滑石矿开发方案Word格式文档下载.docx
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6
57′30″
3
30′26″
7
29′30″
4
8
第二节矿山基本情况
该矿为新建矿山，划定矿区范围内的资源没有任何开采迹象。
根据南阳矿业设计研究院提交的《河南省方城县拐河镇果木庄区域滑石矿资源储量简测报告》介绍，矿区长2000m、矿体延深650m，可动用矿石体积2035.38万m3，资源量为5088.45万t；
在矿区范围内，只有贫瘠的土地和荒芜的山岭，没有树木；
矿区边缘有西寺村的村村通简易公路通过。
第三节编制开发利用方案的目的
规划开采规模为6万t/年。
为尽快开发利用矿区优质滑石矿，南阳市天顺矿冶有限责任公司委托编制《河南省方城县拐河镇果木庄区域滑石矿开发利用方案》。
公司设计人员根据有关法律、法规、标准和要求，在分析研究资料、考查现场的基础上，对该区进行开发利用方案编制。
第四节编制依据
（1）开发利用方案编制委托书；
（2）河南省区域地质调查队编制的《方城县拐河镇滑石地质普查小结》及其附图、附件；
（3）化工部郑州地质工程勘查院关于《方城县拐河镇果木庄矿区金金属普查总结》；
（4）国土资源部颁发的《矿产资源开发利用方案编写内容要求》；
（5）《小型露天采石场安全生产暂行规定》（国家安监局19号令2005.2.1施行）等劳动安全和工业卫生相关法律、法规和标准；
（6）《采矿设计手册》、《冶金矿山设计参考资料》、《采矿手册》等。
第五节编制原则
（1）贯彻执行国家有关矿产资源开发“贫富兼采、综合利用”的政策；
（2）贯彻执行国家关于建设项目安全工程、环境保护工程“三同时”建设的政策；
（3）贯彻执行保护土地资源，少占耕地，保护基本农田的政策；
（4）根据当地附近矿区情况，选用科学适用、经济、可靠的技术和设备，以减少投资，增加效益。
第二章
区域地质概况
区域大地构造位置处华北陆块向绿玉秦岭造山衔接地段，地质构造演化较复杂，构造活动强烈，岩浆活动较频繁，具有较好的在矿地质条件，有色贵金属及非金属矿产资源较丰富。
第一节地层
出露地层有中原古界官道山群（pt2g），新元古界栾川群（pt3l）和新生界盖层。
一、中元古界官道口群
1、高山河组（pt2gg）
主要为石英砂岩，砂质粘土岩，砂质绢云母板岩，底部加杏仁状安山岩，组成牡丹垛——韭菜岭背斜核部。
2、龙家园组（pt2gl）
上部为硅质条第大理岩，燧石条节白云质大理岩，局部夹杂薄层烁岩。
下部为灰，灰白条纹状白云岩，白云质大理岩，局部夹燧石团块。
二、新元古界栾川群
1、栾川组（pt3ll）
主要为绢云母石英片岩夹砂质大理岩，变质砂岩等。
2、南泥湖组（pt3ln）
主要岩性为变石英砂岩，石英岩，绢云石英片岩，条带状透闪石、白云石、大理石。
3、煤窑沟组（pt3lm）
主要岩性为石英岩，绢云母石英片岩，碳质片岩大理岩。
三、第四系（Q）
分布于河流两岸及沟谷，低缓山坡上，为现代河床冲洪积之砂砾石层及黄土层。
第二节构造
一、褶皱
自北而南与矿区较近的为牡丹垛——韭菜岭背斜，位于牡丹垛——韭菜岭一带，为一倒转背斜，轴微风310°
，轴向倾向北40°
，倾角70°
，轴部岩性为高山河组石英岩，翼部岩性为龙家园组白云质大理岩。
全长约6km，宽约0.7km，矿区位于该背斜的南翼偏西段近于核部。
二、断裂
主要有黄土岭—郭沟断裂，分布于牡丹垛—韭菜岭背斜北翼，为区域性韧性剪切节，是区域上一条主要的控岩，控砂构造。
受其影响，区内发育一系列的次一级断层。
并控制了区内构造破体节理金矿点的空间分布。
第三节沿浆岩
岩浆岩较发育主要有晋宁期侵入岩，出露岩石主要有闪长岩，石英闪长岩和石英正常班岩加里东期侵入岩，出露岩石主要为变辉长岩。
燕山期交口岩体：
分布于黄土岭—郭沟韧性剪切节西侧及西南侧。
岩性为中粗粒黑云母二长花岗岩、斜长花岗岩。
燕山期神林岩体：
分布于黄土岭—郭沟韧性剪切节北侧。
岩性为中班中粒黑云二长花岗岩，细粒钾长花岗岩。
第四节矿产
区域位于华北陆块南缘金银垛金属成砂节，有色，贵金属及非金属矿产较丰富。
有色金属有铅、锌、铜等，金矿有长岭和银线沟、韩沟、韭菜岭、大麦沟、拐河镇果木庄等小型金矿（化）点。
非金属矿主要有滑石矿、次有石墨、萤石等。
第三章
矿区地质
矿区出露底层有中元古界官道口群高山河组、龙家园组。
矿区南部有新生界第四系分布。
一、中元古界官道品群
1、高山和沙组（pt2gg0
岩性主要为石英岩，变石英砂岩，绢云石英片岩，岩层倾向30°
—55°
，倾角60°
—80°
。
岩性为硅质第纹条带大理岩，滑石片岩（滑石矿层）和云母大理岩，岩层倾向30°
—65°
，斜角65°
，为矿区主要底层，矿区量滑石矿均赋存于该地层中。
二、第四系（Q）
主要分布于矿区南部沟谷低凹处，为残坡积洪积物，以灰黄土黄，总红色含砾黏土、亚砂土为主。
1、褶皱
有牡丹垛倒转背斜。
核部由高山河组成石英岩，变石英砂岩，绢云母片岩和龙家园条纹条带状白云大理岩和滑石片岩组成。
翼部为三川组大理岩，石英砂岩，绢云石英片岩和南泥湖组绢云石英片岩，条带状透闪石大理岩、石英砂组成。
轴向呈北西-南东向延伸。
轴面总体倾向40°
左右，枢纽向130°
方向缓倾，倾伏角小于30°
南翼倒转，向北倾斜。
北翼次级褶皱发育。
二、断层
主要有拐河镇果木庄断层。
位于牡丹垛背斜南翼。
走向北西-南东，与地层走向基本一致，长约10公里左右。
断层面倾向为20°
—40°
倾角72°
不等，断层性质堆测为逆断层。
与区域上黄土岭—郭沟大断层有成因联系。
第三节岩浆岩
区内出露有辉长岩脉和石英脉
1、辉长岩脉：
分布硅质条第大理岩或绢云母石英片岩中，脉搏长400-800米，宽10-20米左右，呈浅灰绿色至灰绿色。
具辉长结构块状构造，主要矿物成分为斜长石含量60-65%，普通辉石含量20-10%，次绿帘石、绿泥石、磁铁矿等。
2、石英脉：
分布于硅质条第大理岩或变砂岩，绢云母片岩中，多顺层贯入，长50-150米，高1-3米，石英成灰、灰白色，致密块状结构，偶见星点状英铁砂化现象。
第四章
矿床地质特征
第一节矿体特征
区内共发现两个滑石矿体，均赋存于龙家组白云石大理岩中（即K1、K2），均呈北西-南东向延伸。
K1矿体：
分布于矿区北东角，沿走向地形轻微起伏，矿权范围内长536米，两端延山区外，矿体倾向40°
、斜角65°
厚度为91米，沿走向较稳定，出露标高最低点，在头道沟，为+270米，最大标高为+360米。
K2矿体：
位于K1矿体之南，相距约150米左右。
矿体长约1340米，延生区外，矿体倾向40度，倾角65度，厚度为92米。
沿走向稳定，生露标高最低点在头道沟为+270米，最高为+400米。
第二节矿石质量及类型
矿石呈白色——灰白色，鳞片变晶结构，片状构造，片理发育，主要矿物成分为滑石，含量为70—80%，为解石20%及少量白云母10—5%，斜长石0—3%，质较具滑感。
化学组成为sio2、Mg0、AI203、FEO、FE203等见表。
化学成分（S10.2）
sio2
MgO
FE2O
AI2O3
白度
33
34
0.28
6.60
85
矿体在地表受淋滤，含有少量氧化碳铁和粘土矿物矿表层白度稍有降低。
第三节矿体围岩和夹石
一、矿体围岩
矿体顶底板围岩，皆为白云石大理岩，矿体浑，变不明显。
二、矿体夹石
矿体基本无夹石，局部偶见有残留的白云石大理岩条带，厚约0.5—1厘米。
泥湖组绢云石英片岩，条状透闪石大理岩、石英砂岩组成。
轴向呈北西—南东向延伸，轴面总体倾向40°
左右，枢纽向130度方向缓倾，倾伏角小于30°
二断层
主要有拐河镇果木庄断层，位于牡丹垛北斜南翼，走向北西—南东延伸，与地层走向基本一致，长约10公里左右。
倾角720——800不等同，断层性质推测为逆断层，与区域上黄土岭——郭沟大断层有成因联系。
第四节岩浆岩
1、辉长岩脉，分布硅质条带大理岩或绢云母石英片岩中，脉长400——800米，宽10——20米左右，呈浅灰绿色至灰绿色，具辉长结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石，含量60——85%，普通辉石含量20——10%，次绿帘石、绿泥石、磁铁矿等。
第五节矿石加工技术性能
邻区进行了半工业试验，其流程为原矿——破碎——细磨——弱磁选精矿——分级——烘干——袋装。
矿石回收率为86%，矿石为易选矿石。
第五章
资源储量估算
第一节资源储量估算采用的工业指标
根据《矿产工业要求参考手册》参照邻区生产实际情况，确定以矿物含量及工来圈定矿体。
指标为（依据）
1、滑石含量≥70%
2、白度≥70%
3、可采厚度≥1米
4、夹石厚≥1米
第二节资源储量估算方法
该矿床矿体出露地表，矿体呈层状，矿体巨大，厚度变化小。
矿体走向延伸稳定，倾角650，矿体出露随形起伏。
故采用垂直断面法估算资源储量。
计算公式为：
矿石含量为QS.H.D
Q——资源储量（m2）
S——相邻断面的平均面积（m2）
H——相邻断面间的长度（m）
D——矿石平均小体重
第三节矿体的圈定原则
由于矿体与顶底板的围岩界限清楚而易于区分，且白度较好。
因此信赖少量样品滑石含蛳的直观感。
夹石含量情况及滑
石含量≥70%均圈入矿体。
第四节资源储量估算块段划分原则
由于矿体稳定且巨大，故两断面间为一块段。
断面依据为矿体出露的高差均匀布置，基本断面间距为200米，北矿带K1矿体共分为四个断面3个块段，南矿带K2共分7个断面6个块段。
储量估算最底标高为+170，所估算的资源储量均为（334？
）。
第五节资源储量估算结果
全区共计（334？
）源储储量为6989.81万吨，资源储量估算结果总表
（见下表）
矿体号
块段号
相邻断面面积（㎡）
相邻两断面平均面积（㎡）
相邻断面间距（M）
块段体积（m3）
矿石体重（t/m3）
矿石量（万吨）
备注
K1
D1
0线11660
15341
160
2454560
2.5
613.64
1线19023
D2
15980
200
3196000
799.0
3线12937
D3
12218
1954880
488.72
5线11500
合计
1901.36
K2
6线8311
12569
2513800
628.46
4线16827
16575
316000
828.75
2线16324
19603
3920600
980.15
0线22883
D4
22101
4420200
1105.05
1线21320
D5
17146
3429200
857.3
3线12972
D6
13775
2755000
688.75
5线14578
5088.45
总计
（334?
）6989.81
第六章
主要建设方案的确定
第一节开采方案
1、矿床开采方式的选择
在划定的矿区范围内，东南面滑石矿层直接出露地表，其上覆盖岩层厚度沿矿体倾斜方向由东南至西北从0.00m逐渐增加到0.25m厚（自然坡度约为11°
～18°
），经初步计算，首采矿段覆盖岩层总量约为11.85万m3（S=11000m2，采用三组断面估算平均厚度H=10.8m）；
剥离与采矿成本参照类似矿山承包合同价选取时，计算出来的露天开采原矿成本为：
Cl=ra+nb
式中Cl—露天开采的原矿成本元/m3；
a—露天开采的纯采矿成本元/t；
取15元/t；
b—露天开采的剥离成本元/m3；
取10元/m3；
r—矿石容重，t/m3；
2.7t/m3；
n—剥采比，m3/m3；
作为露天开采的基本要求，是使露天开采的原矿成本不超过地下开采成本，即：
ra+nb≤rCD
式中：
CD—地下开采的原矿成本，元/t；
取46元/t；
满足上式的最大剥采比，就是经济合理剥采比nj.H；
nj.H=r（CD－a）/b=2.70×
（46－15）/10=8.37m3/m3；
首采计算的剥采比为：
11.85万m3；
÷
20万m3=0.59m3/m3；
通过上述计算可以看出，平均剥采比0.59m3/m3小于经济合理剥采比8.37m3/m3；
尽管在参数选取上存在有一定的差异性，但足以说明采用露天开采的合理性。
除此之外，还可以作如下综合比较：
综合比较：
若采用露天开采，其优点一是由于该矿覆盖岩层较薄，而且约三分之一部分比较松散较软，剥岩不用爆破，可直接用挖掘机挖掘，剥岩成本较低；
二是生产组织简单且容易保证安全生产；
缺点是前期投资大、排土场占用部分土地和损坏地表植被；
若采用地下开采，其最大优点是少占用土地和损坏地表植被；
其次是前期投资少、见效快；
缺点是覆盖岩层较薄，且松散较软，开采损失率和贫化率较大，安全生产的组织和保证与露天开采比较，相对复杂困难些。
通过经济合理剥采比计算和综合比较，考虑矿区所处的“山高、地薄、缺水”的地理环境，露天开采具有明显的优势。
因此，设计推荐开采方法为露天开采。
2、建设规模
根据资源储量报告估算的资源量和南阳市天顺矿冶有限责任公司的要求，设计确定开采规模为100万t/年。
年工作日按300天计算，日生产矿石量为3500t。
3、确定开采储量
根据《卫辉市钟利晶硅有限公司采石场储量报告》所述矿区地形条件、矿床特征，报告估算的（333）资源量5088.45万t，可作为设计利用的资源量仍为5088.45万t。
4、矿山服务年限
矿山服务年限采用以下公式计算：
T=（Q×
K）/q（1-r）=2.0年
T—矿山服务年限，年
Q—设计开采储量，5088.45万t；
K—设计矿石回采率，取95%
q—设计生产能力，100万t/年
r—设计矿石贫化率，取7%
据此确定的矿山服务年限为年。
5、开拓运输方案
根据选择的矿床开采方式—露天开采，考虑到矿区地形条件和生产效率，选用公路运输开拓，该方式机动灵活，具有地形适应性强，基建投资少，利于强化开采的特点，优势明显。
设计推荐采用公路开拓—汽车运输方案。
第二节矿产品方案
该矿区矿产资源储量丰富，随着开采的进程可进一步探明资源储量；
矿山服务时间会逐渐延长；
根据业主意见和自然环境条件（山高、沟深、缺水），设计推荐的矿产品开发方案是：
采出的矿石只做粗加工，即破碎成30mm～50mm的滑石块，再运到山下进一步加工。
第三节防治水方案
矿区内及附近无地表水体。
最低开采标高为416m，远高于地下水位和最低侵蚀面。
因此，防治水主要是防治地表雨水。
通过掘进矿石运输出入堑沟，使采场形不成封闭采坑，成为山坡露天矿。
采场东部地势陡，沟谷切割深，南面是低于采场的下向缓坡，排水顺畅。
其它无地表汇水流向采场冲刷边坡、公路，位于采场南边的建筑、破碎设施，办公、休息及维修间等建筑物周围需要建拦水沟，以便分流、排泄雨水。
第七章
矿区总平面布置
第一节工业场地布置
主要破碎工业场地布置在爆破警戒线范围以外的采场东南面，一是距采场较近（距离约450m），二是与外部有简易道路连接，出入比较方便。
因此，将办公室、小食堂、仓库、维修间、供水、供压等设施布置在此位置，并紧临其西南侧布置配电设施。
（详见总平面图）
第二节开拓运输道路布置
根据设计选用的公路开拓—汽车运输方案，在认真分析矿区地形条件的基础上，考虑到采矿的推进方向、坑线在生产期间的安全可靠性、基建投资及总平面布置的合理性，设计采用固定线路运输。
根据自然地形条件西北高东南低的特点，开拓运输公路布置在矿区的南部；
从破碎工业场地开始（高程约370m）经450m斜坡道到达采矿工作平台416m水平；
开拓公路按三级公路标准施工，路面宽度7m，最大坡度9%，最小转弯半径≥15m，公路总长度近500m。
人员、设备上山简易道路选择在矿区北部的山洼内，路面宽度4m，最大坡度10%，最小转弯半径≥10m，公路总长度近600m。
第三节供电
供电由白寺村变电站10KV高压线路提供到矿区，矿区装1台S9-500kVA10/0.4kV变压器。
经配电装置向各用电设备供电。
电力装置应符合GBJ50070和DL408的有关规范、规程的要求，并进行详细设计。
但经过矿区内的低压线路要移至爆破警戒线以外。
第四节供高压风
主要凿岩设备使用10m3空压机供压，空压机房布置在矿区的北边，与潜孔钻相隔不远，风路短，压降小；
供压管路采用无缝钢管和高压风管。
第五节炸药库
根据当地有关部门对爆破材料的管理规定，该石英砂岩矿不设单独的炸药库。
爆破材料由民爆公司供应，爆破前由专人到指定的炸药库领取爆破材料，爆破后剩余的爆破材料再按规定要求由专人负责退回炸药库。
爆破材料的使用必须经当地有关部门批准，现场使用、管理必须满足相关的安全规程要求。
第六节排土场
1、排土场位置选择：
前期排土场位置选择在紧靠采场东面的山洼里，一是经过排土垫出一个长60m、宽50m、外沿高20m的工作平台，满足初期开采工作场地需要；
二是解决初期没有合适排土场问题；
此处地形是小山洼；
地表为较薄的砂土质覆盖层，无植被，底部为基岩，地质条件好；
三是运距短、费用低；
显然，是选择排土场的适宜位置。
在半山腰的自然地理条件下，经现场实地考察，没有找到合适的排土场地；
为此，只有利用采场采出的空间，适当位置作为内部排土场使用。
鉴于选择的是“自上而下顺序开采”的方式，故在“剥离—采矿”的循环中可直接将剥岩回填到采完矿的空间场地内。
这也正是利用了此种采矿的优势。
尽管增加二次转载，但比起远距离排土，还是合算的多。
根据现场覆盖层东薄西厚和先采东后采西的开采顺序，经测算，在空间上完全满足生产需要。
2、排土场的规范要求：
排土场建设使用，其设置要符合《金属非金属矿排土场安全规则》中有关排土场的要求。
第八章
矿床开采
第一节采矿方法的选择
根据《小型露天采石场安全生产暂行规定》（国家安监总局第19号令2005.2.1施行）第十二条规定，“作业单位应当采用台阶式开采，淘汰落后和不安全的开采方式，严禁采用扩壶爆破、掏底崩落等开采方式。
不能采用台阶式开采的，应当自上而下分层顺序开采。
……实施中深孔爆破时，分层高度不得超过20m，分层凿岩平台宽度不得小于4m;
最终边坡角根据岩体的稳定性确定，但最大不得超过60度”
该矿属于小型露天矿，一是矿层厚度（约20m厚）稳定，倾角平缓，变化不大；
二是上部覆盖岩层厚薄不一，变化较大，且局部覆盖层松散、较软，可直接用挖掘机挖掘；
三是要利用采过矿石的场地做排土场；
因此，综合考虑各方面因素，选择采用“自上而下分层顺序开采”。
为提高矿山生产的安全性和缩短矿山基建时间，本方案选用自上而下分层顺序推进的采矿方法。
前期上部覆盖岩层首先用来垫下部采矿工作面场地；
后期剥离覆盖岩层直接倒在采出矿石的空隙场地。
（详见采矿方法图）
第二节开采境界的确定
依据有关部门划定的矿区范围和开采深度，经过对现场地形地质条件、矿体赋存状况、开拓运输、开采工艺、设备配置水平、安全环保和充分利用资源等因素的综合分析，总体设计开采境界线与划定的矿区范围一致。
第三节首采地段的确定
经现场认真考察，根据矿体赋存状况、工业场地的布置，特别是考虑到排土场没有合适的布置场地等因素，因此，首采矿段必须选择覆盖层薄、可采矿石面积大、并且能先前具有排土地点的场地和较为容易布置出入堑沟处的自然地形条件和具有保障安全的各种因素；
故首采矿段选择在矿区416m标高的1#拐点处，此处基本具备上述各项条件。
详见首采矿段露天采场最终境界图。
第四节爆破安全警戒线的确定
根据《爆破安全规程》规定，露天采场中深孔爆破时，爆破安全警戒距离为200m。
因此，按此要求设定爆破安全警戒线范围；
（详见露天采场总平面布置图。
）
在矿区实施爆破时，安全警戒线内的工业设施，要采取严格的安全防范和保护措施；
爆破作业现场附近合适位置，要设置坚固的人员避炮设施，确保爆破作业人员的安全。
第五节露天采场边坡要素的确定
1、工作台阶、平台要素，工作平台宽度
根据矿岩的稳固性和使用的穿孔、采装设备，采用类比法选取剥离工作台阶高度不超20m，坡面角为60°
；
采矿台阶高度即为矿层垂直厚度20m，坡面角为70°
工作平台宽度≥4m。
2、最终边坡要素
参照类似矿山经验，采用类比法选取：
覆盖岩层最终边坡台阶高度20m，坡面角60°
对于剥岩较完整的台阶设宽3m的安全平台，对于较低和短的局部剥岩台阶不再设安全平台，实施并段；
考虑剥离—采矿为连续作业，故不设岩石清扫平台。
采矿最终边坡台阶高度为20m（即矿体厚度），台阶坡面角60°
经过计算，最终边坡最低处（垂直高度18.5m）最终边坡角51°
最终边坡最高处（垂直高度41.5m）为56°
，符合同类型矿山的一般设计要求。
剥离水平标高分别为456m；
采矿水平为416m。
最终边坡要素见表6-1。
露天采场技术要素表表6-1
要素
参数
开采深度
45m
最低开采水平
416m
最高开采水平
461m
工作台阶高度
剥岩1～25m；
采矿
升级会员 