滩营乡那垌岭花岗岩矿区矿产资源开发利用方案.doc

第2章 矿产品需求现状和预测随着中国东盟自由贸易区的推进和广西北部湾经济区发展规划的实施，西南出海大通道之一的防城港市正在加快公路、港口等基础设施的建设。一批重工业项目如万金鑫、企沙发电厂、武钢、红砂核电厂、中石油沥青厂、中一重机等落户该区域，与之相配套的火电等能源项目正在稳步推进。这使防城港市建筑业得到了前所未有的发展。加上自身的路、桥、供水，供电等基础设施以及工民用建筑建设的兴旺，使防城港市的建材业得到了前所未有的发展，建材市场方兴未艾！开发建筑碎石，片石适销对路，前景看好。第3章 矿产资源概况3.1矿区总体概况矿区植被发育，除于冲沟局部有小面积花岗岩基岩天然露头外，地表大部分为第四系残破积层。根据人工揭露和区域地质资料，矿区内出的地层只有第四系残破积层；下伏为燕山期花岗岩（r53-1）侵入岩。一、地层第四系残破积层(de1)：广泛分布于矿区的地表，一般为腐植土所复盖；主要组成褐黄色粘土、粉质粘土及碎石片(块)，厚度1.0m3.0 m，局部达5.0 m 8.0 m，与下伏花岗岩化圈呈整合关系。二、岩浆岩本区域岩浆活动较强烈，具有多期和多次性。据野外经勘查和1/20万区域地质资料，本矿区内分布和出露的岩浆岩为燕山期黑云母花岗岩（r53-1），呈岩基产出，属浦北岩体的一部分，总体展布为北东南西向。A全风化花岗岩：岩石较为破碎，质软，多呈松散土状，常作为废土处理，厚度05m，最厚达58m。B强中风化花岗岩：岩石较为破碎，质软，常用于修复运矿公路；也用于软基换填处理，厚度13m，最厚达4m。C弱未风化花岗岩：岩石坚硬，分布稳定，连续性好，为开采矿体。三、构造本区域经历了加里东华力西、印支、燕山运动等不同阶段的构造运动，褶皱和断裂较发育。矿区位于十万大山向斜之南侧，区域性断层峒中扶隆断层与防城灵山大断裂带之间，构造线走向北东，岩层产状30003204555。由于地表覆盖原因，矿区内未发现断裂构造。3.2、矿区矿产资源概况矿区面积0.29K，据地质报告，矿区在+225.0 m至175.0 m标高段内保有(333)花岗岩矿资源量为46.98万m；可采资源储量25.84万m。3.2.1矿体特征据地质报告和1：20万区域地质调查资料，矿区矿体呈层状、似层状沿山体分布，呈岩基产出，规模较大，分布稳定，品位和质量稳定。厚度大于200米，。偏偏伏于1015m的全强风化及残破积土层之下。32.2矿石结构特征1、矿石类型为岩浆岩非金属矿石.工业类型为建材原料矿床。2、矿石特征据类同矿山矿石分析结果，物理性质为：密度2.69g/cm3；普氏硬度系数1012，抗压强度Rc=130160Mpa，抗拉强度Pt=80250 Mpa；按钻眼可钻性分析，属IV级，为坚硬。其凿功比为a=390480J/cm3，按爆破性分级，爆破指数为F=8186，属较难爆破，适宜于生产建筑用石料。3、矿石结构、构造矿石以中细粒结构为主，斑状、似斑状构造。4、矿石物质组分矿石组分简单，长石（6070%）,石英（2530%），黑云母（38%），堇青石（12%）等，斑晶以钾长石为主，次之石英。其化学成分主要为SiO2和AL2O3。据类同矿山化学分析结果，矿石的化学成分为：SiO2：60.5275.08%,平均66.98%；AL2O3：10.5817.88%,平均14.28%；Fe2O3: 0.961.46%,平均1.27%；TiO2: 0.740.96%,平均0.85%；Na2O: 1.332.46%,平均1.85%；K2O: 2.933.68%,平均3.31%；MgO:1.94%；Ca:0.001%；3.2.3矿石加工技术性能矿石节理较发育，性脆，受外力作用破碎后一般呈不规则状，加工技术性能良好，工艺简单，适宜于生产碎石。综合认为，该类型矿床的矿石加工技术性能属生产工艺流程简单类型，其设备不复杂，投资省，采用常规的加工技术即可生产良好的经济效益。3.2.4矿石采选流程1、浮土及围岩风化层剥离2、自上而下分层按台阶开采，中深孔爆破3、二次爆破4、碎石加工5、过筛分级6、产品：碎石7、销售；3.2.5设计利用的矿产资源储量据资源储量核实地质报告，保有花岗岩矿（333）资源储量为46.98万m；可采资源储量25.84万m；可采资源储量为本次设计利用的矿产资源储量。3.3矿床开采技术条件3.3.1水文地质条件1、地表水文地质情况矿区内无河流等地表水体，残坡积层和全风化层中，主要是大气降水渗透的上层滞留水，由于山高、植被和岩石节理的发育，保水条件良好。2、地下水文地质情况地下水主要是花岗岩基岩风化网状裂隙水，埋藏标高+50m以下，岩石节理、裂隙，给上层滞水提供了一定的活动和储藏条件。大气降水渗入地下后大部分于残坡积层岩山坡做短程迳流后，即于山沟中排出地表形成季节性溪流，小部分渗入下部补给下伏基岩节理、裂隙含水层，沿构造裂隙、风化裂隙迳流，在溪沟低洼处以泉水和散流片状渗出排泄；但所采矿体均分布爱当地侵蚀基准面和潜水面以上，自然排泄条件较好，因此，地下水对采矿影响不大。由于矿区属亚热带潮湿气候区，年平均降雨量13401566m，58月份为雨季，加上沿海区常遇台风侵袭，雨季对露天采场有一定的影响。综上所述，矿区水文地质条件较为简单，地表水、地下水均不构成对矿坑的大量涌水影响；矿床为露天边坡型开采，采坑冲水主要是来自大气降水，但在雨季形成的矿坑积水易于处理。332工程地质条件拟开采的花岗岩矿，发布稳定，力学强度高，利于开采；但其上覆是第四残坡积层和原岩全风化强风化层，其厚度大，属软弱松散岩工程地质岩组，具塑性。类别原状密度约1.98，含水率约为0.155左右，工程性能较差，其边坡稳固性较差，易发生滑坡和崩塌等地质灾害，尤其遇雨水冲刷。综上所述，矿区工程地质条件比较简单。露天采场的土质边坡角宜按不同边坡高度选取。土质边坡不同设计坡高推荐的最终边坡角见下表41。表41 不同设计坡高的最终边坡角表设计坡高H（m）10152025最终边坡角（0）403535303025岩质边坡的强风化带宜采用1：0.75的坡率；中风化微风化岩石工作阶段边坡角可采用70750。3.3.3 环境地质条件矿区为低山丘陵地带，地形较陡，自然状态下一班未见较大的崩塌、滑坡，但在新的边坡尤其是较高陡的边坡部位，当被地表水体冲刷时极易发生边坍塌和滑坡。因此，在露采过程中必须要按设计要求开采，预留边坡，预防发生坍塌和滑坡。开采区大部分为山坡荒地，开采不占用农田、不影响村庄、公路交通、不危害重要森林及人畜饮用水源。开采时只对采区地表植被有所破坏，对矿区地表环境有一定影响，但对周边环境不会造成明显的污染和破坏；矿区的开采剥离量较大，设计建设排土场和拦土（碴）坝，采坑产生的废土、废碴，集中堆放于设定的排土场内，开采终了后及时用于回填采坑。采用露天开采，开采终了后不形成负地形。综合上述，矿山开采对环境影响不大。3.4对地质储量简测报告的评述 （1）、储量简测主要是依据区域地质研究成果，其次，通过野外1：5000草测和扔剖面、天然露头研究描，同时，开展水文地质、工程地质及环境地质调查，大致查明矿床的开采技术条件。 完成1:5000矿区地质简测约0.05km2；1:2000地质剖面一条185m；矿体露头拍照6张。素描和研究矿区邻近人工剥土工程505、天然露头53。通过以上工作大致查明了矿区的地层单位和层次及花岗岩的分布状态，达到简测的工作程度要求，其成果满足（333）级资源量估算的要求。 （2）、矿区的水文地质、工程地质条件已大致查明，矿石加工技术性能好，为易采、易选、易加工的矿石。 （3）、矿体平均厚度16.2m,质量符合工业要求。综上所述认为，矿区花岗岩矿（333）资源量估算结果较可靠，可作为编制矿山矿产资源开发利用方案的依据。第4章 主要建设方案的确定4.1建厂条件及厂址选择根据矿区及其附近周边地质、地理环境条件，矿区附近300米范围内不宜设生活区和加工场，矿山的生活区和加工场应易地选择地势较开阔、平坦的地方建设。矿山附近只设临时休息室或值班室。4.2产品方案及生产规模（1）、产品方案花岗岩块矿，碎石、粉矿。（2）、生产规模根据市场的需求情况，设计生产规模为5.0万m/a，按年生产300天计，预计日开采和处理矿石166m。4.3、开采方案1、矿床开采方式本矿区范围内花岗岩产状稳定，沿山体呈正态分布在当地潜蚀基准面之上，根据上述矿体特征、地形地貌特征、水文地质条件、工程地质条件等因素，矿山的开采，宜选择采用露天开采，自上而下按台阶分层开采。2、可采资源储量据矿区资源储量简测报告，推断的内蕴经济的333级资源量46.98万m；可采333级资源量25.84万m。3、矿山服务年限矿山服务年限可由公式确定：T=Q/A式中：T矿山服务年限（年）Q矿山可采资源量，（万m）A矿山生产规模，万m/a矿山设计年开采矿石量5.0万m，未来矿山服务年限大致为：25.32万m5.0万m/a5（a）。4.4防治水方案1、采场防治水矿山采矿位于当地侵蚀基准面和潜水面之上，地下水对采矿没有影响，由于属亚热带季风气候，多年平均降雨量达1754mm，年降雨量多集中在69月份，其降雨量占全年6570%;矿区地势较陡，大气降水水力坡度较高，因此，大气降水对矿山生产有一定影响，但易于抽排处理。采场防治水应采取以下措施：A、在大雨、瀑雨期间要停止开采，坚持雨后仔细检查工作面和边坡以及矿山道路的稳定情况，发现隐患及时整改。B、在开采境界外和采矿边坡上缘修筑排洪截水沟，减少大气降水水体直接对工作边坡的冲刷和涌入采坑。C、配备好抽排水设施，预防雨天采坑积水使用。2、加工场防治水主要在加工场四周修筑排洪截水沟，防止北坡大气降水水体流入加工场。3、排土场防治水于排土场的四周修筑截流沟，必要的地段应修筑“三面光”，打大气降水水体引导至排土场拦坝的下方（见图1）；拦碴坝以水泥浆片石砌筑牢固。第5章 矿床开采51矿床开采方式采矿方式：根据矿体特征、地形地貌特征、水文地质条件、工程地质条件等因素，矿山的开采，设计采用露天开采。开拓运输方式：根据本矿山的地形特点和矿体的赋存条件，可供选择的开拓方案有：公路开拓、汽车运输方案修一条简易公路至矿石崩落处，将采出矿石装上汽车运走。人行便道明溜槽开拓于采场中部最高采矿标高处修一条底宽2.5m左右、至+175.0m处平台的明溜槽，各作业面崩落矿石除自然滚落至+175.0m处平台外，其余通过此溜槽下滑至矿坪后外运。上述两种方案比较如下：开通运输方式优点缺点公路开拓、汽车运输方案运矿地点和工作面同步跟进，四通八达、便于装运运输路程长，运输费用大。人行便道明溜槽开拓运输费用小，简单快捷前期修建溜槽工程量较大，矿石二次装卸，通过上述优缺点比较，考虑采场地形地貌较简单为单向坡，坡度较大，修建一条溜槽基本能满足生产要求，推荐选用人行便道明溜槽开拓方案。但矿山企业可以根据具体情况选择其中一种运输方案。采矿方法：为组合台阶式采矿法，自上而下，分层开采顺序：按照自上而下的顺序，严格遵循“剥离并举，剥离先行”的原则，不得越界开采。52、露天开采台阶结构参数根据1996年9月17日广西壮族自治区人民政府令第4号广西壮族自治区露天矿场安全生产管理规定，并参考采矿手册的有关内容，结合采场矿体围岩坚硬稳固性等情况以及所选用凿岩设备，本采场台阶结构参数确定为：（1）分层高度：土层3m；矿层中深孔爆破10m；若局部浅孔爆破则6m。（2）工作台阶宽度：8m；非工作台阶宽度4m；（3）工作台阶坡面角：土层4045；矿（岩）层7075；（4）开采终了境界允许保留最大边坡角：土层3540，矿层（岩质）55。5.3、露天开采最终境界根据拟建采矿区批准的开采标高和采场地形地貌，开采终了后，采场终了境界在采矿区登记范围内。上部境界为矿区范围内最低开采标高等高线与该标高以上矿区界线形成的闭合圈。界内采坑三向在剖面上呈按台阶要素组成的边坡倾向场内的阶梯状至开采最低标高，底部周界受制于台阶要素及开采深度，底部为最低开采标高的方形平面（见图2）。5.4、露天开拓系统的设计及施工 从标高+215.0m至175.0m，自上而下按台阶开采，具体施工如下：（1）在采区东面先以钩土机钩挖修建一条宽45m的道路通达标高+215.0m处，供人员上下、设备运送使用；（2）于标高约+215.0m处，按台阶设计要求逐层剥离浮土层，并形成台阶；（3）沿矿体长轴方向由东向西推进，自上而下为由北向南推进；循环凿岩爆破，采用台阶轮流法开采。5.5、露天开采凿岩爆破的组织施工一、凿岩（1）作业前应清除边坡松石、危石。（2）按设计要求布置炮孔位置，严格按设计孔位打孔。使用前对凿岩机进行系统检查。（3）钻孔完毕后，用大块石头将孔口封住。二、爆破作业（1）装药前应测定每个炮孔深度，计算药量，编制好爆破说明书。（2）装药过程中应使用木杆和竹棒捅药，严禁用带铁工具捅起爆药包。（3）堵塞要使用炮泥，确保堵塞长度。（4）连线要按起爆网路图的要求由爆破专业人员具体连接，连线需经爆破负责人从头检查一遍，以免漏接、错接。（5）起爆，每（天）月固定起爆时间，在公安部门爆破安全人员监督下，爆破现场由矿长或工程技术人员任总指挥，安排人员做好警戒工作。在各项准备工作已准备好后，才发出起爆命令点火一次起爆。（6）爆后检查，炮响完毕后10分钟（不能确认炮已响完时20分钟），工程技术人员进入爆破现场检查，检查爆破结果是否与设计要求相同，是否有盲炮。5.6、露采穿爆参数的确定1、局部浅孔爆破钻孔形式：自上而下方向打75倾斜钻孔。炮孔布置形式：排与排之间成梅花形布置或并列布置。炮孔直径42mm，炮孔长度6m。最小抵抗线W：按经验公式计算W取1.6米。炮孔排距a=（11.5）W=(11.5)1.5=1.52.25m,取1.5米。式中：W最小抵抗线，11.5米系数排距：1.5米，一般为23排炮孔实行排间微差爆破。堵塞长度：堵塞的目的是为了提高炸药能量利用率，改善爆破效果，参考同类矿山经验，堵塞长度取最小抵抗线1/3为1米，堵塞材料选用炮泥堵塞。炸药单耗q：据经验q取0.400.50kg/m。具体用量按实际试爆情况定。2、中深孔爆破（1）钻孔直径 90mm（2）孔距a 3.0m（3）排