建筑用石灰岩矿开发利用.docx
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建筑用石灰岩矿开发利用
目录
第一章概述1
1.1目的任务1
1.2方案编制依据及原则2
1.3矿区位置及范围3
1.4自然地理概况6
1.5矿山开采现状7
第二章矿产品的需求现状和价格分析9
2.1矿产品市场需求9
2.2矿产品价格分析9
第三章矿产资源概况10
3.1矿区地质概况10
3.2矿体特征11
3.3矿石质量特征12
3.4矿床开采技术条件13
3.5矿区资源储量状况17
3.6对地质资料评述19
第四章主要建设方案21
4.1设计利用储量和可采储量21
4.2开采方案21
4.3防治水方案28
第五章矿床开采29
5.1露天开采境界的圈定29
5.2开采方法31
5.3露天矿生产工艺31
5.4主要采矿设备和劳动定员34
第六章矿山安全与工业卫生36
6.1设计的主要法律、法规依据36
6.2安全机构37
6.3主要危险、有害因素预测分析38
6.4对危险有害因素采取的主要防范措施及预期效果39
6.5矿山消防及救护40
第七章环境保护41
7.1设计依据及环保标准41
7.2矿山地质环境41
7.3矿床开采对环境的影响及处理措施43
7.4水土保持和土地复垦44
第八章投资估算、成本及经济效益分析46
8.1投资估算46
8.2产品成本估算47
8.3经济效益分析48
第九章开发方案简要结论50
附件
1、委托书
2、承诺书
3、采矿许可证（复印件）
4、资质证书（复印件）
5、《河南省zzz县国土资源局关于铁门镇东方石料厂划定矿区范围的批复》文件复印件（新国土资矿划字[2013]07号）
6、《河南省XXXX公司建筑用石灰岩矿资源储量整合核实报告》评审意见书复印件（洛矿储评字[2015]07号）
7、《河南省XXXX公司建筑用石灰岩矿资源储量整合核实报告》矿产资源储量评审备案证明复印件（洛国土资储备字[2015]6号）
附图
序号
图纸名称
图号
比例
备注
1
XXXX公司建筑用石灰岩矿地质地形图
317-2015-1
1:
1000
采用
2
XXXX公司建筑用石灰岩矿
资源储量估算水平投影图
317-2015-2
1:
1000
采用
3
XXXX公司建筑用石灰岩矿A-A'勘探线剖面图
317-2015-3
1:
1000
采用
4
XXXX公司建筑用石灰岩矿B-B'勘探线剖面图
317-2015-4
1:
1000
采用
5
XXXX公司建筑用石灰岩矿
露天采场终了平面图
317-2015-5
1:
1000
6
XXXX公司建筑用石灰岩矿总平面布置图
317-2015-6
1:
1000
7
XXXX公司建筑用石灰岩矿露天采矿方法图
317-2015-7
1:
500
8
XXXX公司建筑用石灰岩矿
采场终了台阶I-I'剖面图
317-2015-8
1:
1000
9
XXXX公司建筑用石灰岩矿
采场终了台阶II-II'剖面图
317-2015-9
1:
1000
第一章概述
1.1目的任务
XXXX公司位于zzz县铁门镇沟头村牛蛋山一带，其矿山范围属铁门镇沟头村管辖。
XXXX公司是由原“东方石料厂”、“宏伟石料厂”、“宏伟石料二厂”、“景华石料厂”、“马马沟石灰石矿”以及“石龙石料厂牛蛋山北坡石灰岩矿”，等六家建筑用石灰岩矿整合而成，整合前，东方石料厂生产规模为1.0万t/年，宏伟石料厂生产规模为1.0万t/年，宏伟石料二厂生产规模为1.0万t/年，马马沟石灰石矿生产规模为5.0万t/年，景华石料厂生产规模为1.0万t/年，石龙石料厂牛蛋山北坡石灰岩矿生产规模为4.50万t/年，生产规模合为13.50万t/年。
由于生产规模小，效率低；生产中放炮，互相影响，并且不安全；小矿层边界都要留设矿柱，资源浪费，并时有资源的争执。
所以，兼并重组整合是势在必行。
整合后的矿山名称是“XXXX公司”，矿区面积0.1602km2，开采深度+425～+506.4m。
生产能力为100万t/a。
为了充分挖掘矿山潜力，提高资源利用水平，尽快将资源优势转变成经济优势，振兴地方经济。
并做到在矿产资源开发利用过程中依法采矿、科学采矿、高效、经济合理利用矿产资源，为此XXXX公司特委托山东乾舜矿冶科技股份有限公司编制该矿资源开发利用方案。
我公司接受任务后，立即组织相关技术人员到现场实地调查，核实资料，收集现场第一手资料，认真地进行了讨论分析、研究，使矿山开发利用更趋优化安全、合理、高效，结合建设单位意见和要求，严格遵照国土资源部门颁发的各项法规、规范和要求，我公司于2015年3月完成了《XXXX公司建筑用石灰岩矿资源开发利用方案》。
1.2方案编制依据及原则
1.2.1编制依据
1、国土资发[1999]98号文《关于加强对矿山资源开发利用方案审查的通知》；
2、YYYYY公司2014年8月编制的《河南省XXXX公司建筑用石灰岩矿资源储量整合核实报告》；
3、《采矿概论》；
4、《露天矿山设计手册》；
5、《矿山设计》；
6、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；
7、《关于做好淘汰导火索、火雷管、铵梯炸药相关工作的通知》（国防科学技术工业委员会、公安部文件科工爆【2008】203号）；
8、《河南省中小型露天采石场推广应用中深孔爆破开采技术工作方案》（豫安监管一【2007】127号）；
9、国家有关“安全、爆破、环保”等方面的法规、技术规范、规程文件；
10、委托书；
11、采矿许可证（复印件）。
1.2.2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、根据当地矿区情况，选用科学适用、经济、可靠的技术和设备，并尽可能地充分利用现有设备、设施，以减少投资，增加效益。
1.3矿区位置及范围
XXXX公司位于zzz县铁门镇沟头村牛蛋山一带，其矿山范围属铁门镇沟头村管辖，地理坐标范围为：
东经112°0′40″～112°01′59″，北纬34°46′14″～34°45′51″。
矿区范围由下列坐标点圈定而成，矿区范围拐点坐标由表1-1所示。
表1-1矿区边界拐点地理坐标（1980西安坐标系）
点号
X
Y
点号
X
Y
1
3849649.89
37592871.57
11
3849009.53
37592869.06
2
3849589.33
37592891.90
12
3849059.18
37592758.42
3
3849348.51
37592931.84
13
3849117.33
37592591.05
4
3849349.24
37592779.34
14
3849206.69
37592579.71
5
3849292.60
37592761.18
15
3849294.63
37592603.82
6
3849222.88
37592743.75
16
3849349.95
37592730.05
7
3849183.99
37592856.29
17
3849453.49
37592730.05
8
3849002.44
37593093.16
18
3849453.49
37592622.26
9
3848964.15
37593061.96
19
3849561.28
37592558.43
10
3849070.52
37592901.68
20
3849672.77
37592584.36
开采标高+425-+506.4m；矿区面积0.1602km2；
矿区东邻zzzzz矿山公路，沿该公路向南2公里与310国道相接，矿山东距zzz县15公里，距洛阳市45公里，交通较为便利（见图1-1）。
图1-1交通位置
1.4自然地理概况
1.4.1地形地貌
矿区属豫西低山丘陵区，地貌单元为缓倾斜山前坡积山貌，呈山前丘陵及斜坡地形。
黄土覆盖区冲沟发育，沟谷虽发育，地势西高东低，地形起伏不大，沿沟谷的边坡及陡崖有岩层出露，地表局部见第四系黄土及砾石层覆盖。
区内最高标高506.4m，最低标高380m，相对最大高差125m。
区内植被稀疏，灌木杂草丛生，基岩裸露。
1.4.2水文
本区属黄河水系，矿区南部2公里处有三级水系涧河自西向东流过，属洛河支流。
区内无大的地表河流，仅中部沟谷内有一季节性小溪流，平时干旱无水，仅雨季有水流出，主要靠大气降水补给。
1.4.3气象
本区属季风型半干旱大陆性气候，四季分明，冬寒夏热温差较大，春旱秋雨，雨水集中。
据zzz县气象站资料，年平均气温13.8℃，年最高气温平均38.9℃，绝对最高气温40.3℃，年最低气温平均－10.0℃，绝对最低气温－11.9℃。
年平均降水量662.1mm，年最大降水量842.8mm，年最小降水量445.4mm，最大日降水量184.5mm，年降水多集中在7至9月份，约占全年降水量的55.18%。
年平均蒸发量1827.6mm，蒸发量大于降水量的2－4倍。
冰冻期为12月至翌年2月，最大风速20.00m/s。
1.4.4社会经济状况
区内经济较为繁荣，工业以电力、水泥、采矿业为主，农业以小麦、玉米、红薯为主，经济作物主要有油菜籽、花生、芝麻等。
区内电力线与郑州－洛阳－三门峡市输电线路相通，农村电网业已改造完成，电力充足，用电十分方便。
1.4.5周边情况
矿区周边并不存在其它矿权及自然保护区、军事禁区等。
1.5矿山开采现状
本矿山为zzz县nnn镇mmm村牛蛋山一带石灰岩矿产资源整合矿山，在新划定的矿区范围内原有aaa厂、bbb厂、ccc厂、ddd矿、fffff厂、eeee矿六个采矿权。
采矿方法均为露天开采，整合前生产规模为13.50万t/年，整合后生产规模为100.0万t/年。
已开采面积为33019.73m2，开采平均厚度8.6m，其动用资源储量42.97万m3，合计115.59万t。
至2014年末，XXXX公司保有建筑用石灰岩矿资源量（333）矿石量4.98万m3，当年动用资源量0万m3；aaa厂保有建筑用石灰岩矿资源量（333）矿石量39.75万m3，当年动用矿石量0万m3；bbb保有建筑石料用灰岩矿资源量（333）矿石量25.44万m3，当年动用矿石量0万m3；cccc矿保有建筑用石灰岩矿资源量（333）矿石量75.20万m3，当年动用资源量0万m3；dddd厂保有建筑用石灰岩矿资源量（333）矿石量21.82万m3，当年动用矿石量1.41万m3；eeee矿保有建筑石料用灰岩矿资源量（333）矿石量121.04万m3，当年动用矿石量1.58万m3；
整合后，全矿区累计查明建筑用石灰岩矿石量488.80万m3（合1314.87万t），其中保有石灰岩矿石量445.83万m3（合1199.29万t），已动用矿石量42.97万m3（合115.59万t）。
第二章矿产品的需求现状和价格分析
2.1矿产品市场需求
建筑石料是工民用建筑和铁路、公路、水利建设的重要原料，历来受到国家相关部门的重视。
特别是近几年安居工程的实施、高速公路的建设和国家西部大开发战略的实施，建筑石料的需求量日渐加大，今后，随着国家基础建设的持续、快速、稳步、健康的发展和人民生活水平的提高，zzz县及其周边的洛阳、义马等地对建筑用石料的需求量将会越来越大，市场前景看好。
2.2矿产品价格分析
2.2.1矿产品价格现状
建筑石料灰岩价格，根据其质量、用途不同而呈现差异。
据调查，当地建筑石料灰岩矿石售价为20元/t。
本方案以20元/t的灰岩矿石售价作为经济评价的依据。
2.2.2矿产品价格稳定性及变化趋势
建筑石料灰岩的价格长期以来较为稳定，其变化主要受市场供求关系的影响。
根据国家对矿山企业的整顿和规范化管理，以及安全管理和环保要求，近几年环境污染严重的小规模建筑石料加工企业逐渐关闭和整合，随着农村建设和国家基础建设投入的加大，基础建设用石料的需求量逐年增加，建筑用石料的价格也稳中有升，预测今后数年内，普通建筑用石料的价格相对稳定并略有上升。
第三章矿产资源概况
3.1矿区地质概况
3.1.1地层
区内及周围出露地层由老到新有寒武系、第四系。
现对出露地层简述如下：
1、寒武系中统张夏组（∈2z）
矿区范围内大面积出露古生界寒武系中统张夏组（∈2z），为一套浅海相碳酸盐岩沉积，严格受地层层位控制。
自下而上依次分布鲕状灰岩、泥质白云岩和鲕状白云岩。
根据岩性特征分为上下两段：
下段（∈2z1）：
鲕状灰岩，呈深灰色厚层状，岩石致密坚硬，表层溶蚀沟发育。
主要矿物为方解石，次为白云石。
层厚30-40m。
泥质白云岩呈灰黄色分布于鲕状灰岩之上，岩石致密坚硬，表层刀砍状溶蚀沟裂隙发育，层厚4-5m。
上段（∈2z2）：
鲕状白云岩呈灰黑色厚层状。
岩石致密坚硬，表层刀砍状溶蚀沟裂隙发育。
主要矿物为方解石，次为白云石。
层厚40-50m。
2、第四系（Q）
区内角度不整合于各系地层之上，主要为陆相风成或水成黄土层及冲积形成的砂砾石、砂层、粉砂质粘土、亚粘土等。
主要分布在山谷沟地、河床相卵石层、河漫滩、河谷阶地沙砾石层。
3.1.2构造
本区位于嵩箕构造区之西北端，属新安倾伏向斜之北翼西部，为一平缓的单斜构造，地层走向近南北，倾向100°，倾角平均15°。
3.1.3岩浆岩
矿区范围内未见岩浆岩出露。
3.2矿体特征
3.2.1矿体形态、产状、规模
寒武系张夏组（∈2z）是本区石灰岩的赋存层位，为本次工作研究及矿山开采的主要对象。
石灰岩矿体呈层状产出，层位稳定。
矿体产状与岩层产状一致，地层走向近南北，倾向100°，倾角平均15°，属缓倾斜矿床。
牛蛋山位于本矿区范围内，矿体沿牛蛋山坡体延展，矿体出露地表，呈层状，沿走向及倾向均稳定延伸，矿体规模与资源储量核实范围所圈定的范围基本一致，矿区东西宽约350m，南北长约700m，呈不规则分布。
区内矿体除局部坡面上有零星第四系残坡积物覆盖外，大面积矿体出露良好，无需投入或少量投入剥离工程进行揭露，该矿体适宜露天开采。
3.2.2夹石及顶底板
矿区范围内矿体为自然露头，基本无顶板，局部仅有小于0.5m厚的第四系残坡积物盖层。
矿体大部分无夹石，仅局部夹有薄层状泥质，但不够夹石剔除厚度。
矿体底板为露天采场底，底板岩石与矿体相同，区内矿体底板标高根据批文确定为+425m。
3.3矿石质量特征
3.3.1矿石物质组成
本区域组成建筑用石灰岩矿石呈灰色、青灰色，隐晶质致密结构、鲕状结构，个别为细晶质砂粒状结构、豆状结构，具块状结构、层理状结构。
鲕粒主要由细——微晶方解石组成，基质部分主要由微晶、粉晶——细晶方解石组成。
矿石矿物成分以方解石为主，含量占85%以上，其次为白云石和少量石英、石髓、铁质、泥质物等。
3.3.2矿石化学成分
矿石主要化学成分CaO、MgO、Na2O。
次要化学成份为Al2O3、SiO2、Fe2O等。
表3-1矿石化学成份表单位（%）
元素
CaO
MgO
Na2O
Al203
SiO2
P2O5
SO3
K2O
Fe2O3
MnO
TiO2
含量
54.84
7.86
7.69
5.80
3.89
3.68
4.64
3.88
4.62
1.71
1.39
注：
1、测试单位：
xxxxx重点实验室
2、测试时间：
2013年4月30日
3.3.3矿石结构构造
根据野外观察，矿石结构有鲕状、隐晶质结构；构造以致密块状、厚层状、中厚层状为主，条带状构造次之。
3.3.4矿石工业类型
根据矿石结构构造划分本核实区内矿石的自然类型为致密块状、层状矿石。
工业类型为建筑用石灰岩。
3.3.5矿石物理机械性能
本区矿石质地致密坚硬，抗压强度大，测定结果见下表3-2：
表3-2石灰岩物理力学参数试验结果汇总表
岩石名称
自然密度/kg/m3
抗拉强度/Mpa
抗压强度/Mpa
坚固性系数
备注
石灰岩
2588.2-2718.6
7.34-11.21
132.57-223.45
13.26-22.35
数值范围
2691.6
9.78
179.76
17.98
平均值
注：
1、测试单位：
xxxxxxx研究实验室
2、测试时间：
2013年4月27日
从上述测试结果知，其饱和抗压强度符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685—2001）标准，可满足高速铁路和其它等级公路建筑用石料的要求。
3.4矿床开采技术条件
3.4.1水文地质
1、地表水及地下水
矿区地势总体西高东低，矿体分布在山梁上，区内无地表水体，即使在雨季，由于汇水面积小，大气降水会很快以地表径流方式流出矿区。
区内地表无水体，地表水对矿体开采无影响。
本区矿床的最低开采底板标高＋425m，位于当地侵蚀基准面标高＋350m以上，因此地下水对矿场开采无影响。
2、含水层
矿区出露地层为寒武系中统张夏组，由沉积的碳酸盐岩组成，其本身就是含水层。
由于含水层位于当地侵蚀基准面之上，并受区域构造和长期风化剥蚀的影响，岩石构造裂隙和风化卸荷裂隙较发育，故该含水层主要以透水为主。
3、矿床水文地质类型
各采区矿床开采标高位于当地侵蚀基准面之上，地下水对矿床开采无影响；区内无地表水体且降雨不充沛，同时区内岩石裂隙较发育，地形坡度较大，有利于大气降水的下渗和排泄，只有当遭遇暴雨或特大暴雨的情况下会对矿床开采有一定的影响；因此，露天采场可采用自然排水，无须采用其它排水措施。
故该区应属水文地质条件简单的矿床类型。
3.4.2工程地质
1、区域地质稳定性
本区北与太行山前缘相望，南位伏牛山以北，与南阳山地相连，东与嵩山萁山山地相接，西与伏牛山西段和小秦岭接壤。
在晚近时期，该区及其近邻都发生过不同震级的地震。
据有关资料介绍，本区地震的控震构造主要为新华夏系三门峡－朱阳断裂及高庙－盆里断裂，次级控震构造为秦岭纬向构造。
据有关资料记载，在矿区的较近距离范围内有两处发生过地震，1847年3月在渑池东北的渑池与任村之间发生过5.0级地震；1929年9月初及1930年在zzz县和铁门地区发生地震，发震时桌子摇动房子掉土，据中国科学院研究所鉴别为6.0级地震。
依据中国地震动参数区划图，该区地震动峰值加速度分区g=0.05，地震基本烈度值为Ⅵ。
以上资料表明该地区的区域稳定性较好。
2、矿区工程地质条件
矿产为露天开采，矿体由中厚层状致密灰岩组成，区间有团块状白云质灰岩夹层，矿体顶板为薄～中层状灰质白云岩，底板为角砾状泥质白云岩及灰质白云岩。
根据相邻勘探矿区资料（根据《河南省zzz县山碧矿区水泥灰岩矿详查报告》）测试结果，寒武系石灰质原料自然含水条件下抗压指标70-98Mpa，岩石强度大，密度大，属坚硬岩石工程地质岩组类型。
根据地表观察资料统计，致密状灰岩及白云质灰岩岩石坚硬，节理裂隙局部发育，其风化程度较低，仅表现为岩石表层的微风化；薄～中厚层泥质白云质灰岩裂隙较发育，岩石易风化，系区内强受风化岩层。
区内岩溶主要表现地表溶蚀沟槽，局部白云质灰岩裂隙面上可见溶蚀坑洞。
综上所述，矿区地层呈单斜产出，构造简单，矿体岩层完整，强度较高，风化作用和岩溶作用均较弱，因此，本区工程地质条件属于简单型。
3、露天采场边坡稳定性评价
矿体的开拓方案为露天开采，因此，开采边坡的稳定程度是矿山开采中的主要技术条件。
寒武系岩层倾向100°左右，倾角15°。
矿山露天采场边坡坡向与岩层倾向一致，地层倾角不大，属比较稳定边坡。
区内最大开采高度为81.4m，采用工程地质对比法；按标准数据法，高度在120m以内坡角为68°12′～53°08′；根据矿山实际情况综合采用不大于70°坡角较为适宜。
但是需要说明的是稳定边坡的确定是一个较为复杂的工程地质问题，它不仅由各种地质因素控制，同时也受地震、大气降水和人为因素等外因的影响；因此，在开采边坡设计时应充分考虑各种不利因素的影响，加强其开发研究，求取最安全的开采边坡角。
3.4.3环境地质
1、矿山开采对环境的影响
（1）矿区水文地质条件，工程地质条件良好，故矿山的开采不会造成地面塌陷等地质灾害。
（2）该矿床为露天开采的矿床，各采区内无地表水体，矿床开采对地表水和区域地下水位无影响。
（3）矿石开采过程中产生的废气、粉尘，易对环境造成临时性轻微污染。
（4）矿石开采过程中的爆破震动和噪声对周围的环境有一定的影响。
（5）矿区开采遭遇暴雨或特大暴雨的情况下，降水渗入层面、裂隙后，在强大的静水压力推动下可能使边坡沿层滑动，应引起注意。
2、矿床地质环境评价
矿区内无重要建筑物。
矿山开采方式为露天开采，矿山开采的矿石与废石不含重金属离子，并无易溶物污染地下水质。
未来的开采不会引起地下水动态变化，不会造成地表裂开、地面塌陷等不良工程地质情况。
露采剥离物及坑采废石的堆放不当，可能会形成泥石流，也有可能对周围环境造成不同程度的污染。
因此，矿山开采过程中及闭坑后，要对陷坑进行填埋，对露采坑进行覆土回填、复垦植树等，并注意剥离物及废石的堆放，防止次生地质灾害的发生。
据洛阳市地震局资料，洛阳市及邻近地区近期未发生过大的破坏性地震。
依据《中国地震动参数区划图》，本区地震基本烈度Ⅵ度，矿山生产及设计应做相应的抗震设防，矿山及开采部门应在生产结束后制定闭坑及环境治理恢复措施。
综上所述，矿区环境地质条件属简单类型。
3.4.4开采技术条件小结
矿区主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，含水层富水性弱，附近无地表水体；矿体围岩单一，力学强度高，结构面不发育，稳定性好，工程地质问题不突出，矿石及废弃物不易分解出有害组分，采矿活动不形成对附近环境和水体的污染。
故开采技术条件为简单（I类型）的矿床。
3.5矿区资源储量状况
3.5.1资源储量估算范围
矿区共圈出一个矿体，矿体资源储量估算范围见表3-3：
表3-3矿区资源储量估算范围表
拐点编号
X
Y
拐点编号
X
Y
1
3849649.89
37592871.57
11
3849009.53
37592869.06
2
3849589.33
37592891.90
12
3849059.18
37592758.42
3
3849348.51
37592931.84
13
3849117.33
37592591.05
4
3849349.24
37592779.34
14
3849206.69
37592579.71
5
3849292.60
37592761.18
15
3849294.63
37592603.82
6
3849222.88
37592743.75
16
3849349.95
37592730.05
7
3849183.99
37592856.29
17
3849453.49
37592730.05
8
3849002.44
37593093.1
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