高岭土矿开采设计方案.docx

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高岭土矿开采设计方案

高岭土矿开采设计方案

xxxx瓷土公司xxx高岭土矿交通位置图

历年累计采出量为58万吨。

2005年2月高州市地质建筑钻探工程队对银海矿坑中段进行了补充钻探，并提交了高岭土储量核实报告，获得保有地质储量51.493万吨。

该矿山为凹型露天矿，采用公路开拓——汽车运输方式（指剥离表土和矿体夹石的运输），水力冲采，管道运矿，旋流除砂，沉淀粗选。

目前矿山在银海矿坑中段剥离、东、西两冀回采，台阶高5.1~6.5米（依矿层厚度），坡面角45°。

矿山生产粗选矿浆供公司精选厂精选。

矿山现有职工19名，其中管理人员5人，作业工人14人。

矿山拥有较为齐全设备，见表1—1。

矿山设备明细表表1—1

设备名称

型号

单位

数量

备注

挖掘机

小松PC200

台

2

推土机

东方红4125C3

台

2

汽车

东风140

辆

8

水枪

平桂—150

支

3

抽浆泵

上海6135型

台

4

柴油机潜水泵

6寸4135

台

4

砂泵

5寸

台

6

砂泵

4寸

台

4

螺旋分级机

台

4

水力旋流器

Φ250

台

4

变压器

台

1

2.设计编制依据和编制原则

2.1.编制依据

2.1.1.法律、法规

●《中华人民共和国矿产资源法》；

●《中华人民共和国矿山安全法》；

●《中华人民共和国劳动法》；

●《中华人民共和国环境保护法》；

●《金属非金属露天矿山安全规程》GB16423-1996；

●《工业企业设计卫生标准》TJ36-39；

●《广东省实施〈中华人民共和国矿山安全法〉办法》；

●《广东省露天矿场安全生产管理规定》；

2.1.2.地质资料及其它资料

高州市地质建筑钻探工程队提交的《广东省茂名市茂南区山阁镇xxx高岭土矿矿产资源/储量核实报告》；

本项目委托书；

xxx高岭土矿提供的其它有关资料；

双方协商的本项目的设计原则。

2.2.编制原则

●依据国家、省政府有关法律、法规，结合矿山实际，实施规范开采，确保安全生产；

●广东省茂名市国土资源局颁发的xxxx瓷土公司xxx高岭土矿《采矿许可证》批准的开采范围；

●工作制度：

采用白天工作制，年工作280天，每天1班，每班8小时；

●矿山生产规模：

年生产砂质高岭土（原矿）20万吨（东、西两采场分别为10万吨）；

●产品品种：

粗选矿浆。

3.地质资源概况

3.1.矿床地质特征

3.1.1.矿床、地层

本区矿床为沉积型高岭土矿床，矿层属第三系上新统老虎岭组（N2L）第二、三地层。

矿层与地层产状一致，且与地表地势相似，在银海矿坑东段和中段间矿层随地表地势隆起，向东、西倾斜，倾角1°30′～2°，层状产出。

矿层厚度5.1～6.5米，平均厚度5.6米。

矿区内高岭土矿石类型可分为：

含砾、不等粒长石石英砂岩高岭土，不等粒长石石英砂岩高岭土和粉砂岩—粘土岩高岭土三种。

以前者为主，占矿石总量90%以上，且质量较好，后两种类型多是薄层状或透镜状夹于前者之中，质量较差。

3.1.2.矿石

矿区内高岭土原矿物成份以石英为主，约占51.6～62.3%；粘土矿物为12～30%（以高岭石为主，伊利石、蒙脱石少量）。

高岭石大部分呈分散的单片状，粒径多数小于5μm。

残留长石占1～3%，往深部略有增加。

原矿主要化学成份见表3—1

原矿样品分析结果表表3—1

样

项品目

ZK1

ZK2

ZK3

ZK4

ZK5

ZK6

ZK7

ZK8

合计

平均值

Sio2

59.33

34.21

58.11

56.40

55.13

57.60

53.92

53.45

448.15

56.02

Al2o3

31.75

28.12

30.73

28.12

27.80

29.61

29.83

27.09

233.05

29.13

Fe2o3

0.83

0.57

0.69

0.19

0.38

0.42

0.21

0.25

3.54

0.44

Tio2

0.38

0.28

0.25

0.31

0.19

0.27

0.31

0.11

2.10

0.26

K2o

0.16

1.08

0.20

2.10

1.47

0.92

1.61

0.08

6.62

0.83

No2o

0.10

0.02

0.08

0.05

0.01

0.03

0.04

0.09

0.41

0.05

灼失

3.39

3.87

4.93

1.98

1.52

2.17

3.51

1.58

22.95

2.87

原矿经水洗过325目筛获得精矿,其主要矿物成份为:

高岭石68～80%，石英5～30%，水云母0.6～3.5%，微量矿物有褐铁矿、电气石、钛铁矿、锆石、绢云母和绿泥石等。

－325目精矿主要化学成份见表3—2。

－325目精矿主要化学成份表表3—2

项目

Sio2

Al2o3

Fe2o3

Tio2

K2o

No2o

灼失

备注

最大值（%）

47.28

35.93

0.62

0.32

3.96

0.20

13.01

最小值（%）

39.66

29.61

0.34

0.09

0.38

0.04

7.42

－325目精矿得率和自然白度见表3—3。

－325目精矿得率和自然白度表表3—3

项目

Ⅰ级品

Ⅱ级品

平均值

备注

精矿得率（%）

16.58

18.78

17.68

淘洗率

自然白度（%）

80.1

69.7

74.9

3.2.矿山开采技术条件

3.2.1工程地质条件

矿区内以粘土岩类岩层为主,岩性松软且具湿化崩解性,非常有利于水力开采，但边坡稳定性较差。

矿石平均比重1.9吨/立方米，内摩擦角21.85°，凝聚力18.396KPa。

3.2.2.水文地质条件

矿区内主要含水层为第四系残积层，矿体和其顶底板砂层，富水性中等偏弱，涌水量较小（16～23L/h）。

矿山水文地质条件相对简单。

3.2.3.环境地质

开采矿石为高岭土，不含有毒有害成分，水力采矿，无爆破作业，剥离表土、夹石、尾矿砂回填矿坑。

矿区又远离居民住宅区，区内无地表水体。

因此，在开采过程中，对周围空气、水体及居民不会造成大污染和危及生态环境的问题。

4.开采方案

4.1.开采境界及储量计算

4.1.1.矿区开采范围

xxxx瓷土公司xxx高岭土矿经广东省茂名市国土资源局划定的开采范围，颁发了采矿许可证。

采矿许可证允许开采面积0.192平方公里（其中银海矿坑0.133平方公里，泉湖矿坑0.59平方公里），开采标高+30米至+45米。

矿区范围（银海矿坑）拐点坐标见表4—1

矿区（银海矿坑）拐点坐标表表4—1

拐点

X

Y

1

2405009

37493530

2

2405066

37493307

10

2405012

37493590

11

2405018

37493648

12

2405003

37493700

13

2404982

37493779

14

2404981

37493911

15

2404671

37493911

16

2404725

37493779

17

2404767

37493700

18

2404825

37493648

19

2404842

37493530

20

2404836

37493307

注：

泉湖矿坑（北矿坑）已采完，正回填复垦，故不列其范围。

4.1.2.开采境界及境界内矿体（表土）赋存特征

该矿山银海矿坑分东采场、西采场开采，经这几年开采，剥离出的矿体已采大部分，两采场之间的中段表土未剥离，今后东采场采至矿山东边界后再向中段开采，西采场向中段开采到预定的边界后再向西边界回采，两采场之间的中段是矿山今后开采范围，也是本设计对象。

采矿许可证划定的允许开采范围总面积为134462.0平方米，东采场已开采13173.6平方米，西采场已开采9968.9平方米，余下未采面积为111319.5平方米。

依高州市地质建筑钻探工程队钻探资料和矿坑东段开采资料，境界内矿体（表土）赋存特征：

1、矿坑东段、中段间矿层随地表地势缓缓隆起，向东西倾斜，倾角1°30′～2°；

2、矿体厚度5.1～6.5米，平均厚度5.6米；

3、矿体底板标高+33（35）米至+41米，相对高差6～8米；

4、矿体上覆表土厚度1～8米，平均厚度5米，表土产状、岩性与矿体一致。

开采境界范围详见xxx高岭土矿地形地质简图（图—02）。

4.1.3.矿区（银海矿坑）高岭土地质储量

4.1.3.1.采用的工业指标

本矿区储量计算采用《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘探规范（DZ/0206—2002）》确定工业指标（见表4—2）。

工业指标表表4—2

矿石类别

原矿或淘洗精矿

化学成份质量分数（%）

淘洗率（%）

最低可采厚度（米）

夹石剔除厚度（米）

Al2o3

总质量分数

Fe2o3+Tio2

总质量分数

其中Tio2

砂质高岭土

原矿

≥14

≤2

≤0.6

≥15

1.0

1.0

淘洗精矿—325目

≥24

≤2.5

≤0.7

4.1.3.2储量计算的参数

1、未采矿体面积（S）的计算：

东采场未采矿体面积（S1）=允许开采面积-已采面积

=68049.5-13173.6=54875.9平方米

西采场未采矿体面积（S2）=允许开采面积-已采面积

=65412.5-9968.9=55443.6平方米

2、矿层平均厚度（H）的计算：

由于钻孔、勘探线大致为等距布置，故采用算术平均法计算出矿体平均厚度（H），H=5.6米。

3、矿石比重（r）：

按实测r=1.90吨/立方米。

4、-325目淘洗率为17.68%。

4.1.3.5.高岭土地质储量（Q）

储量（Q）计算公式：

东采场储量Q1=S1·H·r=54875.9×5.6×1.9=583879.6（吨）

西采场储量Q2=S2·H·r=55443.6×5.6×1.9=589920.0（吨）

合计总储量Q=Q1+Q2=583879.6+589920.0=1173799.6（吨）

精矿储量Q精=1173799.6×17.68%=207527.8（吨）

4.2.矿山工作制度、生产能力及服务年限

4.2.1矿山工作制度

根据当地气候条件、矿山现状，采用白天工作制，年工作280天，每天1班，每班8小时。

4.2.2.矿山生产能力

根据矿山开采条件、设备和矿山意见，确定设计每个采场的生产为10万吨/年，矿山总生产规模为20万吨/年（折合10.52万立方米/年）。

矿山平均剥采比为0.89立方米/立方米，考虑矿体中夹石剔除，计算年生产剥采比为1：

1，年剥离废石量为10.52万立方米。

年采剥总量为21.04万立方米。

4.2.3.矿山服务年限

矿山银海矿坑中段高岭土保有储量为1173799.6吨，按20万吨年生产能力，回采率85%，经计算矿山服务年限5年左右。

4.2.4.矿山生产能力验算

1）按挖掘机掘装能力验算矿山生产能力：

A1=N1·n1·Q1

式中：

A1——矿石年采剥总量万立方米；

N1——采场布置挖掘机数N1=1；

Q1——PC200挖掘机年挖载能力Q1=15万立方米；

n1——同时生产的