凝灰岩矿露天开采新建项目可行性研究报告.docx
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凝灰岩矿露天开采新建项目可行性研究报告
凝灰岩矿露天开采新建项目
可行性研究报告
附件：
1、营业执照（副本）复印件，注册号：
2、采矿许可证（副本）复印件，证号：
附图：
序号
附图名称
附图编号
附图比例
1
地形地质（附矿区范围）图
E291K-1
1:
1000
2
基建终了及总平面布置图
E291K-2
1:
1000
3
露天境界终了平面图
E291K-3
1:
1000
4
A-A’剖面图
E291K-4
1:
500
5
采剥方法示意图
E291K-5
示意
1总论
1.1编制依据及原则
1.1.1编制依据
（1）国家的有关法律法规以及行业标准、规范规定。
（2）2014年12月，内蒙古第九地质矿产勘查开发有限公司提交《XX旗XX镇凝灰岩矿矿产资源储量2014年度检测报告》；
（3）营业执照（副本）复印件，注册号：
152525000003510；
（4）采矿许可证（副本）复印件，证号：
C1525002011097130123311；
（5）2011年4月，四川省核工业地质局二八三大队提交的《XX旗XX建筑用凝灰岩矿矿产资源开发利用方案》；
（6）2011年8月，XX工程咨询服务有限责任公司提交的《XX旗XX建筑用凝灰岩矿开发利用方案安全设施设计安全专篇》；
（7）可行性研究报告编制合同；
（8）矿方提供的其他资料，以及现场收集并调查的相关资料。
1.1.2项目编制原则
根据设计委托和甲方要求，并结合该矿实际情况，设计时遵循以下原则：
（1）该矿为小型矿山，设计遵循少花钱、多办事、早出矿的原则。
（2）新购矿山装备立足国内，采用高效、节能实用、环保型设备。
优先选用国内先进生产工艺。
（3）设备的大、中修、矿产品外销等充分利用社会力量及设施。
（4）采用新模式建矿，生活福利设施从简。
（5）高度重视节能、安全、环保、水土保持、土地复垦工作，做到节水、节电、节约土地，三废达标排放，以人为本，体现安全第一，使安全和环保、社会效益最大化。
（6）凡涉及到安全生产、环境保护和职工待遇等，均按国家有关文件执行。
1.2项目概况及建设条件
1.2.1项目概况
1.2.1.1项目名称
项目名称：
XX旗XX镇凝灰岩矿露天开采可行性研究报告。
项目性质：
新建。
项目规模：
0.5×104m3/a。
项目特点：
该矿为新建矿山，XX旗XX镇凝灰岩矿已取得营业执照及采矿许可证，需针对矿山资源储量保有情况，结合矿山整体规划情况进行可行性研究。
采矿权人为XX旗额日敦乌拉矿业有限公司，矿山名称为XX旗XX镇凝灰岩矿，开采矿种为建筑用石料（凝灰岩），开采方式为露天开采，采矿许可证有效期限贰年，自2014年9月6日至2016年9月6日，矿区由6个拐点圈定，拐点坐标如下：
矿区范围拐点坐标表（1980西安坐标系）
表1-1
拐点编号
X
Y
1
5065598.37
39518686.77
2
5065661.18
39519032.56
3
5065661.97
39519292.06
4
5065476.68
39519292.66
5
5065352.58
39519098.36
6
5065505.68
39518665.47
矿区面积：
0.1352km2
开采深度：
1050m-1020m
1.2.1.2项目背景
XX旗XX镇凝灰岩矿已取得营业执照及采矿许可证，矿区内前期地质勘探工作已做完，圈定了矿产资源储量。
随着当地基础建设力度的逐渐增大以及围封转移战略的实施，市场对建筑用石料的需求将会大幅增加，目前市场在建筑旺季经常出现毛石、料石供不应求的局面，因此，增加新的采石场不仅是建筑的需要，更是市场的需要。
1.2.1.3建设单位概况
XX旗XX镇凝灰岩矿项目投资建设单位为XX旗额日敦乌拉矿业有限公司，该公司属有限责任公司（自然人独资）类型，注册资本贰佰万元整，法定代表人为吉日木图。
目前公司的经营范围主要是矿石产品购销。
XX旗额日敦乌拉矿业有限公司本着“立足资源、快速发展”的经营策略，以国家相关政策为导向，积极开展矿产资源的勘探及开采，结合国家有关的政策，在激烈的市场竞争中，拓展实业资源类投资，积极开拓市场发展空间，为当地创造更佳的经济和社会效益。
1.2.1.4建设项目地理交通位置及区域经济概况
（1）项目地理交通位置及隶属关系
矿区位于内蒙古自治区，行政区划隶属XX旗XX镇管辖。
矿区地理坐标：
东经：
117°14ˊ23"～117°14ˊ52"
北纬：
45°43ˊ23"～45°43ˊ34"
矿区南西距XX镇约25km，S101省道自矿区北约500m通过，与矿区有简易公路相通，交通方便（详见交通位置图）。
（2）自然地理及经济
矿区地处内蒙古高原北东部，矿区内海拔高度一般在1041-1097m之间，其中额尔敦敖包海拔高1097m，矿区内相对高差为56m，地形坡度6°-18°，总体地势东高西低。
本区属干旱-半干旱大陆性气候，昼夜温差较大。
年均降水量387.1mm，主要降水集中在夏季（7-8月份），年平均蒸发量为1628.7mm。
年平均气温1.23℃，最高气温31.1℃，最低气温-33.6℃，日照时间年均2975小时，太阳辐射强烈，湿润度0.1—0.4；大风日数多，平均风速3.6米/秒，极端最大风速34.0米/秒，年均7—8级大风日数73天。
当地居民以蒙古族为主，少量汉、满等民族，主要从事牧业生产，工业相对不发达，蒙古族牧民生活比较富裕，剩余劳动力不充足。
1.2.2建设条件
1.资源储量情况：
截止日期2014年12月31日，累计查明矿区内资源储量：
凝灰岩矿矿石量（333）26.6万m3。
2.水、电、燃料供应状况：
矿区现从探矿竖井抽水，日抽到的水量达20～30m3/d，能够满足生产用水的需求。
本工程10kV电源引自XX镇变电所。
燃料可从附近县城采购。
3.交通运输条件及地震烈度：
矿区与XX镇有柏油路和草原自然路相通，交通方便。
根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18386-2001），比照《中国地震烈度区划图》（1990），评估区地震动峰值加速度0.05g，对照烈度为6度。
4.资金筹措：
全部为企业自筹。
交通位置图
1.3项目设计范围
根据矿方委托，本次可研研究范围为XX旗XX镇凝灰岩矿的采矿工程及其公用和辅助工程设施设计。
1.4建设方案
1.4.1矿山建设规模及产品方案
矿山建设规模为0.5万m3/a，服务年限为52.6a。
矿山最终产品为建筑石料。
1.4.2矿山工作制度
矿山工作制度为年工作240天，每天1班，每班8小时。
1.4.3设计内容概述
开采方式为露天开采，公路开拓汽车运输。
露天采矿场开采顺序为自上而下水平分台阶开采，该矿体赋存标高在1060m-1096m之间，首采平台为6m台阶，其余为10m，基建期第一采准工作面为1090m工作面。
由于矿体赋存于山顶，削顶后最终形成两个台阶，即1070m和1060m。
矿区内地势平缓，设计新修上山道路进行矿石运输，该矿基本无剥离的废石和覆土，故不设排土场。
基建工程范围包括矿山基建削顶工程、矿区运输线路工程以办公生活区等。
矿山基建期合计为2.5个月。
1.5项目建设进度安排
项目批准之后，设计时间为3个月，其中初步设计2个月，施工图设计1个月。
1.6投资及经济效果
本项目总投资63.30万元，其中：
工程费用40.10万元，工程建设其它费用13.2万元，预备费5万元，流动资金5万元。
估算项目正常年份的总成本费用为15.10万元。
通过对市场的分析与预测，结合矿石品位，产品的销售价格，按60元/m³（不含税价）计算，估算的项目正常生产年销售收入为30万元。
估算的项目正常生产年份的销售税金及附加为4.07万元。
估算项目达产年生产年利润总额10.83万元，所得税按销售利润的25%计取，生产年平均所得税为2.71万元，生产年平均所得税后利润8.12万元。
投资回收期为5.84年。
从项目财务评价指标的分析计算可见，该项目存在一定的风险性，主要原因是生产规模太小造成的，建议增加矿山规模，可降低一定的风险性。
1.7存在的主要问题及建议
（1）矿山现有采矿证批准的开采范围标高内无矿体，矿体实际分布在批准标高上部，建议矿山加紧办理采矿证扩界手续，本次可研按矿体实际赋存位置进行研究。
（2）现有资源储量与开采规模严重不匹配，建议矿山申请增大开采规模。
（3）该矿勘探程度较低，建议矿山做进一步的勘探工作，以便充分回收矿产资源。
（4）矿山在施工时，外包工程应委托均有相应施工资质的单位进行施工。
（5）矿山必须认真贯彻执行“在保护中开发，在开发中保护”的矿产资源政策，采取一切可能的措施，充分利用和保护好矿山资源。
1.8综合技术经济指标表
综合技术经济指标表
表1-1
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
保有资源储量（333）
万m3
26.6
凝灰岩
2
设计利用资源量（333）
万m3
26.3
凝灰岩
3
生产规模
万m3/a
0.5
4
服务年限
a
52.6
5
工作制度
240d/a，1班/d，8h/班
6
开采方式
露天开采
7
开拓方式
采用公路开拓汽车运输
8
采矿方法
露天采用自上而下分台阶开采
9
矿石回采率
%
99
10
废石混入率
%
0
11
台阶高度
m
6-10
12
台阶坡面角
°
65
13
最终边坡角
°
55
14
安全平台
m
5
15
平均剥采比
0
16
基建期
月
2.5
17
职工定员
人
10
18
工程建设总投资
万元
63.3
其中：
工程费用
万元
40.1
工程建设其他费用
万元
13.2
预备费
万元
5
流动资金
万元
5
19
单位矿石采矿制造成本
元/t
30
20
达产年总成本费用
万元
15.1
21
年销售收入
万元
30
22
年销售收入税金及附加
万元
4.07
23
年利润总额
万元
10.83
24
年所得税
万元
2.71
25
年净利润
万元
8.12
26
投资回收期（不含建设期）
年
5.84
2市场分析及预测
2.1矿产品市场情况
凝灰岩是常用的建筑材料，也可以作为制造水泥的原料和提取钾肥的原料。
矿区位于XX旗府所在地XX镇北东约25km。
近年来，随着XX镇的对外开放，基础建设、公路交通建设及本地区地勘力度的不断加大，国家基础设施建设力度的逐渐增大和新型旅游业的兴起，以及锡林郭勒盟围村转移战略的实施，城镇基础建设设施正在逐步趋向完善，使城镇居民的生活、工作环境、交通设施逐步改善。
1、城镇基础建设正在规划之中，基础建设任务繁重。
2、公路建设任务仍然较大，旗县级公路有待加宽及苏木间公路有待新建。
3、镇内街道急需改造，拓宽工程不断实施。
4、随着围村战略的实施，建设力度必将加大。
5、建筑行业十分活跃，建设任务逐年增加。
由此可见，目前及今后几年，市场对建筑用石料的需求将会大幅度增加，市场前景十分看好。
目前，全旗虽有数家采石场，但规模均不大，所产的毛石、料石不能满足市场需要，尤其在建筑旺季，经常出现供不应求的局面，从而影响建设进度，而XX旗今后几年市场对石料需求量将会大幅度增加，对建筑石料的需求远远超过现有开采和加工能力，也就是说，预计近3-5年内建筑用石料呈畅销势态发展，因此增加新的采石场不仅是建筑的需要，也是市场的需要。
2.2矿产品价格分析
本产品不受区外价格影响。
目前毛石价60元/m3，料石价70-80元/m3，实际销售价格仅受本地供需影响，但涨幅不大，一般在±5-10元/m3。
3建设方案研究
3.1规模方案
采矿许可证批准的矿山生产规模为0.5万m3/a，经生产能力验证，可实现0.5万m3/a生产规模要求，因此本次可研确定矿山生产能力为0.5万m3/a。
3.2产品方案
本次方案确定可研阶段按最终产品为毛石。
3.3开采方案
矿体出露地表，且埋深较浅，剥离量较小，适合露天开采。
本次可研确定开采方案为露天开采。
4地质资源
4.1矿区地质概况
4.1.1矿区地质特征
一、地层
矿区内出露地层简单，主要为二叠系下统宝力格届组第三岩段灰绿色厚层状安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩和第四系风积、残坡积砂砾石土层。
二、构造
矿区内地层呈单斜产出，产状为倾向114°，倾角34°。
1、褶皱
矿区内褶皱较发育。
2、断裂与裂隙
矿区内断裂构造不发育，裂隙较发育。
三、岩浆岩
矿区内及矿区周围无岩浆岩出露。
4.1.2矿体特征
矿区内发现的矿体，为二叠系下统宝力格届组第三岩段安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩，矿体呈东西向展布，出露面积大，厚度大。
4.1.3矿石质量
凝灰岩矿石风化面灰白色，新鲜面灰色，凝灰结构，层状或块状构造。
火山碎屑物由＜2mm的凝灰物质组成，碎屑成分中岩屑约占57.6%，晶屑约占28.7%，玻屑约占6.59%填隙物为火山灰，还可见少量火山角砾，含量约0.6%，火山碎屑物分选性差，有粗糙感，层理不明显。
据取样测试，凝灰岩矿石有较好的抗压性能，抗压强度为72.34MPa-145.72MPa，其抗压强度较高，可作为良好的建筑用石料。
4.2矿床开采技术条件
4.2.1矿床水文地质条件
①、地下水含水岩类划分
矿区内地下水类型为基岩裂隙水，含水岩层为二叠系下统宝力格届组第三岩段灰绿色厚层状安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩。
②、含水层（组）分布规律
二叠系下统宝力格届组第三岩段灰绿色厚层状安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩裂隙含水层分布整个矿区及矿区周围较大范围内。
③、矿区地下水的补给、径流、排泄条件
矿区地势较高，无地表水和侧向径流补给，大气降水为矿区地下水的唯一补给来源。
矿区地下水富水性弱，径流缓慢，地下水径流方向和地形变化方向一致，地下水径流方向由地势高的地方向地势低的地方径流。
矿区内无地下水排泄点，地下水整体从东往西径流，通过侧向径流方式排泄地下水。
④、矿床水文地质勘探类型
矿床充水含水层为二叠系下统宝力格届组第三岩段基岩裂隙含水层，含水岩性为安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩，充水含水层富水性弱，补给条件较差，矿体位于当地侵蚀基准面以上，水文地质勘探类型属于以基岩裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床，即第Ⅱ类，第一型。
4.2.2矿床工程地质条件
①、矿区岩土体类型、分布、特征
根据矿区地层岩性、岩土体物理力学性质、岩体结构及工程地质特征，矿区内岩体类型为硬质岩。
1、硬质岩
分布于整个矿区，岩性为安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩，呈厚层状，岩石坚硬，抗压强度大，岩体完整稳定。
2、不良工程地质问题
①、软弱岩层分布与特征
矿区岩层完整、稳定，无软弱岩层。
②、节理裂隙与断裂带分布与特征
矿区无断层经过，矿区内岩层构造裂隙不发育，风化裂隙发育较差，发育深度较小。
③、风化层分布与特征
矿区内岩体风化程度较轻，平均风化深度2-5m，5m以下岩体基本未受到风化。
④、矿体的稳定性
所开采的矿体为凝灰岩，抗压强度73.54Mpa-148.26Mpa，属坚硬岩，岩体中的构造裂隙发育差，对矿体的完整性影响不大，矿体稳定性较好。
4.2.3环境地质条件
矿区内为纯牧业区，地广人稀，无民用建筑，矿区附近无污染源，地下水为矿化度小于1克／升的重碳酸钙型水，矿石和废石不易分解出有害组分，故矿区地质环境质量良好。
矿区动峰值加速度小于0.05g，根据国家GB18306-2001规范，属地震活功微弱区，建筑物抗震设防烈度小于6度。
4.2.4开采技术条件小节
根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719－91），矿区矿体围岩坚硬，矿区岩层完整、稳定，无软弱岩层，岩层构造裂隙不发育，风化裂隙发育较差，露采边坡稳定，矿床工程地质条件简单，水文地质、环境地质问题较简单，根据《固体矿产地质勘查规范总则》GB/T13908－2002，本矿区开采技术条件属简单的矿床（I）。
4.3矿床勘查工作评述
可研依据的地质资料为内蒙古物第九地质矿产勘查开发有限责任公司2014年12月提交的《XX旗乌里雅斯矿镇凝灰岩矿矿产资源储量2014年度检测报告》。
矿体深部无探矿工程控制，矿体又不宜按品级划分，仅有地表工程控制，资源类型为（333）推断的内蕴资源量。
检测报告，对矿体形态、规模、产状特征已基本查明，对矿床成因、主要控矿因素、矿体分布有了初步的认识。
报告提交的资源储量可靠，可作为地方小型矿山编制可行性研究报告的依据。
4.4矿产资源/储量
截止2014年12月31日，查明矿区累计资源储量（333）26.6万m3。
矿山未消耗资源量，保有资源量（333）为26.6万m3。
4.5可研利用资源量
矿区范围内共圈定1条矿体，编号为I号，除露天开采矿权边界压少量矿外和边角损失矿量，其余全部利用。
由于该矿种为凝灰岩矿，资源量（333）的可信度系数取1.0。
损失矿量为0.3万m3，利用矿量为26.3万m3。
5采矿
5.1概述
5.1.1研究范围
本次可研的研究范围为矿区范围内I号矿体采矿工程及办公辅助设施工程。
5.1.2主要采用的标准、规范、规程
（1）《金属非金属矿山安全规程》（GBl6423-2006）。
（2）《爆破安全规程》（GB6722-2014）。
（3）其它未列入的相关标准、规范、规程。
5.2岩石力学研究
5.2.1岩体稳定性或可崩性的地质背景
矿区内出露地层简单，主要为二叠系下统宝力格届组第三岩段灰绿色厚层状安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩和第四系风积、残坡积砂砾石土层。
矿区内断裂构造不发育，裂隙较发育。
矿区岩性为安山质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩，呈厚层状，岩石坚硬，抗压强度大，岩体完整稳定，风化程序较轻。
由于矿区为硬质岩，几乎不会引起滑坡、崩塌等不良工程地质现象。
5.2.2矿岩物理力学性质
据取样测试，凝灰岩矿石有较好的抗压性能，抗压强度为72.34Mpa-145.72Mpa，其抗压强度较高。
5.2.3岩石力学监测工作
由于该矿区采用露天开采，虽然引起滑坡、崩塌等不良工程地质现象概率较小。
但在开采过程中也应重点注意边坡的稳定，对边坡要经常检查、监控，特别是雨季，一旦发现有滑坡征兆要及时撤出现场人员，并采取措施，防止人身、设备事故的发生。
5.3矿区开采顺序及首采地段
选择开采顺序和首采地段设计遵循的原则：
1）矿山基建工程量和初期生产剥采比最小：
2）投产快，达产时间短；
3）矿石开采的损失率和废石混入率小；
由于矿体出露地表，且位于山顶，设计削顶阶段即为基建阶段，基建阶段无剥岩，采出均为矿石。
5.4露天开采境界圈定
5.4.1露天境界圈定原则及经济合理剥采比
露天开采境界按以下原则圈定：
（1）充分回收资源，尽可能把较多的矿石圈定在露天开采境界内；
（2）合理确定露天采场边坡角，以保证安全生产。
由于该矿体几乎覆盖整个矿区，仅在矿体北部需剥少量岩石，可忽略不计，即境界剥采比为0，故不再计算经济合理剥采比。
5.4.2采场边坡参数及开采境界
根据工程地质和水文地质条件，设计确定露天采场构成要素如下：
阶段高度6-10m；
台阶坡面角65°；
安全平台宽5m（清扫平台与安全平台共用）；
最终帮坡角≤55°；
最低开采标高1060m
最大边坡高度20m
境界底尺寸（长×宽）440×253m
境界最大尺寸（长×宽）445×258m
采取自上而下逐个阶段尾随式开采。
当上一个阶段推进到预定的位置后，转移到下一个阶段开采。
矿区共布置一个露天采场。
5.5露天开采采剥工作
5.5.1采剥工艺
根据矿体赋存状态及开采技术条件，需采用凿岩爆破的方式进行露天开采，矿山范围内无需要保护的建构筑物。
露天矿体采用自上而下分台阶开采，工作台阶高度10m，台阶坡面角65°，最小工作平台宽20m。
工作面沿矿体走向布置，工作线长150～200m。
在工作线上分别进行凿岩、爆破和铲装作业。
5.5.2采剥设备
采装设备采用0.5m³斗容的小型挖掘机，设备效率为9.69×104t/台·年，考虑1.2的不均衡系数，则需要挖掘机1台。
运输矿石采用5t自卸式汽车，根据运距、运量、不均衡生产系数计算，综合考虑铲装、运输效率及生产规模，每台挖掘机平均配置2辆汽车。
全矿共配置1台挖掘机，全矿共需2辆5t自卸汽车。
运输车辆安装汽车尾气净化装置，并配备车用干粉灭火器。
对于大块矿岩，采用液压破碎锤进行劈裂，劈裂后采用挖掘机铲装至自卸汽车，由汽车运输至当地破碎站销售。
共需要1台液压破碎锤。
采场配备洒水车一台，共需要洒水车1台。
如果矿山实际生产过程中矿岩条件发生变化，则有矿方结合实际矿岩条件选择合适的爆破参数进行爆破。
露天采剥及辅助作业主要设备表
表5-3
序号
规格名称
单位
工作台数
备注
1
0.5m³小型挖掘机
台
1
2
5t自卸卡车
辆
2
3
洒水车
台
1
4
液压破碎锤
台
1
5.5.3采剥作业主要材料消耗
采剥运输主要材料消耗量表
表5-4
序号
材料名称
单位
单耗/万t
1
柴油
kg
1050.00
2
机油
kg
17.32
3
轮胎
条/万t
2.00
5.5.4穿孔爆破
设计露天台阶开采采矿方法为中深孔爆破法，工艺流程为：
穿孔——爆破——装载——运输。
一、穿孔作业
穿孔作业釆用1台KQD-80型潜孔钻机凿岩穿孔，孔径Φ90mm，倾角：
70°，湿式凿岩。
配套空压机选VY-9/7-a型移动空压机一台，供气量9m3/min,排气压力0.7Mpa,配套发动机为6135K-1柴油机。
二、爆破作业
1）台阶阶段高度H及坡面角
根据矿山的地质地形情况，设计台阶的阶段高度为H＝10m。
根据矿体围岩硬度及开采高度，设计台阶工作坡面角为70°。
2）孔径d
设计钻孔直径为90mm。
3）最小抵抗线W
确定最小抵抗线W时要考虑岩体的开采深度，开采等级、阶段高度、炮孔直径等因素，通常在W=32-38d范围内选取，较高阶段或坚硬岩体可选择较小数值。
故本设计取3.5m。
4）炮孔间距a、排距b
经验计算公式：
a＝W，取a＝3.5m，b=（0.8—0.9）W，取b=3m。
5）堵塞长度
经验计算公式：
L＝（16—32）d，取L=3m。
6）炮孔超深h
经验计算公式：
h=（8—12）d，炮孔超深（h）取1m。
7）炮孔深度L
炮孔深度是阶段斜长与超钻深度之和。
因此炮孔深度可以采用下式计算：
L=（H+h）/Sinα
式中：
H——阶段高度，取10m；
h——炮孔超深，取1m；
α——炮孔倾斜角度，取70°。
即：
炮孔斜深L=11/Sin70°＝11.7m
8）装药结构
连续装药，炮孔底部起爆。
9）起爆网路
采用非电导爆系统逐孔延时起爆，炮孔呈三角形布置。
10）单位炸药消耗量q
采用连续装药结构
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