和用途为中心,力求实现编制内容齐全、数据准确、技术先进、经济合理、安全可靠、结论明确。应能满足国土资源管理部门对矿产资源的科学管理、有效监督和实施矿业权有偿化处置的需要; 2、应符合国家、省现行的有关法律、法规、规范、规程和标准。 3、在矿方提供各项技术资料的基础上进一步分析该矿区范围内的资源条件,水文、工程地质条件,确定合理的开拓方式,采场布置和采矿方法。 4、配备切实可行的采区装备,提高机械化水平。 5、生产系统和生活设施,力求灵活方便,以少投入早见效为目的。 6、对矿区开采过程中的安全生产、工业卫生、环境保护,开采后的土地复垦、土地合理利用,给予充分重视,并符合国家有关规定。 (二)土地复垦编制原则 土地复垦的编制立足于科学性、合理性和可操作性的指导思想,从企业和矿区可持续发展的高度出发,根据矿区的自然环境与社会经济发展情况,按照经济可行、技术科学合理、综合效益最佳和便于操作的要求,结合项目特征和实际情况,体现以下复垦原则 1、源头控制、预防与复垦相结合; 2、统一规划,统筹安排; 3、因地制宜,综合考虑经济效益、社会效益和生态效益的平衡,对矿区生态系统的特性,尽量保护与利用原有绿色植被,以保护生态系统为主要目标; 4、按照“近细远粗”的原则,结合当地的土地利用总体规划,并满足当地土地主管部门相关的政策规定,细化采区土地复垦的近期目标; 5、坚持工程措施与生物措施相结合、传统方法与现代技术相结合的原则; 6、目标完整,责任明确的原则。根据土地复垦服务年限内对土地造成的完全破坏进行复垦的整体设计、整体预算复垦费用。按规定要求提取和预存土地复垦费用,保障项目区复垦目标的实现。 (三)矿山地质环境保护与恢复治理编制原则 1、矿山地质环境保护与恢复治理是实施保护、监测和恢复治理矿山地质环境的地质依据之一。本方案不代替相关工程勘查、治理设计; 2、要坚持“预防为主,防治结合”、“在保护中开发,在开发中保护”、“依靠科技进步,发展循环经济,建设绿色矿业”、“因地制宜,边开采边治理”的原则; 3、应在矿山地质环境现状调查和矿产资源开发利用或矿山开采设计等基础上编制,并符合相关规划; 4、方案编制的区域范围包括开采区及采矿活动的影响区; 5、矿山企业扩大开采规模、变更矿区范围或者开采方式的,应当重新编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。 三、方案编制的依据 本报告编制所引用的法律、法规、部门规章、政策性文件、行业技术规范、标准以及已有的基础技术资料如下 (一)法律 1、中华人民共和国环境保护法2015年; 2、中华人民共和国安全生产法2014年; 3、中华人民共和国水土保持法2011年; 4、中华人民共和国矿产资源法2009年; 5、中华人民共和国矿山安全法2009年; 6、中华人民共和国土地管理法2004年; (二)法规 1、民用爆炸物品安全管理条例2014年; 2、土地复垦条例2011年; 3、公路安全保护条例2011年; 4、湖北省安全生产条例(2006年); 5、建设工程安全生产管理条例(国务院令第393号,2004年); 6、安全生产许可证条例国务院令第397号,2004年; 7、中华人民共和国森林法实施条例(国务院令第278号,2000年); 8、中华人民共和国水土保持法实施条例1993年; 9、矿山地质环境保护规定国土资源部令第44号; 10、矿产资源开发登记管理办法2015年。 3 (三)部门规章 1、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(国家安全生产监督管理总局一[2013]101号); 2、矿山地质环境恢复治理专项资金管理办法(财建[2013]80号); 3、土地复垦条例实施办法2013年; 4、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; 5、建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法(国家安监总局第36号令,2011年); 6、矿山生态环境保护与污染防治技术政策(环发[2005]109号); 7、矿产资源监督管理暂行办法国土资源部国土资发[2003]; (四)国家和地方相关政策性文件 1、省国土资源厅关于严格执行责任清单推进简政放权提高矿业权政务服务效能的通知(鄂土资规[2016]2号); 2、省国土资源厅办公室关于推进矿产资源开发利用及生态复绿方案编制及评审工作的通知(鄂土资办文[2016]22号) 3、省安监局关于推进金属非金属矿山机械化开采的指导意见(鄂安监发〔2014〕42号); 4、金属非金属露天矿山矿长保护矿工生命安全六条规定(湖北省安监局,2013年4月3日); 5、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,2013年3月3日); 6、省国土资源厅关于印发湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求(试行)的通知(鄂土资发[2012]108号文); 7、湖北省安全监管局关于贯彻落实非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法有关问题的通知(鄂安 [2009]236号,2009年10月20日); 8、湖北省国土资源厅办公室转发国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与恢复治理方案编制审查及有关工作的通知的通知”(鄂土资办文[2009]104号); 9、湖北省财政厅 湖北省国土资源厅关于贯彻执行(湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法)有关问题的通知鄂财综发〔2007〕42号; 10、关于转发国家安全生产监督管理总局在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的指导意见的通知(鄂安〔2007〕133号); 11、关于在金属非金属矿山推广相关实用安全生产技术的通知(安监总局[2006]246号); 12、关于转发国家安监总局在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术指导意见的通知(安监总局[2006]246号); 13、关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知(国土资发[2006]225号); (五)技术规范及标准、规程 1、爆破安全规程(GB6722-2014); 2、湖北省固体矿产资源开发利用方案编制要求(试行)(2012年); 3、土地复垦方案编制规程TD/T10312011; 4、矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范(DZ/T 0223-2011); 5、土地利用现状分类GB/T21010-2007; 6、金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006); 7、金属非金属矿山排土场安全生产规则(AQ2005-2005); 8、土地开发整理项目预算定额标准2012年; (六)以往地质工作概况及矿山基础资料 湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,湖北省地质局第二地质大队,2018年3月。 四、方案的适用年限 据湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,共查明白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿资源储量1726.9千吨,其资源储量类型为122b。露天灰岩矿山采矿回采率按95计算,则矿山设计利用储量为1640.6千吨。综合考虑矿体赋存条件、加工场地的建设及运输条件,确定矿山建设规模为30万吨/年,矿山服务年限5.47年,取5年。 矿山生产年限为5年,闭坑后立即对土地复垦责任范围进行复垦,复垦时间安排1个月,考虑到对复垦成果的监测、管护,本方案设计监测、管护期为1年,因此,土地复垦方案的服务年限为6年,实际起算时间以重新颁发开采许可证时间为准,土地复垦服务年限顺延。若矿山未来继续扩大开采规模、变更开采范围或改变开采方式,则应按照矿山改、扩建可行性研究报告或矿山改、扩建设计方案重新编制矿产资源开发利用与生态复绿方案,以适应矿山生产活动及采矿不同阶段的需要。 五、项目概况 (一)区内采矿权设置情况 矿区暂无采矿权设置,拟新设置一个采矿权,矿区范围由4个拐点圈定,其坐标(2000国家大地坐标系)为 1、X3418578.28 Y37395281.60; 2、X3418791.40 Y37395525.21; 3、X3418685.96 Y37395614.36; 4、X3418482.12 Y37395362.86。 矿区面积42716平方米,拟设计开采标高1490-1400m。 (二)矿产资源开发利用情况 矿区内矿产资源保护完好,暂未进行开发利用。 照片1 矿区地形地貌(远景) 照片2 矿区地形地貌 (三)项目主要特征 该项目拟开采建筑石料用灰岩矿石1640.6千吨,生产规模为30万吨/年,服务年限5年,矿山开采方式为露天开采,采用公路开拓汽车运输的开拓方式。原矿经破碎后,加工成碎石、粗砂、细砂等产品进行销售。矿山产品除了满足周边乡镇建筑砂石料的市场需求外,该矿区开采的矿石主要输送至长江中下游地区进行销售。 (四)矿山基本情况 1、矿山地理位置和社会经济概况 (1)矿山地理位置 矿区位于建始县城南西209方位,距县城中心直距约34公里,行政区属建始县长梁镇田家梁子村9组,矿山地理范围为东径10954′13″-10954′25″,北纬3052′57″-3053′07″,矿区中部南侧有宽3.5米的土石机耕路与通往田家梁子村的乡村水泥路连通,机耕路长度约850米,经该水泥路可通往区外连接湖北恩施与重庆巫山地区的016县道,该县道与重庆市境内301省道相连,直达巫山县长江码头,交通较为便利(见交通位置图)。 矿区位置 (2)矿区及周围社会经济概况 区内无人口分布,矿区所属田家梁子村村民以农业为主,主要种植红薯、玉米、土豆等农作物;养殖业为家畜饲养,以自给为主;无工业经济,社会经济状况较差。 2、矿山开采历史及现状 该矿山属建始县国土资源局拟新设置的小型露天采石场,暂未进行开采,矿山现状保存完好。 第一章 矿山地质环境背景 第一节 自然地理 一、地形地貌 矿区地处武陵山北缘鄂西南构造侵蚀、溶蚀中山区,区内碳酸盐岩广布,溶蚀槽谷、洼地较发育,山峰耸立,沟谷纵横。矿区位于所处山体山脊的北西侧,范围内地形总趋势为南东高北西底,最高点位于北东侧山顶,标高1548.6m;最低点位于矿区西侧沟槽,标高1378.9m,相对高差为169.7米,属浅切割中山区地貌单元,地形坡度一般为40~60,山顶地势较缓,地形坡度一般为10~20,矿区范围外南东方向形成陡崖、陡坎,一般呈北东走向。 二、气象水文特征 建始县属亚热带季风湿润型山地气候,夏季多偏南风,冬季多偏北风,雨量充沛,雨热同季,立体气候特征十分显著。低山区四季分明,气候温暖,年均无霜期260天,年均气温15.5℃;二高山地带气候温凉,年均无霜期233天,年均气温13.1℃;高山地带冬长夏短,春、秋无明显区别,气候冷凉湿润,年均无霜期203天,年均气温11.7℃;老高山地带冬长半年左右,春连夏无秋,气候寒冷,风雪凌大,常有浓雾笼罩。 四季分明,气候温暖,年均无霜期260天,年均气温15.5℃;二高山地带气候温凉,年均无霜期233天,年均气温13.1℃;高山地带冬长夏短,春、秋无明显区别,气候冷凉湿润,年均无霜期203天,年均气温11.7℃;老高山地带冬长半年左右,春连夏无秋,气候寒冷,风雪凌大,常有浓雾笼罩。 历年平均气温15.4℃,最冷月(1月)平均气温4.3℃,最热月(7月)平均气温25.8℃;极端最高气温39.9℃,极端最低气温-15.2℃。 建始县降水充沛,年平均降水全县各地均在10002000mm之间。 城市主导风向为东北,风向频率为7,年平均风速0.8米/秒,最大风速为25.5米/秒。 矿区内无地表水体分布,亦未见地下水出露。 第二节 矿产资源概况 一、矿区总体概况 (一)矿区总体规划情况 该矿山属建始县国土资源局拟新设置的小型露天灰岩矿山,拟进入矿业权第三轮规划。 (二)本项目与矿区总体规划的关系 建始县白虎咀矿区位于建始县长梁镇,经查阅该县矿业权设置方案平面图,矿区周边无其它矿业权设置,不存在矿山范围重叠。 二、矿区资源概况 (一)矿区地质及构造特征 1、地层 矿区出露地层有第四系(Q)、二叠系下统茅口组(P1m)、二叠系下统栖霞组(P1q)、梁山组(P1l);石炭系中统黄龙组C2h;泥盆系上统写经寺组(D3x)。现由新至老分述如下 1、第四系(Q) 厚度0~10.00m 土黄色、浅黄色、黄褐色残坡积、崩积物,主要为含碎石块亚粘土、亚砂土,主要分布于矿区中部西侧缓坡及山涧槽谷地带。 ~~~~~~~~~角度不整合 ~~~~~~~~~ 2、二叠系下统茅口组(P1m) 厚度60m 深灰色厚层瘤状灰岩,含燧石结核,结核粒径较大,多大于5cm,灰岩呈隐晶质结构,质硬性脆,是较好的普通建筑石料,该层为矿区建筑石料用灰岩矿赋存层位。 3、二叠系下统栖霞组(P1q) 厚度100~150m 上部深灰色厚层状灰岩,隐晶质结构,方解石脉较发育,局部见少量深灰色含炭质灰岩;下部深灰色、灰色中层状灰岩,微晶质结构,夹少量薄层状泥质条带,局部发育燧石条带。该层位为矿区建筑石料用灰岩矿主要赋存层位,矿石致密、质硬性脆,是良好的普通建筑石料, 4、二叠系下统梁山组(P1l) 厚度12~25m 上部浅灰色、灰白色中层状砂岩;中部浅灰色中层状泥质砂岩、泥质粉砂岩;下部深灰色、灰黑色含炭质泥岩。 --------------------平行不整合 ------------------ 5、石炭系中统黄龙组(C2h) 厚度10~17m 浅灰色、灰色厚层状至块状隐晶质灰岩,层间夹少量灰黑色含炭质泥岩。 -------------------平行不整合 ------------------- 6、泥盆系上统写经寺组(D3x) 厚度50m 灰黄色、浅灰色中层状泥质砂岩夹少量泥质粉砂岩。 2、构造 矿区位于长梁楠木园背斜南西段北西翼,矿区岩层倾向311~321,倾角18~24,受局部褶皱构造影响,部分岩层倾角可达30。区内未见深大断裂构造,整体上为倾向北西单斜构造,地质构造条件简单。 (二)矿床(体)地质特征 1、矿体(层)特征 矿体赋存于二叠系下统茅口组、栖霞组地层中,为露天山坡矿体,呈层状产出,岩层即为矿层,倾向311~321,倾角18~24。矿层层位稳定,分布连续性好。 2、矿石质量 矿石为灰色、深灰色中~厚层状灰岩,微晶~隐晶结构,层状构造,微波状水平层理,主要矿物成份为方解石,方解石含量92.41~97.63。岩石致密、质硬性脆。 (三)矿石加工选矿性能 经过对本次勘查采集的矿石进行物理力学实验,矿石天然抗压强度在39.7~54.7MPa之间,物理加工性能好,可用于加工不同规格的建筑用砂石料。根据一般建筑石料用灰岩矿矿山类比,矿石能破碎加工成不同规格的建筑石料类型,产品按粒径分为碎石、粗砂、细砂等,产品质量优良,适用于普通建筑用砂石料。 第三节 开采技术条件 一、水文地质 (一)地形地貌 矿区位于所处山体山脊的北西侧,范围内地形总趋势为南东高北西底,最高点位于北东侧山顶,标高1548.6m;最低点位于矿区西侧沟槽,标高1378.9m,相对高差为169.7米,属浅切割中山区地貌单元,地形坡度一般为40~60,山顶地势较缓,地形坡度一般为10~20,矿区范围外南东方向形成陡崖、陡坎,一般呈北东走向。 (二)气象水文特征 建始县属亚热带季风湿润型山地气候,夏季多偏南风,冬季多偏北风,雨量充沛,雨热同季,立体气候特征十分显著。低山区四季分明,气候温暖,年均无霜期260天,年均气温15.5℃;二高山地带气候温凉,年均无霜期233天,年均气温13.1℃;高山地带冬长夏短,春、秋无明显区别,气候冷凉湿润,年均无霜期203天,年均气温11.7℃;老高山地带冬长半年左右,春连夏无秋,气候寒冷,风雪凌大,常有浓雾笼罩。建始县降水充沛,年平均降水全县各地均在10002000mm之间。 (三)矿区含水层与隔水层组 根据区内分布各岩土层性状划分含(隔)水层 (1)第四系含碎石亚粘土、亚砂土孔隙含水层 Q。 该层组岩性主要为残坡积碎石土,由残坡积块石、崩积物、碎石亚砂土及亚粘土组成,结构松散,厚度一般在0~10m之间。本层以透水、不含水为主,局部含孔隙水。 (2)二叠系下统茅口组溶蚀裂隙含水层(P1m) 该岩组分布于矿区东部山顶,岩性为深灰色厚层瘤状灰岩,含燧石结核,富水性弱。 (3)二叠系下统栖霞组溶蚀裂隙含水层(P1q) 该层由可溶性碳酸盐岩组成,其岩溶、节理裂隙较发育,区域富水性强。但本区矿体高于当地侵蚀基准面,处于垂直渗流带,其岩溶、裂隙为降水下渗通道,所处水文地质单元为区域补给-径流区单元,富水性弱。 (4)二叠系下统梁山组隔水层(P1l) 该层于矿区南侧自北东至南西呈条带状分布,岩性以砂岩、泥质砂岩、含炭质泥岩为主,矿区内该层无泉眼出露,显隔水性。 (5)石炭系中统黄龙组溶蚀裂隙含水层(C2h) 该层为厚层状、块状隐晶质灰岩,层间夹少量灰黑色含炭质泥岩,该层在南侧区外呈条带状分布,厚度薄,有少量溶蚀孔隙分布,呈弱富水性。 (6)泥盆系上统写经寺组隔水层(D3x) 该层岩性以砂岩、泥质砂岩为主,隔水性能良好。 矿区所处水文地质单元为区域补给径流区单元。矿区内拟开采矿体出露标高(1400米)高于当地最低侵蚀基准面,开采方式为台阶式开采,大气降水主要受地形限制由高向低处排泄汇集至中部及西侧沟槽,少量下渗补给浅层基岩裂隙水。矿区内富水性弱,地表无泉水、常年地表水出露,矿区范围内地下水补、径、排条件简单。 综上所述矿区地形地貌单一,地质构造条件简单,分布的含(隔)水层组单一,拟开采建筑石料用灰岩矿层高于当地侵蚀基准面,地形有利于自然排水。矿坑水来源于大气降水,矿坑汇水主要集中在西侧山涧槽谷及季节性溪沟后排出区外,总体矿床水文地质条件简单。 二、工程地质 (一)工程地质岩组 根据各时代地层的地质、水文地质特征,物理力学性质及岩性组合特征,划分工程地质岩组如下 (1)第四系松散软弱岩类工程地质岩组 分布局限,厚度不一,其性质松散松软,力学强度低;易饱水变形,力学性质具低承载力、高压缩性的特征,抗剪强度亦较差,高陡斜坡分布的松散土类易坍塌滑移。 (2)坚硬碳酸盐岩工程地质岩组 该岩组主要为二叠系下统茅口组(P1m)厚层瘤状灰岩、栖霞组(P1q)中厚层状坚硬含燧石条带灰岩、黄龙组(C2h)厚层块状隐晶质灰岩。其中茅口组、栖霞组灰岩总厚度大于100m,分布于整个矿区范围内,易形成陡崖地貌,临空面和卸荷作用发育,力学强度高,经取样进行检验矿石天然抗压强度在39.7~54.7MPa之间,大部分岩体完整,栖霞组岩体局部发育有少量裂隙多充填方解石脉;黄龙组主要为厚层状至块状隐晶质灰岩,于矿区外呈带状分布,该层厚度较薄,灰岩岩性致密,稳定性好,力学强度高,节理裂隙极少发育。 (3)坚硬~半坚硬碎屑岩工程地质岩组 该岩组主要为二叠系下统梁山组(P1l)砂岩、泥盆系上统写经寺组(D3x)砂岩、泥质砂岩。砂岩岩性致密,力学强度高,泥质砂岩较易风化,属半坚硬类岩石。 (4)软弱碎屑岩工程地质岩组 该岩组主要为梁山组(P1l)中部碳质泥岩,易风化,该层岩体由于风化裂隙或页理面发育,岩石较软弱,稳定性一般较差,力学强度低,属软弱类岩石。 三、工程地质条件现状评价 矿山矿体直接出露地表,山体边坡均为岩质边坡,岩体中无断裂、裂隙发育,有发育少量溶蚀沟槽,不对岩体稳定性造成影响,地形地貌保存完好,工程地质条件稳定。 四、工程地质条件预测评价 根据矿体赋存与地形条件,将来矿山继续沿用现露天开采方式,则边坡稳定性为露采矿山工程地质条件评价的重点。 本矿区所开采矿层为二叠系下统茅口组深灰色厚层状灰岩、栖霞组中厚层状灰岩,该岩组由可溶性碳酸盐岩组成,矿层即岩层,矿体呈层状产出。矿区范围内山体走向基本呈北东至南西向,地形坡度40~60左右,拟开采矿体标高为1400~1490米,高于当地最低侵蚀基准面,断裂构造不发育。 针对本矿体分布特征,拟设计将来矿山从上至下进行台阶式开采,台阶边坡以岩质边坡为主,最终边坡角设计为60,1430米标高预留10m宽的安全平台,严禁采用扩壶爆破、掏底崩落、掏挖开采和不分层、不分台阶的“一面墙”等开采方式,在开采过程中还需加强监测,及时预警,及时清危。边坡失稳造成的灾害可以避免。 矿山范围内第四系覆盖层薄,分布不连续,矿层多数直接出露于地表,适宜露天开采。矿山开采引起的主要工程地质问题是影响边坡的稳定性,工程地质条件总体为中等类型。 五、环境地质 (一)区域地震地质与地壳稳定性评价 鄂西山区自第三纪喜山期以来,地壳运动主要表现为间歇性、不均匀抬升,形成多期夷平面和多级河流阶地地貌,多期夷平面基本保存完整,第四系末发生构造变动现象,显示本区以大面积整体隆升为主,地震地质背景总体显示为弱震、微震频繁和震源深度浅的特征。 矿区所处区域构造形迹主要为褶皱、断裂。新构造运动以来表现为大面积窿起与少数断裂活动(建始恩施咸丰断裂带),造成河流下切,多形成河谷阶地。未见第四系断层,表明现今地壳稳定性好。据史料记载,鄂西南地区南西部曾发生5~6.5级地震3次,其中咸丰大路坝1856年6月10日发生Ms6.5级地震,震感强烈,咸丰,黔江,恩施,利川有震感,震中烈度Ⅶ度,震中处于建始恩施咸丰断裂带西南延伸部分的黔江~彭水断裂带上;1831年利川南约22㎞处(北纬3006′,东经10858′)发生Ms5.0级地震,利川,咸丰,恩施一带有震感,震中烈度Ⅵ度,震中处于石门龙嘴河断裂带上,可见地震活动与断裂密切相关。自1959年恩施地震台建立以来。区内多次发生2~3级微震,虽经历次地震,均未改变区域地质构造条件,故区域地壳稳定性较好。 根据2001年版中国地震动峰值加速度区划图1400万和中国地震动反应谱特征周期区划图1400万以及建筑抗震设计规范GB/T50011-2010等有关资料规定,巴东县范围抗震设防烈度均为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,设计地震分组为第一组。综上所述,矿区一带属于地壳稳定区。 图2 区域地震烈度及地震震中分布图 (二)矿山环境地质现状评价 矿山地表未见滑坡、泥石流、地裂缝等不良地质现象。矿山采矿矿种为建筑石料用灰岩,矿石中无有害化学成份,基本无环境污染问题,当地村民未在矿区范围从事农耕及其他生产工作,对矿区现状地质环境无影响,矿区地质环境质量总体良好。 (三)矿山地质环境影响预测评价 矿山将来开发利用将导致环境的变化,主要体现在以下三个方面 1、不良地质现象 矿区主要不良地质现象为水土流失,水土流失主要为强降水形成地表面流携带松散粘性土流失,形成大面积岩体裸露,破坏土地资源。区内植被发育,矿山从上至下分阶段分台阶开采,不会造成大的水土流失。 2、诱发小型滑坡、崩塌等地质灾害 据前所述,矿山开采所形成的南侧边坡在雨季或外力作用下有可能诱发小型顺层滑坡的可能。但只要规范采矿,多加监测与防范,及时预警、及时清除危岩,发生滑坡危险性将大大降低,且影响范围小,危险性较小。 3、地貌景观破坏 由于未来矿山开采,主要是破坏了地貌现状,形成有高陡边坡的矿坑,改变了原来的地形地貌,其次是矿山开采和矿渣的堆放将破坏和占用土地资源,破坏了植被,形成斑点景观,影响景观的连通性,将来可通过土地复垦、生态重建后一定程度上恢复地貌景观。同时,采石场占用土地资源少,不会诱发新的地质灾害。 如上所述,矿区现状地质灾害不发育,地质环境质量良好,预测未来矿山开采对矿山地质环境质量影响程度较轻。 (四)小结 矿山水文地质条件简单,工程地质条件总体为中等类型,环境地质条件简单,矿山现状环境地质质量状况良好,矿业活动诱发加剧新的环境地质的危害性小。因此矿床开采技术条件为以工程地质问题为主的中等类型(Ⅱ-2)。 第二章 矿山开发利用方案 第一节 矿产品需求现状和预测 一、矿产品需求分析 建始县普通建筑石料用灰岩矿资源十分丰富,目前的开发利用绝大多数为生产建筑材料,如碎石、粗砂、细砂。该矿区开采的矿石拟直接加工后,通过汽车运输至重庆市巫山县长江码头,输送至长江中下游各地区为其提供建筑石料,由于国家大力进行各类基础设施建设,长江中下游地区建筑砂石料较为紧缺,市场需求量大,同时,矿石主要通过长江水路运输,成本较低,因此,该矿区建筑石料销售前景良好。 二、产品价格分析 根据调查,当地碎石销售价格为30元/吨,粗砂销售价格为40元/吨,细砂销售价格为50元/吨,同时,随着建筑砂石料的需求量不断增大,价格还具有一定上浮空间。 综上所述,在当今市场条件下,本项目在技术上可行,经济上合理,环境及安全等其它条件符合有关规定,在满足省、市、区矿产资源规划的前提下,矿山开采在经济上是基本可行的。 第二节 主要建设方案的确定 一、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、地表径流等因素,以及现阶段矿产开采工艺,确定本矿床的开采方式采用露天开采,公路运输开拓方式,采矿方法为从上至下分台阶开采。 (二)露天开采境界的确定 1、矿山范围 据湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,本项目区为新建矿山,矿区范围由4个拐点圈定,其坐标(2000国家大地坐标系)为 1、X3418578.28 Y37395281.60; 2、X3418791.40 Y37395525.21; 3、X3418685.96 Y37395614.36; 4、X3418482.12 Y37395362.86。 矿区面积42716平方米,拟设计开采标高1490-1400m。 2、露天开采境界的确定 (1)确定露天开采境界原则 ①保依法开采。保证其最终境界上边坡线不能超过规定的矿区范围; ②尽量少占和不占耕地、林地,禁止占用基本农田; ③充分考虑边坡的稳定性; ④满足安全生产要求; ⑤确定经济合理的剥采比。露天开采境界的确定,主要是剥采比大小的控制,其实质是经济合理剥采比的确定,为此,露天开采境界的主要原则就是使境界剥采比不大于经济合理剥采比,按工业指标剥采比≤1.5∶1; (2)矿岩物理力学性质和采场边坡参数的确定 根据矿区矿石样品物理力学实验结果,该矿种属坚硬岩类,力学强度高,厚度较稳定,层状结构,稳固性好,岩体完整性好;从上至下分台阶开采,采场最终边坡角按60设计,另外每隔垂高60m,预留一个宽10m的安全平台设计。 (3)开采境界的确定 本建筑石料用灰岩矿露天采场开采境界根据以上原则和剥采比,并根据矿区工程地质条件和技术装备等情况,确定如下 ①采场最小底宽及位置根据本项目所采用的公路运输开拓方式和所采用的装运设备情况,需要保证露天采场底部宽度不小于30m。 ②台阶高度根据本矿技术装备等情况,将其台阶高度设计为20m。 ③最低开采标高1400m。 开采境界基本与资源储量计算范围一致,比矿区范围稍小,详见附图07,整个矿区拟开采境界面积为37371m2。 (三)开采边界内资源储量 1、占用保有资源量 据湖北省建始县白虎咀矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告,白虎咀矿区共累计查明建筑石料用灰岩矿矿石122b资源量1726.9千吨。 2、设计利用和可采资源储量 本次设计保有资源量1726.9千吨全部加以利用,采矿回采率按95计算,则矿山设计利用可采资源储量为1640.6千吨。 3、潜在资源量 矿区外缘建筑石料矿产资源丰富,待矿山需要扩大生产规模时,可作为潜在资源量。 (四)建设规模及产品方案 1、建设规模 根据矿山建设规模为30万吨/年,一年按有效工作日250天计算,需日产矿料1200吨,采用每天1班,每班8小时的工作制度。 矿山设计利用可采资源储量为164.06万吨,按矿山建设规模30万吨/年,矿山服务年限为5.47年,取5年。 2、产品方案 矿山产品主要为矿石经破碎加工成建筑材料,如碎石、粗砂、细砂。 3、“三率指标”汇总 据矿区勘查报告,在计算储量时,已扣除了开采边坡平面投影楔形部分的储量,按照5的岩溶率扣除了所损失的储量后,求得估算范围内资源量,在开采过程中拟全部加以利用,资源利用率为100。但在实际开采中,可能因未全加工损失而导致可采储量有所降低,因此,设计开采损失率为5,即可采率取95。无选矿及尾矿设施。 (五)开拓运输方案 1、开拓运输方案的影响因素 影响开拓方案的主要因素有以下四方面 ①矿床赋存的自然条件。包括矿床赋存形成、地形、地貌、工程地质与水文地质、周边环境等,为拟定开拓方案的主导因素。 ②开采技术条件。包括开采境界的范围、生产规模、采矿方法、矿区总平面布局以及扩建要求等。 ③政策、法规因素。包括国家有关的技术、经济、安全以及环保的政策、法规等。 ④经济因素。包括设备投资、基建投资、建设周期、生产运营成本等。 矿床赋存的自然条件、开采技术条件、政策、法规、经济因素、规模、设备选型等是决定矿山开拓设计的基本因素,以生产稳定、顺畅为前提,以降低投资为目的,充分结合上述因素分析,白虎咀建筑
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