采石场建筑石料用灰岩矿资源开发利用方案设计新.docx

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采石场建筑石料用灰岩矿资源开发利用方案设计新

XXXX采石场建筑石料用灰岩矿资源

开发利用方案

一、概述

1.1矿山位置和企业性质

1.1.1矿区位置与交通

矿区位于XXXXX三湾村和尚岭地段。

采石场地理坐标为东经112°46′31″~112°46′37",北纬25°21′19″~25°21′23″。

行政隶属XXXX三湾村管辖。

矿区交通条件较好，修简易公路400m与梅（田）麻（田）公路相连。

采场距XXXX政府所在地2.5km，距梅田镇政府所在地约7km（见交通位置图）。

1.1.2矿山批准开采范围和开采现状

XXXX人民政府麻政字[2007]5号文《关于申办采石场的请示》，经县政府主管领导批示，有关部门派人到现场核查，按“四堂会审”要求，各主管部门审核确认，县政府领导批准，决定按程序立项开办该采石场。

拟定该采石场开采范围由5个坐标拐点圈定而成。

点号X坐标Y坐标

1280608238376733

2280615738376834

3280615738376905

4280602738376905

5280602738376780

矿区拟定开采范围面积为0.1847km2。

允许开采标高从+271m至+215m。

1.1.3与邻近矿山的关系

该采石场东北角145m处设立有XXXX三湾村顺发采石场。

除此之外，在周边300m内未设立其他采矿权和探矿权。

拟采范围与最近村庄、厂矿、公路相距达200m。

除此之外，在爆破安全距离内还有一些农田、旱土和林地（见《XXXX采石场位置图》）。

1.2方案编制依据

其编制依据主要有：

（1）《中华人民共和国矿产资源法》

（2）《中华人民共和国安全生产法》

（3）《中华人民共和国矿山安全法》

（4）《矿山安全监察条例》

（5）《金属非金属矿山安全规程》

（6）《乡镇露天矿场安全生产规定》

（7）《民用爆炸物品安全管理条例》

（8）《郴州市矿产资源开发利用方案编写评审实施规则》

（9）XXXX国土资源局批准的XXXX邓家采石场开采范围

（10）XXXX邓家采石场地形地质图

（11）《XXXX采石场建筑石料用灰岩矿资源储量报告》及其备案书XXXX国土资储备字〔2009〕002号

（12）编制人员到XXXX邓家采石场勘查收集的有关资料

二、产品需求现状和预测

2.1产品市场供应情况

该采石场所在位置距XXXX政府所在地约2.5km，周边还另有一家采石场生产建筑石料用灰岩产品。

随着“新农村”建设和“村村通”公路建设的逐步展开和煤矿标准化建设，可使该地形成建筑石料供应基地。

2.2产品价格走向分析

随着我县对采石场采矿行为的进一步规范整治，以及当地基本建设活动的展开，建筑石料价格会有小幅上扬。

三、资源概况

3.1矿区地质概况

3.1.1地层

矿区出露地层主要为三迭系和第四系地层。

地层走向北北西，倾向北东，倾角35°~45°（详见地形地质图）。

各地层单位的岩性特征由老至新简述如下：

（1）三迭系下统大冶组（T1dy）：

出露于矿区东北部，为浅灰、灰色薄层状~中厚层状灰岩，局部夹少量的厚层~巨厚层灰岩。

（2）第四系（Q）：

主要分布于矿区西南部地势低洼处，为山麓堆积、残积、坡积物。

由黄色、黄褐色粘土组成，厚度＞5m。

而在规划开采范围内的表土层厚度为1~2m。

3.1.2构造

（1）褶皱构造：

矿区处于区域性的麻田~长坪向斜的西翼，区内次级小褶皱较发育。

（2）断裂构造：

1）矿区内未见断裂构造发育。

2）层理、节理：

区内地层岩体内次生裂隙主要的一组走向为东西向，北倾，另一组走向南东东，倾向南西。

而原生裂隙成网状分布，内常充填方解石脉，脉宽1~5mm不等。

这些裂隙中的充填物对矿石质量虽有一定影响，但不会影响对矿床的评价。

3.1.3岩浆岩

矿区内未见岩浆岩发育。

3.2矿床开采技术条件

3.2.1水文地质条件

（1）地形地貌

矿区属中低山剥蚀准平原中的残山地貌，矿区周边地势较低，最高标高点在和尚岭山顶，为+295.1m。

矿区西南面地势平缓的地方，现在大部分已开垦成农作物种植耕地。

其他地方森林覆盖状况较差，但灌木、杂草丛生，植被条件较好。

矿区最低标高+209.8m，相对高差约85m。

（2）地表水对采场充分的影响

矿区属于亚热带温暖湿润气候，年降水丰富，春夏两季多雨，为丰水期；秋季雨量适中；冬季干燥少雨，为枯水期。

根据有关水文资料，矿区年均降水量约1522mm，年蒸发量约957mm。

天然降水主要沿地表坡面排泄至地势低洼处汇入武水河外排。

本矿床属山坡露天开采型矿床。

天然降水在矿区不易发生滞留现象。

历史上所发生的洪水均在+210m标高以下，低于矿山设计开采最低标高。

采场所在位置为一南向山坡，上部边界接近于山脊，采场汇水面积小，丰水季节雨水汇入量也极为有限。

（3）地下水补给、迳流及排泄

本矿床由于长期裸露遭风化剥蚀和溶蚀作用，岩石裂隙较发育。

天然降水除及时沿地表坡面排泄于山沟和低洼处外，还有一部分会渗透于第四系地层的残、坡积物和直接流入岩石裂隙之中，为地下泉水补充水源。

但本采场上方无大的水体作为补给水源，矿山含水层及地下水水位埋藏较深，石灰岩本身结构致密，透水性差，即是工作面有少量地下水涌出，也可自流排出采场。

（4）矿床水文地质条件类型及结论

从上述分析可知，本矿床水文地质条件简单。

3.2.2工程地质条件

（1）岩土工程地质

第四系残、坡积物、浮土以及风化岩层，分布于地表，厚度为1~2m，结构松散，工程地质条件差，容易出现垮塌等地质灾害，这类表土为松散软弱岩。

岩性完整，硬度较大，结构致密的中厚层以上建筑石料用灰岩层为坚硬岩石。

（2）构造工程地质

本采场内次生裂隙发育密集地段的岩石和薄层状岩层较破碎，工程地质条件稍差，钻眼时容易出现卡钻、掉钻头等现象，也容易出现垮塌地质灾害。

这类岩石为裂隙破坏类破碎岩。

（3）工程地质条件结论

本采石场工程地质条件简单，但场内松散软弱岩、破碎岩、硬质岩石等均存在。

在实际施工中，应针对其具体情况采取相应的施工组织措施，确保安全生产。

3.2.3环境地质条件

（1）区域稳定性

本矿床属山坡露天开采矿床，以薄及中厚层状泥晶灰岩为主，局部含有巨厚层状灰岩。

采石场规划占地面积0.1847km2，最大采高56m，最低开采标高+215m，且水文地质条件简单，工程地质条件适宜露天开采。

从这些资料分析，本矿山的开采对区域稳定性影响较轻。

（2）水资源影响

该采石场周边岩层含水性较差，富水性较弱，具有一定的隔水性能。

影响地表水体的主要途径是通过裂隙渗透，但采石场采深不大，影响较轻，对区域地下水影响微弱。

矿区水环境污染主要为排土场淋滤水，但影响轻微。

（3）地质灾害现状

拟定采石场内山体坡度20°~35°，目前未发现滑坡、泥石流等地质灾害，也没有历史记载。

但随着开采年限的推移，在未来开采活动中，有可能因采矿行为造成边坡塌滑、排土场泥石流等地质灾害。

（4）安全生产条件

根据相关法规的要求，该矿山应采用山坡露天开采，矿山与周边的村庄、公路距离达200m，与XXXX三湾村顺发采石场最近距离145m。

在采用爆破方式采矿时，需认真选择钻眼、爆破方式，严格控制装药量，认真制订爆破施工安全措施，严格实施放炮撤人及安全警戒制度，确保飞石影响范围控制在安全范围内。

（5）环境地质条件结论

采石场矿业活动对矿区范围环境地质条件影响轻微，环境地质条件较好。

3.3矿山开采范围内矿体特征

3.3.1矿体形态、产状及规模

本矿床属山坡露天开采的矿床，以薄及中厚层泥晶灰岩为主。

岩层走向北北西，倾向北东，倾角35°~45°。

矿体为一个连续的层状大矿体，受地层层位控制，为稳定型矿床。

3.3.2矿石特征

（1）矿物成分、主要有益、有害成分含量及赋存状态

对拟采范围内矿体采综合样化验：

矿石烧失量41.00%，CaO含量51.58%，MgO含量0.45%，Al2O3含量2.98%，Fe2O3含量0.33%，SiO2含量2.59%，另外，Zn含

量为0.10%，Pb含量为0.08%，WO3含量为0.02%，Sn含量为0.03%，K2O含量0.13%，Na2O含量0.04%，总检定量99.33%。

从化验结果看，矿物有害成分含量少，矿物主要成分为石灰石。

除此以外，矿物以方解石（CaCO3）为主，石英（SiO2）、刚玉（Al2O3）为次。

矿体以层状（局部块状）产出。

（2）矿石结构构造：

致密块状。

（3）矿石类型：

沉积岩型。

3.4矿石加工技术性能

因属零星分散小矿，未采物性测试样送检。

矿石加工技术性能情况不详。

3.5开采范围内资源储量

XXXX采石场资源储量估算表

块段号

剖面面积（m2）

剖面间距

L（m）

计算公式

体积

（m3）

体重

（t/m3）

（122b类储量）

矿石量（万t）

S1

S2

1

0

3251.55

25.5

L（S1+S2+

）/3

109468.9

2.5

27.3672

2

3251.55

3543.1

25.5

L（S1+S2）/2

86631.8

2.5

21.6579

3

3543.1

3482.45

45.5

L（S1+S2）/2

159831.3

2.5

39.9578

合计

355932

88.9829

最终边坡（平均按43°角）留设占用矿石量计算表

边坡角

留设方面

平均高度

h（m）

底边宽度

l（m）

断面计算公式

断面面积

S（m2）

帮边长度

L（m）

体积计算公式

体积

（m3）

矿石量

（万t）

北面

36.14

38.755

lh/2

700.3

153.44

LS

107455.6

26.8639

东面

33.58

36.01

lh/2

604.61

111.841

LS

67595.4

16.8989

南面

4.3

4.612

lh/2

9.91

121.0

LS

1199.6

0.2999

西面

0

0

lh/2

0

0

LS

0

0

合计

176251

44.0627

XXXX采石场资源储量计算汇总表

类别

单位

保有资源储量

采损资源储量

累探资源储量

预可采储量

122b

m3

179681

176251

355932

134761

万t

44.9202

44.0627

88.9829

33.6902

注：

资源回收率为75%，仅供统计用。

四、主要建设方案的确定

4.1开发方案

4.1.1矿山建设规模及产品方案

（1）建设规模

该采石场距XXXX政府所在地2.5km，距梅田镇约7km，处于XXXX矿山企业中心地带，按2万m3/年（5万t/年）的规模确定该采石场的建设规模，对照有关政策，该采石场仍为小型矿山。

矿山服务年限=矿山可采储量/生产能力=13.4761÷2=6.7（年）

（2）产品方案

该采石场作为建筑石料生产场地，主要向市场提供片石、碎石产品。

考虑到采石场处在XXXX的矿山企业中心地带，因此，按30%的片石、70%的碎石设计产品。

4.1.2矿床开发方式

本矿体以山坡形态存在，准采范围南北走向长度160m，东西宽165m开采最大高差56m，近地表的风化及表土层厚度1~2m。

按照《金属非金属矿山安全规程》的要

求，该矿床只宜采取山坡露天开采方式进行开采。

4.2防治水方案

矿区水文地质条件简单，防治水患主要是防止地表水灌入采场或剥离物堆放场，造成泥石流危及采场和周边农物安全等。

为此，可在采场东侧修筑500×400的排水明沟。

同时，在剥离物堆场周边再修筑一条同规格的排水明沟。

排水沟坡率应保持沟内无积水，把水流引向地势低洼的采场南侧排出矿区。

而地下水涌出量不大，可任其自流排出采场。

五、矿床开采

5.1矿床开采方案的确定原则

（1）经济、社会、资源和环境效益协调统一原则；

（2）采矿权与矿产资源相互依存原则；

（3）资源最佳利用原则；

（4）企业持续经营原则；

（5）安全第一，预防为主的原则；

（6）遵守露天矿山开采规范原则。

5.2开采方案的确定

为了适应市场需求的生产规模，有利于企业安全生产管理，结合地形地貌特征，设计开采方案。

详细方案比较如下：

项目

方案

方案1

方案2

方

案

描

述

水平小台阶放炮落矿法：

从采场西侧修矿山公路至+265m标高，之后，人工剥离+271m至+265m之间的表土，再从西向东开采该水平以上开采范围内的可采矿石。

当+265m水平以上可采资源采完后，即在+260m标高开始剥离该水平以上采场内的表土，然后从西向东开采该范围内的可采矿石。

依此类推，每5m一个分层，直至采完规定范围内的可采矿石。

水平大台阶放炮落矿法：

从矿山西侧修矿山公路进入+260m标高的可采范围，采用人工或机械剥离+260m标高以上开采范围的表土，然后从西向东开采该水平的可采矿石。

当该水平的可采矿石采完后，再从矿山公路+250m水平开岔道并剥离该水平以上开采范围内开采范围的表土，并从西向东开采该水平以上可采矿石，依此类推，每10m一个分层，直至采完规定范围内的可采矿石。

方

案

比

较

优

点

1、降低固定生产成本；

2、生产管理简单。

1、生产能力大；

2、减少工人劳动强度；

缺

点

1、工人劳动强度大。

2、采石场生产能力受制约。

1、设备投资大；

根据以上方案的比较，决定采用方案2作为矿床开发利用方案。

5.3采场主要技术参数的确定

（1）开采方式：

根据矿体的赋存状态以及相关法律法规的要求，确定采用露天开采的方式进行开采。

（2）采矿方法：

根据市场对生产规模的要求，业主的投资能力和管理技术状况，通过方案比较，确定采用机械装载大台阶放炮落矿法开采。

（3）采场剥采比：

根据储量报告，本采场计算剥采体积比为0.16，低于技术值0.5的要求。

（4）采场最终边坡要素：

上部境界：

根据本采石场储量报告，以拟定开采范围拐点坐标连线作为上部边界线，当上部边线处为表土且厚度在2m以下，按45°的边坡角进行超界剥离。

若边界处表土厚度在2m及以上时，按40°的边坡角进行超界剥离，以保持最终边坡面的平整。

台阶高度：

根据《金属非金属矿山安全规程》的要求，矿石开采时，人工开采台阶高度≯6m，而机械装载开采按不超过最大挖掘高度1.5倍确定最大采高，为了便于掌握，本方案选择按5m的台阶高度确定为人工开采进行控制，按10m的台阶高度确定为机械开采进行控制；表土剥离时，台阶高度≯1.5m；风化岩层剥离时，工作面台阶高度≯3m。

台阶坡面角：

一般情况下，最终边坡角按50°留设；采矿工作面坡面角按50°留设；表土剥离坡面角按＜40°留设；风化岩层剥离坡面角按＜40°留设。

最终边坡上的安全平台：

本采石场的最终边坡最大高度点在东侧中段，达56m高。

为了方便边坡管理和后期采场采后绿化的需要，按每隔15m垂高在最终边坡上留设一个3m宽的安全平台。

为了方便人员进出，本采石场安全平台别留设在+255m、+240m和+225m共3个水平。

采剥工作面平台宽度，以保证施工、运输安全的要求为准，一般宽度≮10m。

当用机械施工时，≮40m。

（5）采场进场简易公路进入采场范围的公路中点坐标：

x=2806118，y=38376905，Z=+256。

（6）采矿损失率：

根据本采石场的资源储量报告，设计最终边坡留设占用储量176251m3，为了防止周边发生地质灾害，这部分储量不能动用。

而矿山公路等设施占用储量为临时占用，不计入设计损失量。

而矿床开采中的施工方法和不能用作建筑石料的薄层状矿石而需要剥离部分，等各方面因素造成的损失，湖南万源矿业权评估咨询有限公司对我县同类矿山评估选取的损失率为25%，按此计算采矿损失量44920m3。

（7）采场施工与运输：

采场使用潜孔钻机和岩石风钻凿岩。

为了便于运输，

从采场东侧开始沿山坡修简易矿山公路至各分层采矿工作平台。

矿山生产系统：

①采场剥离物→人工或机械装载→手扶拖拉机或汽车运至集中排土场堆放。

②工作面爆落的矿石→人工或机械装车→经手扶拖拉机或汽车运输至破碎站或直接外销。

（8）矿山凿岩、装运主要设备选型

设备名称

设备型号

配套功率

数量

产地

备注

变压器

S9型

250/200KVA

各1

户外式

空气压缩机

10m3

55KW

1

待定

凿岩机

YT24

3

1台备用

汽车

2

皮带输送机

0.5m

3~5.5KV

5~7

破碎机

PCS-1116A型

110~132KV

1

山东

铲　车

XGL-50

1

福建

振动筛

18m×1.4m

18.5KW

1

潜孔钻机

XQ170

1

待定

（9）排土场：

根据矿区地形特点，选择在矿区东面矿山公路下方侧作为排土场。

堆放物任其自然风化后，在矿山结束开采时，部分用于回填采场，恢复采场植被。

（10）作业方式：

采石场日作业分两班。

晚上及雾天、雨天等恶劣天气条件均不得安排采石场作业。

六、矿山地质灾害防治与环境保护

6.1爆破施工安全管理技术措施

（1）企业应当对本单位的爆破作业人员、安全管理人员、炸药仓库管理人员进行专业技术培训。

其中爆破作业人员应当经郴州市公安局考核合格，取得《爆破作业人员许可证》后，方准上岗作业。

（2）爆破器材的储存、领退和使用必须严格执行《民用爆炸物品安全管理条例》和《爆破安全规程》的有关规定。

①严格爆破器材的管理，爆破器材必须储存在专用仓库内，并按国家规定设置技术防范设施。

建立出入库检查、登记制度和领取清退制度。

当班剩余的爆破器材必须及时清点退回库房保管。

严禁乱放、乱扔、私存和转让他人。

做到帐目清楚，帐物相符。

雷管、炸药分存分放，禁止在库房内存放其他物品。

爆破器材仓库应当指定专人管理、看护、严禁无关人员进入仓库区内。

仓库区禁止烟火，严禁任何人员在库房内住宿和进行其他活动。

②禁止使用铁棍装药。

禁止将硝铵类爆炸物与硫化矿物直接接触。

不得用火雷管爆破。

应使用符合爆破安全施工要求的炸药和电雷管实施爆破作业。

③工作面遇有瞎炮时，必须及时处理。

处理瞎炮时，要编制专门措施施工。

禁止掏出或拉出起爆药包。

严禁打残眼。

（3）爆破工作必须实行定时爆破制度，在规定的时间进行。

禁止在雷雨天、夜间和雾天进行爆破作业。

①爆破作业应按审查批准的设计进行。

②人员和爆破地点间的安全距离，浅眼爆破、浅眼药壶爆破、深孔药壶爆破、蛇穴爆破和硐室爆破不小于300m；深孔爆破不小于200m；深孔孔底扩壶不得小于50m。

从矿区周边设施看，该矿山应选择深孔孔底扩壶爆破方式爆破作业。

局部安全距离符合要求的地点可用深孔爆破。

但实际施工时，还必须考虑炮眼角度、装药量、一次起爆炮眼个数等因素，确保周边村民的安全。

③禁止浅眼爆破、浅眼药壶爆破和浅眼眼底扩壶爆破，要采用中深孔爆破。

④爆破时，应在周边危险区边界和通道上设立岗哨和标志。

爆破前，须同时发出音响、视觉信号。

并采取相应的组织措施，使在危险区内的人员都能及时撤至安全地点。

信号应分预告、爆破和解除警戒信号。

⑤爆破结束15分钟后，才能进入工作面检查。

经检查确认安全，才能发出解除警戒信号。

（4）邻近最终边坡作业，应采用控制爆破减震，防止对最终边坡的破坏。

6.2工作面岩壁安全管理技术措施

（1）在矿山开工建设前，必须遵照《矿山安全法》、《安全生产法》和《乡镇露天矿场安全生产规定》、《金属非金属矿山安全规程》的有关规定，组织编制符合要求的开采设计和施工作业规程，并严格遵照执行。

采剥工作必须坚持“采剥并举，剥离先行”的原则，遵循自上而下的顺序，分台阶开采。

工作面台阶严禁顺岩层倾角设置，以防塌滑事故的发生。

（2）边界线外2m处应设可靠的围栏或醒目警示标志，防止无关人员误入。

边界线外2m内可能危及人员安全的树木及其他植物、不稳固材料和岩石等，应予及时清除。

采剥工作面有浮石时，必须立即停止在附近的任何其他作业，采取措施对浮石及时妥善处理。

禁止任何人员在边坡底部休息或停留。

采剥工作面禁止形成伞檐、根底和空洞。

台阶工作平台要保持平整，最终边坡处应保持台阶的安全坡面角，不应超挖坡底。

工作面在接近最终边坡施工时，要采用控制爆破的方法，防止爆破施工对最终边坡稳定性的破坏。

（3）作业前，必须对工作面进行安全检查，清除危石和其他危险物体。

作业中，应随时观测检查，当发现工作面有岩石可能塌落或有大块浮石及伞檐体在上部时，必须迅速处理。

处理中要有可靠安全措施，受其威胁地段的人员和设备应撤至安全地点。

（4）每个矿场必须指派专人负责边帮管理。

边帮管理人员发现帮有塌滑征兆时，有权下令停止采剥作业，撤出人员和设备，事后及时向矿场负责人报告。

（5）对有潜在危险的边坡，要建立预测预报制度。

（6）任何进入作业现场的人，都必须佩戴安全帽。

在距地面超过3m或坡度超过30°的台阶坡面上作业的人员，必须使用安全绳。

安全绳应当栓在牢固地点，使用前必须认真检查，其安全系数不得小于5，尾绳长度不得大于1m。

禁止两人同时使用一条安全绳。

6.3矿尘灾害防治技术措施

（1）工作面放炮落矿，需要控制装药量，采用松动爆破。

（2）对矿场产尘作业点必须采取有效防尘措施。

坚持湿式作业。

粉尘浓度要控制在国家工业卫生标准要求内。

爆破后和装卸人员装卸矿石时，应进行喷雾洒水。

（3）接触粉尘作业人员应戴防尘口罩。

对接触粉尘和接触其他有害物质的作业人员应按规定进行定期健康检查。

6.4其它安全管理技术措施

（1）建立健全安全生产责任管理制度，完善安全管理机构，切实加强安全管理。

（2）认真编制各种操作规程并严格执行。

（3）加强机电设备安全管理，严防机电安全事故。

（4）使用各种机械操作时，周边不得有任何人在机械活动区内停留或从事与机械施工无关的工作。

（5）采掘、运输、排土和其他机械设备，其主开关送电、停电或启动设备时，应由操作人员呼唤应答，确认无误方可进行操作。

6.5环境保护

矿山开采范围内均为山地。

矿山开采会局部破坏地形地貌。

但对水系等不会造成影响。

矿山采后，如经过后期人工乔灌草藤综合治理绿化，还可以维持原有生态环境。

矿区污水处理：

地表矿区污水，须集中导引至地面沉淀池，沉淀后可作为除尘用水，也可用于农田灌溉。

剥离土石的处理：

因剥离表土和风化岩石不含有害元素，可运至矿区东侧排土场堆放，任其自然风化。

后期可让部分剥离物回填到采空区。

经人工绿化，实现人工恢复植被。

但在堆放过程中，必须先在堆放区铺设多层大块片石，以便导流。

同时，在排土场周边修建可靠的排洪明沟，将天然降水导引分流，严防剥离物堆放场产生泥石流。

七、开发方案简要结论

7.1矿山资源储量、生产规模及服务年限

根据本采石场资源储量报告的分析以及矿山周边当前对建筑石料需求市场的分析，该矿山在允许开采范围之内可采储量134761m3（33.6902万t），按2万m3/年（5万t/年）的生产能力，可采6.7年。

7.2产品方案

产品以适应市场需求为原则，在方案设计中，以片石占30%，碎石占70%设计，并努力扩大市场，做到产销平衡。

7.3厂址选择方案

本采石场可以在采石场西侧简易公路旁修建厂房办公和为矿山施工人员服务。

该厂房与矿山相距须＞300m。

7.4经济效益简析

①年产矿石量：

2万m3（5万t，其中片石1.5万t，碎石3.5万t）；

年总收入：

78.