360万t年熔剂石灰岩生产线项目可行性研究报告.doc

*360万t/年熔剂石灰岩生产线项目 360万t/年熔剂石灰岩生产线项目第一章 总 论1.1. 项目概述企业名称：*市*矿产资源开发有限公司地 址：*市*办事处天宝路318号矿山建设性质：改扩建开采矿种：熔剂石灰岩拟建规模：开采原矿量360万t/a开采方式：露天开采内蕴经济资源量：5000万m3矿山服务年限：22年开采深度：40米拟申请矿区面积：0.607km2，共有9个拐点圈定，拐点坐标见表1-1。见矿区地形地质图（拟定矿区范围图）。拟申请矿区范围拐点坐标 表1-1点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标1331541438636998633149383863786923315193386371987331513838637978333149883863737883315473386376344331424838638033933155733863711353314393386382031.2. 矿山交通位置该矿区位于*市西北方向，与城区直线距离约19km，地处长江东北侧200m破头山鸡公山一带，地理坐标为东经11525141152540，北纬295637295705，属*市田镇办事处管辖。距*市长江码头约21km，距“京九”铁路*站约25km，“蕲（州）孔（垄）”县级公路（沿江主干道）沿矿区西侧通过；交通较为便利（见图一：交通位置图）。1.3. 矿区地理、气象及经济概况矿区属山地丘陵地貌，山脉总体呈近东西走向，海拔标高20160m，相对高差一般140m，矿区内植被较发育，主要有松树及樟树，少量杉树及竹丛，北侧紧靠长江。矿区属亚热带湿热气候，夏季炎热多雨，冬季温湿偏寒，四季分明。年平均气温16.217.2，最高39.8，最低-13.8，一般年降水量895.81902.3mm，平均为1382.6 mm，降水量集中在48月份，占年降水的68%。全年无霜期250天左右。矿区附近有较具规模的私人采矿基地和小型采石场，石料多由长江船运外销。本地区为典型的农业经济，农作物主要为水稻、小麦、油菜及红薯等，经济作物有柑桔、梨、桃等果树。1.4项目建设背景及必要性*市*矿产资源开发有限公司是一家民营矿产公司，年产高品质石灰石及骨料200万余吨。2006年1-5月，湖北非金属地质公司在*市马腰山矿区进行了地质勘探，5月底完成了湖北省*市田镇破头山鸡公山熔剂灰岩矿区2006年度资源储量地质报告，探明建筑骨料资源储量达13000万t以上，为项目建设提供了资源依据。为合理利用矿产资源、确保矿山安全生产、科学规划设计建筑骨料生产线，*公司委托苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司对*360万t/年石灰石建筑骨料生产线进行了设计。1.5.建设条件1.5.1资源条件破头山矿区熔剂岩资源量达13000万吨以上。1.5.2供电区内供电充裕1.5.3供水矿区位于长江北岸，工业用水（大部分采用循环水）取自长江，生活辅助用水引自当地自来水供水系统。1.5.4建设用地本项目建设用地为已开采的荒地，征地条件较好。1.5.5设备维修该矿区位于*市田镇，周围有较多矿区，机械制造及维修厂很多，可满足矿山设备大、中修理的需求。1.6.矿区现状矿区位于长江北岸山脉，高差约160m，山体为三迭系下统大冶组石灰岩，矿区北侧为长江防洪公路，北山坡有多家小型采石场和简易碎石加工线；矿区南侧为山谷，山谷有道路通过和部分农宅。影响矿山开采的因素为南侧的农宅和道路，考虑开采境界圈定应留设不小于300m的爆破安全距离。项目建设应搬迁三个采石场。将来矿山开采需要炸药供给将由当地火工品专营公司配送，矿山不设永久性炸药库。矿区现状见图一、图二及矿区地形地质图。矿区现状图 图一矿区北部地貌图 图二1.7.设计依据和原则1.7.1法律、法规和标准 中华人民共和国矿产资源法； 中华人民共和国安全生产法； 中华人民共和国矿山安全法； 中华人民共和国矿山安全法实施条例； 中华人民共和国劳动法； 中华人民共和国消防法； 中华人民共和国环境保护法； 金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）； 爆破安全规程（GB6722-2003）； 工业企业设计卫生标准。1.7.2地质资料及其他文件湖北省*市田镇破头山鸡公山熔剂灰岩矿区2006年度资源储量地质报告 湖北非金属矿公司； 本项目设计委托书； 本项目设计原则； *有限公司提供的其它有关资料。1.7.3编制原则 矿山生产规模：开采矿石360万t/a。 建筑骨料生产规模：分期建设，生产建筑骨料348万t/a，其中： 2040mm 185.8万t/a、1020mm 114.2万t/a、05mm人工砂48万t/a 综合利用：小于10mm的碎石加工成建筑砂。 工作制度：300（天）2（班）8（小时）。 采用三段破碎，粗破后落地，设中间料场。 电源：引自老渡口变电站，出线电压10kv。 水源：生活水源接当地自来水，生产用水取自长江水。 矿山除尘：选用一台洒水车除尘。 采用先进的开采运输设备，大块岩石采用液压碎石机破碎，首期最低开采标高40m，开采台阶高度15m。 排土：设永久性排土场。 矿山道路：采用二级道路，泥质碎石路面，部分混凝土路面。 矿区范围内的村庄不搬迁，爆破安全距离300m。 火工品：由当地火工品专营机构配送，矿山建临时炸药库。 燃料：建80t加油站一座，选用一台加油车为矿山设备供油。 辅助生产、生活设施：建机修车间、材料库、变电所、办公楼、单身宿舍、食堂等。配相应的辅助生活用车。 资金来源：自有资金45%，贷款55%。 概算：按全国建材定额和当地造价定额确定。1.8主要设计方案1.8.1矿山地质矿区位于襄樊广济断裂带次级构造海口湖马口湖褶皱束通江园倒转向斜南西翼，葛麻塘倒转背斜北东翼，总体构造线为南东北西向。区内褶皱和断裂构造较发育（见图二）。出露地层为古生界二叠系下统栖霞组灰岩、茅口组灰岩；三叠系下统大冶组灰岩、泥质灰岩和白云质灰岩，中统灰质白云岩、白云岩等；第四系残坡积层和第四系冲积层。其中三叠系下统大冶组（T1d2-2）为熔剂灰岩矿（号矿体）赋存层位，二叠系下统茅口组（P1m3）为熔剂灰岩矿（号矿体）赋存层位。1.8.2开采方式与生产能力本矿山为山坡露天矿，最低开采水平40m，台阶高度15m，最终帮坡角不大于53，最大开采深度120m。设计生产能力为360万t/a。1.8.3开拓运输方式矿山采用公路开拓、汽车运输方式。1.8.4开采工艺总体采取自上而下分台阶开采，开采台阶高度15m。采用CM351潜孔钻穿孔、深孔爆破，大块岩石采用液压破碎锤二次破碎。采用液压挖掘机装载、矿用32t自卸汽车运输。矿石运往粗碎车间破碎，岩土运往排土场排放。1.8.5破碎加工采用三段破碎一闭路方式。原矿从矿山用汽车运至加工厂粗碎车间原矿受矿仓内，给入旋回破碎机内进行破碎，再输送至筛泥车间圆振动筛上进行筛泥。筛下的矿泥送至矿泥堆场进行堆存，筛上的矿石输送至中间料场进行堆存。中间料场的矿石经振动给料机输送至标准型圆锥破碎机进行中碎，再输送至圆振动筛上进行筛分洗矿作业，40mm的筛上产品返回至中型圆锥破碎机进行细碎，细碎产品再输送至圆振动筛上进行筛分洗矿作业，形成闭路。最终获得2040mm、1020mm、510mm等筛分产品。510mm物料再经冲击式制砂机，制得人工砂，另05mm的细矿粉经螺旋分级机除去水和泥后得05mm产品。两种产品合并成05mm人工砂产品。2040mm、1020mm、05mm三种产品分别经带式输送机送至产品仓中进行堆存待售。1.8.6总图运输矿区由采矿场、排土场、破碎加工厂、工业场地（含加油站）、火工材料库、码头、矿区内部公路等几部分组成。设计布置1、2号两个排土场，排土标高分别位于矿区西北侧285m水平和东南侧160m水平，库容量满足排放要求。破碎加工厂由粗碎车间、中细碎车间、中间料场、筛泥车间、筛洗车间、制砂车间、皮带廊、泥堆场、成品库、临时堆场、沉淀池等组成。按加工工艺流程充分利用地形和已有形成的平台布置，减少填挖方工程。利用下部水塘作为沉淀池。充分利用地形，成品库采用长方形库形式，减少工程投资。新建浮动码头、胶带输送机装船。矿山柴油消耗量较大，建加油站一座，配一台加油车。动力中心位于破碎加工生产线负荷中心。由于图幅不够，炸药库仅估算工程量，具体位置由当地有关部门确定。1.8.7电气工程由老渡口变电站引来一回专线独立电源；电源电压10KV。装机台数55台。电能计量为高供高计，设置在动力中心10KV开关室专用计量柜内。装机容量4750.37KW，有功功率2809.18KW。年耗电量1237.975万度，单位产品耗电量3.557度/t。主变压器容量1600KVA，预留增设变压器的位置。粗碎、水泵房、行政区分别设变电所。变压器总容量为3110KVA。对石灰石破碎机（旋回式、圆锥式）、袋式收尘器、转运皮带、输送皮带、水处理水泵。振动给料机、振动筛、螺旋分级机等进行启停的控制，对破碎机轴承温度、皮带跑偏、撕裂等模拟量信号等进行采集监控，重要的信号设置启动、运行联锁,保证设备的正常运行。1.8.8给排水生活用水来自当地自来水管网，生产及消防用水取自长江。生活采用独立供水系统，生产、消防供水系统采用合用供水系统。日用水量3710m3，小时用水量345m3。生产用水主要为冲洗碎石水量，设计采用沉淀回用供水系统，其中补充水取自长江。本项目生产过程中产生的废水不含有毒物质，仅有固体颗粒，设计采用沉淀池处理洗矿废水其上清液达到生产回用水水质标准后循环使用。沉淀池浓缩固体颗粒（约为180t/day）定期清除运至永久性排土场。工业污水零排放。生活污水及食堂含油废水经隔油池处理后排放。1.8.9通风除尘在粗碎车间、筛泥车间、中细碎车间、筛洗车间部分振动筛、皮带机下料处加设吸尘罩，通过除尘风管，经布袋除尘器处理，车间内部粉尘浓度及排放浓度控制在允许范围内。1.9.项目投资本项目总投资为14639.1万元，其中：建筑工程费用3683.56万元，设备购置费用5704.01万元，安装工程费用1004.08万元；工程建设其它费2711.06万元；预备费458.59万元；建设期利息492.8万元，铺底流动资金639万元。1.10建设工期项目建设工期为1年，自2013年11月至2014年11月。1.11经济效益项目建成后，可达到年销售收入11940万元，年均利润总额4071.82万元，项目财务内部收益率30%，贷款偿还期3年，经济效益较好。1.12.综合结论本矿位于老采矿区，储量大、资源可靠；矿区靠近长江，水运条件便利，距武汉市、黄石市较近，具有水运地域优势。矿山为露天开采，采用公路开拓，表土集中堆放，边坡和排土场逐年绿化，矿区开采对本地区生态平衡和水土保持影响不大，不会造成地质灾害。该项目扩建后促进了本地区工业的发展，解决了社会部分就业的问题，社会效益较好。因此，本项目具有良好的经济效益和社会效益，有利于矿产资源的保护和利用，项目建设是必要的，也是可行的。1.13.建议与说明临时炸药库位置尚未确定，业主应尽快与当地有关部门确定炸药库库址。盖层主要为三迭系下统大冶组第一段 (T1d1) 为钙质页岩、泥岩、粉砂质泥岩等；夹层主要为二迭系上统龙潭组炭山湾段（P2l1）炭质页岩、泥岩、粉砂岩及煤层，公司应重视盖层和夹层的综合利用。薄片层灰岩可考虑加工成人工砂或水泥灰岩综合利用。第二章 矿产品需求和预测2.1.矿产品需求现状粒径大于4.75 mm的骨料称为粗骨料，俗称石仔。常用的有碎石及卵石两种。碎石是天然岩石或岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75 mm的岩石颗粒。碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒（平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值）。建筑用卵石、碎石应满足国家标准GB/T 146852001建筑用卵石、碎石的技术要求。碎石普遍运用于混凝土作为骨料和道路工程。一般混凝土中水泥和骨料配比为1：3.5，从水泥消耗量分析，每年全国建筑骨料消耗量约40-50亿t。建筑骨料为廉价材料，一般公路运输销售半径为50km，水路运输销售半径可达300km。矿区长江沿岸150km范围主要城市2007年混凝土骨料需求量为：武汉3500万t、黄岗鄂州550万t、黄石350万t、*200万t，考虑道路工程等需求量，周边城市骨料需求量约5000万t。矿区周边集中了武汉等多家大中型城市，建筑骨料基本来自长江沿岸的几百家个体采石场，一般矿山规模较小，开采破碎工艺落后，环境破坏严重，安全生产条件较差。由于矿山生产的骨料产量低、质量差，不能满足国家大型、重点项目的需求，建设大型现代化的建筑骨料矿山取代小型落后矿山是必然发展趋势。2.2.矿产品需求预测近几年国民经济快速发展，尤其是长江中下游地区经济增长速度处于全国首位，城市规模的快速扩张、城市基础设施的建设对各种原材料的需求不断增长，特别是高速公路等国家重点项目的建设，需要供应批量大、质量高的建筑骨料，目前长江中下游地区小型建筑骨料矿山已不能满足市场需求。例如湖州小型建筑骨料市场价只有 45元/t，在同一地区的新开元石矿采用先进的开采、加工技术，年生产建筑骨料400万t，产品质量稳定，主要销往京沪高铁等国家重点工程，产品供不应求销售价格达到70元/t，充分体现了规模优势。*公司采取高起点、高标准的发展思路，将在3-5年内，骨料产能达1亿t/年，在湖北省1+8城市圈为基础在9个城市建设大型骨料矿山。目前该地区都是小型采石场，尚无大型建筑骨料矿山基地，本项目是*公司规划中的第一个项目，项目的建成将为本区域大型重点建设项目提供批量大、质量稳定的建筑骨料，将逐步取代落后的小型采石场。此外*水泥具有较高的知名度，遍及各地的销售网络，为将来骨料产品销售提供了有力市场支持。利用长江水运成本低的优势，上游可达宜昌，下游可达南京、上海，销售市场覆盖整个长江中下游地区。本项目市场前景良好。2.3.价格预测目前本地区小型矿山建筑骨料装船价一般在35元，主要作为一般民用建筑使用。本项目矿产品主要销售对象为国家、省市大型重点项目，骨料质量稳定，销售价格确定为35元/t(矿山码头交货价)是可以达到的。第三章 地质资源概况本次所依据的地质资料是2008年6月湖北非金属矿公司提交的湖北省*市田镇破头山鸡公山熔剂灰岩矿区2006年度资源储量地质报告。3.1.矿区（床）地质3.1.1地层出露地层由老至新分别为：二叠系下统栖霞组（P1q）、茅口组（P1m）和上统龙潭组（P2L）、三叠系下统大冶组（T1d）、三叠系中统（T21-2）白云岩、第四系残坡积层（QP esl）和第四系全新统冲积层（Qhal）（表2）。 表2 矿区出露地层表时代岩性特征出露位置结构构造界系统组段亚段代号结构构造新生代第四系全新统冲积层Qhal粘土、粉土、砂土、粉质粘土、淤泥测区南西部残坡积层Q4esl粘土、含砾粘土、粉土、含砾粉土测区北部、中偏南部坡脚中生新三叠系中统T21-2刀砍状白云岩、中薄层状灰质白云岩测区中北部F1、F2之间细（泥）晶隐晶状层状板状下统大冶组云质灰岩段T1d3中厚层状灰岩，含白云质灰岩下腰垸后背及东南部细（微）晶隐晶状层状、块状灰岩段第二亚段T1d2-2中薄层灰岩夹厚层灰岩，并夹钙质灰岩破头山南部测区北东角细晶生物碎屑层状、板状第一亚段T1d2-1薄层状、板状、片状、灰岩夹泥（钙）质页岩破头山北部F1以南，测区北东细（泥）晶生物碎屑层状、板状泥质灰岩段T1d1泥质页岩、粘土岩、中薄层灰岩或三者互层F6以南，倒挂金钟山顶及两侧泥晶、粉细晶层状、板状上统龙潭组P2l砂岩、页岩、粘土岩、砂质页岩夹煤线、煤层F2西部，F7北部，倒挂金钟西南部砂屑、颗粒、泥晶层状、透镜状古生界二叠系下统茅口组第三岩段P1m3厚层、厚层状细晶灰岩、生物碎屑灰岩破头山鸡公山带细晶生物碎屑块状、层状第二岩段P1m2中厚层含燧石结核或夹燧石条带夹岩64.5高地附近、F3与F4之间细（微）晶生物碎屑块状、条带状第一岩段P1m1薄层硅质岩、砂页岩粘土岩互层产出F3北西部， F4、F5之间泥晶、粘土状层状、条带、栖霞组P1q中层含碳质灰岩、生物碎屑灰岩、中厚层燧石结核灰岩F5与F6之间、F3、F7之间细（隐）晶生物碎屑层状、块状、3.1.2构造工作区断层较为发育，按铲状特征划分有北西向断层（F1、F2、F7、F8）及北东向断层（F3、F4、F5、F6）两类；按性质划分，有正断层（F1），性质不明断层（F2），走向平移断层（F3、F4、F5、F6、F9）及逆断层（F7、F8）四类，这些断层将矿区地层位移破坏，使地层之间形成断层接触（见附图1）矿区位于太息寺倒转背斜北翼，含矿层位为三迭系下统大冶组中部第二段（T1d2）。3.2.矿体（层）特征3.2.1矿体（层）特征（一）破头山：可圈定出、二个矿体（层）。其中：号矿体：产于古生界二叠系茅口组（P1m3）上部，由厚层、巨厚层细晶灰岩、生物碎屑灰岩组成，呈层状、板状、似层状分布，总体长950m,南东端延伸测区外，北西端被第四系覆盖。地表出露宽度变化为40-160m。顶板被F7控制，底板受F8控制且受F7、F8断层破坏，其产状：40-8055-70。矿体厚度在47米130米。其品位变化极小，CaO最高为54.61%(JH54),最低52.78%(JH13)，一般53.48-54.12%, 平均53.85%；MgO最高为1.87%(JH6),最低0.94%(JH48)，一般1.03-1.42%；SiO2最高为1.27%(JH55),最低1.04%(JH5 、JH20)，平均1.19%；Al2O3一般在0.12-0.34%之间，Fe2O3在0.58-0.78%之间。SO3一般在0.00010-0.00021%之间，P2O5一般在0.58-0.78%之间，烧失量最高42.50%，最低40.75%，平均41.89%。号矿体属厚度变化中等、品位变化均匀型矿体。号矿体：赋存于中生界三叠系大冶组灰岩段第二亚段（T1d2-2）之中，由中层状细晶灰岩中厚层细晶灰岩夹少量钙质页岩组成，层状、似层状、板状分布，总长820m，南东端延伸测区外，北西端止于F3断层。顶板与号矿体平行整合接触，底板受F7控制，地表出露宽度变化为80-150m。局部受F7破坏，其产状为40-7553-72局部产生间褶皱。矿体厚度在101米158米。其品位变化为：CaO最高为54.12%(JH36),最低53.27%(JH141)，平均53.82%；MgO最高为1.43%(JH38),最低1.03%(JH436)，平均1.26%；SiO2平均1.22%；Al2O3平均0.20%，Fe2O3平均0.74%。SO3平均0.00011%，P2O5平均0.00030%，烧失量平均42.12%。号矿体属厚度、品位变化均匀型矿体。（2） 狮子山：本次只圈定出矿体（层）。号矿体：产于古生界二叠系茅口组（P1m3）上部，由厚层、巨厚层细晶灰岩、生物碎屑灰岩组成，呈层状、板状、似层状分布，其产状：40-8055-70。矿体沿走向长大于450m,南东端延伸工作区外。地表出露宽度变化为50-120m，矿体厚度变化在3589米。3 表8 各工程控制矿体厚度一览表勘查线工程类型矿层P1m3厚度（米）备 注5TC542346TC688597TC73515控制平均厚度5536地表厚度变化系数（%）42 77矿体品位变化为：CaO最高为55.78%(H503),最低52.96%(H708)，平均54.96%；MgO最高为0.56%(H701),最低0.16%(H609)，平均0.21%；SiO2平均0.50%，Fe2O3平均0.14%，SO3平均0.025%，P2O5平均0.013%。矿体属厚度、品位变化较均匀型矿体。3.2.2矿石质量、号矿体质量特征如下：1、矿石矿物组份：主要由方解石、白云石组成，少量燧石、铁质、泥质和炭质。2、矿石化学组份：根据化学分析资料，矿石中主要化学组份为CaO含量55.78-52.87%，MgO含量0.16-1.84%，SiO2含量1.04-1.34%，可作为冶金熔剂用灰岩二级品。3、矿石结构构造：主要为生物碎屑结构、细晶结构、层状构造、角砾状构造。综合矿石质量和矿区地质分析：、号矿体均可作熔剂灰岩用。3.3.开采技术条件3.3.1水文地质 1.概况矿区及附近属低山丘陵地貌，山脉总体走向北西-南东向，北邻长江，地势南高北低。矿区属亚热带气候，四季分明 ，雨量充沛，历年平均降水量1382.6mm，一小时最大降水量52.2mm，降水量主要集中在4-8月，历年平均降雪11天，最大积雪厚度28cm，降雪主要集中在1月。矿区附近以长江为最大地表水体，年平均流量2.64万m3/秒，最小流量0.76万m3/s。最高水位标高26.39m，最低水位标高8.63m，一般水位标高21.0m。矿区附近出露地层主要为沉积岩，二迭系和三迭系碳酸盐岩分布广泛。本矿最低开采标高150m，为山坡露天开采，采取自流方式排水。2.矿区含、隔水层三迭系-二迭系地层溶蚀裂隙发育，为一套溶蚀裂隙含水层；岩溶以溶沟、溶槽为主，节理裂隙相对发育；少量地表溶蚀裂隙向深部延深，形成了良好导水通道，加速了地下水的活动。矿区断裂构造发育，共有七条；F1-F4断层以压扭性为主，断面基本平直，断层带胶结紧密，其富水性和透水性均弱；F5、F6断层以张性为主，断层面常裂开呈30-50cm的沟槽，其富水性弱、透水性较强。矿区三迭系下统大冶组第一段（T1d1）、二迭系上统龙潭组炭山湾段（P2l1）地层，其岩性主要为泥灰岩、炭质页岩、钙质页岩、泥岩、粉砂质泥岩及煤层，相对矿区其它地层而言为隔水层。3.矿区岩溶矿区岩溶以溶蚀裂隙为主，地表分布比较普遍，主要沿层面和a组节理（产状： 170-16280）发育，宽度一般小于0.5m，深2m以内，延伸1-2.0m，发育规模悬殊，多为“V”字形，有少量被粘土充填。在矿区中部有三处岩溶洼地，受F2、F3断层的控制，呈近东西走向排布，单个岩溶洼地长、宽均在100m以内，岩溶洼地分布于T1d2、P1m层中，岩溶洼地被粘土充填，充填深度3-5m。4.地下水补给、径流和排泄条件矿区内地下水主要由大气降水沿溶蚀裂隙、岩溶洼地渗入补给。大气降水多数以地表径流形式排泄，矿区北部（长江）为地下水排泄场所。区域地下水埋藏较深，地下水的补给来源主要靠大气降水补给。3.3.2工程地质1.岩（矿）石强度根据岩石性质，结构及抗压强度等特征，矿区岩层有四种：松散岩类：为第四系残坡积粘性土。粘性土中含碎石、块石，主要分布于山间宽谷、岩溶洼地中，厚一般1-5m，岩性及厚度变化较大，稳定性极差。软质岩类：为三迭系下统大冶组第一段（T1d1）、二迭系上统龙潭组炭山湾段（P2l1）地层，其岩性主要为炭质页岩、钙质页岩、泥岩、粉砂质泥岩及煤层，此类岩石抗压强度一般小于30Mpa。硬质岩类：为三迭系下统大冶组第二段（T1d2）地层，其岩性主要为泥质条带灰岩，此类岩石抗压强度一般30-60Mpa。坚硬岩类：分布于整个矿区，除三迭系下统大冶组第一段（T1d1）、二迭系上统龙潭组炭山湾段（P2l1）地层以外的各个层位中，其岩性主要灰岩、白云岩、生物碎屑灰岩、泥质灰岩、溶塌角砾岩和燧石结核灰岩等等组成，此类岩石抗压强度一般大于60Mpa。2.岩体结构及结构面 矿区内岩（矿）体为层状结构，矿层以中厚层、薄层灰岩类和白云岩类为主，岩（矿）体内分布的结构面主要是节理裂隙、层面、断层。节理：通过对地表节理观察统计，相对发育的有一组，即162-17080-84，节理面多平直、光滑，延长一般几m至几十m，沿节理面常有位移。层面：层面间距多小于0.01m，层间结合力相对较好。虽然矿区岩矿层的构造较复杂，但在矿区东西两侧开挖地段地层走向与边坡走向基本垂直，仅在2勘探线南部东侧地层走向与边坡走向同相，但地层倾向与边坡坡向相反。断层：矿区有三条主干断层分别是F2、F3、F4断层和三条次级断层分别是F5、F6、F7断层，断层破碎带不甚发育，在矿区东西两侧开挖地段断层走向与边坡走向基本垂直；仅 F6断层在东侧开挖地段与边坡走向交角较小，但断层倾向与边坡坡向相反。3.边坡稳定性分析采矿场设计边坡角52，节理裂隙和水文地质条件是影响边坡稳定性的因素之一。节理裂隙多有粘土充填；局部有岩洞、裂隙及陡坎，矿体西侧坡高达到150m、矿床开采设计时应引起特别重视。当开采到一定规模后，加上降水的影响，特别是近地表容易分离滑动，使边坡变形，岩块脱落呈小片滑落，从而影响安全生产。矿区地形、地貌条件简单，地形有利于自然排水，地层岩性单一，地质构造较复杂，岩溶不发育，岩体结构以薄-厚层状结构为主，岩石强度高，稳定性好，因此，该区工程地质条件属简单类型。3.3.3环境地质1.地震据武汉地震大队编湖北省地震烈度区划图，该区属地震烈度六度区，但不属危险设防区，对普通建筑物和高度不大的边坡影响甚微，一般不需设防，但个别情况下边坡上可能有土石散落或小片滑落。2.矿床开采可能引起的自然地质灾害崩陷：矿区岩溶不甚发育，故矿山开采时不可能出现大的崩陷区，但在少量岩溶较发育地段可能发生局部崩陷。因此在今后矿山开采过程中应加大生产勘探和物探工作，准确把握岩溶的具体位置，对可能出现较大溶洞地段应认真核查，以避免重型开采设备进入崩陷区，造成安全事故。滑坡：本矿床为海相沉积层状矿床，大多数岩（矿）层完整性较好，属坚硬岩石，基本不易产生滑坡。在矿区西部等处由于边坡坡高大于200m，开采作业面形成后，长期暴露和在水的作用下受到程度不同的震动或冲击均有可能导致滑坡事故的发生，因此在矿山开采过程中尤其是雨后应多观察边坡稳定性，发现疑点及时采取防治措施。泥石流：泥石流一般发生在废石场，而本矿床开采不会形成大的废石场，因此不可能产生泥石流。3.矿床开采对区域地质环境的影响本矿床为露天开采矿，矿山开采圈定面积大，而且开采量也很大，因此，矿山开采时的爆破较大，会对区域地质环境有一定影响。4.闭坑后可能造成的自然灾害矿山闭坑后，开采坡面全部为新鲜的岩石面，水土流失量不多，但冲面裸露需要加以护坡，为防止岩石风化而产生崩落，应在平台覆土，种植植被，逐步恢复生态环境，以防止水土流失。5.矿床开采对环境的影响及其防治矿山在剥离、穿孔、爆破、采装、运输及破碎过程中，将产生废石（土）、粉尘、废气及地震波等，对矿山及其附近的生态环境有一定影响。简述如下。粉尘：矿山采用露天开采，在凿岩穿孔、爆破及运输等过程中都会产生粉尘，因此对矿区及附近地区环境有一定影响。因此，矿山开采时应配备洒水车定时洒水等防尘措施。废气：矿山爆破时产生的废气主要有CO2、CO、H2O、NO、O2、N2等，这些废气因爆破面较高而迅速扩散，由于矿山地势高且开阔，爆破废气对矿山附近地区环境影响甚微。废石（土）：矿山开采过程中将产生较多废石（土），废石（土）堆弃过程如不采取一定措施，将给环境造成危害。矿山设计时设固定排土场，集中堆放。另外，建议将废石综合利用，减少对环境的污染。爆破震动：爆破产生的震动对矿区周围一定范围内会造成危害。因此，今后矿山开采时应采取限制用药量等措施，以降低震动及飞石造成的危害。3.4.开采矿石量计算3.4.1资源量估算原则1.建筑骨料具体要求抗压强度大于30MPa，按强度高低分级； 矿石厚度大于100mm；满足上述指标，红色矿石作为次品。2.矿床开采条件最低开采标高： 40m剥采比：0.25:1（m3/m3）可采厚度：8m夹石剔除厚度：2m采场最终边坡角：53采场最终底盘宽度：60m爆破安全距离：300m，3.4.2矿产资源储量计算结果计算开采范围内矿岩量，采用水平分层断面法，分层高度15m，分别计算各开采水平内的矿岩量。T1d1、P2l1为夹层，不能作为建筑骨料；T1d2-2、T1d2-3为薄片层灰岩应考虑综合利用。开采范围内矿岩量计算结果见表3-3。开采范围内矿岩量计算结果表 表3-3资源储量范围层位矿体编号资源储量类型查明矿产资源储量（万吨）累计消耗其中保有其中范围采矿权人增减增减占用*市*矿产资源开发有限公司P1m3122b305550250-862S22440044-4833336300363363T1d2-233377610775-17小计122b305550250-862S22440044-483331139101138346合计14885601432212未占用证外P1m3122b2202901911892S224800482333375007521T1d2-23338110081131小计122b2202901911892S22480048483338860088652合计11542901125289全矿区122b52484044110333320261020243982S229200920总计26428502557501第四章 主要建设方案的确定4.1建设规模及产品方案4.1.1建设规模依据*有限公司的委托以及建筑骨料需求量的要求，本矿确定建设规模为年产石灰岩360万t。4.1.2产品纲领满足建筑骨料质量要求，矿石块度1000mm。4.2开采方式与开采范围4.2.1开采方式矿山最低开采标高150m，开采矿体均在当地侵蚀基准面之上，且第四系覆盖层较小，采取露天开采方式。4.2.2开采范围矿区南部为村民居住区，应留设300m的爆破安全距离；东、西部以勘探区为界；北部有几个小采石场，并在长江可视范围内，应留设一定的距离。本矿拟定开采范围共9个拐点，拐点坐标见表4-1。开采深度标高30150m。拟定矿区范围拐点坐标 表4-1点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标1331541438636998633149383863786923315193386371987331513838637978333149883863737883315473386376344331424838638033933155733863711353314393386382034.3破碎加工生产线厂址选择厂址选择的原则：距采矿场近，运输距离短；交通方便，利于外部运输；场地开阔，地势平坦，不占耕地；与大村落有一定的距离，避免噪声扰民。矿区北坡是多年的采矿区，已形成了较大的开采平台，与外部道路距离近，位于采矿场和长江码头之间，矿产品装船方便，是较好的破碎加工生产线厂址位置。破碎加工区由粗碎车间、筛泥车间、中间料场、中细碎车间、筛洗车间、制砂车间、皮带廊、泥堆场、成品库、临时堆场、沉淀池等组成。粗碎车间布置在尽量靠近采矿场的位置，以减少原矿运输，节约生产成本；其他车间按照工艺生产顺序，并利用地形自上而下布置。工艺布置的同时考虑了水、电等设施的位置，从而降低了能耗，减少了成本。4.4开拓运输方式本矿为山坡露天矿，矿区地形坡度20-30，矿区最高标高307m，最低开采水平150m；粗碎车间布置在矿区东北部206m标高，平均运距约1.2km。根据矿区地形地貌、矿体的赋存情况、现有矿山道路和矿石运输距离综合因素，设计采用公路开拓、汽车运输方案。矿区东北坡现有多个小型采矿场，形成多个开采台阶，130m水平以下原始地形被完全破坏，本工程拟在该区域布置破碎加工生产线。故矿山公路布置在该区域。矿山道路从矿区东部现有公路起始，在矿区东部顺地势布线，该段道路为非运矿道路，由于地形限制，道路坡度可适当加大。非运矿道路路面宽7m，平均坡度10%，在矿区东部120m标高设置回头弯，顺山坡地势向矿区北部延伸，在到达147m标高后成为主运矿道路，然后顺山坡地势一直向上延伸至矿区上部285m基建水平。主运矿道路路面宽12m，平均坡度小于6.0%，在206m标高修建矿山破碎站卸矿平台。由285m至矿区西北角1号排土场修建支线道路，道路宽7m。各开采水平的矿石由挖掘机装入自卸汽车，通过出入沟、主运矿道路，运往矿区东南角的粗破车间破碎；剥离物用挖掘机挖掘、由自卸汽车运往1、2号排土场排放。4.5矿山防、排水本采矿场为山坡露天开采，最低开采标高为40m，采取自流排水方式，采矿场涌水来源主要为大气降水，为了防止雨季外围水体涌入采矿场，在各清扫平台及矿区西北侧山坡设截水沟，将雨季时雨水导出矿界，避免山体雨水汇入采坑。第五章 矿山开采5.1开采境界的圈定5.1.1开采境界圈定原则开采境界圈定在拟定的矿界范围内；最低开采水平为150m；周边村庄不搬迁，爆破安全距离300m； 考虑减少矿石运输距离，允许粗破车间布置在开采境界内，后期搬迁。其他工业设施与采矿场境界距离不小于150m。5.1.2最终边坡角的选择最终边坡角应根据岩石性质、地质构造和水文地质条件，并考虑安全稳定因素及布置运输系统的要求来确定。本矿为石灰岩，稳定性好，边坡最大高度120m，根据采矿设计手册最终帮坡角的选择计算并结合类似矿山资料，本矿最终帮坡角确定为53以内。5.1.3最终边坡要素台阶高度：15m；台阶坡面角：75；安全平台宽度：4m；清扫平台宽度：8m；表土及风化层坡面角：45。5.1.4境界圈定结果根据选择的开采范围、最终边坡要素圈定开采境界，境界圈定范围见开采终了平面图及勘探线剖面图，圈定结果见表5-1。 开采境界圈定结果表 表51序号参 数 名 称单位主要指标备注1境界尺寸地表m1300850底部m115079002最大开采高度m1573最低开采水平m1504采场最高标高m3075最终帮坡角度48-536最终帮坡高度m1507矿石量万t2557其中骨料灰岩6000万吨8夹层万m31165.99表土量万m369.1910平均剥采比m3/ m30.24911采矿场占地面积ha975.2矿山工作制度、生产能力及服务年限5.2.1矿山工作制度考虑到当地矿山工作制度和气候条件，矿山采用连续工作制。年工作天数为： 365-11-14-40=300（天）其中：365全年天数； 11法定节假日天数； 14设备检修天数； 40气候影响停产天数。每天2班，每班8小时。5.2.2矿山生产能力开采年产矿石量360万t。矿岩体重为2.65t/ m3，装运损失2%，采矿场生产能力为： Q=A/(1-K)=367.4 (万t/a) 合138.6万m3 式中：Q采矿场生产能力，万t/a；A矿石年产量，360万t/a；K矿石装运损失率，2。矿区平均剥采比0.249m3/ m3，初期剥采比较大，计算年剥采比取0.30m3/ m3，计算年剥离量为41.6万m3。年采剥总量为180.2万m3。矿石生产能力1080万t/年。计算年采剥总量为540.6万m3。采矿计算年矿岩采剥量表 表5-2名称矿石剥离量矿岩总量千m3千t千m3千m301802.0班2.316.120.693.005.2.3矿山生产能力验证1、按可布置的挖掘机工作面数量验证矿山生产能力：A=NnQ=1600（万t/a），合599（万m3/a）540.6万m3/a式中：A矿石年产量，万t/a；N 一个阶段可布置的挖掘机数，4台；Q 挖掘机生产能力，200万t/an 同时工作的台阶数，2个。验证矿山生产能力为599万m3/a540万m3/a；2、按采矿工程延深速度验证矿山生产能力：A=1637（万t/a）1080万t/a式中：P具有代表性的水平分层量，210m水平为1490.27万t；V年下降速度，14m/a；矿石回采率，98%；h开采台阶高度，15m。通过以上方法对矿山生产能力进行验证，本矿设计能力是可以达到的。5.2.4矿山服务年限根据开采境界内矿石资源量及矿山生产能力计算，首期矿山服务年限为23年。考虑将来开采延深到40m标高，矿山服务年限为37年，满足大型矿山服务年限不小于30年的要求。5.3采矿与剥离5.3.1采矿顺序采矿总体顺序为自上而下按15m高一个台阶逐层开采，开采工作线沿山体地形布置，由外向内推进。5.3.2采掘要素开采台阶高度：15m；台阶工作坡面角：75；最小工作平台宽度：50m；最小工作线长度：120m；同时开采工作面数：2-3个。5.3.3矿石损失与贫化开采境界范围内没有夹层，仅有地表少量第四系表土，设计开采损失率为2%、贫化率为1%。少量矿石贫化对原料质量无影响。5.3.4采矿工艺采矿工艺顺序为：穿孔、爆破、二次破碎、装载。穿孔工作根据矿石机械物理性能及矿山生产能力，穿孔设备选用潜孔钻机，配套移动式空压机。爆破工作采用毫秒延时爆破方法，起爆方式为非电导爆管起爆。采用硝铵炸药或乳化炸药爆破。1)、爆破参数台阶高度：15m； 钻孔角度：75；钻孔深度：16m；钻孔直径：130-150mm；最小抵抗线：4m；孔间距：5.5m；排距： 4m；每m钻孔落矿量：20.6m3；单位炸药消耗量：0.45kg/ m3。2)、最大一段起爆炸药量计算：由爆破地震波安全距离公式：v=K(/R) 得：Q=（v/K）3/.R3式中：Q最大一段起爆炸药量，kg；R建构、筑物距爆破中心距离，m；v建构筑物质点振动速度，毛石房取1.0cm/s；K与地形地质条件有关的系数，取250；与地形地质条件有关的指数，取1.8。经计算；当建构筑距爆破中心200m时，允许最大一段起爆炸药量为800kg。当建构筑距爆破中心300m时，允许最大一段起爆炸药量为2700kg。3)、炮孔布置采用宽孔距小抵抗线方式，改善爆破效果，减少大块率。炮孔为梅花状交错布孔。4)、装药与填塞采用人工装药方式，应严格按照预先计算好的装药量装填。装药结构可采取连续结构或间隔装药，但总装药长度不宜超过眼深的2/3。炮孔装药前，必须对炮眼参数进行检查验收，测量炮眼位置、炮眼深度是否符合设计要求，否则不能装药。若炮孔过深则应用岩粉等堵塞物堵塞到符合设计深度；若炮孔中有水，应采用防水炸药。炮孔充填长度与炮孔直径、最小抵抗线、装药高度、爆破岩石性质和充填物料质量有关。一般堵塞长度一般为2.5-3.0m。装药后，眼口应进行堵塞。采用粘土和岩粉（砂子）作为充填材料，按1：3配比混合而成，其含水量约为20%。要求用炮棍适当加压捣实，并全部连续堵塞。为减少粉尘危害，可用水袋封孔。5)、联线与起爆顺序采用非电导爆管起爆网络，毫秒延时起爆方式。6)、爆破飞石的安全距离爆破飞石安全距离公式：Rf=20n2WKf 式中：Rf碎石飞散对人员的安全距离，m；n爆破作用