湖北省咸丰县板桥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.doc

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湖北省咸丰县板桥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 提交单位咸丰县自然资源和规划局 编写单位恩施州佳力技术咨询服务有限责任公司 二〇一九年十二月 目 录 前 言1 第一章 矿山地质环境背景8 第一节 自然地理8 第二节 矿产资源概况8 第三节 开采技术条件10 第二章 矿山开发利用方案16 第一节 矿产品需求现状和预测16 第二节 主要建设方案的确定16 第三节 矿床开采20 第四节 选矿及尾矿设施23 第五节 总图运输及公用辅助设施24 第六节 职业卫生与安全25 第七节 环境保护与土地复垦28 第八节 建设工期与技术经济31 第九节 开发方案简要结论36 第三章 矿山土地复垦37 第一节 土地复垦方向可行性分析37 第二节 土地复垦质量要求与复垦措施46 第三节 土地复垦工程量测算50 第四节 土地复垦投资估算54 第五节 土地复垦服务年限与复垦工作计划安排66 第六节 土地复垦效益分析67 第七节 保障措施68 第四章 矿山地质环境恢复治理方案72 第一节 矿山地质环境影响评估72 第二节 矿山地质环境保护与恢复治理分区78 第三节 矿山地质环境防治工程79 第四节 经费估算及进度安排81 第五节 保障措施与效益分析84 第五章 结论与建议88 附表 附表1、矿山基本情况表 附表2、矿山综合技术经济指标表 附表3、矿山地质环境影响评估现状调查表 附表4、土地复垦方案报告表 附表5、现场踏勘表(土地复垦部分) 附件 1、委托书 2、申请书 3、编制单位承诺书 4、采矿权人承诺书 5、遴选结果通知书 6、湖北省咸丰县板桥矿区建筑用灰岩矿产资源勘查报告备案证明(恩施州自然资储备字[2019]23号)及评审意见 附图 序号 图 名 比例 备注 矿产开发利用部分 1 湖北省咸丰县板桥矿区地形地质图 11000 引用 2 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿资源储量估算剖面图 11000 引用 3 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿基建终了及工业广场平面图 11000 新制 4 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿露天开采终了平面图 1 1000 新制 5 咸丰县板桥矿区建筑用石料灰岩矿露天开采边界典型剖面图 11000 新制 6 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿露天开采采矿方法图 示意图 新制 矿山土地复垦部分 7 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿土地利用现状图 110000 新制 8 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿土地利用规划图 110000 新制 9 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿土地损毁预测图 11000 新制 10 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿土地复垦规划图 11000 新制 矿山地质环境恢复治理部分 11 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿矿山地质环境现状评估图 11000 新制 12 咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿矿山地质环境影响预测评估图 11000 新制 13 咸丰县板桥矿区建筑用石料灰岩矿矿山地质环境保护与恢复治理工程部署图 11000 新制 14 咸丰县板桥矿区建筑用石料灰岩矿Ⅰ-Ⅰ′地质环境影响预测剖面图 11000 新制 前 言 一、编制背景及目的 湖北省咸丰县板桥矿区段建筑石料用灰岩矿为新立矿山。根据省自然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2013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)、自然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自然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,为自然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。根据咸丰县自然资源和规划局2019年10月12日编制湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿勘测定界技术报告、地质勘查报告、矿产资源开发利用与生态复绿方案采购项目竞价结果确认书,2019年11月恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司编制提交了湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告下称“勘查报告”,在“勘查报告”的基础上,恩施州佳力矿业技术咨询服务有限责任公司编制湖北省咸丰县板桥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。应能满足自然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2013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、中华人民共和自然地管理法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2012年; 3、公路安全保护条例2011年; 4、湖北省安全生产条例(2004年); 5、建设工程安全生产管理条例(国务院令第393号,2004年); 6、基本农田保护条例1998年; 7、中华人民共和国水土保持法实施条例1993年; 8、矿山地质环境保护规定自然资源部令第44号; 9、矿产资源开发登记管理办法2013年。 (三)部门规章 1、矿山地质环境恢复治理专项资金管理办法(财建[2013]80号); 2、土地复垦条例实施办法2011年; 3、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,国家安监总局78号令修改,2015年7月1日执行; 4、矿山生态环境保护与污染防治技术政策(环发[2005]109号); 5、矿产资源监督管理暂行办法自然资源部自然资发[2003]; (四)国家和地方相关政策性文件 1、省自然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) 2、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); 3、省自然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); 4、自然资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知(自然资规〔2016〕21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财政部、自然资源部[2011]128号; (六)以往地质工作概况及矿山基础资料 1 湖北省咸丰县板桥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编制采购项目竞价结果确认书 2 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿勘查报告恩施州佳力技术咨询服务有限责任公司2019.11)。 四、方案的适用年限 根据 “勘查报告”,本矿区查明建筑石料用灰岩资源储量(122b)720.85千立方米(1967.92千吨),矿山设计回采率按95计算,矿山可采储量684.81千立方米(1869.52千吨)。建设规模为35万吨/年,矿山服务年限为5.3年。 本次方案按服务年限5.3年设计,闭坑后立即对土地复垦责任范围进行复垦,复垦时间安排3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,实际起算时间以颁发开采许可证时间为准,土地复垦服务年限顺延。 五、项目概况 (一)区内采矿权设置情况 区内拟设置一个采矿权,采矿权人有关资料详见下表0-1。 表0-1 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿采矿基本情况表 矿山名称 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿 开采矿种 建筑石料用灰岩 开采方式 露天开采 生产规模 35万吨/年 发证机关 恩施州咸丰县自然资源和规划局 矿山范围(2000国家大地坐标系) 1、X3282689.51,Y36618673.61; 2、X3282719.34, Y36618786.60; 3、X3282637.55,Y36618862.28; 4、X3282555.11, Y36618901.32; 5、X3282484.25,Y36618801.08; 6、X3282513.65, Y36618767.35; 7、X3282570.89,Y36618759.22; 8、X3282601.71, Y36618679.35; 开采深度 805m至915m(标高) 矿山面积 0.030361km (二)矿产资源开发利用情况 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿为新建矿山,拟设计产品为各种类型的建筑石料,该矿山所生产块石、碎石和碾砂对外销售,销往矿山周边村组。 1、矿石加工技术性能 本次勘查已进行矿石加工技术性能测试,通过类比临近平建采石场建筑石料用灰岩的加工技术性能,本矿山矿石加工技术性能好,属硬质岩石,抗压强度高,抗风化能力强,矿石质量较好,并且有良好的机械加工性能,符合作建筑石料用碎石的质量要求。 2、工业指标 根据当前普通建筑石料的市场需求,结合建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2001)确定工业指标,开采技术条件参照冶金化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范((DZ/T02132002)中露天开采的技术条件的一般要求,确定以下工业指标 1)最小可采厚度≥8m; 2)夹石剔除厚度≥2m; 3)最低可采标高805m; 4)开采最终边坡角≤60; 5)露天开采矿山最小底盘宽度≥30m; 6)剥采比不大于0.51。 7)爆破安全距离≥300m。 3、矿产资源储量 根据“勘查报告”,本矿区查明建筑石料用灰岩资源储量(122b)720.85千立方米(1967.92千吨),矿山设计回采率按95计算,矿山可采储量684.81千立方米(1869.52千吨)。 (三)项目主要特征 全矿区保有地质储量720.85千立方米(1967.92千吨),可采储量684.81千立方米(1869.52千吨)。建设规模确定为35万吨/年,矿山服务年限为5.3年。该矿山所生产块石、碎石和碾砂对外销售,销往矿山周边村组。 矿山采用公路开拓汽车运输的开拓方式。 (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 矿区位于咸丰县城南东110方向直距约8.6公里,行政区划隶属咸丰县忠堡镇所辖。地理极值坐标为东经10913′32″~10913′40″,北纬2939′17″~2939′25″矿区运输方式为公路运输,咸(丰)~来(凤)公路自矿区北侧约600米处通过,可经209国道通往恩施,矿区有碎石路与之相连,交通尚属方便(见交通位置图)。 (2) 矿区及周围社会经济概况 矿区经济相对落后,但水利、电力、通讯尚好,劳动力资源充沛,为将来矿山开采提供了良好的外部环境。 当地以农业为主粮食作物主要有水稻、玉米、红薯、土豆等;经济作物有烟叶、水果、油菜等;工矿企业以采石加工、木材加工为主,经济水平总体较低。其次为家禽家畜饲养,自食为主;工业经济不发达,主要有采石加工等。 矿区经济相对落后,但水利、电力、通讯尚好,劳动力资源充沛,为将来矿山开采提供了良好的外部环境。 2、矿山开采历史及现状 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿属恩施州咸丰县自然资源和规划局设立的小型露天矿山,矿区内暂无其他采矿活动。 第一章 矿山地质环境背景 第一节 自然地理 一、地形地貌 矿区处鄂西南中低山丘陵区,属鄂西南构造剥蚀地形,显岩溶构造剥蚀地貌景观,岩溶槽谷、岩溶洼地及低矮残丘、丘峰构成区内基本地貌单元。山体总体走向为北东~南西向;地形总趋势为南西侧高、北西侧槽谷低,地形呈中坡,局部呈陡坡,坡度角一般在25~35之间。区内海拔高程一般在780m~1030m之间,相对海拔高差为250m。矿山及周边地表附着物主要为幼松、灌木、杂草和荆棘,植被覆盖率约为60左右。矿区内地表水系不发达,为岩溶发育区,矿山最低开采标高位于当地侵蚀基准面之上(780m)。 二、气象水文特征 区内气候属亚热带季风性湿润气候,四季分明,温和湿润,降水充沛。最高月平均气温为24.2℃,最低月平均气温为3.8℃,年平均气温13.5℃;年均降雨量1710.4mm左右,其中降雨多集中在5~9月,占全年降雨量的70左右,全年无霜期230~260天。冬季为偏北风,夏季多为偏东南风,最大风速8m/s,年蒸发量660.7mm。矿区内无地表水体, 未来矿山拟设最低开釆标高805m,高于当地侵蚀基准面,无水患。 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 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿属恩施州咸丰县自然资源和规划局设立的小型露天矿,已进入矿业权设置方案。 (二)本项目与矿区总体规划的关系 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿位于咸丰县忠堡镇板桥村,经查阅矿业权设置方案平面图,本矿山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 矿区出露地层较单一,主要为第四系(Q)及寒武系上统奥陶系下统娄山关组下段(∈301l1)地层,其地层岩性特征由新至老叙述如下︰ 1、第四系(Q) 厚0~0.50m 浅黄、黄褐色、土黄色亚粘土偶夹岩石碎块。主要分布于矿区附近槽谷、低洼、平缓地带。与下覆地层呈角度不整合接触。 2、寒武系上统奥陶系下统娄山关组下段(∈301l1) 厚 >100m 岩性为灰色~深灰色薄~中厚层状灰岩,云质灰岩夹薄层状页岩,局部夹白云岩、灰质白云岩。矿石结构为微晶~隐晶质结构,浅层岩溶溶洞及节理裂隙较发育,该层为本次主要勘测对象构造 矿区位于咸丰背斜的南东翼,矿区范围内基本上为一倾向东南的单斜构造,岩层倾向135,倾角22左右。矿区及附近未见大断裂构造通过,岩层中节理裂隙较发育,通过地表调查,岩层中主要分布有2组节理 J1组倾向110 ,倾角81,裂隙率1.30m/条,裂面较平直,裂隙宽度0.05~0.20mm,无充填物,属压性节理;虽岩溶、节理裂隙对矿层有一定的溶蚀破坏,但对矿层的连续性破坏影响较小。 J2组倾向150 ,倾角72,裂隙率1.75m/条,裂面较平直,裂隙宽度0.10~0.15mm,无充填物,属压性节理;虽岩溶、节理裂隙对矿层有一定的溶蚀破坏,但对矿层的连续性破坏影响较小。 总体区内地质构造复杂程度属简单类型。 (二)矿床(体)地质特征 根据建筑石料用灰岩矿的主要工业指标要求,本矿区划分为建筑石料用灰岩矿,矿14,为沉积型层状矿床。 建筑石料用灰岩矿矿层赋存于寒武系上统奥陶系下统娄山关组下段(∈301l1)中,岩性主要为灰色~深灰色薄~中厚层状灰岩,云质灰岩夹薄层状页岩,局部夹白云岩、灰质白云岩。矿石结构为微晶~隐晶质结构,块状构造,岩石坚硬性脆,总厚度大于300m。根据湖北省地质矿产局恩施实验室的化学分析结果矿山岩(矿)CaO 43.26%Mg 6.26,SiO2 6.34%,FeO3 0.49%;饱和抗压强度104.1Mpa;体重 2.71g/cm3, 符合普通建筑石料的需求。 矿层厚度>100m,矿体形态较规则,一般呈层状产出,矿层层位稳定。 (三)矿石加工选矿性能 根据周边矿山的生产经验,先对表层的第四系覆盖层及强风化层进行剥离后,通过中深孔爆破落矿,利用1060900破碎生产线加工成建筑所需的碎石、中砂、细砂。 根据矿石用途,主要进行物理加工,原矿经机械破碎筛分成细砂、中砂、碎石等。矿石物理加工性能好,加工工艺简单,加工技术性能好。 第三节 开采技术条件 一、水文地质 (一)地形地貌 矿区处鄂西南中低山丘陵区,属鄂西南构造剥蚀地形,显岩溶构造剥蚀地貌景观,岩溶槽谷、岩溶洼地及低矮残丘、丘峰构成区内基本地貌单元。山体总体走向为北东~南西向;地形总趋势为南西侧高、北西侧槽谷低,地形呈中坡,局部呈陡坡,坡度角一般在25~35之间。区内海拔高程一般在780m~1030m之间,相对海拔高差为250m。矿山及周边地表附着物主要为幼松、灌木、杂草和荆棘,植被覆盖率约为60左右。矿区内地表水系不发达,为岩溶发育区,矿山最低开采标高位于当地侵蚀基准面之上(780m)。 (二)矿区含水层与隔水层组 根据区内出露地层岩性组合特征和含、隔水层性能,划分如下 1、第四系(Q)孔隙含水层组 厚0~0.50m 主要为黄褐色、土黄色亚粘土偶夹岩石碎块,属透水~弱富水的孔隙含水层,该层分布较薄且较广,含水量大小与大气降水有直接关系,赋水性较强,亚粘土层为弱隔水层。 2、寒武系上统奥陶系下统娄山关组下段((∈301l1) )碳酸盐岩岩溶裂隙含水层 厚 >100m 该层由可溶性碳酸盐岩组成,其岩溶裂隙局部发育,溶沟、溶槽、溶孔、溶洞等溶蚀空隙发育,富水性中等,是区域广泛分布的含水层,其水量主要靠大气降水补给。 (三)地下水补给排泄条件 矿山处区域水文地质单元补给区,为碳酸盐岩分布区,溶蚀、裂隙发育,矿山范围外北侧见有一常流地表水体分布,自北西向南东径流,其水量受大气降水影响明显。矿山范围内无地表水体分布,大气降水为地下水的主要补给源,矿山所处地形为山地斜坡地形,大气降水可迅速沿坡面由高处向低处排泄,汇入斜坡底部槽谷旁季节性溪沟中排出区外,或排泄至低洼处的岩溶中,极少一部分通过基岩溶隙或裂隙垂直下渗成为地下水,在地势较低处以下降泉的形式排出地表,具有就地补给,迅速排泄的特点。矿床位于当地侵蚀基准面之上(780m),地形条件有利于自然排水,水文地质条件简单。 二、工程地质 (一)工程地质岩组 根据区内岩性组合特征,物理力学性质将本区划分以下工程地质岩组 1)第四系(Q)松散软土体工程地质岩组 厚0~0.50m 主要分布在洼地和缓坡地带,厚0~0.5m,山脊处较薄,槽谷底部相对较厚,岩性由褐黑色、褐黄色亚粘土、亚砂土偶夹灰岩碎石块,土体结构松散,孔隙较发育,物质成分复杂,厚度变化大,分布较连续,力学性质存在着较大差异,易饱水变形,产生的工程问题主要是边坡的局部坍塌,但对矿床开采影响小。 2)寒武系上统奥陶系下统娄山关组下段(∈301l1) 坚硬层状石灰岩工程地质岩组 厚 >100m 岩性为浅灰~灰色薄~中层状灰岩,云质灰岩夹薄层状页岩,局部夹白云岩、灰质白云岩。岩石质地坚硬性脆,力学强度高,可溶性较强,岩体中节理裂隙中等发育,浅层溶蚀沟槽较发育,但是岩层厚度稳定,稳固性好。该岩层地表有被剥蚀的沟、槽分布,沟、槽中充填有黄色粘土和灰岩碎块及其他杂质。 根据湖北省地质矿产局恩施实验室的化学分析结果,化学成分为CaO 43.26; MgO 6.26; SiO2 6.34; Fe₂O₃ 0.49。 根据湖北省地质矿产局恩施实验室的化学分析结果矿山岩(矿)石物理、力学性质测试资料,饱和抗压强度88.6~104.1Mpa,平均96.35Mpa;体重2.71~2.74g/cm3,平均2.73g/cm3。 属半坚硬岩类,岩石质量较好,岩体连续,稳定性较好。 (二)工程边坡地质特征 将来矿山开采形成3面边坡,南西侧为主边坡,北东侧和南东侧为次边坡,边坡类型均为斜交坡,边坡坡度为60。 主边坡及次边坡,基本上为岩质边坡,岩体中发育2组裂隙J1组倾向110 ,倾角81,裂隙率1.30m/条,裂面较平直,裂隙宽度0.05~0.20mm,无充填物,属压性节理;J2组倾向150 ,倾角72,裂隙率1.75m/条,裂面较平直,裂隙宽度0.10~0.15mm,无充填物,属压性节理。由于边坡位置不同,组成边坡的岩性、物理力学性质及与结构面的组合关系均不同,叙述如下 南西侧边坡最高910m,最低开釆标高805m,坡高约105m,最终边坡角60,坡向与岩层倾向、裂隙j1、j2倾向呈顺向大角度相交,裂隙j1、j2构成此段边坡的外倾结构面,将来开采时坡面角不大于60的情况下,边坡发生整体失稳的可能性小; 北东侧边坡最高850m,最低开釆标高805m,坡高约45m,最终边坡角60,坡向与岩层倾向、裂隙j1、j2倾向呈大角度相交,将来开采时坡面角不大于60的情况下,边坡发生整体失稳的可能性小; 南东侧边坡最高900m,最低开釆标高805m,坡高约95m,最终边坡角60,坡向与岩层倾向、裂隙j1、j2呈逆向斜交的斜交坡,将来开采时坡面角不大于60的情况下,边坡发生整体失稳的可能性小。 综上所述,矿区内第四系松散堆积物厚度极小,分布不连续,开采前可超前剥离,边坡为岩质边坡,岩石力学强度较高,发生边坡整体失稳的可能性小,未来开采易产生小规模危石崩落,工程地质条件类型属中等。 由于岩层层面与风化裂隙、爆破裂隙所形成的割裂体在自重、水和爆破震动作用下有产生小规模崩塌、滑移的可能,因此开采必须采用台阶式开采、爆破后首先要清理边坡上的浮石和松动岩石。表层第四系土层易软化,遇强降水产生滑移、坍滑的潜在可能性较大,但是,矿层上部第四系覆盖层较薄,开采过程中进行超前剥离,因此造成第四系边坡失稳的可能性小。总之,只要按规范的操作规程采矿,并及时清危撬毛,边坡失稳造成灾害的可能性较小。工程地质条件复杂程度总体为简单类型。 综上所述,矿区内第四系松散堆积物厚度极小,分布不连续,开采前可超前剥离,边坡为岩质边坡,岩石力学强度较高,发生边坡整体失稳的可能性小,未来开采易产生小规模危石崩落,工程地质条件类型属中等。 三、环境地质 据中国地震裂度区划图(1990)资料,矿区处地震基本烈度VI度区,现代仪器记录仅有数次微震,震级均小于2.0ML。据中国地震震动参数区划图(GB18306~2001)。本区地震动峰值加速度为0.05g,地震反应谱特征周期为0.35s,相应的地震基本烈度为Ⅵ度,即该区属地壳相对稳定区(见图3)。 图3 区域地震烈度及地震震中分布图 2、地质环境现状 根据实地调查,目前矿区暂无滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害。矿区现状条件下,无不良地质灾害;矿区内山包植被发育,土地类型为灌木林地,槽沟为第四系旱地,栽种玉米、土豆,现状地质环境条件简单。 3、地质环境预测 在未来矿山开采过程中,可能诱发的矿山地质环境问题主要是岩石崩塌和地貌景观破坏。 1)危石崩落 未来矿山最低开采标高805m,最终边坡最大高度约105m,南西侧边坡坡向与岩层倾向、裂隙j1、j2倾向呈顺向大角度相交,裂隙j1、j2构成此段边坡的外倾结构面,当矿层开采后形成外倾,在地表水和自重的作用下存在危石崩落或小规模岩石坡体部分岩石与母岩分离。 2)地貌景观破坏 由于未来矿山开采,主要是破坏了地貌现状,形成约105m高边坡的矿坑,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,破坏植被。 3植被破坏 矿区范围内原始土地类型为灌木林地,矿山将来开采需损毁土地约30361m,由于矿山开采剥离表土造成植被破坏,加剧了区内的水土流失,对土地资源影响较严重,但经复垦方案实施后即可得到恢复。 4、矿山地质环境保护和防治对策建议 1)岩石崩塌防治 随着矿山开采采坑的降深,应对边坡进行地质环境监测,及时发现及时治理,清除危岩(危石),并按国家安监总局令(第39)的规定留设安全边坡和安全平台。 2)地貌景观保护和治理 对矿山开采破坏的地貌景观应及时修复,修复的措施建议采用 (1)建立标准的贮渣场; (2)对边坡进行绿化; (3)对矿坑底盘、贮渣(土)场、工业场区和办公生活区等矿山建设用地进行土地复垦。 3植被恢复和治理 矿山闭坑后复垦对象为露天采场、矿山公路及生活区界外部分,建议种植适合本地生长的经济林木,种植后要有专人管理、看护,待其完全成长并达到一定的成活率或覆盖度后可任其自然生长,但要防止人为损毁,采取的管护措施包括 (1)、栽植时要确保树苗直立,填土缓填,尽量不要伤根。 (2)栽植后及时浇水,水要浇透,有助于根系与土壤密接,才能确保成活。 (3)专人看管,防止人畜破坏。发现病虫害及时防止,勿使蔓延。 (4)做好林地防火工作,尤其气候干燥时要加强对林区用火的监管。 (5)旱地要加强田埂管护,防止回填土壤的流失。 (6)旱地要加强水肥管理和病虫害防治。 综上所述,矿区现状地质环境条件简单,预测未来矿山开采对矿山地质环境影响程度较轻。 5、小结 综上所述,矿区含水层单一,补给条件单一,排泄通畅,矿区水文地质条件简单;拟开采矿层高于当地侵蚀基准面,岩石力学强度较高, 稳定较好, 工程地质条件中等; 矿区现状环境地质质量良好,未来矿山开采对矿山地质环境影响程度较轻。因此,本矿区开采技术条件属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 该矿山的建筑石料销售市场,可覆盖矿山周边村庄,年销售量>30万吨,拥有较大的市场份额;由于该矿山生产的建筑石料质量好,具有较强市场竞争力。 二、产品价格分析 本矿山经济价值估算分析参照现阶段采石场市场行情,类比同类矿山生产成本,估算该矿山的经济价值。目前同类产品采矿成本合计20元/吨,产品矿山销售价平均为45元/吨。按生产规模35万吨/年计,年销售收入400万元,年总成本700万元,该项目新建投资491.81万元,可实现年净利润447.44万元,项目静态投资回收期约为1.1年,经济效益较好。 综上所述,在目前市场条件下,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题下,矿山开采基本可行。 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,以及现阶段建筑用灰岩开采工艺,确定本矿床的开采方式为从上至下分台阶露天开采。 (二)露天开采境界的确定 1、矿山范围 本项目区为新立矿山,矿区范围由8个拐点组成,面积0.030361km,开采标高805m至915m;矿区范围拐点坐标(国家2000大地坐标系)见表2-1。 表2-1 矿山范围拐点坐标表 (2000国家大地坐标系) 点号 X Y 点号 X Y 1 3282689.51 36618673.61 2 3282719.34 36618786.60 3 3282637.55 36618862.28 4 3282555.11 36618901.32 5 3282484.25 36618801.80 6 3282513.65 36618767.53 7 3282570.89 36618759.22 8 3282601.71 36618679.35 开采标高805m~915m,矿区面积30361m。 2、露天开采境界的确定 (1)确定露天开采境界原则 ① 就是须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; ③ 充分考虑边坡的稳定性; ④ 满足安全生产要求; ⑤ 矿区平均剥采比<0.5∶1。 (2)矿岩物理力学性质和采场边坡参数的确定 依据附近矿山同层位的矿层类比,矿石属坚硬岩石,力学强度较高,岩体中等完整,稳定性较好。从上至下分台阶开采,设计台阶坡度角70,最终边坡角≤60。 (3)开采境界的确定 开采境界面积为0.030361km,其开采标高805m至915m。(境界范围见基建终了平面图)。 (三)开采边界内资源储量 1、占用保有资源量 根据“勘查报告”该矿区建筑石料用灰岩矿石保有(122b)资源储量720.85千立方米(1967.92千吨)。 2、设计利用和可采资源储量 按照相关规程规范规定,122b资源储量可全部作为矿山设计利用储量,因此,矿山设计利用储量720.85千立方米(1967.92千吨),矿山设计回采率按95计算,矿山可采储量684.81千立方米(1869.52千吨)。 3、潜在资源量 该矿区开采矿体(层)为寒武系上统奥陶系下统娄山关组下段(∈301l1)灰岩,本矿区在现有矿区范围外仍保有潜在资源储量,在结束回采前可申请扩界,开采周边资源,仍可服务10年以上。 (四)建设规模及产品方案 1、建设规模 根据相关政策,本矿山生产规模为35万吨/a,一年按有效工作日250天计算,需日产石料1400吨(538.45m3),采用每天1班,每班8小时的工作制度。 现拟设采矿权范围保有地质储量720.85千立方米(1967.92千吨),可采储量1869.52千吨千吨,按矿山建设规模35万吨/年,矿山服务年限5.3年。 2、产品方案 矿山产品方案矿石经破碎加工,生产成各种规格的砂石料。 3、“三率指标”汇总 据“勘查报告”在计算储量时,已扣除了安全边坡平面投影楔形部分的储量,求得估算范围内资源储量,在开采过程中资源利用率为95。矿山生产的矿石不需要选矿,无选矿损失率。 (五)开拓运输方案 1、开拓运输方案的影响因素 湖北省咸丰县板桥矿区建筑石料用灰岩矿矿区为新设立的小型露天矿,地形坡度一般5~28。风、雨、冰、雪、雾等气候对运输均有一定影响,极端恶劣天气应停止生产施工。 2、开拓运输方案的确定 (1)开拓系统选择原则 ①生产工艺简单可靠; ②基建工程量小、投资少; ③生产运营成本低; ④建设速度满足投产要求; ⑤预见生产规模扩大对采掘系统能力的要求; ⑥不占良田,不占耕地,有利于改地造田,防止污染; ⑦改善劳动条件,提高劳动效率; ⑧有利于维护,检修,应根据矿体赋存条件,综合考虑各影响因素,优选技术上可行,经济上合理的开拓运输方案。 (2)公路运输开拓 矿山采用汽车运输,机动灵活,弯转半径小,是能与装载设备配套的运输设备,装载点的出入及调车等候时间短,从而提高挖掘机作业效率,有利于采用移动坑线开拓,排弃废石简单灵活,线路工程量小,基建时间短,投资少。 鉴于以上因素,本方案建议采用公路运输开拓方案。 3、开拓工程布置 露天矿在开采过程中,所形成的露天矿到排土场、加工场地之间的运输系统,要保证矿山采矿、剥离、开拓工作的正常进行。合理的开拓方法,既要运输联系方便,又要尽可能减少开拓工程量。 遵循以上原则本项目采用公路运输开拓,本方案的主要特征是生产循环周期短,组织简单,资金投入少,见效快。 二、厂址方案 (一)厂址选择的影响因素分析 矿区属中低山区地貌单元、亚热带湿润性高山带气候类型。矿区现状无滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等地质灾害。虽然岩层层面为倾结构面,易引起小规模岩石滑坡,厂址选择时应留足安全距离,不受地质灾害的影响,宜选择在地势平坦开阔,交通、用水条件方便的地段。 (二)厂址选择的原则 厂址选择的大致原则是尽可能节
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