通渭县旺平石料厂建筑用石料矿开发利用方案.docx
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通渭县旺平石料厂建筑用石料矿开发利用方案
通渭县旺平石料厂建筑用石料矿
矿产资源开发利用方案
（送审稿）
甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院
二○一五年九月
通渭县旺平石料厂建筑用石料矿
矿产资源开发利用方案
编写单位：
甘肃省地质矿产勘查开发局
第一地质矿产勘查院
项目负责：
陈霞
技术负责：
张家峰
编写人：
牛文博
审查人：
马佩文
总工程师：
胡晓隆
院长：
肖玉斌
提交时间：
二○一五年九月
附图：
通渭县旺平石料厂建筑用石料矿矿区平面布置图1:
2000
第一章概述
1.1矿山位置及交通
通渭县旺平石料厂建筑用石料矿位于第三铺乡王河村麻黄嘴，距第三铺乡约8公里、通渭约5公里，矿区有便道与县乡公路相通；高速公路在附近通过，交通便利，矿区地理坐标：
东经105°8′12″，北纬35°13′8″（图1－1）。
图1－1矿区交通位置图
矿区各拐点坐标表1－1。
表1－1矿区各拐点坐标
序号
西安80坐标
北京54坐标
X坐标
Y坐标
X坐标
Y坐标
1
3898920.00
35512330.00
3898987.308
18512330.201
2
3898814.00
35512301.00
3898881.306
18512301.200
3
3898813.00
35512441.00
3898880.306
18512441.203
4
3898889.00
35512461.00
3898956.307
18512461.203
矿区面积：
0.0127平方公里，拟开采标高：
1855.00－1895.00米。
1.2气象、水文和社会经济
（一）气象
工作区属温带湿润—半干旱大陆性气候，年平均气温7.5℃，年平均降水量473.2mm，降雨量多在440－460mm之间，年平均蒸发量1360mm，无霜期120－170天，日照时数2100－2430小时。
降水量在时间和空间上分布不均，降雨量主要集中于7－9月（表1－2、图1－2、图1－3）。
表1－2工作区多年气象要素月平均值统计表
月份
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
气温（℃）
-6.7
-3
2.3
8.6
13.6
17.1
19.4
18.3
13.6
7.5
0.7
-5.3
7.2
降雨量（m）
3.2
4.4
11.3
22.8
42.5
57.1
75.1
80.5
54.7
31.2
5.2
2.1
390.6
蒸发量
31.9
44.6
91.1
159.5
196.9
184.1
192.6
177.4
108.2
73.1
45.2
33.1
1337.9
图1－2工作区多年平均气象要素图
根据通渭县气象观测资料：
自1980年－2013年，日最大降水量91mm（2003年8月），小时最大降水量39.9mm（2013年7月），十分钟最大降水量22mm（2007年7月），最大连续降水日数11天（1981年8月14日－24日）。
暴雨是工作区地质灾害发生的主要诱发因素，根据通渭县气象资料，区内暴雨均发生于7－9月，一般一年一次，很少超过2次，间隔长周期为9－16年。
工作区最大冻土深度93－122cm，冻土日数149－177天。
风向冬季多西北风，夏季多东南风，一般一至四级，有时会出现七、八级。
图1－3通渭县县降水量等值线图
（二）水文
牛谷河在矿区北侧自西向东流经，有常年地面径流，枯水期常常断流。
牛谷河为散渡河上游支流，其发源于通渭县牛营大山，自西北向东南流经马营、平襄至碧玉朱家峡河流改道，由东北向西南流至襄南连家川流入甘谷县。
通渭县境内内其干流长29.1km，汇水总面积884km2，沟谷纵坡降10.7‰，多年平均径流量2870×104m3，洪流径流模数0.822L/s•km2，洪流量占年径流量的70.1%，流量随季节变化，丰水期一般在7至9月。
（三）社会经济
矿区地处通渭县第三铺乡境内，第三铺乡辖19村112组3570户17267人，农村劳动力8320人，总面积166km2，耕地面积98189.8亩，2013年农民人均纯收入2580元，全乡粮食总产量5503吨。
第三铺乡境内矿产资源主要有花岗岩、石灰石等矿种，储藏较丰富。
粮食作物主要有冬小麦、洋芋、蚕豆、荞麦等。
1.3编制依据和原则
1、项目前期工作情况
本区地质工作开始较早，自上世纪五十年代末以来，先后有不同的个人、不同部门的不同地勘单位在本区开展了基础地质、矿产地质及科研工作，积累了大量有关本区的地质资料，促使本区地质矿产工作程度不断提高，也为今后的地质矿产工作奠定了基础（表1－2）。
表1－2以往主要工作一览表
分类
成果名称
研究范围
完成单位
完成时间
区域
地质
定西幅、陇西幅、临潭幅和临夏幅
地质图及说明书（1:
20万）
渭源县
县境
地质部甘肃省地质局
第一区测地质测量队
1965年3月
甘肃省地质构造体系图说明书（1:
100万）
甘肃省
地质部甘肃省地质局
1979年12月
定西幅1:
25万区域地质调查报告
定西地区
甘肃省地勘局地质调查院
2007年
水文
地质
与
工程
地质
甘肃省陇西县、渭源县东部农田供水
及区域水文地质勘察报告
陇西县、
渭源县东部
甘肃省地质局水文二队
1974－1975年
甘肃省临洮县、渭源县西部农田供水
及区域水文地质普查报告
临洮地区
甘肃省地质局第一水文队
1980年12月
甘肃省渭源县水资源调查评价
与水利区划报告
渭源县
县境
渭源县农业区划委员会
1983－1985
甘肃省渭源县区域水文地质调查报告
渭源县
县境
甘肃地勘局第一水文
地质工程地质队
1998年10月
甘肃省岩土体工程地质图说明书（1:
100万）
甘肃省
甘肃省地质矿产局环境
水文地质、工程地质院
1988年8月
灾害
地质
甘肃泥石流
甘肃省
中国科学院兰州冰川冻土研
究所和甘肃省交通科学研究所
1982年
甘肃省东部地质灾害研究报告
甘肃东
部地区
甘肃省地矿局第一
水文地质工程地质队
1989－1993年
甘肃省环境地质报告
甘肃省
甘肃省地矿局环境地质研究所
1993－1996年
甘肃省东部滑坡泥石流分布图及说明书
甘肃省
东部地区
甘肃省地矿局环境地质研究所
1993－1996年
甘肃省渭源县地质灾害调查与区划报告
渭源县县境
甘肃省地质环境监测院
2010年7月
渭源县民用天然气利用工程城区门站
拟建场地地质灾害危险性评估说明书
清源镇
甘肃天水地质工程勘察院
2012年12月
渭源县民用天然气利用工程会川镇门站
拟建场地地质灾害危险性评估说明书
会川镇
甘肃天水地质工程勘察院
2012年12月
渭源县高黑路道路建设工程
地质灾害危险性评估
清源镇
甘肃天水地质工程勘察院
2013年7月
2、编制依据及基础资料
1、《中华人民共和国安全生产法》2002.11.1；
2、《中华人民共和国矿产资源法》1986.10；
3、《中华人民共和国矿山安全法》1993.5.1；
4、《中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例》2006.9.1；
5、《建设项目环境保护条例》国务院466号令；
6、《工业企业总平面设计规范》GB50187－1993；
7、《建筑设计防火规范》GB500016－2006；
8、《爆破安全规程》GB6722－2003；
9、《金属非金属矿山安全规程》GB16423－2006；
10、《小型露天采石场安全生产暂行规定》国家安监局2005.2；
11、《矿山安全标志》GB14161－1993；
12、《矿产资源开发利用方案编写内容要求》（国土资源部，1999年4月）；
13、榆中金城矿业咨询有限公司编制的《通渭县旺平石料厂建筑用石料矿2014年度矿山储量年报》；
14、业主提供的其它相关资料。
3、编制原则
1、方案编制严格遵循国家、甘肃省颁布的有关法规、政策和技术规程、规范。
2、坚决贯彻执行“统筹规划、合理布局、正规设计、科学开采、规模经营、严格管理、安全生产、依法办矿”的原则，达到少投入、多产出的目的。
3、以经济效益为中心，业主利益、国家税收、社会效益最大化为目的，建设方案必须从我国国情、国策和地区实情出发，充分利用客观条件的优势，实事求是，从实际出发寻求综合技术效益最优的建设方案，力争做到投资省、经营成本低、经济效益好。
4、重视资源的综合利用，减少损失率、降低贫化率，最大限度地利用资源。
5、重视矿山安全生产、环境保护，加强水土保持工作，严格执行有关法规和政策。
6、各主要技术方案应进行方案技术经济比较，推荐最佳方案。
7、采矿装备水平应结合实际情况，做到适用并便于维修。
第二章矿产品需求现状和预测
2.1供求状况
随着西部大开发的全面展开，建设项目日渐增多，基础设施建设将会迎来一次大的发展机遇。
从资源可持续利用角度看，本区石料的需求量仍处在一个较快的增长期，特别是在建的宝兰铁路客运专线项目，通渭县段长23.7km，设计预算总投资约30亿元。
仅通渭县境段的建设施工就需要石料190万立方米（每公里约8万立方米）。
从长远看，通渭县城市的基础设施建设需要大量石料，过境的国道、省道近几年由于承载力过大，路面损坏严重，其改造和维修也需要大量石料，因而该项目市场前景看好。
2.2效益分析
石料生产企业在国民经济中占有举足轻重的地位，随着经济建设的高速发展，对建筑石料需求量日益增加。
为此，编制矿产资源开发利用方案，达到安全规范生产，扩大产能，合理利用资源，以满足市场需求。
根据矿区资源实际情况和通渭县基本建设的发展需求，矿山范围内非矿岩层是很好的道路建设、土建、市政改造等工程的基建材料，根据加工要求可制作混凝土骨料、机制粗砂和机制细砂，矿山产品综合利用的市场前景较好。
目前通渭县建筑用石料矿的价格逐年走高，据初步了解该地区建筑用石料市场坑口综合价为80元/m3。
综上所述，该项目投资回收时间短，经济效益良好，能够有力的支援地方经济建设；同时，该项目的实施还能减轻地方政府就业压力，在矿区植树造林能有效改善生态环境，具有良好的社会效益。
第三章矿产资源概况
3.1矿区地质特征
3.1.1地层
矿区主要出露地层为震旦系（Z）和第四系（Q）。
从老到新分述如下：
1、震旦系（Z）
在矿区出露，主要为花岗岩、灰岩、变质砂岩等，节理裂隙不甚发育，其内为灰、灰白色厚层状矽质灰岩及大理岩，由于受花岗岩入侵影响，分布有混合质花岗片麻岩。
该组地层为区内主要含矿地层。
2、第四系（Q）
矿区第四系地层广泛分布，地表大部分被第四系地层覆盖，主要分布上更新统黄土（Q3eol）和全新统冲洪积土（Q4al+pl）。
上更新统黄土（Q3eol）
广泛分布于工作区内、浅黄色，具大孔隙，垂直节理发育，湿陷性强，含钙质结核及蜗牛壳，结构较为致密，厚度一般5－15m，最厚达30m，与下伏地层呈不整合接触。
全新统冲洪积土（Q4al+pl）
分布于牛谷河及其支流河床、漫滩及一、二级阶地，上部岩性为浅黄色的黄土状粉质粘土，下部岩性为砂砾卵石，其厚度一般为2－5m，最厚达7m。
3.1.2构造
通渭县第三铺乡位于陇中盆地的北部，除构造岩浆活动强烈之外，断裂构造形迹也较发育，发育于邻近地区的主要断裂如下。
1、牛营—尖岗断裂
西起牛营大山，向东南经尖岗山、第三铺，至李家岔受北东向构造干扰而消失。
长34km，走向290－310°倾向北东，倾角80°，属压扭性高角度逆冲断层。
上盘为花岗岩及陇山岩群，下盘为新近系。
该断层控制了新生代的沉积环境，使其南北岩性出现明显差异。
2、义陇大断裂
位于义陇河北，在陇川附近横跨河谷向东南徐家堡一带延伸。
走向290－330°，倾向40－70°，沿走向呈舒缓波状弯曲，在通渭县长32km。
破碎带宽度30－100m，局部达300－400m，由陇山岩群大理岩、片岩及花岗岩等角砾、断层泥组成。
该断裂上盘为古近系砾岩，下盘为新近系泥岩，属压扭性断层。
该断裂控制了古近系的南部边界。
在义岗附近，有一组北东向压扭性构造与该断裂斜交，此处花岗岩体破碎。
3、申家山—峡门断裂
断裂发生于花岗岩与新近系泥岩之间，属压性逆断层，长约12km，走向340°左右，倾向北东东，倾角50－60°，上盘花岗岩裂隙发育。
3.2矿体地质特征
3.2.1矿体特征
1、矿体分布、规模
该矿区建筑用花岗岩矿，产于华力西期花岗岩中，呈岩基状产出，岩石质地坚硬而稳固，具似斑状结构，矿物成分均匀，结构致密，岩石节理发育程度中等，裂隙不甚发育。
区内大面积分布花岗闪长斑岩，矿体厚度变化在40m左右，矿体基本呈北东向延伸。
矿体开采标高：
1855.00m～1895.00m，南北宽度110m左右，东西宽度136m左右，其沿走向可能更长。
2、矿石特征
（1）矿石结构、构造、矿物成份，
矿石属侵入岩，成矿类型比较复杂，经实验室鉴定为花岗闪长斑岩，细粒花岗结构的斑状结构、块状构造。
岩石主要由斜长石、钾长石、石英、黑云母、绿帘石等所组成，其中斜长石约占50%、钾长石约占12%、石英约占20%、黑云母约占20%。
岩石中的基质是由细小的斜长石、钾长石、石英、黑云母等所组成，斑晶斜长石为板状，钾长石为板粒状具条纹状构造，长石具粘土、绢云母化，粒度1－3mm。
（2）矿石物理特征
该矿山企业在矿区进行过石料采集工作，并对骨料进行试验，矿石压碎指标为9.4%，岩石抗压强度92Mpa。
本区普通建筑石料矿的矿物成分、结构、构造都较稳定。
可作为一般普通建筑石料矿利用，加工成机制砂、碎石以作为集料使用。
3.3矿床开采技术条件
3.3.1水文地质
根据地下水的赋存和埋藏条件，地下水主要类型为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。
1、松散岩类孔隙水
主要赋存于砂砾卵石层及坡麓地带，主要接受地表水径流、大气降水入渗补给及基岩裂隙水侧向补给，排泄方式主要向河谷内排泄或沿含水层向下游径流。
含水层厚度小于10m，埋深2－5m，受含水层厚度的制约，使得含水层富水性较差。
2、基岩裂隙水
主矿带高于当地地下水位，补给来源主要是大气降水，矿区降水量较少，平均降雨量介于440~460mm之间，多集中在6~9月，且多以地表径流排泄，对地下水的补给量极为有限。
矿区冲沟发育，地下水排泄条件良好，对矿床开发影响小。
3.3.2工程地质及开采技术条件
矿种为建筑用花岗岩矿，呈岩基状产出。
岩矿石质地坚硬而稳固，具似斑状结构，矿物成分均匀，结构致密，岩石节理发育程度中等，裂隙不甚发育，抗风化性能强，矿体围岩坚固，具有良好的力学性质，具有中等稳固性。
矿山工程地质条件良好。
按采矿设计边坡角60°作为最终边坡角，一般不会形成垮塌及滑坡，可以满足开采要求，但由于局部地段岩层中次生结构面及结构体发育，易形成顺层垮塌，在生产过程中应引起高度重视。
残坡积、堆积层及第四系黄土覆盖层：
主要分布于梁顶及坡下，其稳固性差黄土层柱状节理较发育，厚度一般在1－3m。
属于稳固性差的松散堆积物。
3.3.3环境地质条件
矿山采用露天开采方式，矿区绝大部分为荒山荒坡，植被为灌木、草地，矿区所处的山体坡度在20－35°之间，沟谷产生的比降为85‰。
矿山开发对环境的影响较小，所引发的环境污染主要为采矿弃土弃渣，其次为噪声、粉尘。
对于采矿弃土弃渣经规划设计统一堆放于南侧支沟中，渣堆前设置拦渣坝，坝下设置排水涵洞、排水孔，便于雨水排出。
废渣不能直接堆放于主沟中，以免堵塞沟谷，形成突发泥石流。
在主沟底修建排导堤，防止泥石流发生冲毁道路。
采矿生产时采用湿式凿岩，洒水降尘；凿岩机加装消声器降低噪音；利用生产废石筑坝，避免废石对周边环境产生影响。
同时加强对生产一线工人的劳动保护措施。
采矿过程中，始终遵循“边开采，边治理”的原则，采取种草种树的措施，并使开发与治理相结合，使经济建设与环境保护有效地结合起来，实现可持续发展战略。
3.4设计利用矿产资源储量
3.4.1设计利用资源量确定
1、资源储量估算方法
本矿区矿体为块状矿体，厚度变化较小，矿石质量较为稳定。
地表覆盖较浅，据民采采掘断面观测，岩体厚大，呈块状，构造较简单。
根据非金属矿勘查规范，勘探类型暂定为Ⅰ类型。
故采用剖面法对开采范围内石料进行资源量估算，本次资源量估算采用算术平均法进行计算。
矿体（层）体积
使用公式：
V=s·H
式中：
V－矿石体积（m3）；
s－采空区面积（m2）；
H－采空区深度（m）；
2、矿区资源量估算
（1）资源/储量估算方法
根据本矿床地质构造特征及勘探方法，资源/储量估算采用水平投影块段法。
（2）资源/储量估算结果
经估算矿权范围内总资源/储量（334？
）为20.8万m3，至今未动用储量。
第四章主要建设方案确定
4.1设计范围及产品方案
4.1.1设计范围
通渭县旺平石料厂建筑用花岗岩矿区范围面积0.0127km2，拐点坐标（表4－1）：
拐点编号
80坐标系
X
Y
1
3898920.00
35512330.00
2
3898814.00
35512301.00
3
3898813.00
35512441.00
4
3898889.00
35512461.00
开采标高+1855.00－+1895.00m
4.1.2矿山工作制度
矿山采用连续工作制，根据业主的委托，矿区生产规模按5万立方米/年进行设计，年工作日按220天，每天二班制。
4.1.3产品方案
开采出的碎石直接销售。
4.2确定开采储量
矿山开发利用资源量：
20.8万m3。
4.3建设规模
为合理开发矿产资源，根据资源量规模和市场需求，拟建矿山年生产碎石5万立方米。
4.4开采方式选择
根据矿区地形特征及岩体赋存特征，地形属较为较陡的山坡地形，基岩大部分地表出露，矿山开采选择露天台阶开采，本方案采用自上而下水平分层的露天采矿方法。
4.5开拓方案
矿区为中低山地形，技术上可行的运输方案是公路开拓汽车运输，这种方式灵活机动，能充分发挥装载设备的效率。
矿区规模和采场平面尺寸较小，运输量小，要求中途不转载，露天采场内结合山势地形划分梯段平台进行水平推进开采。
区内降段下行式布置，主运输以自卸车为主，平台内铺以装载机进行水平短距离移动装车。
辅助运输以汽车为主，运送设备材料、人员等。
因此，公路运输开拓的沟道直进式布置，公路从采场外直接通各开采水平，汽车直进工作面，将矿山内部和外部的运输线路联成一体，构成一个完整的运输系统，无需转载，运输方便。
本方案比高小，线路工作量小，运费较低，因此选择公路开拓汽车运输方式。
4.6开采方法
4.6.1开采技术条件
矿山为原始荒山沟谷，矿体质量稳定，基岩局部出露，结构较为简单，剥采比相对较小，有利于露天开采；矿区便道畅通，运输条件较好；矿区周围无任何建筑，爆破环境较好。
4.6.2采场剥离
根据矿区地形及开采现状,表土剥离，采用挖掘机作业,废石剥离同开采方法一样，采用水平分层，垂直开采，逐层推进，中深孔爆破，但矿石和废石必须分开爆破，分装、分运。
4.6.3爆破方案
1、爆破方案
本矿山爆破方法采用中深孔爆破，可以实现宕面规则平台开采，增加作业人员安全感；同时起爆若干个炮孔，提高一次开采矿石量，以满足采装工作的需求，本方案需要二次破碎，二次破碎应在各平台集中，定时作业。
爆破参数见表4－2。
表4－2标准台阶爆破参数
台阶高度（H）
最小抵抗线（W）
钻孔直径（D）
孔距（a）
排距（b）
孔邻近系数（m）
超钻深度（h）
炮孔深度（H）
炸药单耗（q）
孔爆破量（Q）
延米爆破量（Q）
M
m
mm
m
m
m
m
Kg/m3
m3
m3
10
3.5
90
3.8
3.4
1.143
1.4
16.4
0.37
195
13
每米炮孔装药量5.7Kg，连续装药结构，单孔装药量72Kg，填塞长度3.7m，大于抵抗线。
每次爆破10个孔，每月爆破4次，爆破总量能满足矿山生产能力的要求。
该矿周围无重要的地物及民居，爆破作业条件较好。
爆破振动波、空气冲击波对开挖区周围环境影响，经计算，延时起爆时爆破最大一段起爆药量应小于510Kg，即同时起爆7孔（504Kg）。
2、爆破安全距离
中深孔爆破，个别飞石安全警戒距离为200m，需要进行二次爆破时，爆破时安全警戒距离为300m（顺坡加50%）。
矿山周围环境，民居、破碎工业场地及一些矿山附属设施均在警戒范围内，爆破作业时，应调整好炮孔朝向，爆破自由面不得朝向民居等，做好人员的撤离、设施的防护工作。
4.6.4防排水系统
采场内生产废水通过各阶段自然排出，各阶段平台均应设置成向外倾斜的平台，保证各平台不积水，平台外倾坡度0.5～1.0%，下部平台底部坡脚线1.5m处设置排水沟，断面形式为梯形，上口宽1.0m，下口宽0.8m，深度0.4m，排水沟沟底纵坡不小于5‰，排水流向采场以外地势较低处，流入采场附近沟谷中。
4.6.5供水电方案
1、供水
矿区北侧邻近牛谷河，水量、水质满足生活生产用水。
2、供电
矿区附近有10千伏供电线路，矿山供电主要包括生产、生活和办公用电。
由于生产用电负荷较大，设计建设供配电室一座，选用1台400kVA变压器可满足需要。
第五章矿山开采技术方案
5.1开采技术要求
1、矿山开发利用资源量：
20.8万立方米
2、生产工艺
石料生产线主要由震动给料机、顎式破碎机、反击式破碎机、振动筛、胶带输送机、集中电控等设备组成。
根据不同的加工需要，可以增加二次反击式破碎机。
大石料进入料仓——震动给料机——顎式破碎机——反击式破碎机——二次反击式破碎机——振动筛——胶带输送机——成品石料。
3、工艺要求：
剥离总量与矿石总量之比≤0.1:
1（m3/m3）；矿体可采厚度不小于4m；最低开采标高不低于该次开采确定最低可采标高；露天采场最终边坡角一般为40°－60°，松散状岩体边坡角一般不大于45°；露天采矿场最小底盘宽度一般不小于40m；爆破安全距离≥300米。
5.2开采方案可行性
采矿区距公路不到3公里，有公路直通矿区，交通便利。
矿山生产建设及生活所需原材料，生产资料，用水用电等均可就地解决。
技术支持依托定西市陇源矿业有限公司的地质工程技术人员，或者聘请其他地方地质专业技术人员，矿区附近居民较多，劳动力丰富，可满足矿山需求。
雨季采场不会积水，自然排泄条件尚好，矿山工程地质条件尚可，开采施工及水文地质条件简单，该矿山具有较好的发展前景。
5.3露天开采境界圈定
5.1.1经济合理剥采比
按照境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则圈定露天开采最终境界。
经计算，经济合理剥采比设计取值为3.25见表5－1。
表5－1经济合理剥采比计算表
指标
符号
单位
露天开采
矿石容重
γ
t/m3
2.60
露天开采采矿费用
a
元/t
8.8（22.88元/m3）
露天开采剥离费用
b
元/m3
5
露天开采折合到矿石价格
Al’
元/t
16.45（43.77元/m3
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