洪水坑矿区熔剂用灰岩矿矿产资源开发利用方案.doc

明明 溪溪 县县 洪洪 水水 坑坑 矿矿 区区 熔熔 剂剂 用用 灰灰 岩岩 矿矿 矿矿产产资资源源开开发发利利用用方方案案 工程工程编编号 号 JFL14004F 江西省冶金江西省冶金设计设计院有限院有限责责任公司任公司 2014 年年 05 月月 明明 溪溪 县县 洪洪 水水 坑坑 矿矿 区区 熔熔 剂剂 用用 灰灰 岩岩 矿矿 矿矿产产资资源源开开发发利利用用方方案案 工程工程编编号 号 JFL14004F 院 长 杨水生 总工程师 邓晓阳 审 定 万国春 项目负责人 严积松 江西省冶金江西省冶金设计设计院有限院有限责责任公司任公司 2014 年年 05 月月 明明 溪溪 县县 洪洪 水水 坑坑 矿矿 区区 熔熔 剂剂 用用 灰灰 岩岩 矿矿 矿矿产产资资源源开开发发利利用用方方案案 工程工程编编号 号 JFL14004F 主要设计人员 胡德炯 助理工程师 陈士相 助理工程师 严积松 高级工程师 万国春 高级工程师 0 目目 录录 1 概概 述述 4 1 1 矿区地理位置 交通 经济概况 4 1 2 矿区范围及开采现状 5 1 3 编制依据 7 2 矿产品需求现状与预测矿产品需求现状与预测 8 2 1 矿产资源在工业经济中地位及需求 8 2 2 市场价格预测 8 3 矿产资源概况矿产资源概况 9 3 1 矿区总体概况 9 3 2 设计项目的资源概况 9 3 3 矿山资源储量情况 17 3 4 对地质勘探报告的评述 18 4 主要建设方案主要建设方案 19 4 1 开采方案 19 4 2 防治水方案 22 5 矿床开采矿床开采 24 5 1 矿床开采顺序及首采地段选择 24 5 2 生产能力验证 工作制度及服务年限 24 5 3 利用远景储量扩大生产能力或延长服务年限 24 5 4 开采崩落范围的确定 25 5 5 开采技术条件和水文地质条件对采矿方法选择的影响 25 5 6 采矿方法选择 26 5 7 矿块结构参数及采矿回采率 26 5 8 井下爆破器材设施 27 5 9 确定基建工程量及基建期 27 6 供配电供配电 28 1 6 1 供电系统 28 6 2 动力及照明 29 7 环境保护环境保护 30 7 1 矿区自然环境 30 7 2 主要影响因素及控制措施 30 7 3 水土保持 31 7 4 地质灾害防治 32 7 5 土地复垦 32 7 6 环境监测与管理 32 7 7 闭坑措施 32 8 投资估算及技术经济评价投资估算及技术经济评价 33 8 1 矿床开发建设条件 33 8 2 矿床经济利用价值 33 8 3 综合评价 36 9 简要结论简要结论 37 9 1 设计利用资源储量 生产规模 服务年限 37 9 2 产品方案 37 9 3 开拓运输方案 37 9 4 采矿方法 37 9 5 工程项目综合评价 37 10 矿山安全设施及措施要求矿山安全设施及措施要求 39 10 1 影响矿山安全的主要危险有害因素及防范措施 39 10 2 安全设施及其防范措施 39 10 3 矿山安全管理 41 附表 附表 综综合技合技术术指指标标表表 2 附附图图 附附 图图 目目 录录 图号图 名比例尺 1总平面布置及井上井下对照图1 2000 2开拓系统纵投影图1 2000 3410m 中段平面图1 2000 4380m 中段平面图1 2000 5350m 中段平面图 1 2000 60 线剖面图 1 2000 7留矿采矿法单堑沟双侧出矿结构示意图 附件 原采矿证 缩小采矿证批文 评审意见 1 总图应设排水沟 有图例 没有图 断层应标明倾角 平面图同 拐点坐标 2 中段平面图应标明矿体情况 地质构造 断层 夹石 溶洞 等具 体位置和情况 3 图例应与图纸一致 3 1 概概 述述 1 1 矿矿区地理位置 交通 区地理位置 交通 经济经济概况概况 矿区位于明溪县县城方位 95 直距 23 5km 行政区划隶属明溪县沙溪乡 管辖 三明 明溪公路从矿区南西部通过 洪水坑有村道公路与三明 明溪 公路相接 矿区有简易公路通往洪水坑 交通较为方便 图 1 见交通位置图 本区属低山侵蚀地貌类型 区内最高海拔标高为 591 2m 最低侵蚀基准面 为矿区东侧 海拔标高 310m 相对高差 281 2m 区内沟谷发育 地形切割较 深 坡度大 地表水排泄畅通 植被较发育 覆土 1 2m 沟谷处部分基岩已裸 露 区内属属中亚热带 温暖湿润 四季均匀 年平均气温 18 一月平均气 温 7 4 七月平均气温 27 1 极端最高气温 38 5 极端最低气温 8 1 年 降雨量 1744mm 早霜始于 11 月 21 日 晚霜终于 3 月 8 日 无霜期 257 天 当地人口较多 劳动力资源相对充足 经济以农业 林业为主 农业以产 稻谷为主 经济作物有油菜籽 花生 甘蔗 烟叶 茶叶 柑桔 梨等 林产品有 松脂 油茶籽 香菇等 牧业有猪 牛 羊等 矿业较为发达 矿产丰富 有石灰 石 高岭土 含钾岩石 萤石 方解石 建筑石材等 当地已对部分矿产资源进 行开发利用 区内电力已并网 供电充足 4 1 2 矿矿区范区范围围及开采及开采现现状状 1 2 1 矿区范围 矿山原有 采矿许可证 证号 C3504002010127120087888 原矿区范围 由 4 个拐点坐标圈定而成 矿区面积 0 2499km2 开采标高 530m 350m 开采方式有效期自 2010 年 12 月 13 日至 2011 年 10 月 13 日 现拟申请延 县 矿区位置 县 县级市界 1 28万 交 通 位 置 图 图1 地级市 地区界 图 例 乡镇政府驻地 县级政府驻地 县 道 省 道 国 道 铁 路 湖美 明溪 城关 雪峰镇 瀚仙镇 小眉溪 大焦 王坡 余坊 大坪 王桥 洋地 福西 奋发 冯厝 新洋 冲一 冲二 冲三 眉山 白叶坑 星桥 横坑 增坊 沙溪 沙溪永溪 梓口坊 陇西山综合场 白莲镇 村头 陇源 高坪 溪 县 将 乐 明 三 市 县 沙 岩前镇 莘口镇 205国道 紫云 夏阳 瓦溪 赤岭干 洪水坑 牛角坑 陈坊 洪水坑矿区 永 安 市 5 续采矿证 原原矿矿区各拐点直角坐区各拐点直角坐标值标值 表表 1 1 大地坐标 拐点 XY 面积 km2 12914924 77139542446 373 22914730 771 39542931 379 32914251 765 39542568 377 42914433 765 39542242 374 0 2499 开采标高 530m 至 350m 标高 80 坐标 由于受到生态保护的影响 业主拟缩小矿区范围 并经三明市林业局 明溪县林业局和三明市国土资源局同意 需将涉及到生态林部分的矿区剔 除 根据 三明市国土资源局关于同意明溪县金阳矿业有限公司洪水坑石 灰石矿缩小矿区范围的批复 明国土资 2014 58 号 本次拟申请矿区面积 为 0 1733km2 开采标高 530 350m 变更后开采方式拟改用地下开采 拟申 请矿区范围由 6 个拐点坐标圈定而成 各拐点坐标如下表 拟拟申申请矿请矿区范区范围围各拐点坐各拐点坐标标一一览览表表 表 表 1 2 点号XY点号XY A2914908 033 39542446 247 D2914367 537 39542545 439 B2914646 847 39542867 777 E2914381 344 39542473 060 C2914415 857 39542655 110 F2914453 778 39542297 382 开采深度 530m 350m 标高 80 坐标 1 2 2 开采现状 本矿为已建矿山 采矿权人为明溪县金阳矿业有限公司 矿山过去采 用露天开采方式进行开采 中深孔凿岩爆破 装载机装车 自卸汽车运输 矿山自 2000 年初至 2005 年 7 月期间只进行断断续续的开采 矿山累 计采出矿石量约 7 万 t 2005 年 7 月至 2008 年 8 月 矿山累计采出矿石量 6 约 8 5 万 t 2008 年 8 月至 2011 年 4 月期间 累计采出矿石量 68 5 万 t 2011 年 5 月至今 由于矿山 采矿许可证 到期 因此矿山一直处理办 理 采矿许可证 的变更工作 并未进行任何采矿作业 经过多年开采 目前矿区范围内已形成多个不规则的露天台阶 台阶 高度约 15 50m 台阶边坡约 52 70 台阶平台宽度约 30 40m 矿山过 去剥离的废石土全部堆放在现有露天采场北侧的排土场内 排土场面积 5 1 万 m3 堆置标高自 325m 414 5m 已堆废石土约 15 万 m3 业主已在其上种 植芦苇进行植被恢复 1 3 编编制依据制依据 1 国家有关法律 法规 规程 标准 2 福建省 196 地质大队 2013 年 12 月提交的 明溪县洪水坑矿区熔剂用 灰岩矿矿产资源储量核实报告 3 福建省国土资源评估中心 2014 年 5 月提交的 明溪县洪水坑矿区熔 剂用灰岩矿储量核实报告 矿产资源储量评审意见书 闽国土资储评字 2014 11 号 4 明溪县金阳矿业有限公司关于申请缩小洪水坑石灰石矿矿区范围的 请示 和 三明市国土资源局关于同意明溪县金阳矿业有限公司洪水坑石灰 石矿缩小矿区范围的批复 明国土资 2014 58 号 5 矿产资源开发利用方案编写内容要求 6 现场调查了解 收集的有关资料 6 业主的委托意见 7 2 矿产矿产品需求品需求现现状与状与预测预测 2 1 矿矿产产资资源源在在工工业业经经济济中中地地位位及及需需求求 溶剂用灰岩矿 俗称 青石 是地壳中分布最广的一种在海湖盆地内 生成的碳酸盐岩沉积岩 纯灰岩主要矿物成份为方解石 含少量白云石 常 混入石英 长石 云母和粘土矿物等 纯石灰岩为无色或白色 在建筑业中 是加工制造水泥 石灰 石料的重要原料 溶剂用灰岩矿是制造水泥 石灰 电石的主要原料 优质灰岩矿经超细 粉磨后 被广泛应用于造纸 橡胶 油漆 涂料 医药 化妆品 饲料 密封 粘结 抛光等产品的制造中 本矿矿石可供给三明市钢铁厂用于钢铁生产 随着经济建设的不断发 展 对钢铁的需求量不断加大 促进了钢铁生产 从而也不断加大了对熔剂 用灰岩矿的需求 本区的矿石质量较好 符合熔剂用灰岩矿的工业指标要求 因此具有广阔的需求市场 2 2 市市场场价价格格预预测测 本矿矿石平均品位为 平均品位 CaO 53 56 MgO 1 65 SiO2 1 57 矿山生产的矿石可供给三明市钢铁厂用于钢铁生产 根据当地溶剂用灰岩 矿的市场行情 本矿矿石平均市场价格约 33 元 t 开采成本约 28 元 t 利润 约 5 0 元 t 按矿山年采矿石量 20 万 t 计算 每年利润达 100 万元 对本矿 而言 其经济效益明显 8 3 矿产资矿产资源概况源概况 3 1 矿矿区区总总体概况体概况 3 1 1 矿区总体规划情况 明溪县洪水坑矿区熔剂用灰岩矿在明溪县矿产资源开发与保护总体规划 中 属可采区范围的可开采矿种 3 1 2 矿区矿产资源概况 根据 储量评审意见书 评审结论 在拟申请矿区范围内熔剂用灰岩矿保 有资源储量 122b 333 矿石量为 343 0 万 t 其中控制的经济基础资源量 122b 矿石量为 154 6 万 t 推断的内蕴经济资源量 333 矿石量为 188 4 万 t 3 2 设计项设计项目的目的资资源概况源概况 3 2 1 矿区地质 一 地层 矿区内地层出露较简单 自老到新有泥盆系上统桃子坑组 Dtz 石炭 系上统船山组 CPc 二叠系下统童子岩组 Pt 和第四系 Q 现分述如下 1 桃子坑组 Dtz 分布于矿区南东侧 岩性上部主要为紫灰 紫红色千枚状粉砂岩 页岩 夹石英砂岩及含铁砂岩 下部主要为白色厚层石英砂岩夹紫红色粉砂岩 2 船山组 CPc 分布于矿区中部 F1 F2和 F3断层之间 总体略呈菱形块状分布 岩性 为灰 深灰色厚层状隐晶 微晶生物碎屑灰岩 偶夹少量透镜状含白云质 灰岩 夹石 隐晶 微晶状结构 块状构造 岩石由生物碎屑 隐晶 微晶方 解石组成 生物碎屑有腕足类 蜓类等 白云质呈团块状 表面呈刀砍状 灰 岩中见大量方解石脉 团块 脉幅 0 1 5cm 不同部位方解石脉和团块的大 小变化较大 地层产状总体走向近 NE 倾向近 SE 倾角约 20 31 平均 约 25 与上覆地层桃子坑组 Dtz 和下伏地层童子岩组 Pt 均呈断层接触 船山组 CPc 为本区矿体赋存层位 9 3 童子岩组 Pt 分布于矿区南西与北东两侧 岩性主要为深灰色 灰中厚层状的细粉砂 岩 泥岩为主 局部夹细砂岩 硅质胶结 水平层理发育 见砂质 粉砂质结 核 富含植物化石 4 第四系 Q 为残坡积层 岩性主要为含砂亚粘土 粘土 分布于山坡沟谷中 厚度 0 25m 二 构造 矿区内褶皱不发育 断裂构造较发育 主要有北东东向 F1 断裂 和北 北西向 F2 F3断裂 三组断裂 其中北北西向断裂被北东东向断裂切割 1 褶皱 区内褶皱简单 在 F1 F2 F3断裂处见一些牵引褶皱 规模较小 且发育 不对称 无规律 三组地层 总体上均为正常单斜层序 2 断层 1 F1断层 F1总体呈北东向斜穿矿区 走向近 NE 倾向近 SE 倾角约 60 出露长 度大于 860m 断距不清 断层性质属逆断层 断层上盘为桃子坑组 Dtz 下 盘为船山组 CPc 地层 2 F2断层 出露于矿区西侧 总体上走向近 NNW 倾向近 SWW 倾角约 40 断 层上盘为童子岩组 Pt 地层 下盘为船山组 CPc 灰岩 出露长度约 350m 北端与侵入岩体相交 南端被 F1断层切割 断层性质属正断层 3 F3断层 出露于矿区东侧 总体上走向近 NNW 倾向近 NEE 倾角约 40 断层 上盘为童子岩组 Pt 地层 下盘为船山组 CPc 灰岩 出露长度约 330m 北 端与侵入岩体相交 南端被 F1断层切割 断层性质属正断层 三 侵入岩 矿区北部及北西部见较大面积的燕山早期 52 侵入岩出露 岩性主要 10 为浅灰 灰白色细粒花岗岩 主要成分为石英 长石及少量黑云母 角闪石 等暗色矿物 为细粒不等粒结构 块状构造 矿区中部见走向近 NNE 宽约 8 7m 的细粒花岗岩脉 成份与北部花岗岩一致 南段出露形状规则 产状 较陡 北段为矿山弃土覆盖 出露不清 3 2 2 矿床地质特征 3 2 2 1 矿体形态 产状 规模 在拟申请矿区内圈定矿体 1 个 熔剂用灰岩矿体赋存于石炭系船山组 CPc 灰岩地层之中 分布于矿区中部 地表上略呈菱形段块形式产出 四周 边界清楚 其延伸长度约 460m 宽度约 270m 其中可供开采的主要位于南 西侧 北东侧为弃土场所覆盖 而且矿体埋藏较深 大部分位于最低开采标 高 350m 以下 产状总体走向近 NE 倾向近 SE 倾角约 22 31 平均约 25 采区内溶洞较发育 平均岩溶发育率为 8 07 且近地表处发育密度最 大 溶洞大小不一 近地表处溶洞多为粘土充填 深部多数洞内无充填物 潮湿 见有较多方解石晶簇 3 2 2 2 矿石质量 一 矿石的结构 构造 一 矿石结构 矿区熔剂用灰岩矿石结构单一 主要为隐晶 微晶生物碎屑结构 其次 为石英 白云石互成细粒嵌晶结构 方解石与白云石呈细小粒状相嵌 部分 被呈集晶构造的石髓所代替 石髓与钙质之间有显著的渐变现象 二 矿石构造 本矿区矿石构造为块状构造及条带状构造 以前者为主 1 块状构造 致密块状 矿物由成分单一 粒度均一的微晶方解石和生 物碎屑组成 2 条带状构造 灰黑色条带主要成分由泥晶方解石和泥质组成 浅灰色 条带由微晶 粉晶方解石组成 条带呈黑白相间 呈波状 不规则状展布 二 矿石的矿物组成 11 组成矿石的矿物成分主要为方解石 次为少量白云石 菱镁矿及其它碳 酸盐矿物 粘土质 铁质等 三 矿石的化学组成 矿石的主要化学成分为 CaO MgO SiO2 P S Al2O3 Fe2O3等 其中 CaO 48 02 55 16 平均 53 56 MgO 0 29 6 20 平均 1 65 SiO2 0 076 13 40 平均 1 57 矿石中 P 0 0 0033 平均 0 001 S 0 01 0 055 平均 0 022 Al2O3 0 07 0 55 平均 0 19 Fe2O3 0 06 0 29 平均 0 13 烧失量 38 74 43 66 平均 42 41 见 表 3 1 矿石的化学成分除个别剔除的异常值外 基本达到工业指标要求 有害 杂质含量均在允许范围内 对矿石质量没有影响 四 矿石类型与质量 根据矿石矿物的含量 按自然类型分为块状微晶灰岩及生物碎屑灰岩 前者为主要矿石类型 一 块状微晶灰岩 一般为灰 深灰色 厚层状 块状构造 晶粒结构 质纯性脆 滴酸起泡强烈 贝壳状断口 二 生物碎屑微晶灰岩 此类型除具前类型的一般特征外 其主要特征 是含生物碎屑 由于矿体中存在溶洞 且部分溶洞中有粘土充填 在开采中通过清水冲 洗后对矿石质量影响不大 样样品品组组合分析成果合分析成果统计统计表表 表 表 3 1 样长分 析 项 目顺序 号 组合样 品编号 基本分析样编号 m Al2O3Fe2O3SP 烧失量 备 注 1ZY1 1ZK1 1 ZK1 514 650 210 260 0550 002238 82 2ZY1 2ZK1 6 ZK1 916 000 210 200 0260 001342 50 3ZY1 3ZK1 10 ZK1 1415 900 310 140 0190 001742 22 4ZY1 4ZK1 15 ZK1 1814 200 430 280 0380 003640 22 5ZY2 1ZK2 1 ZK2 413 820 260 120 0260 001643 34 6ZY3 1ZK3 1 ZK3 415 200 170 140 0160 001442 82 7ZY3 2ZK3 5 ZK3 1014 040 260 120 0110 001242 50 12 8ZY3 3ZK3 11 ZK3 1416 000 140 0880 0190 001343 20 9ZY3 4ZK3 15 ZK3 1816 000 140 0930 0130 000643 10 10ZY3 5ZK3 19 ZK3 2111 840 200 110 0160 001143 05 11ZY4 1ZK4 1 ZK4 613 850 180 140 0130 000942 84 12ZY4 2ZK4 7 ZK4 1113 500 550 290 0320 001738 74 13ZY4 3ZK4 12 ZK4 1410 500 240 150 0280 000540 77 14ZY5 1ZK5 1 ZK5 412 990 170 140 0320 001241 86 15ZY5 2ZK5 5 ZK5 812 420 0730 100 0280 000342 38 16ZY5 3ZK5 9 ZK5 1212 390 220 180 0210 001641 82 17ZY6TC1 1 TC1 416 000 130 100 0220 000643 26 18ZY7TC1 5 TC1 816 000 0660 110 0190 000741 90 19ZY8TC1 9 TC1 1216 000 0950 0480 0190 00343 25 20ZY9TC1 13 TC1 1512 000 390 130 0130 001541 52 21ZY10TC1 16 TC1 1812 000 0800 0900 0220 001743 46 22ZY11TC1 19 TC1 2112 000 240 0990 0240 001443 04 23ZY12TC2 22 TC2 2412 000 140 0960 0190 000943 16 24ZY13TC2 25 TC2 2712 000 0820 0820 0160 000543 40 25ZY14TC2 28 TC2 3012 000 250 150 0340 003341 53 26ZY15TC2 31 TC2 3416 000 0850 0830 0130 000443 18 27ZY16TC2 35 TC2 3712 000 0950 0690 0160 000443 66 28ZY17TC2 38 TC2 4012 000 0980 0620 0180 000443 16 29ZY18TC2 41 TC2 4312 000 0740 0990 0130 000342 76 30ZY19TC2 44 TC2 4716 000 160 0670 0130 000643 54 31ZY20TC2 48 TC2 5012 000 0860 0770 0190 000643 53 加权平均值 423 300 1890 1280 0220 00142 41 3 2 2 3 矿体围岩及夹石 一 矿体围岩 顶 底板 特征 钻孔均未穿过矿层 底板未揭露 底板埋深低于最低开采标高 350m 根据地层层序 矿体底板应为桃子坑组石英砂岩 矿层东 西侧顶板均为童 子岩组细粉砂岩 断层接触 界线清楚 二 矿体夹石特征 夹石的岩性 主要为低品位的微晶灰岩 含白云质灰岩 极少量为白云 质灰岩 1 低品位微晶灰岩 于矿体特征大体相同 但其 CaO 含量小于 48 矿 13 体边界品位 达不到冶金熔剂用要求 2 含白云质灰岩 MgO 含量在 3 01 5 之间 层状 个别为透镜体 零 星分布于矿体之间 含量较少 岩石有时可见到白云石 较硬 颜色较深 风 化面上有时可见到刀砍状 3 白云质灰岩 其特征同含白云质灰岩 仅是 MgO 的含量是在 5 01 15 之间 刀砍状特征较明显 3 2 2 4 矿石加工技术性能 本区的溶剂用灰石矿可作为黑色冶金熔剂 矿石在饱和状态下其抗压 强度为 20 5 39 6MPa 之间 平均 30 1MPa 易破碎 经沙溪水泥厂和三明 钢铁厂利用本区矿石情况调查 作为黑色冶金熔剂用矿石加工工艺简单 故 本区的矿石加工技术性能良好 3 2 3 矿床开采技术条件 3 2 3 1 水文地质条件 一 地形 地貌 水系 本矿山地貌类型属低山侵蚀构造类型 地形起伏大 山脊的总体走向近 南北向 区内最高海拔标高为 591 2m 最低侵蚀基准面为矿区东侧 海拔标 高 310m 相对高差 281 2m 区内地表水不甚发育 但沟谷发育 地形切割较深 坡度大 地表水排 泄畅通 二 气候 区内属属中亚热带 温暖湿润 四季均匀 年平均气温 18 一月平均 气温 7 4 七月平均气温 27 1 极端最高气温 38 5 极端最低气温 8 1 年降雨量 1744mm 早霜始于 11 月 21 日 晚霜终于 3 月 8 日 无霜 期 257 天 三 岩层的富水性 矿区内的地下水以基岩裂隙承压水 灰岩裂隙溶洞水为主 次为风化裂 隙潜水和第四系孔隙水 1 第四系孔隙水 14 主要赋存在第四系残坡积层中 分布于矿区的沟谷及地形低洼处为主 厚度小于 25m 岩性为含砂砾亚粘土 粘土 富水性弱 2 风化裂隙潜水 主要赋存在基岩风化裂隙中 区内风化带深度一般 15 80m 个别地方 因受地形 岩性 构造等影响 风化较深 风化裂隙潜水含水层厚度受风化 深度及地形的控制 一般 5 12m 富水性弱 极弱 3 基岩裂隙承压水 基岩裂隙承压水与岩层的岩性及构造发育程度关系密切 总的富水性 弱 含水层分布不均匀 各含水层按其赋存的地层由老到新叙述如下 桃子坑组 Dtz 裂隙含水层 分布于矿区南东侧 岩性上部主要为紫灰 紫红色千枚状粉砂岩 页岩 夹石英砂岩及含铁砂岩 下部主要为白色厚层石英砂岩夹紫红色粉砂岩 弱 含水现象 富水性弱 童子岩组 Pt 裂隙含水层 分布于矿区南西和北东侧 岩性主要为中厚层状的细粉砂岩 泥岩为主 局部夹细砂岩 硅质胶结 弱含水现象 富水性弱 花岗岩体裂隙水 分布于矿区北及北西侧 岩性为细粒花岗岩 岩石完 整 风化程度低 裂隙少 富水性极弱 4 灰岩裂隙溶洞水 发育于船山组 CPc 灰岩中 分布于矿区 F1 F2和 F3断层之间 为灰 深灰色厚层状隐晶 微晶生物碎屑灰岩 溶剂用灰石 夹少量透镜状含白云 质灰岩 夹石 从露采情况来看 地质工作只对采掘过程中发现的溶洞进行调查 并结 合钻孔揭露的岩溶特征 初步了解岩溶发育情况 开采的 2 个采场及钻孔中 均发育大大小小的溶洞 大部份洞内无充填物 潮湿 少量充填含碎石粘性 土 其岩溶率为 8 07 但本矿最低开采水平位于当地侵蚀基准面之上 对 开采不会产生大的威胁 4 断层导水性 15 本区断裂构造较发育 主要发育 F1 F2 F3断裂 F2和 F3断裂发育较早 后发育 F1断裂 F1断裂把 F2和 F3断裂切割 为地下水的运移和储存创造条 件 使一些本来富水性弱的岩层局部变成不均匀裂隙含水带 F1 F2和 F3断 裂下盘均由船山组岩溶含水层构成 因此认为 F1 F2 F3断层富水性 导水 性中等 强 应引以重视 四 地下水补给 迳流 排泄条件 矿山地下水补给来源主要为大气降水 随季节变化而变化 基岩裂隙承 压水 灰岩裂隙溶洞水主要通过裂隙 溶洞或构造破碎带等通道迳流 向地 下或地表排泄 五 矿坑充水因素 1 大气降水 本区地下水的主要补给来源为大气降水 含水层的补给分二种形式 一 种是降水直接渗入含水层 另一种是降水渗入残坡积层 风化带呈潜水运动 后补给含水层 含水层埋藏深 大气降水对涌水量影响比较小 含水层埋藏 浅且与风化带有联系 则大气降水对涌水量影响比较大 2 裂隙含水层 本区内含水层主要为灰岩裂隙溶洞水 是矿坑充水的直接来源 灰岩富 水性较强 对矿坑充水有一定的影响 另外桃子坑组 童子岩组岩层富水性 弱 因本区最低开采水平面均位于当地侵蚀基准面之上 对矿坑充水不会产 生大的威胁 3 断层 矿山内断层为 F1 F2 F3 其富水性 导水性中等 强 对矿坑涌水量存 在影响 因本区最低开采水平面均位于当地侵蚀基准面之上 对矿坑充水不 会产生大的威胁 综上所述 矿山水文地质类型属岩溶裂隙充水矿床 最低开采水平位于 最低侵蚀基准面以上 因此矿区水文地质条件属简单型 3 2 3 2 工程地质条件 一 工程地质岩组的划分 16 矿区出露地层有第四系残坡积层 船山组 CPc 灰岩 桃子坑组 Dtz 石 英砂岩 童子岩组 Pt 细粉砂岩和细粒花岗岩 其工程地质岩组可以为三类 岩组 分述如下 1 松散软弱岩组 矿区残坡积层普遍分布 覆盖厚度 0 25m 局部可达 32m 成分为粘土 夹碎石 未固结 透水性较好 属松散岩组 2 桃子坑组 船山组 童子岩组 半风化岩层 半坚硬岩组 岩性主要为石英砂岩 灰岩和细粉砂岩 在矿区内广泛出露 半风化岩 层抗压强度 20 5 57MPa 属半坚硬岩组 3 细粒花岗岩坚硬岩组 岩石坚硬致密 中至微风化 抗压强度 60 95MPa 属坚硬岩组 二 露天采场及自然边坡的稳定性 1 自然地形边坡 区内自然地形斜坡坡度一般为 35 65 坡上植被发育 以野外调查资 料表明 自然斜坡未见滑坡 稳定性好 2 露天采场边坡的稳定性 目前矿区内有 2 个露天采场 从采场调查情况来看 未见崩塌现象 说 明其边坡稳定性较好 三 工程地质类型 矿区地质构造较发育 但构造破碎带总体并不发育 仅在 1 线矿体边界 附近 F1和 F2断层相切部位 较为破碎 因此 总的来说 矿区断层对矿体影 响不大 稳定性一般较好 区内地下水静压力不大 且目前露天采场及自然 斜坡上未发现不良工程地质现象 因此 矿区工程地质条件属简单类型 3 2 3 3 环境地质条件 根据 中国地震裂度区划图 1990 福建省区划一览表 本区地震基本烈 度等级为 度 历史上未发生较大的地震 区域稳定性较好 区内未见地面塌陷 滑坡 崩塌 泥石流等地质灾害现象 矿区距民居等 较远 开采振动 噪音 粉尘等对生产生活 健康影响不大 矿山开采对地表 17 河流水体 地下水的污染较轻 但开采需剥离部分表土 毁坏部分林木 会 造成一定的水土流失 在矸石堆放处要设置拦杆坝 以防泥石流等地质灾害 的发生 开采后应及时做好土地复垦 恢复植被 绿化环境 综上所述 本矿区环境地质条件良好 3 3 矿矿山山资资源源储储量情况量情况 根据 储量评审意见书 评审结论 在拟申请矿区范围内熔剂用灰岩矿保 有资源储量 122b 333 矿石量为 343 0 万 t 其中控制的经济基础资源量 122b 矿石量为 154 6 万 t 推断的内蕴经济资源量 333 矿石量为 188 4 万 t 3 4 对对地地质质勘探勘探报报告的告的评评述述 明溪县洪水坑矿区熔剂用灰岩矿矿产资源储量核实报告 系福建省196 地质大队2013年12月提交的 通过地质工作 基本查明了矿体形态 产状 规 模 矿石质量和分布特征 大致查明了矿床开采技术条件 并经福建省国土 资源评估中心评审通过 因此有一定的可靠性 可作为编制矿山矿产资源开 发利用方案的依据 18 4 主要建主要建设设方案方案 4 1 开采方案开采方案 4 1 1 开采范围 设计利用资源储量和采出资源储量确定 1 开采范围的确定 开采范围确定详见 1 2 1 矿区范围 章节 2 设计利用资源储量 根据 储量评审意见书 评审结论 在拟申请矿区范围内熔剂用灰岩矿保 有资源储量 122b 333 矿石量为 343 0 万 t 其中控制的经济基础资源量 122b 矿石量为 154 6 万 t 推断的内蕴经济资源量 333 矿石量为 188 4 万 t 本矿为已建矿山 矿区范围内已有露天采场控制 资源量具有一定的可 靠性 因此资源量 122b 333 可全部作为设计利用资源量 即本次设计利 用资源量为 343 0 万 t 3 采出矿石量 根据矿体赋存情况及矿体特征 设计选用留矿采矿法回采矿石 矿块回 采率为 65 矿山回采率为 60 贫化率 4 则矿山可采出矿石量为 343 0 60 1 4 214 37 万 t 4 1 2 建设规模及产品方案 1 建设规模 本矿主要为溶剂用灰岩矿 根据 闽国土资综 2006 135 号 文规定 本 次设计确定矿山开采规模为 20 万 t a 2 产品方案 根据矿山过去多年的生产及销售情况 本次设计推荐的矿山产品方案为 熔剂用灰岩矿原矿 4 1 3 矿床开采方式 根据矿山开采实际情况 矿山过去主要采用露天开采方式开采 由于矿 山周边都是生态林 为保护周边生态环境 加上矿体上部盖厚度 0 25m 19 局部可达 32m 如继续采用现有的露天开采方式 矿山剥离量大 剥离成本 太高 且周边无合适位置可供废石土堆排 因此本次设计矿山改用地下开采 方式开采 4 1 4 开拓运输方案及厂址选择 4 1 4 1 开拓运输方案的选择 1 开拓方式的选择 根据矿山开采现状可知 矿山现有露天采场最低标高约 348m 而储量 估算矿体最低标高为 350m 因此矿山采用平硐开拓优势明显 因此本次设 计采用平硐进行开拓 2 开拓工程的布置 根据矿区地形地貌及矿体赋存状态 设计布置 350m 380m 410m 三个 回采中段 中段高度为 30m 并布置一个 425m 回风中段 350m 中段硐口 PD1 布置在 3 线附近的露天采场中 380m 中段硐口 PD2 布置在 0 线 1 线之间的露天采场中 410m 中段硐口 PD3 布置在 1 线 3 线之间的露天采 场中 各中段分别沿矿体边缘掘进中段回风 运输平巷并贯通 最终形成环 行运输巷道 中段间采用通风行人天井贯通 最终在 410m 中段回风平巷西 南角处上掘通风行人天井到 425m 标高处 与回风平硐 PD4 硐口标高为 425m 贯通 开拓工程布置详见 开拓系统纵投影图 总平面布置图 和 中段平面图 3 井下运输及井巷工程 设计矿山井下采用自卸汽车运输方式 即井下矿石采用装载机装上自 卸汽车 直接销往用户 少量废石土全部用于修建拦截坝及平整工业场地 人员和材料 设备均由主运输硐口到达各生产作业点 井巷工程及装备 矿山井巷工程尽量避免穿过断层破碎带 井巷一般不 支护 不稳固地段和破碎带须采用混凝土支护 支护厚度 300mm 巷道断面 不支护地段为三心拱 巷道断面规格单车道 4 5m 宽 4 3m 高 净断面积 17 93m2 双车道和错车道 7 5m 宽 5 7m 高 净断面积 37 75m2 设排水沟 20 天井断面规格为矩型 1 5m 宽 2 5m 长 净断面积 3 75m2 设有梯子间 为便于排水 设计平硐坡度为 1 2 4 1 4 2 厂址的选择 矿山已停止生产多年 因此本次设计拟在 PD1 硐口附近重新布置一座 工业场地 内设生活区 空压机房等 4 1 5 矿山机械 4 1 5 1 提升方案及设施配置 根据矿山实际情况 本次设计矿山采用平硐开拓 无提升设施 设备 4 1 5 2 井下排水方案及设施配置 本次设计矿山各中段均为平硐开拓 中段水均可沿平硐底板水沟自流 排出地表 无轨运输产泥量大 主要运矿巷道安排专人负责排泥清沟工作 4 1 5 3 通风方案及设施配置 1 通风方案 根据矿山的开拓 开采工程布置 设计采用对角抽出式通风系统 即新 鲜风流从各个主硐口进入 经中段运输平巷和采准巷道到达采场各工作面 污风由通风天井汇集到回风中段 再由 PD4 回风平硐口处排出地表 2 主通风设备的选型 1 按产尘量计算各工作面需风量 矿山生产规模为年产溶剂用灰岩矿 20 万 t 设计布置 3 个回采工作面 及 2 个掘进工作面即可满足矿山生产需求 每个回采工作面及掘进工作面 分别选用 2 台 YT 24 型凿岩机 按产尘量计算各工作面需风量为 1 个回采 工作面需风量约 5m3 s 1 个掘进工作面需风量 3 5m3 s 其它需风量取 2m3 s 漏风系数取 1 2 因此矿山井下总需风量约 3 5 2 3 5 2 1 2 28 8m3 s 2 按井下同时作业最多人数计算矿井所需风量 本矿井下最多作业人员为 19 人 其中 3 个回采工作面 9 人 2 个掘进工 作面 4 人 安全员 1 个 带班领导 1 人 通风工 1 人 辅助及其它 3 人 21 井下同时作业最多人数为 19 人 按每人每分钟 4m3计算 则所需风量 为 19 4 60 1 8m3 s 28 8m3 s 3 按井下同时工作的柴油设备计算需风量 按矿井的矿石日运输量和运距 井下同时工作的柴油设备为 2 台装载 机 功率为 162kw 辆 和 2 辆自卸汽车 功率为 99kw 辆 根据柴油设备单 位功率 风量指标 计算得矿井需风量为 162kw 辆 2 辆 99kw 辆 2 辆 4m3 kw min 2088m3 min 34 8m3 s 28 8m3 s 综上所述 三者比较取大值 因此 设计所需风量取 34 8m3 s 作为选 择主扇的依据 4 风机的选型 设计矿山选用 K40 8 NO16 型轴流式无驼峰矿用节能风机 1 台 该风 机参数为 风量 17 6 38 3m3 s 全压 109 504Pa 电机功率 22 0KW 电机 型号 Y225M 8 n 730r min 风机重量 2976kg 风机安装在 PD4 回风平硐 口处 3 局部通风设备 设计巷道掘进和残采矿块利用局扇进行调节和辅助通风 根据井下通 风需求 设计矿山局部通风时选用 3 台 JK55 1NO 5 型局扇 功率 11 0KW 其中 1 台作为备用 配直径 450mm 矿用阻燃风筒 4 1 5 4 压气设施 矿山每班使用凿岩机为 3 个采矿工作面配 6 台 YT 24 型凿岩机 2 个 掘进工作面配 4 台 YT 24 型凿岩机 每台凿岩机耗气量为 2 8m3 min 因此 矿山井下最大耗气量为 28 0m3 min 设计矿山井下凿岩时选用 3 台 LG 10 8 型电动空压机 即能满足井下 凿岩设备的供气需求 LG 10 8 型空压机的供气量为 10m3 min 功率为 55kw 每台空压机配 1 只 1 5m3的储气罐 供气主管选用 70 4mm 镀锌管 4 2 防治水方案防治水方案 4 2 1 井下防治水措施 22 1 矿山在今后的开采过程中遇到断层 破碎带 溶洞发育的地段应打超 前孔探水 坚持 有疑必探 先探后掘 的探放水原则 以免发生透水事故 鉴于本矿溶洞率达 8 因此为保证开采安全和溶洞水涌水危害 设计要求 每次爆破前采用 6m 钻杆进行超前探水 如果有溶洞水应及时疏干后再爆 破 如果溶洞大于 1m 则应避开 留作矿柱 2 矿山应在主硐口及回风平硐口周边挖掘排水沟 防止雨季地表水涌 入井下 排到地表的矿坑水应集中排出矿区 雨季应设专人检查矿区防洪情 况 并及时清理地表排水沟 3 矿山今后开采过程中应加强井上 井下的测量工作 如发现地表有塌 陷 裂隙区等 应具体测出地面塌陷 裂缝区的位置 并在地面塌陷 裂缝区 的周围设截水沟 且在地面塌陷 裂缝区下部应留设保安矿柱 矿山开采结 束后地表塌陷区或裂隙区可采用回填或是崩落围岩等措施 4 掘进工作面或其他地点发现透水预兆 如出现工作面 出汗 顶板淋 水加大 空气变冷 产生雾气 底板涌水或其他异常现象时 应立即停止工 作 并报告主管矿长 采取措施 如果情况紧急 应立即发出警报 撤出所有 可能受水威胁地点的人员 暴雨天气时应停止井下作业 4 2 2 地表防治水措施 1 办公生活区 辅助生产区要设置永久性排洪沟 2 场地各级分支排洪沟和总排洪沟要保证合理的水力坡度和过水断面 雨季要经常检查 修缮 水力坡度一般不小于 5 10 23 5 矿矿床开采床开采 5 1 矿矿床开采床开采顺顺序及首采地段序及首采地段选择选择 设计矿山回采顺序遵循中段之间自上而下 中段内由远及近退采的原 则 矿房回采采用退采 即从矿块远端向主运输硐口方向退采 减少在采空 区下的作业时间 既有利于安全 同时也少留顶板矿柱 首采地段为 410m 中段 5 2 生生产产能力能力验证验证 工作制度及服 工作制度及服务务年限年限 5 2 1 生产能力验证 矿山采用无底柱留矿采矿法 矿块生产能力为 300t d 按年产 300 天计 算 设计只需布置 3 个矿块同时回采 则矿山年生产能力可达 27 0 万 t a 因此矿山年产 20 万 t 溶剂用灰岩矿的生产能力是可以达到的 5 2 2 工作制度 设计采用连续工作制 年工作 300 天 每天 1 班 每班 8 小时 5 2 3 服务年限 t Q A 1 343 0 60 20 1 4 11 0 年 式中 Q 可采储量 万 t 回采率 A 年产量 万 t 贫化率 从以上计算结果显示 本次设计矿山服务年限为 11 0 年 5 3 利用利用远远景景储储量量扩扩大生大生产产能力或延能力或延长长服服务务年限年限 地质资料显示 本地区是矿产丰富的地区 可在生产的同时加强生产勘 探工作 同时进一步提高矿体的储量级别 同时根据 350m 中段开采情况 如果矿体延深较好 则可向相关部门申请生产勘探 以查清 350m 标高以下 的矿体延伸情况 以便增加储量 增强矿山的后劲 延长矿山的寿命 24 5 4 开采崩落范开采崩落范围围的确定的确定 根据矿体赋存条件及开采方法 参照类似矿山 矿体错动角矿体上盘 取 60 下盘 65 端部取 70 按此所圈定的错动范围为 0 09987Km2 矿区 错动范围详见 总平面布置及井上井下对照图 5 5 开采技开采技术术条件和水文地条件和水文地质质条件条件对对采采矿矿方法方法选择选择的影响的影响 本区地下水的主要补给来源为大气降水 含水层的补给分二种形式 一 种是降水直接渗入含水层 另一种是降水渗入残坡积层 风化带呈潜水运动 后补给含水层 含水层埋藏深 大气降水对涌水量影响比较小 含水层埋藏 浅且与风化带有联系 则大气降水对涌水量影响比较大 本区内含水层主要为灰岩裂隙溶洞水 是矿坑充水的直接来源 灰岩富 水性较强 对矿坑充水有一定的影响 另外桃子坑组 童子岩组岩层富水性 弱 因本区最低开采水平面均位于当地侵蚀基准面之上 对矿坑充水不会产 生大的威胁 矿山内断层为 F1 F2 F3 其富水性 导水性中等 强 对矿坑涌水量存 在影响 因本区最低开采水平面均位于当地侵蚀基准面之上 对矿坑充水不 会产生大的威胁 矿区地质构造较发育 但构造破碎带总体并不发育 仅在 1 线矿体边界 附近 F1和 F2断层相切部位 较为破碎 因此 总的来说 矿区断层对矿体影 响不大 稳定性一般较好 区内地下水静压力不大 且目前露天采场及自然 斜坡上未发现不良工程地质现象 根据 中国地震裂度区划图 1990 福建省区划一览表 本区地震基本烈 度等级为 度 历史上未发生较大的地震 区域稳定性较好 区内未见地面塌陷 滑坡 崩塌 泥石流等地质灾害现象 矿区距民居等 较远 开采振动 噪音 粉尘等对生产生活 健康影响不大 矿山开采对地表 河流水体 地下水的污染较轻 但开采需剥离部分表土 毁坏部分林木 会 造成一定的水土流失 在矸石堆放处要设置拦杆坝 以防泥石流等地质灾害 的发生 开采后应及时做好土地复垦 恢复植被 绿化环境 综上所述 本矿水文地质条件属简单类型 工程地质条件属简单类型 25 环境地质条件良好 因此总体上矿山开采技术条件对本矿采矿方法的选择 影响不大 5 6 采采矿矿方法方法选择选择 熔剂用灰岩矿体赋存于石炭系船山组 CPc 灰岩地层之中 分布于矿区 中部 矿体其延伸长度约 460m 宽度约 270m 产状总体走向近 NE 倾向 近 SE 倾角约 22 31 平均约 25 根据矿山开采技术水平及矿床赋存条件 本矿主要为缓倾斜厚大矿体 矿体及围岩都比较稳固 因此设计推荐矿山采用无底柱留矿采矿法 5 7 矿块结矿块结构参数及采构参数及采矿矿回采率回采率 5 7 1无底柱留矿采矿法矿块构成要素 1 矿块构成要素 序号项目名称参数备注 1中段高度30 2矿房长度40 50 3矿房宽度12 4间柱厚度10 5顶柱厚度5 6装矿进路间距 m 10 2 采切工作 人行天井布置在矿体间柱中 规格为 1 6 2 5m 每隔 5m 开凿断面为 2 2 1 8m 的人行联络通道往采场 采场两端人行联络道应错开布置 本次 设计采用堑沟的底部结构 堑沟可作为拉底巷道使用 在堑沟顶部水平进行 切割工作 第一分层回采前应将堑沟扩完并充满矿石 3 回采工作 矿房采用自下而上分层回采 分层高度为 1 8 2 0m 左右 回采工作面 分为 2 3 个梯段布置 落矿采用气腿式钻机 打水平或微上倾炮孔 孔深 2 0 2 5m 炮孔最小抵抗线为 0 8 1 0m 爆破后放出三分之一左右的崩落 26 矿量 其余三分之二留在采场内 作为下次落矿的作业平台 并使矿房内暂 留矿石与回采工作面保有 1 8 2 0m 的空间 等整个矿房回采爆破作业结 束后 才大量出矿 矿块回采工作采用后退式回采方式 回采工作循环 凿岩爆破 通风出矿 顶板处理 场地平整 大块处理 凿岩爆破 一般每日安排 1 个工作循环 3 出矿结构 本次设计的采场底部结构中的出矿结构为单堑沟双侧出矿结构 由拉底 堑沟 出矿巷道 装矿进路 运输平巷组成 装矿进路斜交于出矿巷道 交 角 45 50 进路间距 10m 回采进路中崩落的矿石采用 ZL 50 轮