开发利用菱角塘.docx

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开发利用菱角塘

广东省罗定市菱角塘矿区

水泥用石灰岩矿

矿产资源开发利用方案

项目编号：

Y11008

中材罗定水泥有限公司

二O一一年七月

目录

1概述1

1.1矿区概况1

1.2编制依据和原则5

2矿产品需求与市场价格分析8

2.1矿产品用途、需求情况和市场供应情况8

2.2市场价格8

3矿产资源概况9

3.1矿区总体概况9

3.2本方案的资源概况10

4主要建设方案的确定20

4.1开采方案20

4.2防治水方案24

5矿床开采26

5.1开采范围及开采方式26

5.2露天开采境界的圈定26

5.3矿山生产能力验证28

5.4采剥工作30

5.5排土场32

5.6矿山辅助设施33

5.7矿山基建35

5.8矿山安全分析35

5.9矿山主要设备36

6矿石破碎筛分工艺及站址选择37

6.1设计依据37

6.2破碎站站址选择及破碎站配置37

6.3工作制度与生产能力37

6.4破碎筛分工艺流程38

7环境保护40

7.2矿山地质环境影响分析与防控方案41

7.3采矿边坡稳定性概述42

7.4矿山闭坑后易发地质灾害的防治方案42

7.5矿区水土保持方案43

7.6矿山绿化与环境保护方案44

7.7矿山闭坑后土地的综合利用45

8矿山安全与工业卫生46

8.1方案设计依据46

8.2矿山主要危险有害因素识别47

8.3安全对策措施与建议48

8.4工业卫生53

8.5安全专项投资53

8.6应急预案53

8.7预期效果53

9开发方案简要结论55

9.1矿产资源储量、生产规模及服务年限55

9.2产品方案55

9.3开拓运输方案及厂址55

9.4采矿工艺55

9.5综合利用56

9.6综合评述56

9.7存在问题和建议56

附表58

1、主要开采技术指标表

2、项目投资估算表

3、综合技术经济指标表

附图：

1、广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿地形地质图1:

2000

2、广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿总平面布置图1:

2000

3、广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿开采终了平面图1:

2000

4、广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿B-B’线终了剖面1:

1000

5、广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿采矿方法图1:

1000

6、广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿绿化图1:

2000

1概述

1.1矿区概况

1.1.1项目摘要

项目所在地：

广东省罗定市苹塘镇菱角塘；

项目名称：

广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿；

项目性质：

采矿权延续小型矿山；

开采方式：

露天开采；

开采矿种：

建筑用花岗岩；

生产规模：

矿山开采生产规模为300吨/年；

服务年限：

总服务年限12a。

1.1.2矿区位置、隶属关系和企业性质

第1章前言

1.1目的与任务

中材罗定水泥有限公司拟在广东省罗定市苹塘镇兴建7条日产5000吨的新型干法水泥熟料生产线，为探寻石灰质原料基地，委托我总队于罗定市苹塘—金鸡一带（即苹塘镇石梯矿区约15km范围内）的汶塘、龙角塘、大虾、大岩、田墩、石梯及拟建厂区附近等石灰岩矿源地开展地质调查工作。

通过上述工作，本次对矿产资源潜力较大的大虾矿区水泥用石灰岩矿开展普查地质工作。

要求通过地质勘查工作大致查明矿区地质、构造特征；大致查明矿体形态、产状、规模和矿石的矿物成分、化学成分及其变化情况；大致查明矿床开采技术条件。

为使普查地质工作顺利实施，因而编制本设计书。

1.2交通位置及自然地理、经济概况

1.2.1、交通位置

交通位置图（1：

35万）插图1

图1-1矿区交通位置图

矿区位于罗定市95°方向直距约23km，平塘镇东约3km，菱角塘村南侧。

属罗定市平塘镇管辖。

矿区有约2km的乡村水泥路与其南侧的S369省道相连接。

沿省道往北与G324国道相通；往南东连接三茂铁路春湾火车站。

公路、铁路东达广州、西至广西等地，南到阳江可通达外海。

交通方便。

其地理坐标为X：

2517275~2518208，Y：

37579372~37581361。

面积约1.07km2。

表1-1矿区拐点坐标表

点号

54年北京坐标系（采矿证）

X

Y

1

2517832.650

37579372.397

2

2518091.906

37579833.438

3

2518208.174

37581165.286

4

2517908.474

37581361.235

5

2517662.203

37581044.874

6

2517574.967

375780404.307

7

2517274.884

37579607.167

矿区面积约1.07km2

1、2517832.650，37579372.39737579372.397,2517832.650

2、2518091.906，37579833.43837579833.438,2518091.906

3、2518208.174，37581165.28637581165.286,2518208.174

4、2517908.474，37581361.23537581361.235,2517908.474

5、2517662.203，37581044.87437581044.874,2517662.203

6、2517574.967，375780404.30737580404.307,2517574.967,

7、2517274.884，37579607.16737579607.167,2517274.884

1.2.2、自然地理与经济概况

矿区属低山-丘陵区，山体近东西向连续分布，中部高，南、北低。

自然坡度多在30°~50°之间。

最高海拔标高315.2m，最低海拔标高134.9m，相对最大高差180.3m。

矿区地表植被较发育，主要是一些灌木、荆棘。

矿区属亚热带季风气候，光照充足，气候温和，潮湿多雨。

春季阴雨天气多，雨量少；夏季高温多雨，雷暴日数多；秋季凉爽，气候宜人；冬季干燥少雨，阳光充足。

常有霜冻与酷热。

据云浮市气象局提供观测统计资料：

年平均气温21.6℃，1月份平均气温9.7℃。

7月平均气温29.86℃，历年最高气温为39℃（1990年8月17日），最低气温为0.1℃（1991年12月29日）。

每年11月至次年3月为霜冻期。

年平均降水量1518mm，年最大降雨量达1916.30mm（1994年），日最大降雨量157.70mm（1985年9月22日），雨量集中在4~6月。

7~9月常有台风袭扰。

矿区及附近居民为汉族，以农业为主，主产水稻、蕃薯，经济作物有花生、黄豆等；目前无大的工矿企业。

区内劳动力较充裕；居民饮用水资源比较丰富，但工业用水水源充足；电力供给靠省电网输送。

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），本项目所在地属

度区，地震动峰值加速度为0.05g。

1.2编制依据和原则

1.2.1编制依据

1.2.1.1法律、法规

（1）《中华人民共和国矿产资源法》，1997年11月1日；

（2）《中华人民共和国安全生产法》，2002年11月1日；

（3）《中华人民共和国矿山安全法》，1993年5月1日；

（4）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》，1996年10月11日；

（5）《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月26日；

（6）《中华人民共和国劳动法》，1998年5月1日；

（7）《中华人民共和国消防法》，1998年9月1日；

（8）中华人民共和国建筑法》，1997年11月1日；

（9）《中华人民共和国职业病防治法》，2002年5月1日；

（10）《矿产资源开采登记管理办法》，国务院令〔1998〕241号；

（11）《建设项目环境保护管理条例》，国务院令〔1998〕253号；

（12）《广东省矿产资源管理条例》，广东省人大常委会（1999年9月24日）；

（13）《广东省采石取土管理规定》，广东省人大常委会（1998年11月27日）；

（14）《广东省实施《中华人民共和国矿山安全法》办法（2004年修正）》广东省人大常委会（2004年7月29日）。

2）规程、规范及标准

（1）《金属非金属矿山安全规程》，GB16423-2006；

（2）《爆破安全规程》，GB6722-2003；

（3）《矿山安全标志》，GB14161-1996；

（4）《生产性粉尘作业危害程度分级》，GBJ5817-1986；

（5）《作业场所空气中粉尘测定方法》，GB5748；

（6）《工业企业设计卫生标准》，GBZI-2002；

（7）《污水综合排放标准》，GB8978-1996；

（8）《工业企业噪音设计控制规范》，GBJ5817-85；

（9）《生活饮用水卫生标准》，GB5749-2006；

（10）《建筑物防雷设计规范》，GB50057-2000；

（11）《建筑设计防火规范》，GB50016-2006；

（12）《矿山电力设计规范》，GB50070-2009；

（13）《采矿设计手册》，中国建筑工业出版社，1989.02。

3）有关文件

（1）《关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知》（国土资发[1999]98号）；

（2）《关于加强矿山生态环境保护工作的通知》（国土资发[1999]36号）。

4）基础资料

（1）《广东省罗定市菱角塘矿区水泥用石灰岩矿普查地质设计》（中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队，2011.4；

1.2.2编制原则

1）贯彻执行国家制定的方针、政策和有关法律、法规及条例，遵照矿山露天开采有关的规程、规范和技术标准，按照投资少、见效快、效益高、安全生产的原则，编写本矿产资源开发利用方案；

2）经济、安全、合理地开发利用矿产资源，尽可能提高回采率，降低贫化率，充分综合回收利用矿产资源；

3）严格贯彻执行国家有关环境保护、水土保持的政策规定，减少水土流失，防止污染环境和水源；

4）做好矿山生产和停产后的土地复垦绿化工作，保持良好的矿山生态环境，建设和谐矿山；

5）在确保矿山安全生产的前提下，周密考虑矿山开拓方案、开采方式、采矿方法等，尽量提高矿山的经济效益。

2矿产品需求与市场价格分析

2.1矿产品用途、需求情况和市场供应情况

作为建筑石料使用的花岗岩，现阶段，主要是作为建筑石料的块石用于建筑的基础、挡土墙和破碎加工成碎石用于楼房、公路桥梁、堤坝等混凝土建筑，以就近销售为主。

建筑石料的原料主要有花岗岩、灰岩和石英砂岩等。

由于建筑石料（花岗岩、灰岩和石英砂岩等）分布广、储量大、开采的矿点也多，目前建筑石料碎石料的产销基本平衡。

但近年来，随着国家对生态、环保的重视，关闭了禁采区内的采石场和一些生产设备落后的小石场，同时随着我国经济的飞速发展及建筑石料资源的日益减少，建筑石料产品将会出现求略大于供的局面。

2.2市场价格

我省水泥用石灰岩矿石的价格一般在12~15元/m3，其价格在不同地区差别较大，且与水泥用石灰岩质量和需求成正比，与供应量成反比。

发达地区建筑碎石价格较高，欠发达地区建筑碎石价格较低。

该矿区所在地属于经济欠发达地区，水泥用石灰岩产销基本平衡，平均价格在12元/m3左右。

预计随着当地经济的发展及水泥用石灰岩资源的日益减少，当地水泥用石灰岩矿石价格比较稳定并略有提升。

3矿产资源概况

3.1矿区总体概况

3.1.1自然地理概况

3.1.1.1气象

区内具有亚热带季风气候特征，年平均气温22℃，1月平均气温13.5℃，7月平均气温28.5℃，极端最低气温-1.0℃，极端最高气温38.5℃，无霜期大于330天；5～8月份为为雨季，夏秋季为台风多发季节；年均降雨量1645mm3.1.1.2水文

本区地表迳流甚少，矿区中部有1条小冲沟，为季节性溪流，丰水期流量不超过1.0m3/s，枯水期则断流。

3.1.1.3地形地貌

本区自然地理位于四会市西南丘陵区，主体山脉呈NW走向，次要为NE走向。

矿区内最高峰为SW面山峰，海拔标高+290.0m，最低为NE面山沟，海拔标高+51.0m，有采坑已采至+18.58m。

自然最大高差约239.0m，一般高差为+80～+260m。

矿区内无较大山溪支流，矿区NW面有小山溪。

3.1.1.4经济概况

当地居民为汉族，粮食作物主要有水稻和番薯，经济作物有水果、茶叶、花生、甘蔗等｡矿产主要有铅、锌、建筑石料、瓷土等3.1.2矿区总体规划情况.

广东省有色金属地质勘查局九三三队于2010年11月15日～11月30日组织地质、测量专业技术人员到矿区进行野外地质工作和资料收集等｡

野外地质工作：

主要开展了对矿区基础地质特征、矿体的形态、产状、分布范围和规律、矿山开采的工程地质、水文地质、环境地质、开采现状、当地同类建筑碎石市场供需情况等方面的调查工作｡

测量工作主要实测采矿证范围及附近范围和历年采掘区1：

2000地形图。

资料收集：

主要收集我队提交的《广东省高要市公路彭洞花岗岩石场资源储量核实报告》等｡

3.1.4本次设计与矿区总体开发的关系

本次开发利用方案设计的最终开采境界为矿区总体开发的最终境界。

3.2本方案的资源概况

3.1.1区域地质概况

矿区地质概况

2.2构造

矿区位于华南褶皱系粤西隆起带罗定拗陷盆地东端南缘，龙祖山岭脚背斜之北西翼，矿区构造较简单。

2.2.1褶皱构造

1、龙祖山岭脚倒转背斜：

位于矿区南部边缘，轴线呈北东45°方向延伸，长达15km以上。

由上泥盆统的石英砂岩、砂质页岩组成。

岩层大部分向北西310°方向倾斜，为一倒转的背斜构造，北东端倾伏，南西端延伸出测区范围。

2、涌花向斜：

位于矿区范围内，位于矿区范围内，轴线呈北东—南西方向延伸，长达8km以上。

由石磴子组灰岩组成。

两翼岩层倾角35°～65°，为一正常对称向斜。

2.2.2断裂构造

本区断裂主要为北北西向断层。

2.3岩浆活动与变质作用

区内岩浆活动不甚剧烈，仅在东部边缘出露少量华力西期混合花岗岩。

浅度变质作用发生在震旦系云开群中；局部碳酸盐岩也发生变质作用形成大理岩，这主要与岩浆活动及构造破坏有关。

第3章矿区地质及矿床地质概况

3.1矿区地质概况

3.1.1地层

区内出露地层简单，只有白垩系（K）、石磴子组（C1sh）和第四系。

白垩系（K）：

碎屑岩建造，构成罗定盆地。

一、罗定群（K1ld）：

下部为中粗粒长石石英砂岩与细粒长石石英砂岩互层；上部为粉砂岩夹细粒长石石英砂岩及绢云母泥质页岩。

该群厚度约2900m。

二、石磴子组（C1sh）：

分布于矿区大部，灰岩为主夹白云岩、白云质灰岩或页岩、砂岩等薄层。

厚度大于725.72m。

该组为含矿层位。

三、第四系（Q）

岩性为砂质粘土，粉砂质粘土，含岩屑粉砂质粘土等。

厚度1~3m。

3.1.2构造

矿区构造主要为涌花向斜的南东翼。

一、褶皱

矿区含矿层呈单斜构造,由石磴子组（C1sh）组成。

呈单斜层状产出，向北东—南西向展布，走向65°～85°，倾向335°～355°，倾角一般31°～41°，局部岩层倾角较陡。

二、断层

未发现明显的断裂构造。

3.1.3岩浆岩矿区内未发现岩浆岩出露。

3.2矿床地质概况

3.2.1矿体形态、产状及规模

一、矿体形态、产状

石灰岩矿床赋存在石磴子组（C1sh）地层中，矿床内仅有一个矿层（体），编号为KC1。

矿层受地层控制，呈单斜层产出，其产状与地层产状一致，走向65°～85°，倾向335°～355°，倾角一般31°～41°，局部产状有一定变化，沿走向有波状隆起，沿倾向局部也有轻微波状起伏。

二、矿床（体）规模

矿体大多为裸露，少数为第四系覆盖层覆盖。

矿体出露于梳界顶中，长1320m，宽度250～725m，矿床（体）规模大型。

3.2.2矿石质量及夹层特征

一、矿石质量特征

1、矿石自然类型和工业类型

矿区的矿石自然类型为灰岩，其物理特性叙述如下：

灰岩为灰～深灰色，呈厚层状，主要矿物成分为方解石，含量96%~99%，次要成分为石英，含量1%~4%，此外，尚有少许的生物碎屑以及微量的泥质矿物及炭质、铁质。

泥~粉晶结构，矿物粒径均多在＜0.001mm~0.05mm之间为多，致密块状构造。

该类矿石为I级品矿石，分布于全矿区。

2、化学成分特征

矿点内矿石均为浅灰白色～深灰色中厚层状灰岩。

据所取4个矿石样品分析，矿石CaO含量52.33%～54.86%，MgO含量0.38%～0.43%，矿石质量好，为I级品矿石。

夹石主要为白云质灰岩及白云岩，其CaO含量为40.12%，MgO含量为9.58%。

上述情况表明，矿石中CaO含量普遍高，其它有害组分含量普遍较低，完全符合水泥原料的质量要求，为一质优且变化均匀的矿床。

二、夹层特征

白云质灰岩：

灰白、灰色，呈透镜状产出，见于矿区中部。

3.2.3岩溶及覆盖层特征

1、岩溶特征

矿区受构造和侵蚀风化作用影响，形成峰丛地貌，矿体（岩石）裸露，呈现出石芽、溶沟、溶槽、小溶洞、小落水洞等一些岩溶景观。

2、覆盖层特征

矿区内覆盖层有第四系残坡积层（Q），为黄、土黄、浅黄红色含灰岩碎块砂质粘土、粘土。

主要分布在矿区南坡和四周山脚低洼地段，厚度1~3m。

3.3开采技术条件

3.3.1、地形地貌

矿区地貌形态为低山，地形总体上呈近东—西走向分布，地形坡度一般20°~50°。

最高海拔为315.2m，最低高程为134.00m，比高为181.20m，其地形有利于大气降水大面积自然排泄。

水文地质条件简单。

3.3.2、工程地质

矿体矿石为石磴子组（C1sh）厚层状灰岩，大多为裸露地表，矿石坚硬，表面呈微风化，矿体完整，局部地段地表岩溶裂隙稍为发育。

边坡较小，工程地质条件属简单。

3.3.3、开采技术条件

矿区地貌属低山岩溶地貌，矿体主要为一套灰岩组成，分布标高为140.00m~315.20m，相对高差175.20m，最低开采标高高于当地侵蚀基准面。

矿（岩）体多裸露于地表，地形有利于大气降水自然排泄，岩溶不发育，岩性单一，岩石完整，强度较高，边坡无软弱夹层，水文工程地质条件简单，适宜于露天开采。

3.3.4、爆破安全距离

矿体边界300m范围内的菱角塘村要搬迁，否则会压覆矿体。

2）矿石矿物组分

体呈浅肉红色～灰色，细中粒半自形粒状结构，块状构造。

岩石主要由斜长石、钾长石和石英组成，含少量黑云母、褐帘石、锆石、磷灰石、榍石和不透明矿物。

钾长石包括微斜长石和正长石，微斜长石呈半自形板状，可见格子双晶，正长石呈半自形板状、粒状，钾长石粒径大小在0.5～2.8mm之间，以中粒为主，呈面状分布。

钠-更长石呈半自形板状，可见聚片双晶，粒径大小在0.6～2.0mm之间，与钾长石镶嵌分布。

石英呈它形粒状或粒状集合体，粒径大小在0.4～3.0mm之间，不均匀地分布在长石矿物孔隙间。

绿帘石局部不均匀分布；绿泥石局部零星分布。

岩石受后期蚀变作用，长石部分次生变化为绢云母和绿帘石。

岩石摩氏硬度6.2左右。

3）矿石化学成分

据区域地质资料，矿区矿石化学成分主要为：

CaO、MgO其次为SiO2，含少量SO3、K2O、Na2O等。

4）矿石质量

前一次资源储量核实工作共取集3组物性样品进行分析测试，测得天然抗压强度值：

最大153.0MPa，最小125.8MPa，平均为139.0MPa。

本区花岗岩强度较高，属硬质岩石。

矿石质量较稳定，可作为一般民用建筑石料。

矿区采集物性测试样3个，测试结果如下（见表4）：

我队地质技术人员在本次核实工作中共采集了5个小体重样作测试，测试结果分别为：

2.45g/cm3、2.51g/cm3、2.49g/cm3、2.50g/cm3、2.54g/cm3，其平均值为2.50g/cm3。

矿区建筑用花岗岩抗压强度、天然密度和摩氏硬度较高，符合建材部有关建筑碎石标准要求。

表4岩石抗压强度试验结果报告表

样号

彭洞2

彭洞3

彭洞4

平均

天然（MPa）

153.0

125.8

138.1

139.0

5）矿石的放射性

矿矿区采集放射性测试组合样1个，测试结果如下（见表见5），放射性内照指数（IRa）0.576，外照射指数（Ir）1.119｡符合建材部有关建筑碎石标准要求；花岗岩建筑碎石内照射指数IRa<1.00，外照射指数Ir<1.30｡根据GB50325－2001判定为A类建筑材料，可作为建筑主体材料，其产销和使用范围不受限制。

表5矿石放射性检测表

实验编号

2010WF-0119-3

送样编号

彭洞5

钾-40放射性比活度CK

Bq/kg

1023.5

镭-226放射性比活度CRa

115.2

钍-232放射性比活度CTh

146.7

内照射指数IRa

0.576

外照射指数Ir

1.119

6）矿石加工技术性能

矿区已形成了较为完善的矿石加工处理系统，从开采爆破石块到粗石加工到细石加工，均已形成了较为成熟的加工流程工艺（送料机→破碎机→振动筛→各规格石料），矿石的加工技术性能良好｡矿石经加工成粗石料或细石料产品后，进入市场渠道进行销售｡

3.2.2矿床开采技术条件

3.2.2.1水文地质条件

矿区地处亚热带季风气候区，春夏潮湿多雨，冬季寒冷有短期霜冻。

多年均降水量为1645mm。

矿区地处丘陵区，地形坡度25～40°，有利于自然排水，区内无大的地表水体。

矿山现采用山坡露天开采方法，采场位于矿区东南面，其最低底部标高约40m，高于当地侵蚀基准面10m以上（当地侵蚀基准面约为+26m），自然排水条件良好，现有排水沟渠经简单改造即可基本满足以后开采排水需要。

矿山现有采掘工程和未来的采矿工作都应遵循自上而下的开采顺序，先采上中段，后采中下段，即严格按“自上而下，分水平台阶开采”的采矿方法进行。

矿区的岩性自上而下为残坡积层、全～中风化花岗岩和微风化～新鲜花岗岩。

残坡积层分布在地表，厚度一般0～5m，岩性以亚粘土、亚砂土为主，弱透水而不含水。

全～中风化花岗岩厚度一般0～2m，网状风化裂隙发育，形成风化裂隙潜水含水层，为矿区唯一含水层。

据各观测点调查地下水汇流量的结果，风化裂隙含水层的富水性较弱，区内集水面积0.015km2，丰水期排泄量为78t/d，迳流模数0.008t/min·km2。

微风化～新鲜花岗岩位于风化层下部，岩石新鲜完整，裂隙不发育，含水极贫乏，岩石中未见地下水活动痕迹，为隔水层。

矿区保有资源储量主要位于较低山坡一侧，没有水力联动的地表水体或含水层等，地下水补充水源仅为大气降水。

由于矿区所在区域的雨量充沛，年均降雨量达1645mm，应在山坡高处设置必要的截水沟，避免地表水直接流入采场，防止水土流失、开采边坡失稳及山洪暴发等对采场造成的威胁。

在开采过程中应注意观察、收集降雨、山洪等资料和动态情况，以利于指导开采，确保矿山生产的安全。

3.2.2.2工程地质条件

矿区为露天开采的建筑用花岗岩矿床，矿体和围岩均为花岗岩，岩石致密坚硬，采场边坡稳定性好；但上部风化残坡积土和全风化花岗岩，吸水易软化崩解，稳定性差，在暴雨长期作用下易引起滑坡、崩塌等地质灾害，应高度重视，做好防范措施。

综合评价矿体稳定性较好｡

矿区现采用露天机械化台阶式开采，采掘采用爆破法进行，每一次爆破完毕之后，要注意对石场的危石