张村地区水泥用石灰岩矿安全设施设计.doc

张村水泥用石灰岩矿巢湖市张村地区水泥用石灰岩矿【工程编号：DBKY2015-016】安全设施设计(审定稿) 目 录1 设计依据11.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明11.2国家有关安全生产的法律、法规、规章11.3采用的主要技术标准41.4其他设计依据52 工程概述62.1矿山概况62.2 矿床地质与开采技术条件112.3设计概况233 安全预评价报告建议采纳情况343.1安全预评价报告编制情况343.2安全预评价报告建议采纳情况344 安全设施设计354.1 露天采场354.2 采场防排水系统安全设施474.3 矿岩运输系统安全设施474.4 供配电安全设施494.5 总平面布置安全设施504.6 通信系统安全设施524.7 个人安全防护524.8 安全标志535 安全管理和专用安全设施投资545.1安全管理545.2专用安全设施投资606 存在的问题和建议627 附件与附图647.1 附件647.2 附图64附件1、企业法人营业执照（复印件）；2、巢湖市张村水泥用石灰岩矿采矿许可证（复印件）；3、“关于张村水泥用石灰岩矿建设项目安全预评价报告备案的函”（巢湖市安全生产监督管理局，巢安监管函200852号，2008年10月29日）；4、 “关于下达张村水泥用石灰岩矿矿山地质环境保护与综合治理方案审查意见的函”（巢湖市国土资源局，巢地环审200910号，2009年9月2日）。附图1、地形地质图；2、总平面布置（基建终了）图；3、露天采场终了境界及防洪工程平面图；4、0线剖面图；5、采矿方法图；6、供电系统图。1 设计依据1.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明1、张村水泥用石灰岩矿采矿许可证（有效期限至2018年12月7日，证号：C3414002010127130086505）；2、“关于张村水泥用石灰岩矿建设项目安全预评价报告备案的函”（巢湖市安全生产监督管理局，巢安监管函200852号，2008年10月29日）；3、 “关于下达张村水泥用石灰岩矿矿山地质环境保护与综合治理方案审查意见的函”（巢湖市国土资源局，巢地环审200910号，2009年9月2日）。1.2国家有关安全生产的法律、法规、规章1.2.1国家法律、行政法规与地方性法规1、中华人民共和国安全生产法（国家主席令第13号）2、中华人民共和国矿山安全法（国家主席令第65号）3、中华人民共和国矿产资源法（国家主席令第74号）4、中华人民共和国职业病防治法（国家主席令第52号）5、中华人民共和国消防法（国家主席令第6号）6、中华人民共和国劳动法（国家主席令第28号）8、中华人民共和国水土保持法（2011.3.1）；9、矿山安全法实施条例(1996.10.30)；10、安全生产许可证条例 (国务院令第397号2004.1.13)；11、安徽省非煤矿山管理条例（安徽省人民代表大会常务委员会公告第25号，2015年5月1日）1.2.2部门规章与地方政府规章1、生产经营单位安全培训规定（国家安全生产监督管理总局令第3号，2006年03月01日）；2、生产安全事故应急预案管理办法（国家安全生产监督管理总局令第17号，2009年05月01日）；3、非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法（国家安全生产监督管理总局令第20号，2015年7月1日）；4、作业场所职业健康监督管理暂行规定（国家安全生产监督管理总局令第23号，2009年6月15日）；5、特种作业人员安全技术培训考核管理规定（国家安全生产监督管理总局令第30号令，2010年05月24日）；6、建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法（国家安全生产监督管理总局令第36号令，2015年5月1日）；7、小型露天采石场安全管理与监督检查规定（国家安全生产监督管理总局令第39号，2015年7月1日）；8、职业病危害项目申报办法（安监总局令48号）9、用人单位职业健康监护监督管理办法（安监总局令第49号）10、非煤矿山外包工程安全管理暂行办法（安监总局令第62号）11、国家安全监管总局关于修改生产经营单位安全培训规定等11件规章的决定（国家安全生产监督管理总局令第63号）12、非煤矿山企业安全生产十条规定（安监总局令第67号）13、企业安全生产费用提取和使用管理办法（安监总局、财政部财企201216号）14用人单位职业病危害防治八条规定（国家安全生产监督管理总局令第76号，2015年3月24日）15、企业安全生产应急管理九条规定（国家安全生产监督管理总局令第74号，2015年2月28日）16、金属非金属矿山建设项目安全设施目录（试行）（国家安全生产监督管理总局令第75号，2015年7月1日）17、安徽省生产安全事故隐患排查治理办法（安徽省人民政府令第259号，2015年5月1日） 1.2.3规范性文件1、关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员和从业人员安全技术培训考核工作的意见（安监管人字2002123号，2002.12.18）；2、关于特种作业人员安全技术培训考核工作的意见（安监管人字2002124号，2002.12.18）；3、关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知（国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理局，发改投资20031346号）；4、关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见（安监总管一2007214号，2007.10.17）；5、关于贯彻落实中央编办2010104号文件精神加强职业卫生监管工作的通知（安监总安健2010201号，2010.12.03）；6、关于进一步加强非煤矿山安全生产标准化建设工作的通知（安监总管一2011104号，2011.07.05）；7、关于发布金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录（第一批）的通知（安监总管一2013101号）；8、金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录（第二批）（国家安全监管总局，安监总管一201513号，2015年2月13日）；9、国家安全监管总局关于印发金属非金属矿山建设项目安全设施设计编写提纲的通知（国家安全监管总局安监总管一201568号，2015年7月1日）10、关于在中小型露天采石场推广中深孔爆破开采技术的实施意见（皖安监一2007117号）； 1.3采用的主要技术标准1、金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）；2、爆破安全规程（GB6722-2014）；3、危险化学品重大危险源辨识（GB18218-2009）；4、机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求（GB8196/T-2003）；5、机械安全防止上肢触及危险区的安全距离（GB12265.1-1997）；6、机械安全防止下肢触及危险区的安全距离（GB12265.2-2000）；7、机械安全避免人体各部位挤压的最小间距（GB12265.3-1997）；8、工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）；9、生产过程安全卫生要求总则（GB12081-91）；10、工业企业总平面设计规范（GB50187-1993）；11、建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；12、建筑设计防火规范（GB50016-2006）；13、建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）；14、矿山电力设计规范（GB50070-2009）；15、供配电系统设计规范，GB 50052-2009；16、厂矿道路设计规范（GBJ2287）；17、企业职工伤亡事故分类（GB6441-86）；18、生产过程危险和有害因素分类与代码（GB/T138612009）；19、矿山安全标志（GB14161-2008）。 1.4其他设计依据1、安全专篇编制委托书；2、安徽省巢湖市张村水泥用石灰岩矿普查地质报告（安徽省地质矿产勘查局327队，2007年8月）；3、张村水泥用石灰岩矿陈家山口石灰岩矿露天开采工程安全预评价报告（安徽省科学技术咨询中心，2008年9月）；4、安徽省巢湖市张村水泥用石灰岩矿初步设计（安徽省冶金设计院，2009年6月）5、安徽省巢湖市张村水泥用石灰岩矿初步设计安全专篇（安徽省冶金设计院，2009年6月）；6、矿山企业提供的其他材料。2 工程概述 2.1矿山概况2.1.1建设单位情况张村水泥用石灰岩矿是张村水泥用石灰岩矿下属矿山。张村水泥用石灰岩矿属民营独资企业，2006年公司注册成立，注册资本5千万元，总投资2.6亿元，2008年投入生产运营。公司拥有一条日产2500吨水泥熟料新型干法生产线，占地面积120亩，现有职工156人，其中大专以上及各类专业技术人员60人，占比40。 企业设备先进，工艺领先，主要设备引进德国西门子公司DCS集散自动化控制系统，技术装备达到同行业先进水平。生产水泥熟料质量稳定，强度高，环境影响小。 为了给水泥熟料生产提供稳定的石灰石原料，张村水泥用石灰岩矿决定投资建设陈家山口地区石水泥用石灰岩矿。2.1.2交通位置矿区位于巢湖市185方向约11km 处，行政区划属巢湖市居巢区银屏镇，矿区中心点地理坐标：东经1175126、北纬312957。矿区紧邻208省道，距裕溪河码头约5km。208省道（巢湖无为）在巢湖市可连接合芜高速公路，经合芜高速公路可至合肥、芜湖、南京等地。裕溪河常年可通航1000t船只，并与长江相连，交通运输便捷，详见图2-1。图2-1 陈家山口地区石灰岩矿交通位置图 2.1.3矿区自然概况一、地形条件与区域经济地理概况矿区地貌形态为低山丘陵，最高点标高为+169m，最低点标高为+22.1m，最大相对高差147.1m，总体呈近东西向展布。山体均呈浑圆状，山体自然边坡角为1535，矿区基岩裸露，植被一般，地表径流条件好，第四系在矿区南北两侧大面积分布。矿区内无大的地表水系，仅见矿区北部一条小的河沟及少量人工池塘，对矿山开采影响不大。区内经济欠发达，以农业、林业为主，近年来非金属矿开采加业发展迅速，区内电力主要来自华东电网，农电经过改造，供电正常，电力充足。生产、生活用水主要取自地表水和地下水，能保障生产和生活需要。二、 矿区的气候特征矿区气候属亚热带湿润型季风气候区，四季分明，雨量充沛，年平均气温16.5，极端最高气温41.3摄氏度。年平均降雨量1305mm，其中汛期58月降水量占年降水量51%。流域最大年降水量4900毫米发生于1991年；最小降水量672毫米，发生于1978年。年平均无霜232 天。三、地震资料历史最高洪水位本区位于扬州铜陵地震带，地震活动较频繁，但不强烈，根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），地震动峰值加速度（g）分区值为0.05，地震基本烈度为度。总体来看，本区地壳相对稳定。根据调查了解，当历史最高洪水位21.5m。2.1.4采矿权设置矿山现有采矿许可证由巢湖市国土资源局于2010年12月7日颁发，采矿许可证有关内容如下：采矿许可证证号：C3414002010127130086505；采矿权人：张村水泥用石灰岩矿；地址：巢湖市居巢区银屏镇；矿山名称：安徽省张村水泥用石灰岩矿；经济类型：有限责任公司；开采矿种：水泥用石灰岩；开采方式：露天开采；生产规模：50万吨/年；矿区面积：0.1489平方公里；有效期限：2010年12月7日至2018年12月7日；开采深度：由+169米至+40米标高；采矿权范围拐点坐标详见表2-1。表2-1 采矿权范围拐点坐标表点号1954北京坐标系1980西安坐标系XYXYZ13486867.439581117.43486802.8039581079.35Z23486815.839581324.43486748.8039581291.35Z33486662.639581743.83486915.8039581630.35Z43486820.039581624.03486755.8039581718.36Z53486645.839581624.03486544.8039581597.36Z63486645.839581303.63486573.8039581269.35Z73486638.439581123.63486566.8039581068.35矿区面积0.1489km2，开采深度+169m+40m。2.1.5矿区周边环境及相互影响矿区周边环境较为复杂，周边环境现状如下：1、东部有S208省道（巢湖到无为公路）半环绕矿区外缘通过，距矿界最近处约285m，本次设计留设20米保安矿柱，确保公路位于300m爆破警戒线外。东北部的山坡上有2个电信信号塔距采场最小水平间距为271m。2、矿区北部有陈家山口村庄，距离采场385米，最近一居民住房距离矿界306米。3、西部为原始山区地貌，在距本矿110米处有一个老采场，采场长约74m，采场高度约30m。 4、矿区南部分布徐家湾村庄、办公设施及通往外部的运输道路, 徐家湾村庄、办公设施均位于300m爆破警戒线外。矿区周边设施在留设保安矿柱后均位于300m爆破警戒线之外，不会受到爆破飞石的影响，但会受噪声、振动影响、采取控制爆破、定向爆破及定时爆破等技术后，影响较小，不会造成人员及财产损失。矿区周边300m内无其他采矿权,矿区周边环境调查情况详见表2-2。 表2-2 矿区周边环境调查表位置或方向主要建筑设施与采场最近处水平间距相互影响及对策措施矿区东部208省道（巢湖到无为公路）308 m（留设保安矿柱后）受噪声影响，采取警戒或个人防护等技术措施后，可消除影响。电信信号塔东北271 m受振动影响，采取控制爆破、定向爆破等措施后，可消除影响。矿区北部陈家山口村庄306 m受噪声、振动影响，采取控制爆破、定向爆破及定时爆破及个人防护等措施后，影响较小，不会造成人员及财产损失。矿区西部无没有影响矿区南部徐家湾村庄310 m受噪声、振动影响，采取控制爆破、定向爆破及定时爆破及个人防护等措施后，影响较小，不会造成人员及财产损失。办公室、值班室东南410m无影响2.2 矿床地质与开采技术条件2.2.1 矿区地质一、区域地质区域上矿区位于郯（城）-庐(江)断褶系统的东缘，扬子准地台下扬子台坳的北部、含巢褶皱带的南部。本区地史演变悠久，褶皱较为发育。在志留纪经历了海侵至海退过程，沉积了稳定型海陆棚和灰色复陆屑建造至三角洲相杂色单陆屑建造；从上泥盆世至二叠纪，岩石建造比较复杂，地表运动表现为频繁的振荡运动，促使海水进退交替频繁；至中三叠纪后，本区全面抬升为陆地；三叠纪晚期，本区发生了显著的褶皱山运动，印支运动产生了大规模的褶皱断裂活动，形成了北东向的台褶带，组成一系列的以北线形紧闭褶皱为主的北东向褶皱带，同时发育一系列的北东向逆断层和北西向正断层，近东西向的平断层规模也较大，结束了长期的准地台发育史。从侏罗纪开始的燕山旋回以大陆边缘活动型构造为特征，大陆型地形、气候、生物、岩浆岩活动的崭新面貌进入大陆边缘活动的地史阶段。二、矿区地层矿区位于周家店向斜东南翼近核部处，出露地层除第四系外全部为三叠系地层，由老至新分述如下：1、殷坑组（T1y）主要分布在南东部的陈家湾，为潮下较深水带陆棚沉积产物。岩性特征下部为灰、灰绿色薄层泥（页）岩夹灰色中薄层微晶灰质白云质泥灰岩，底部为厚约2cm的黄色泥岩；中部为灰、青灰色薄层似瘤状泥晶白云质泥灰岩夹青灰、灰黑色泥岩、钙质泥岩及硅质炭质泥岩；上部为灰、青灰色中厚层肋骨状泥晶白云质灰岩夹灰、青灰色薄层钙质泥岩、灰黑色炭黑色炭质页岩及少量瘤状微晶泥灰岩。矿区为见底，区域上厚度约85cm。与下伏大隆组呈整合接触关系。2、和龙山组（T1h）分布于矿区的东南角陈家湾以北，为条带状分布。为潮下较深水低能带单陆屑碳酸盐岩建造，分为上、下两段。下段（T1h1）：岩性为灰、灰绿色泥页岩，夹青灰色薄层微晶灰岩、泥灰岩、瘤状灰岩、条带状灰岩。厚度1418m。上段（T1h2）：青灰、灰绿色薄层条带状微晶灰岩、泥灰岩、瘤状灰岩夹灰绿、黄绿色钙质泥岩、页岩，钻孔中偶见星点状浸染的同生沉积黄铁矿小颗粒。厚度1745m，与下伏殷坑组呈整合接触关系。3、南陵湖组（T1n）矿区大面积分布即为该组地层。为开阔台地相潮下浅水低能带单陆屑碳酸盐岩建造，以厚层灰岩及蠕虫状灰岩（上段）为标志，总厚度 约为250m。据岩性及生物组合特征，可分为上、中、下三段。下段（T1n1）：为厚层灰岩段，岩性特征下部为灰、青灰色中厚层微晶灰岩，部分地段底部夹泥灰岩、条带状灰岩及少量黄绿色钙质泥岩；上部为深灰、青灰色中厚层微晶灰岩。厚约45m。中段（T1n2）：为瘤状灰岩夹厚层灰岩段，分上、中、下三部分。下部为紫红、青灰色厚层薄层瘤状灰岩、泥灰岩夹薄层微晶灰岩及黄绿、灰黄、灰绿色页岩；中部为青灰色厚层微晶灰岩，有时夹条带状灰岩、瘤状灰岩；上部为紫红、灰、灰绿色薄层瘤状灰岩、黄绿、灰绿色页岩互层，夹薄层微晶灰岩。厚约55m。上段（T1n3）:为蠕虫状灰岩段，岩性为灰、深灰色中薄层（假厚层）蠕虫状微晶灰岩，局部夹灰黑色薄层炭质微晶灰岩。厚约150m。为区内水泥石灰岩矿的含矿层位。本组与下伏和龙山组呈整合接触关系。4、第四系（Q）广泛分布于冲沟及低洼处，主要有冲积、残积、坡积等，岩性特征主要为砂、砾、粉砂、粘土、亚粘土及少量腐殖土等，夹有基岩碎块。厚度一般小于10m。三、褶皱矿区位于周家店向斜的中段，主要表现为该褶皱构造和一条断层构造，其次由于处在近核部，褶皱形态变化较大，同时表现为在该褶皱构造的背景下伴生的一系列次级褶皱和断裂构造。但规模小，延伸有限，对矿区地层影响不大。本矿区范围较小，主要为周家店向斜的中段，核部地层为南陵湖组上段，较开阔，约1km左右，北西翼为南陵湖组中下段，地层产状1301401550；南东翼为南陵湖组中段殷坑组，地层产状3103353050。枢纽近水平，轴面总体倾向北西，倾角79左右。在矿区的西北角表现为一小的次级背斜构造，核部为南陵湖组下段，翼部为南陵湖组中段。三、节理矿区内由于受多期次构造影响，节理、裂隙发育。主要表现为近东西向，近南北向，北西向三组节理，节理内部分被方解石脉充填。四、断层区内断层不发育，主要有表现为一条近南北向断层，该断层长约0.5km，断层面的产状为22570。主要表现为断层两侧地层产状相反。且断层面附近岩石破碎严重，为逆断层。五、岩浆岩矿区内岩浆岩活动微弱，地表和钻孔中未见岩浆岩出露。2.2.2矿体与围岩特征一、矿体特征本矿床矿层全部由三叠系南陵湖组上段（T1n3）层位组成，整个矿层为一套连续沉积的碳酸岩地层，地层层位稳定，但由于受剥蚀作用，整合范围、开采安全距离及最低开采标高等的限制，圈定的矿体为平面上为一不规则的长条形，东西向长511634m,平均长约584m，南北宽175357m，平均宽约287m，面积约0.148k，垂向上为北低南高的矿体，矿体最厚处约129m，矿体总体为一底部水平南低北高的不规则的“楔形体”。岩层总体产状为32045，但受后期褶皱断裂构造影响，岩层产状局部变化较大，特别西南端南侧岩层产状 为14560，向北侧倾角逐渐变小，最小为16。由于受剥蚀作用，整合范围、开采安全距离及最低开采标高等的限制，圈定的矿体为平面上为一不规则的长条形，东西向长511634m，平均长约584m，南北宽175357m，平均宽约287m，面积约0.148k，垂向上为北低南高的矿体，矿体最厚处约129m，矿体总体为一底部水平南低北高不规则的“楔形体”。三、矿石质量1、矿石矿物成分矿石中矿物成分简单，以方解石为主，其次有少量白云石、泥质，以及极少量炭质、铁质和石英等。现将上述主要矿物特征分述如下：方解石：呈它形，半自形晶粒状。多属微晶结构，彼此紧紧镶嵌，粒径一般大于0.01mm，大者可达0.05mm。不同矿石类型中的方解石晶粒大小略有差异。白云石：呈它形，半自形晶粒状，自形程度较方解石稍好，为交代方解石而形成，粒径一般在0.010.03mm。白云石在灰岩中含量甚微，一般含量低于1%。泥质含量较少，且分布不均匀。石英：为自生石英，呈微粒状，量极微。2、矿石化学组分对水泥石灰岩原料来说，矿石中主要组分为CaO和MgO，前者为有益组分，后者为有害组分。CaO含量及其变化规律：CaO含量大于50%的样品占99.21%。该矿层CaO含量普遍较高，沿勘探线方向和垂直勘探线方向CaO含量变化规律均不明显。MgO含量及其变化规律：MgO含量低于1%的样品占总数的97.66%。沿勘探线方向和垂直勘探线方向变化均不明显。SiO2等含量及其变化规律：SiO2均低于4%，沿勘探线方向和垂直勘探线方向变化均不明显。其他组合样分析结果，K2O+Na2O含量在0.096%0.246%之间，SO3含量在0.060.41%之间，均在合理范围内。3、矿石结构、构造矿石结构：主要为微晶结构、泥晶结构、粒屑结构等。微晶结构：为区内矿石的主要结构。由微晶方解石构成，呈微晶状，彼此镶嵌，晶粒大小多在0.010.05mm之间；其中分布有一些白云石，系交代方解石而成，粒度在0.010.03mm之间；含少量的生物碎屑。泥晶结构：主要由泥晶方解石构成，呈泥晶状，彼此镶嵌，粒度小于0.01mm；其中分布有一些白云石，系交代方解石而成，粒度0.01mm左右。粒屑结构：有两种，主要有中厚层状构造、中薄层状构造、蠕虫状构造等。中厚层状单层厚度为50100mm，中薄层单层厚度介于1050mm之间，薄层状单层厚度介于510mm之间。蠕虫状构造：由于泥质的不均与分布，形成方解石较纯的和含泥质的两部分，前者呈斑纹状或扁豆体状，充填物为含有泥质的方解石，略有定向性，即构成了所谓的蠕虫状构造。4、矿石自然类型根据矿石的结构、构造及矿物成分的含量变化，矿层内可分为两种自然类型：蠕虫状灰岩和微晶灰岩。以蠕虫状灰岩为主，局部夹有少量含炭质微晶灰岩。蠕虫状灰岩：矿层矿石主要此种类型。岩石呈灰、青灰色，微晶结构，薄层中薄层中厚层状构造，蠕虫状构造。矿物成分主要为方解石和少量泥质等组成，缝合线构造发育，其内充填有泥质、炭质，地表见铁质。微晶灰岩：为次要矿石类型。矿石呈灰色，微晶结构，中薄层状构造。矿物成分主要为方解石，呈微晶状，彼此镶嵌，粒度在0.010.05mm。其中还分布有少量白云石，为交代方解石产物，粒度为0.050.2mm。其中还分布有少量白云石，为交代方解石产物，粒度为0.050.2mm，还见有极微量的自生石英微粒及少量的炭质。方解石含量达90%以上，质较纯。5、矿石工业类型、品级矿石工业类型为优质水泥用灰岩原料矿。本矿床各矿层矿石中的CaO含量均大于48%，故本矿床水泥石灰岩矿为级品。四、矿层顶底板及夹石1、覆盖物由于矿区处于垅岗低丘地貌单元，以剥蚀作用为主。矿区地层简单主要为三叠系一套单陆源碎屑碳酸盐建造沉积，而矿体部分全部为南陵湖组上段地层，且岩矿层绝大部分直接裸露地表，故该矿体无顶板地层。矿层西北角少量被第四系松散覆盖物覆盖，岩性为含砾粉质粘土，在冲沟及洼地底残坡积稍厚，厚度一般在02m。总体含量较少。2、矿体底板矿层直接底板为符合工业指标但埋深标高在+40m以下的南陵湖组上段地层。矿层间接底板为南陵湖组中段上部的紫红、灰灰绿色薄层瘤状灰岩及黄绿、灰绿色页岩。矿山为山坡露天开采，矿体直接底板与矿层矿物及化学成分相同，开采是混入不影响矿石质量。间接底板较矿体较远，在矿山开采时一般不易混入。3、岩溶裂隙充填物及夹石本矿床矿层中岩溶裂隙总体不发育，偶见少量裂隙及小的溶洞，但规模很小（宽度、长度和延深），岩溶裂隙充填物主要为棕黄色粘土充填物，数量少，采用分层水平开采，搭配使用，对矿石质量不会产生多大影响。2.2.3水文地质一、地形地貌及地表水矿区地貌形态为低山丘陵，最高点标高为+169m，最低点标高为+22.1m，最大相对高差147.1m，总体呈近东西向展布。山体均呈浑圆状，山体自然边坡角为1535，矿区基岩裸露，植被一般，地表径流条件好，第四系在矿区南北两侧大面积分布。矿区内无大的地表水系，仅见矿区北部一条小的河沟及少量人工池塘，对矿山开采影响不大。二、岩层含水性矿区内岩层相对简单，主要为三叠系殷坑组（T1y）、和龙山组（T1h）、及南陵湖组（T1n）及第四系（Q），按岩性特征及岩层的空隙性质将矿区岩层划分为如下岩组：1、松散岩类空隙含水岩组分布于矿区南北两侧山前平原和坡麓地带，由第四系松散岩类组成，为残坡积、冲洪积成因。厚度010m，岩性主要为含砾粘土，粗、中砂质粘土。含孔隙水，富水性中等到弱。2、碳酸盐岩岩类裂隙岩溶含水岩组为矿区主要含水岩组，矿床赋存在该含水岩组中，岩性以南陵湖组上、灰岩为主，岩层出露宽度数百米，总体走向45，倾向北西，倾角3560不等。地表岩溶不发育，形态以溶沟、溶槽为主，地下岩溶不发育，岩组平均岩溶率为3.05%岩溶充填差，大都未充填，该含水岩组含岩溶裂隙水，富水性弱。3、碎屑岩夹碳酸盐岩等裂隙含水岩组主要在陈家山山体南侧陈家湾一带少量分布。由和龙山组、殷坑组灰绿色泥质、钙质页岩夹灰白色、青灰色泥灰岩组成。岩层呈薄层状，倾角3545，岩石局部泥化强烈，水浸泡崩解。阻水性较好，透水性差，可视为相对隔水层。三、矿区岩溶矿区基岩直接裸露地表，地表岩溶形态明显，岩溶形态主要以溶沟、溶槽为主，少量小的溶洞，对勘探线2、0、3线统计，地表岩溶率为4.65%，通过对采坑调查地下岩溶不发育，地下岩溶以溶蚀裂隙为主，充填差，只见少量被棕红色粘土少量充填，大都未充填，地下岩溶率为1.57%，平均岩溶率为3.05%。四、断裂构造对矿床充水意义矿床内调查发现一条近南北向平移逆断层。此断层地表岩石破碎，破碎带宽度13m，胶结程度一般，多为泥质、碳酸盐胶结充填。出露低洼处未发现泉水涌出，亦未见潮湿地段。调查认为，断裂破碎带不含水，同时开采矿体出露地形均较高，不存在凹陷开采，对矿床充水意义不大。五、地下水补给、径流及排泄条件由于矿区为低矮浑圆型小山，碳酸盐岩类裂隙不发育、岩溶不发育，渗透性弱，矿区内地下水补给主要为大气降水，不利于地下水主要以深部地下径流的方向向低洼地排泄。六、露天采矿场充水因数及矿坑涌水量矿床为山坡露天开采，最低开采标高+40m，高于当地排水基准面以上，区内地表径流条件良好，岩溶相对不发育，主要含水岩组富水性弱，矿坑主要充水来源于大气降水。矿体南北两侧地形均为低洼的山麓洼地，地下水主要以深部地下径流的方向向低地排泄。采用大规模水平分台阶开采到允许开采标高，矿坑均能自然排水，故矿坑无涌水量。综上所述，矿区水文地质条件简单。2.2.4工程地质矿区位于周家向斜中段近核部，岩石主要有碳酸盐岩、碎屑岩和第四系松散岩组成，而本次资源整合范围内岩石由碳酸盐岩和第四系松散岩组成。一、工程地质岩组划分1、第四系松散岩岩组（）该岩组为散体结构、主要分布在矿区南北坡麓地带的低洼处，及山顶局部地段。为残坡积、冲洪积成因。岩性为含砾粘土、砂砾等，厚度一般小于010m。砾石以碳酸盐岩碎块为主，该岩组岩性松软、松散，工程地质条件差。2、碳酸盐岩岩组（）矿床内大部分均为其组，全部由南陵湖组上段地层组成，呈薄中厚层状结构等，薄层厚度5.010cm。岩层产状为总体为31545。岩溶发育主要为溶沟、溶槽，沿陡倾角层理面较为发育。岩石属坚硬致密类型，该类型岩石单轴抗压强度（天然状态）为34.261.8Mpa，抗剪断强度为3.395.15Mpa，内摩擦角（）为58.763.1，内聚力为0.730.91Mpa，抗拉强度为1.11.8Mpa，RQD均值为59.4%，岩体质量指标（M）为0.941.23，岩体质量中等良好。二、结构面矿床内断层结构面不发育，节理裂隙，层理结构面较发育。根据水工勘探规范可划分二个级别的结构面，即级和级结构面。1、级结构面矿床内断裂不发育，主要有F1平移断层。位于矿床西部。断层富水性差。断层在地表表现在破碎带，宽约13m，胶结程度一般，多为泥质、碳酸盐胶结充填。沿破碎带未发现崩落、坍塌现象，山体边坡稳定性好。但该断层破坏了矿层的完整性。且切割边坡，对矿山开采有一定影响。2、级节理裂隙、层理结构面（1）节理裂隙：矿床内岩石节理裂隙较发育，主要为二组，一组为走向南西250，倾向南东，倾角6075；另一组为走向南东125，倾角北东，倾角75，近直立。两组裂隙宽度0.10.5cm，可达13cm，密度35条/，裂隙面弯曲粗糙，少平直，眼神不长。裂隙多被泥质盐酸沿岩脉充填。浅部倾角大于65的宽裂隙中盐酸盐脉充填具溶蚀现象，局部发育小孔洞，少见串珠状。（2）层理本矿床为沉积岩矿床，岩石层理发育，F1断层以东为单斜构造，层理倾角为3550，F1断层以西表现为向斜构造，南东翼地层倾向北西，倾角为3550，中部近直立，北西翼地层较缓，倾向南东，倾角16。部分倾角的层理面发育溶蚀孔洞。层间结合力因受到层理发育影响而降低。三、岩溶对工程地质的影响矿区内岩溶总体不发育，地表岩溶以溶沟、溶槽及少量小的溶洞为主，通过对采坑调查地下岩溶不发育，地下岩溶以溶蚀裂隙为主，充填差，只见少量被黄色粘土少量充填，大都未充填，岩溶对矿山开采影响不大。四、边坡稳定性评价1、边坡稳定性开采范围内为灰岩组成的山体，平面上呈一不规则的长条形，总体为一产状倾向北北西向的“楔形体”，自然状况下处于稳定状态，顺层面自然稳定边坡角为45，当大于顺层边坡角大于45时，可能会产生滑塌现象，因此，顺层开采时边坡角应控制在45以内，非顺层稳定边坡角可达6080。 2、露天采场最终边坡稳定性评价边坡的稳定性主要是根据岩组工程地质特征，结构面与边坡的组合关系及最终坡高等因素。矿权内原露天采场总体呈东西走向，边坡高为0+100m，位于碳酸盐岩岩组之上，其岩性属坚硬岩石，岩体质量好。但坡面与岩层倾向近于相同，层理及裂隙发育，岩层倾角约45，易发生顺层滑坡。在开采过程中，尽量避免顺层开采，若局部地段需要顺层开采时，应将顺层边坡角应控制在45以内。矿床工程地质条件总体为简单类型。2.2.5环境地质一、环境地质现状矿区位于低山丘陵地带，为一向斜褶皱构造中段，断裂构造发育一般。山体植被一般，主要为低矮灌木丛，山体未见滑坡、坍落、不稳定边坡等不良工程地质问题。矿床范围内稳定性较好。区内人口相对稀少。地表水体零星分布。矿床汇水区域内无污染源，水质较好，矿床基岩地下水水质良好，可作为工业和民用水。根据对南陵湖组水泥石灰岩矿床放射性检查，岩矿芯放射性强度在712，地表仅在各矿层内、夹层及底板选择了少数点进行放射性元素检查，放射性强度在314，均未发现异常。矿山所在地巢湖市地震烈度为度。二、矿山开采地质环境预测1、粉尘污染：矿山属山坡露天开采矿山。矿石爆破、运输及破碎都将会产生粉尘、汽车运输会产生废气，对附近的大气环境都会产生污染。2、噪声：采矿爆破，空压机、破碎机等机械设备都会产生噪声污染。3、矿山开采时不可避免地产生一些废石、废渣，但该矿山覆盖层极少或无，且无夹层，只有少量废石或排土产生，这些废石或排土均被用于修路或建筑石料，矿区无需设立排土场。4、矿山开采为地表露天开采，不会对地下水的补排关系产生影响。2.2.6 矿床资源根据安徽省巢湖市张村水泥用石灰岩矿普查地质报告，矿区剩余资源量（333）为1428.1万吨，储量计算标高为+169m+40m，本次设计利用的资源量为1311.85万吨。2.2.7矿山现状情况陈家山口地区原有8个露天矿山，其中：原广宇、宝龙、茗峰、鑫磊、金龙五个露天矿山于2008年7月整合而成陈家山口地区石灰岩矿，东部有原富民、芙蓉采场，南部原岭南大山采场共三采场均停产关闭。各露天采场情况如下：广宇采场：单一台阶开采，采场最高开采标高+114.2m，最低开采标高+31.4m，已开采面积约1.4万m。宝龙、茗峰、鑫磊、金龙采场：为一个大塘口，单一台阶开采。采场最高开采标高+142m，最低开采标高+37.5m，已开采面积约5.4万m。富民m：单一台阶开采。采场最高开采标高+106.8m，最低开采标高+75m，已开采面积约0.33万m。芙蓉：分为两个塘口，单一台阶开采。东采场最高开采标高+123m，最低开采标高+90m，已开采面积约0.63万m；西采场最高开采标高+140m，最低开采标高+100m，已开采面积约0.45万m。岭南大山：分为两个塘口，单一台阶开采。东采场最高开采标高+162.7m，最低开采标高+113.1m，已开采面积约11000m；西采场最高开采标高+163.8m，最低开采标高+105.8m，已开采面积约2.4万m。原有的各采场均采用单一台阶开采，边坡角一般为5060，最大70，采场高度在3075m。由于受土地征用等因素影响，矿山自2009年整合以来停产至今。为了给水泥熟料生产提供稳定的石灰石原料，张村水泥用石灰岩矿决定投资建设陈家山口地区石水泥用石灰岩矿。2.3设计概况2.3.1初步设计及原安全专篇设计情况陈家山口地区石灰岩矿初步设计及安全专篇由原安徽冶金设计院于2009年6月编制完成。安全专篇于2009年12月通过专家评审，巢湖市安监局以巢安监201015号文对安全专篇进行了批复。2015年6月30日，国家安全监管总局发布了关于印发金属非金属矿山建设项目安全设施设计编写提纲的通知，由于陈家山口地区石灰岩矿原安全专篇有关内容需要根据现状情况和新颁布的法律法规进行修改，为此，张村水泥用石灰岩矿委托我司重新编制了巢湖市张村水泥用石灰岩矿安全设施设计。由于原安徽冶金设计院和安徽省机械工业设计院重组成立了中国通用机械研究院，不再从事非煤矿山设计业务，受张村水泥用石灰岩矿的委托，我公司根据矿山现状情况对原初步设计及安全专篇的部分内容进行了修改完善，本次安全设施设计与原安全专篇设计变更内容对照详见表2-3。表2-3 本次安全设施设计与原安全专篇设计主要变更内容对照表设计变更内容原安全专篇设计本次安全设施设计编制依据国家安全监管总局关于印发金属非金属矿山建设项目安全专篇编写提纲等文书格式的通知，安监总管一201245号国家安全监管总局关于印发金属非金属矿山建设项目安全设施设计编写提纲的通知（国家安全监管总局安监总管一201568号，2015年7月1日）开采范围东部S208位于300m爆破警戒范围内在采场的东部留设20米（均值）保安矿柱，使S208位于300m爆破警戒范围之外开拓运输道路布置开拓运输道路位于采场西部开采境界外。因受西部老采场的影响，采用移动坑线布置方式，开拓运输道路布置于开采境界内。潜孔钻机及运输汽车潜孔钻机为KQ-100型2台。孔径100mm，潜孔钻机为KQ-90型2台.孔径90mm。20t自卸汽车，共12台。金刚10t运矿车，10辆。安全设施投资安全设施仅包括救护、消防、防雷、劳保等内家，投资为4.2万元。占项目总投资的0.57%。安全设施73.8万元，占项目总投资的9.97%。2.3.2开采设计内容简介一、开采方式与开采范围本矿为山坡露天矿山，开采方式采用露天自上而下分台阶开采；基建工作面垂直走向布置，由南西向东北推进，开段沟的形式为单壁沟。矿山生产采用中深孔微差爆破，PC400挖掘机铲装。采矿工艺为：凿岩爆破二次破碎铲装运输破碎。本次设计开采范围位于采矿范围内，开采面积0.1465km2，矿体开采深度+169m+40m。设计开采范围用拐点坐标表示如下：表2-2 设计开采范围拐点坐标表点号1954北京坐标系1980北京坐标系XYXYC13486867.4039581117.403486802.8039581079.35C23486815.8039581324.403486748.8039581291.35C33486977.189581657.403486915.8039581630.35C43486778.7839581719.32486713.2839581683.82C53486709.2039581678.683486643.7039581643.18C63486619.7839581589.043486554.2839581553.54C73486664.8739581122.18486599.3739581086.68 面积0.1465km2，矿体开采深度+169m+40m。二、生产规模及服务年限矿山设计规模为年产石灰岩矿石50万吨，其中CaO含量大于48%的矿石直接送至张村水泥用石灰岩矿做为水泥原料，为充分利用矿产资源，对于CaO含量小于48%的石灰岩矿石加工成建筑用石料对外销售。根据原普查地质报告提供，采矿权范围内剩余资源量（333）为1428.1万吨，扣除保安矿柱损失量116.25万吨，设计利用矿石储量1311.85万吨，按生产规模50万吨/年计算，服务年限约为26年。三、开拓运输系统结合矿山现状及原设计情况，设计仍选择公路开拓-汽车运输方案。公路开拓汽车运输系统可提高挖掘机效率，同时便于采用大型机械设备进行基建施工，施工周期较短，工作条件较好；同时当市场需要量发生变化时，公路开拓-汽车运输系统便于调整矿山生产能力。最高开采标高为+169m，最低开采标高为+40m，由于山体相对较陡，开拓运输道路从采场北部沿等高线开拓道路修至+145米，按照9%的坡度到达各个开采台阶面，考虑+160m水平以上的矿量较少以及条件限制，为减少基建投资，自+145水平修建挖掘机联络道路至+160m水平，作为穿孔等作业工具上山通道，挖掘机联络单路坡度小于21。开拓运输公路为矿山三级道路，根据地形条件、所选用的汽车及年运输量等因素，确定的道路参数如下：道路等级：III级；设计最高行车速度：15km/h；路面宽度：8m（双车道）；最小回头曲线半径：15m；最大纵坡：9%；最大纵坡长度：200m；缓和坡段长度：60m；路面类型：泥结碎石路面。外部运输公路利用采场东侧的已有运输公路。采场所需的爆破器材、设备配件、油料和矿石的外运等，都利用这条已有的外部运输公路。四、采矿工艺1）采剥方法根据矿山开采现状及地形条件，设计选用自上而下分台阶开采的顺序。采矿工作面南、北向布置，由东向西推进，可避免台阶坡面与岩层顺层开采现象，挖掘机工作线长度150m200m。根据本矿山的矿岩物理力学性质，结合本矿周边环境现状，设计矿山采用中深孔微差爆破法开采。爆破后使用液压挖掘机挖掘，大块矿岩使用挖掘机配液压破碎锤进行机械破碎。2）穿孔爆破设计的开采台阶高度为15m。钻凿倾斜炮孔，倾角75，孔深15.5m，底盘抵抗线3.2m。中深孔穿孔设备选用KQ-90系列型潜孔钻机，孔径90mm，同时配备空气压机。为确保凿岩作业安全，防范措施如下：采用湿式凿岩，严禁打干孔；钻机外边缘距离坡顶线不得小于3.0m；作业前，确保作业场地相对平整、宽敞、无浮石；作业过程中，遇到设备故障时应立即停机检查排除，严禁设备带病作业；加强凿岩安全操作规程培训，提高辨别危险源和处理突发事故的能力。综上所述，只要严格按照凿岩方面操作规程要求规范操作，穿孔凿岩作业是安全可靠的。爆破方法采用中深孔毫秒微差松动爆破。炮孔采用三角形布孔，最小抵抗线3.2m，孔距3.5m、排距3.0m，孔深13.5m，填塞长度3.5m。采用乳化炸药爆破，平均炸药单耗0.38kg/m3，导爆管非电起爆系统起爆，双排孔微差爆破。设计每周爆破2次，每次约18个孔。每（次）段起爆2个孔、最大一（次）段起爆药量不大于104kg。爆破作业在白天进行。生产过程中采场出现的大块，不采用二次爆破的方式处理，而是采用挖掘机配振动锤进行机械破碎；采场穿孔爆破工作采用集中统一管理方式，以保证安全生产和合理的开采顺序。为了保证最终边坡的稳定性及降低开采过程中爆破震动对边坡的影响，当工作线推进到最终边坡20m30m时，应采取控制爆破技术-预裂爆破，在靠近边帮的边界线上打一排孔径为90mm、倾角60的倾斜密集预裂孔，炮孔间距800mm。预裂孔采用不耦合装药。五、基建工程和基建期陈家山口石灰岩矿为采矿权整合后成立的矿山，采场工业场地及办公设施已经形成，矿山主要基建工程有：1、根据设计要求，修建到达+145米水平的开拓公路及通往+160m水平的基建临时道路，以及+160m台阶的剥离工作。2、对矿区内原有宕口工作面边坡需进行整治，采取降坡、形成安全平台，清理边坡浮石等整治措施。矿山基建期为12个月。六、矿山截排水系统矿区属低