钾长石开发方案.doc

第一章 概述 第一节 矿区位置、交通及企业隶属关系十里沟钾长石矿矿区位于枣阳市42度方向直距38公里处，地处湖北省枣阳市境内，属新市镇管辖。地处新市镇北东9公里处，其中7公里为正规公路，2公里为简易公路可直接通达矿区。区内各居民点多有简易公路相连。新市镇沿335省道运距39公里到枣阳市；汉渝铁路线及316国道均途经枣阳市，交通尚属方便（见图1-1）。地理坐标为：东经11325113229,北纬322258322320。经枣阳市国土资源厅确认，拟申请采矿范围由5个拐点组成（见表1-1）枣阳市十里沟钾长石矿拟办矿证范围(80坐标)表1-1序号XY纬度（B）经度（L）13585341.0038409184.9232.2318480113.020547023585380.1338409320.9532.2319790113.021066033585153.7638409621.6332.2312530113.022224043584723.1838409814.6132.2258610113.022977053584713.0338409640.4232.2258230113.0223110面积0.1556平方公里枣阳市十里沟钾长石矿为新建矿区，由枣阳市国土资源局组织开展普查工作，各项手续办理完毕后将公开向社会招标。目前还没有确定开采矿山的企业。第二节 矿区自然地理与经济概况矿区为低山一丘陵地区，矿区东部的黄好海拔高程为503米，矿区西侧最低标高约270米左右，相对高差约230米。区内无大的地表水体，只有十里沟的水流流经矿区北西部，其上游沟长3公里，为二级水系，汇水面积约7平方公里，为间歇性小溪，一般无长年流水。十里沟水流向南西流入邢川水库，经河南省境内的丑河、唐白河，最后在襄阳市注入汉江。本区属于北亚热带并兼有南北季风气候，为常绿阔叶混交林自然带，降水较充沛，光照充足，四季分明。年平均气温15.6，月均气温：最热月（7月）31.9-38、最冷月（1月）2.3-3.1.年平均日照时数1894.2小时，全年无霜期233-255天。年平均降雨量833.9-961.7mm，在时间和季节分配上是夏多冬少，秋雨多于春雨，七至十月降水量占全年降水量的50%以上。多年平均年地表径流深为361.8mm。年均相对湿度达71%以上。风向以北风为主，春、秋。冬季盛行西北一北北风，最大风速11m/s，年平均风速为3.2m/s。矿区范围内多为荒山，植被较发育，多为少量杂草及低矮灌木。矿区距农网改造的电网相距约700米，向矿山输电需架杆牵线，但难度不大。枣阳资源丰富，物产富饶，初步探明的矿产资源30多种，其中金红石储量居亚洲首位；是全国优质棉基地、商品粮基地、优质小麦基地。枣阳经济特色鲜明，汽车及其零部件、食品、化工、轻纺、农副产品加工等产业初具规模。矿区周边经济以农业为主，盛产水稻、小麦，兼种花生、水果等经济作物。工业基础薄弱，主要集中在新市镇的一些加工修理业等。随着经济的发展，采矿业近几年有稳步发展的趋势。区内人口密集，绝大多数居民从事农业生产。劳动力资源充足。第三节 矿区开采现状枣阳市十里沟钾长石矿由枣阳市国土资源局组织办证，只是在普查期间进行了剥土取样，目前正在办理采矿权的相关手续，尚未开采（见照片1）照片1 矿山开采现状第四节 编制依据本次编制的依据主要为：1、湖北省枣阳市十里沟钾长石矿地质普查报告（襄樊市三六零矿山技术服务有限公司，2011年6月）；2、矿产资源开发利用方案编制委托书；3、中华人民共和国矿产资源法；4、中华人民共和国矿山安全法5、矿产资源开发利用方案编写内容要求（国土资发199998号）；6、金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）；7、爆破安全规程（GB6722-2003）；8、设计人员现场考察以及枣阳市国土资源局提供的十里沟钾长石矿矿山开采现状的有关资料。第三节 综合技术经济指标综合技术经济指标见表2-1综合技术经济指标表 2-1序号项目指标备注一设计生产能力50kt/a二设计服务年限5年三开采矿种钾长石矿四开采方式露天开采五矿石平均品位K20 6.76-9.53%六设计开采范围内矿岩量保有资源储量（333）337.2kt 预可采储量252.9kt地表废石剥离量100m3全矿平均剥采比0.66 m3/ m3七采矿指标露天采矿场地表尺寸230m105 m露天采矿场底部尺寸195 m42m露天采矿场最高开采标高+350m露天采矿场最低开采标高+290.0m台阶高度12.0m工作台阶坡面角70终了坡面角58工作平台最小宽度30m八主要采掘设备小松220挖掘机1台潜孔钻1台自卸汽车（5t）1台九劳动定员23人生产工人12人管理和技术人员、服务人员11人十劳动生产率全员劳动生产率2174吨/人.年十一综合成本15元/吨十二矿山投资32万元十三利润48.63万元/年二、劳动定员（一）编制依据1、仅考虑采矿生产过程中所需的生产工人，辅助生产工人和管理人员。2、人员编制按每年250天，每天1班，每班6小时考虑。（二）人员编制生产工人按岗位操作人员进行编制。、矿山定员共23人，其中生产工人12人，辅助工3人，管理人员8人。劳动定员表2-2序号工程名称人员分类工作班制轮休合计班班一矿山车间办公室718矿长行、技2材料、统计员行政2安全员服务31二生产工段102121凿岩、爆破工42撬石工工人23 装载工工人24运输工工人2三辅助生产33合计20 23（三）劳动生产率1、生产工人劳动生产率：16.7吨/工班2、全员劳动生产：2174吨/人.年三、投资估算1 编制依据（1）建筑工程：依据1995年建材工业土建工程概算定额同时参照当地（枣阳市）标准执行。（2）设备价格：按现行市场估算。（3）安装工程：按同类企业的有关资料指标计算。2几点说明（1）本估算仅对项目生产系统进行估算，生活区不在本估算之内。（2）该项目规模小，基建周期短，估算中不考虑涨价预备金。（3）项目投资为企业自筹，因此，估算中不计算建设期利息。土建工程投资估算表2-3名称工程量单位单价投资费用（万元）1、公路150m1001.52、基建量1000m3101.03、其它1.0合计3.5设备投资估算表2-4序号名称型号单位（元）数量（台）金额（万元）1采矿设备及安装2102安全设备2合计12总估算表2-5序号工程名称投资费用（万元）占总投资%一固定资产19.059.381、土建3.52、设备及安装15.5二无形资产5.015.63勘察设计、评价等费5.0三其它费用39.38职工培训1建设单位管理费2四基本预备费26.25小计71.590.63五流动资金39.38合计32100四、产品成本根据目前枣阳市场行情计算，单位矿石综合成本为35.27元/吨，其中生产成本为25元/吨，上缴税费10.27元/吨。年产50Kt石料，总成本176.35万元。五、财务分析财务分析表 表2-6序号项目单位数量单价（元/吨）金额（万元）备注一销售收入Kt5045225二工厂成本25125三利税总额20100四税费10.2751.361增值税（13%）3.0315.162矿产资源税2.0010.003资源补偿费（1%）0.452.254企业所得税4.7923.95五利润9.7348.63由上表可知，该钾长石矿按50kt/a的规模计算，年可实现销售收入225万元，上缴税费51.36元，实现利润48.63万元，并可安排20余人就业，具有较好的经济效益和社会效益。第三章 资源概况第一节 矿区地质本区的地质工作由来已久，从上个世纪五十年代开始先后有河南、河北及冶金部等地质单位进行过区域性地质矿产调查、航磁航放测量、矿点检查、矿产普查、异常查证、科研专题等不同性质的地质工作（图1-2），在不同程度上取得了第一手地质资料及成果，为本次普查工作打下了扎实的基础，其主要工作及成果简述如下：1965-1968年河南省区测队完成的1：20万桐柏幅区域地质测量包括本区，该工作全面总结了测区区域地质矿产资料，对本区的地质构造及矿产作了较系统的研究。1975-1979年湖北省航空物探队先后开展了1：50万重力测量，1：20万1：5万航磁测量，对本区找矿起到了重要的指导作用。1984-1987年湖北省第八地质大队开展了本区在内的1：5万新集南半幅、三合店幅、唐王店幅区域地质矿产调查。共圈定金银多金属、非金属成矿远景区（带）11处，发现了枣阳新市下切沟（石马人）热液型金矿点；枣阳新市朱家湾、油房河热液型金矿点、枣阳新市愧家湾、邢川老寨伟晶岩型天河石矿点，为本区找矿提供了有价值的线索。同时发现了普遍具韧性变形的加里东期枣阳新市花岗岩（1990），为随枣北部花岗岩研究提供了新依据。1989年湖北省区调所开展了包括本区在内的1：20万桐柏幅地球化学调查，圈定了一批有价值的金银异常。20002002年湖北省地质调查院开展了包括本区在内的湖北随州枣阳北部地区银金矿评价工作，进一步查明区内控矿构造特征。在开展上述地质找矿工作中的同时或前后，本区地质科研工作也十分活跃。主要科研工作如下：1981-1984年湖北省、河南省、安徽省三个地矿局合作完成的武当山桐柏山大别山金银及多金属成矿带成矿远景区划将本区划为鸿仪河草店金多金属矿带级成矿单元。1988-1990年湖北省地质实验室研究所开展的湖北省桐柏大别地区花岗岩类成因类型及含金性研究包括本区，总结了七尖峰花岗岩体、新玉皇顶花岗岩体和祝林花岗岩体的岩石学、矿物学、岩石化学、矿物化学、稀土元素和微量元素以及同位素地球化学特征，研究了岩体成因类型，对花岗岩类的含金性以及花岗岩类与金矿化的关系作了较详细详细的论述。1992年宜昌地质矿产研究所开展的桐柏大别地区构造演化及其对矿产控制包括本区。1993年中国地质大学开展的桐柏大别地区剪切带阵列与金矿成矿关系研究本区。1996年湖北省第八地质大队完成的南秦岭东段（随枣大洪山）主要成矿区带及首先靶区研究将本区列为首选靶区。上述工作均从不同领域、不同角度研究了本区成矿地质条件，并指出本区具有良好的找矿前景。二、矿区地质一、地层矿区出露地层简单，主要有中元古界武当岩群变沉积岩组和第四系全新统地层。现从老至新叙述如下。、武当岩群变沉积岩组（Pt2wc）主要分布于矿区北东部，岩性主要由厚层状、巨厚层状变长石砂岩、变长石石英砂岩（纳长石英岩）、变粘土质砂岩等成熟度较高的粗碎屑岩，与具碳质、磷质条带的绢云石英片岩、石英绢云片岩、纳长绢云片岩等变粘土质岩石组成。片理发育。与花岗岩体呈侵入接触。位于花岗岩体之上，分布于矿区北东部，厚度大于80m。、第四系全新统（Qh）：沉积物主要为土黄色、褐色砂质粘土、粉砂、粘土质细砂、含砾砂土夹砂、砂砾石层等，结构松散。厚度变化大。区内主要分布于十里沟两侧的缓坡、沟谷地带，厚3-10米。二、构造矿区构造简单，地层主要表现为单斜构造，总体倾向北东，倾角一般20-50。区内花岗岩体侵位于武当岩群地层之中，呈断层接触。其它断裂构造不发育。三、变质作用矿区地层均遭受不同程度的区域浅变质作用，变质程度属绿片岩相。四、岩浆岩分布于矿区中西部，侵位于武当岩群地层中，是矿区的主要岩石。岩性为斑状二长花岗岩。岩石呈灰黄灰白色，局部呈浅肉红色，矿物成分为钾长石、斜长石、石英、黑云母，常见副矿物有锆石、榍石、白钛石、金红石、磷灰石、磁铁矿等。根据以往工作资料，周楼花岗岩体岩石化学成分为：Sio2(70.45-71.45%)、AI2O3(14.53-15.01%)、Tio2(0.21-0.30%)、Fe2o3(1.22-1.97%)、Feo(0.33-1.46%)、Cao(1.42-1.53%)、Mgo(0.40-0.80%)、P252(0.04-0.07%)、Mn(0.05%)、Na2o(3.97-4.71%)、K2o(4.22-5.51%)、H2O+(0.40-0.50%)。前人利用K-Ar法、U-P法测得成岩年龄分别为140Ma、141.3-190.9 Ma。第二节矿床特征一、矿体特征普查期间，共圈出1个钾长石矿体(1)。矿体产于侏罗系二长花岗岩与中元古界武当岩群变长石石英砂岩接触带内，含矿母岩为正长花岗岩，由4条剖面控制。矿体呈条带状、透镜状，长190m，赋存标高为290-345m。矿体厚度较大，厚1672-2080m；水平宽32-42m。矿体总体产状为倾向北东，倾角26度左右。矿体按边界品位：K2 60、工业品位：K290的指标圈定，矿体与围岩呈渐变过度关系，在岩体一侧没有明显的界线。二、矿石特征(一)、矿石类型矿石工业类型为块状矿石：矿床成因类型为岩浆岩型(二)、矿石组构特征赋矿岩石为侏罗纪正长花岗岩(JY)。灰白肉红色，半自形粒状结构为主，其次为似斑状结构，块状构造。矿物成份主要为长石、石英和少量黑云母等暗色矿物，副矿物为磷灰石、锆石、磁铁矿及褐帘石等。长石成份主要为正长石、条纹长石、微斜长石。岩石粒度差别较大。基质粒度较细，一般为0.5mm左右；岩石中斑晶含量占15-20，晶体粒度较大，一般为8-10mm，最大者可达30mm左右。可见卡尔斯巴双晶。班晶在岩石中分布疏密不均，无一定方向，在与武当片岩接触处粒度较细，班晶较少；远离接触带则粒度增大，班晶较多。(三)、矿石品级钾长石矿目前国家没有制订勘查规范和确定具体的工业指标。据全国矿产储量委员会编制的矿产工业要求参考手册提供的参考资料，结合矿石的化学分析结果，十里沟钾长石矿可以在陶瓷坯、釉中作熔剂，其质量可定为级品。三、矿体围岩及夹石十里沟钾长石矿矿体围岩有两种：其顶板为武当岩群变沉积岩组(Pt2wc)变长石砂岩、变长石石英砂岩；底板岩性为二长花岗岩(Jn Y)，也是钾长石矿体的含矿母岩，与矿体呈渐变过度关系。顶板与矿体接触面参差不齐，但界线清晰，易于剥离。但底板与矿体之间没有明显的界线，其有用元素(K20、Na20)含量不符合要求者，即视为夹石。四、矿床成因及远景评价矿床成因类型为岩浆岩型。矿体的含矿母岩为周楼岩体的二长花岗岩，产于岩体与中元古界武当岩群变沉积岩组(Pt2wc)变长石砂岩、变长石石英砂岩的接触带上，圈定了1个矿体，长190米。从本次野外调查的情况看，矿体两端还可能延长，进一步扩大规模。第三节 矿床开采技术条件一、水文地质1、地形与水系矿区处于秦岭褶皱系南秦岭淮阳褶皱带武当淮阳褶皱亚带应山褶皱束的北西端。区内最高海拔503m，区内最低海拔270m，相对高差约230米。总体地形北东高南西低，地貌成因类型属构造剥蚀低山丘陵区。矿区最大的地表水体为十里沟，位于矿区东部，无常年流水，且为二级水系，上游汇水面积仅7平方公里；其上游地质背景为中元古界武当岩群变沉积岩组Pt2wc)变长石砂岩、变长石石英砂岩和二长花岗岩，不透水，但地表风化强烈，植被发育，且地形坡度一般小于30度，所以，地表一般只有涓涓细流，仅在洪水期才有流量。地下水类型主要是风化裂隙水，靠大气降水补给。区内最低侵蚀基准面标高为270米，开采矿体出露标高为290345米，设计露天开采矿层均高于当地最低侵蚀基准面。本区地貌类型属构造剥蚀低山丘陵区，大气降水补给浅部裂隙水，经短暂迳流以泉的方式向邻近沟谷排泄，然后汇入十里沟，向下游流入丑河。由于本区地形切割较浅，地下水坡度平缓，交替循环速度慢，其动态虽然受大气降水影响明显，但水位变幅高差不大，地表径流在正常情况下对矿区的开采影响不大。矿床开采最低标高均高于最低侵蚀基准面20米以上，矿区地形有利于自然排水。2、矿坑充水因素分析 矿山为露天开采，拟开采矿体高于当地侵蚀基准面。矿坑充水的主要来源为大气降水补给，无生活污水排放，矿坑充水量不大。因此，在矿区上部山坡露天外设截洪沟，在开采最低标高面设排水沟自流排放即可。综上所述，本矿床属于以风化裂隙为主，顶、底板隔水、矿体不含水的水文地质条件简单的裂隙充水矿床类型。 二、工程地质 1、工程地质岩组特征 (1)层状结构类厚层状变长石石英砂岩岩组(l Pt2wc) 此岩组出露于矿区北东部，岩性主要由厚层状、巨厚层状变长石砂岩、变长石石英砂岩(钠长石英岩)、变粘土质砂岩组成，局部夹少量绢云石英片岩、石英绢云片岩、钠长绢云片岩等变粘土质岩石。岩石在地表片理发育，抗风化能力差，风化后较为松散。层厚约80m。 (2)块状结构类二长花岗岩岩组(1lZ2dn)此岩组出露于矿区中部，岩性呈灰黄色灰白色，局部呈浅肉红色，主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英、黑云母。花岗结构，块状构造。该岩组为含矿层，岩体为块状结构，可见、V级结构面，岩石致密，质量属坚硬岩石，结构面不发育，稳定性好。其厚度在矿区未见底。2、结构面特征矿区总体构造为单斜构造。结构面类型包括原生结构面，次生结构面。原生结构面主要指层理，次生结构面指构造作用形成的断层，节理，劈理等。矿区内未见到规模较大的韧脆性断裂构造，因此不存在、级结构面，只存在、V级结构面。 (1)级结构面级结构面包括原生结构面层理及次生结构面节理。层理为成岩过程中形成，单层厚度一般15cm，层面多闭合，但接近地表的岩体，由于风化或卸荷作用，结构面会裂开。矿区节理主要为剪节理，节理面一般平直闭合。部分有几公分厚的次生粘土充填，张节理一般连续性差，裂面不平直，往往被后期泥质充填。矿区节理产状有两组，最为明显的是一组具有共轭性质的节理，产状分别为3552和23567。对岩石强度及岩体稳定性影响不大。级结构面破坏岩体完整性，影响岩体的局部稳定性。 (2)V级结构面V级结构面包括矿区短少的隐微裂隙及劈理，主要降低岩石强度。级、V级结构面结构面多分布于武当岩群的变长石石英砂岩中。二长花岗岩岩石坚硬，结构致密，裂隙和劈理不太发育，可见原生节理。3、风化矿区岩石风化程度的影响因素主要为岩性、构造和地形。矿区变长石石英砂岩风化后多变成浅黄色，岩体风化厚度在0.5-3米之间，其中强风化带厚度一般在3-5米左右，局部加深，最厚可达-10米。三、环境地质l、地震根据国家地震局1990年出版的1：400万中国地震烈度区划图和湖北省建设厅鄂建92283号文“关于确定我省地震基本烈度六度及以上县、市的通知”，本区地震烈度为度。本区历史上末发生规模较大的破坏性地震。2、崩塌矿区地貌类型属构造剥蚀低山丘陵区，山体坡度较缓，岩层相对较单一，风化程度轻微，无大的危险结构面，山体较稳定，无滑坡现象，仅局部斜坡陡峻地段有人工破坏山体时，方有少量崩塌发生，坡脚见滚石。崩塌主要产生于陡峻斜坡地段，各种结构面将岩石切割成容易分离的块体。如这种结构面处于易滑塌的不利位置时，就可能会发生崩塌。未来矿山开采破坏斜坡的自然稳定，加之放炮震动、雨水冲刷等因素都可能会造成崩塌发生，因此矿山开采时应做好崩塌监测工作，矿山开采方式可采用纵向采剥法分级开采，以避免边坡过高过陡，在半坡设置落石平台或挡石墙，做好地面排水工作，及时清理危悬石。3、排碴露天采矿的废碴主要为地表覆盖的残坡积土和顶板石英岩，剥离比较大，如废碴就地堆积在矿坑不进行处理，就易被暴雨冲刷携带至沟谷，造成地面石污染，破坏植被和山体自然景观。废碴不宜堆积在较陡的斜坡地段，否则暴雨时会形成泥石流。建议将废碴堆积在不影响矿山生产的平缓沟部，下游构筑挡碴坝。四、开采技术条件综述1、露采矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，矿床充水主要含水层富水性差，地下水补给条件不好，矿区地形地貌条件简单，地层岩性单一，地质构造简单，岩溶不发育，岩体结构以块状结构和层状结构为主，岩石强度高，稳定性好，不易发生矿山工程地质问题，矿区水文地质、工程地质勘探类型属简单型；矿区附近无污染源，地表水、地下水水质良好，矿岩和废岩不易分解出有害组分，矿区地质环境质量良好。2、矿区工作时间短，水动态长期观测和水污染调查等部分工作未作，其它各项工作量及工作质量基本满足普查阶段要求。3、矿山开采的不良工程地质现象为局部崩塌、落石，但其方量小，易处理，矿山应做好排碴工作。综上所述，本矿属适宜露天开采的山坡矿体，根据矿床水、工、环地质特征，矿床开采技术条件较好。第四节 资源储量及质量评述从现场调查情况来看，该矿矿体出露好，赋存稳定，开采条件较好。湖北省枣阳市十里沟矿区钾长石矿普查地质报告通过估算求得该矿区+280m以上钾长石矿333类资源量为3372kt。根据国土资源部国土资发2002271号关于采矿权评估和确认有关问题的通知，结合本矿开采揭露资源的实际情况，将求得+290m以上的333类资源量按风险系数075折算后，其可利用资源量为2529kt。按回采率取96(视在回收率)，则预可采储量可利用储量回采率=252996=24278kt。湖北省枣阳市十里沟矿区钾长石矿普查地质报告基本查明了矿体分布、品位、围岩及矿区地质构造等基本情况，大致查明了矿体规模、产状及形态，对水文地质、工程地质及环境地质也进行了调查，并提交了333类资源储量。其精度满足本阶段方案编制要求，可作为钾长石矿开发利用方案的编制依据。第四章 主要建设方案的确定第一节 开采方案一、建设规模及产品方案根据矿区资源情况及国家的有关规定，确定矿山生产规模为50kta。该矿目前拟定的最终产品为钾长石矿原矿。 二、设计开采范围拟定的矿区范围由5个拐点圈定，其坐标见第一章第一节表11(P2)。 矿区面积01556km2，开采标高+290m+350m。三、设计开采的储量开采的对象为枣阳市十里沟矿区钾长石矿+290m +350m段的储量。设计范围内查明的333类资源量为3372kt。预可采储量为24278kt。四、矿山服务年限T二QA(1p)=2427850(1-004)=486a5a式中：T矿山计算服务年限，a； Q可采工业储量，kt； 贫化率，40； A矿山生产能力，50kta，矿山服务年限为5年，服务年限较短，矿山应加强地质工作，通过生产探矿，增加矿山资源储量，延长服务年限。五、矿床的开采方式根据矿区地形地质和矿体赋存情况，该矿山矿床采用露天开采。六、开拓运输开拓的主要目的是建立露天采场各工作水平以及各工作水平之间的通路。该矿为小型采场，矿量集中，运距短。设计采用公路开拓，汽车运输方式。矿山离主干公路较近，简易公路已通达矿区。为使矿山公路直接通达各水平阶段工作面，需新修公路150m，以形成完整的开拓系统。 七、排土场设置 该矿生产能力小，剥离物主要为顶板变长石石英砂岩。地表风化强烈，岩性松软。一部分可用于铺设矿山公路和乡村道路，一部分可堆放于采场北西部的排土场(废石场)中，用于山坡荒地改造和矿山闭坑后地质环境的治理。 八、供电方案采场距农网改造电力设备最近处为700米。因矿权办理后需招标方能确定矿山企业，暂不考虑架线通电问题。矿山生产拟用柴油动力设备。第二节 防治水方案矿区为低山一丘陵地区，地表为荒山。矿区东部的黄好海拔高程为503米，矿区西侧最低标高约270米左右，相对高差约230米。矿区南高北低，地形有利于矿山生产和大气降水的排放。 矿区无大的地表水体，只有十里沟的水流流经矿区北西部，其上游沟长3公里，为二级水系，汇水面积约7平方公里，为间歇性小溪，一般无长年流水。十里沟水流向南西流入邢川水库，经河南省境内的丑河、唐白河，最后在襄阳市注入汉江。矿山最低设计开采标高为+290m，在当地最低侵蚀基准面之上。矿区地表水补给主要为大气降水，以自然排泄为主；矿床富水性弱，对开采影响较小。第四系为残坡积层，弱强透水，地下水水位深度及水量严格受大气降雨的控制，因此矿床水文地质条件简单。矿区内实行露天开采，发生重大突水事故的可能性较小。但在暴雨、连阴雨天期间，可使采区迅速汇集部分积水，影响矿山生产和人员安全，因此矿山采矿过程中应注意加强排水系统的建设。虽然矿区水文地质简单，但在多雨和洪水季节，应加强对地表山体、工业场地和采场附近设施的观测。要在采场开采区上部设置导洪沟，以防止丰水季节大气降水汇集到采场而引发山体滑坡和泥石流。平时应对开采区上部的截洪沟加强疏通，防患于未然。第五章 矿床开采第一节 露天开采境界一、剥采比及最低开采标高的确定采用产品成本比较法进行计算依据公式n经式中：n经经济合理剥采比/m3C用坑内法开采的矿石成本，元/ m3A用露天法开采的矿石成本，元/ m3B矿床用露天开采的剥岩成本，元/ m3根据枣阳市矿山开采实际资料统计对比，坑内开采矿石成本为56元m3，露天开采纯采矿成本为435元m3，露天剥岩成本为10元m3，即：n经湖北省枣阳市十里沟矿区钾长石矿普查地质报告确定了该钾长石矿的工业指标，其中剥采比为1.0：1 m3m3，采用成本比较法计算，剥采比约为1.23：1.0 m3m3，明显小于工业指标。依据露天开采终了横剖面图的面积进行计算(见附图2)，因矿体产状与山体坡向一致，地表裸露部分上部无覆盖层，剥采量小。从0线的横剖面图上看(见附图2)，实际剥采比为0.63：1 m3m3。因此，按储量计算的最低标高(+290m)确定最低开采标高是可行的。二、台阶高度的确定设计选用YZ90型潜钻机进行凿岩，挖掘装载设备采用小松220型挖掘机。该挖掘机最大挖掘高度为10m。按照金属非金属矿山安全规程，采掘作业方式要用机械铲装、爆破的台阶高度不大于机械的最大挖掘高度的1.5倍。则爆破的台阶的最大高度的可达15m。为使挖掘机保持高效的工作状态，并保证挖掘机生产安全，确定露天采场工作台阶阶段高度为12m。三、最终边坡角的确定边坡角是圈定露天采场境界的主要参数之一。金属非金属矿山安全规程规定：露天矿山的最终边坡角不应大于60；坚硬稳固的矿岩工作坡面角不大于70，较稳定矿岩工作坡面角不大于55。鉴于本矿区矿体顶底板为坚硬岩组，稳定性好，设计确定工作台阶坡面角取70。本次设计最终边坡角是根据台阶高度、台阶边坡角及开采深度等基本参数通过作图求出的，设计的最终边坡角为57-59，平均58，部分地段实际边坡角为55度(见附图2)，基本符合规程要求。四、露天采场最终边帮构成要素露天采场最终边帮构成要素见表5-1。露天采场最终边帮结构参数表 表5-1序号项目单位参数备注1阶段高度M122最终边坡角度57-593台阶坡面角度704安全平台宽度M45工作平台宽度M30五、露天开采境界圈定结果露天矿场开采境界由开采深度、露天矿场的上部周界和底部周界来确定。露天采场最终边帮构成要素确定后，采用作图法确定露天矿场开采境界如下：境界最上部最高台阶标高+350m，西部斜坡最高可达+360m；采场最低标高+290m；开采高度60m；采矿终了时，采场(坑)深026m(以圈定矿体的推深图解求得)；采场上周(地表境界)：长宽近似为230105m；采场底部：长宽二19542m。 (露天矿场开采最终境界详见附图1)；各台阶高程：由上而下，按每12m高差设一个台阶，最终边帮由4个台阶组成，即+302m、+314m、+326m和+338m台阶。采矿最低底平面标高为+290m。第二节 矿石损失贫化开采的对象为钾长石矿，在开采的过程中，不可避免地有矿石和岩土相互混入的现象，矿石混入岩土中会造成矿石的损失，而岩土混入到矿石中会引起矿石的贫化。因此，根据矿体的赋存条件、所采用的开采方式、台阶高度、类似矿山的实际生产情况等因素，确定的矿石回采率为96，矿石贫化率为4。第三节 回采设计采用露天开采方式，组合台阶自上而下开采，公路开拓运输方式，上山公路平均以10的坡度进入采场顶部，公路最大坡度12、局部极限坡度不超过15，缓坡段坡度不奉于5。2、采场布置、台阶高度及开采顺序全矿只设一个采场，主要开采+290m水平以上矿体，采场台阶高度设计为12米，按自上而下的开采顺序。在上面的1个台阶开采的同时，下面的1个台阶要进行掘沟与扩帮、做好备采工作。3、采场基建和采准(1)基建削顶：基建时期将设计矿体上部的植被及浮土清除，予以削平，此部分削顶工作量约1000m3。 (2)基建采准削顶工作完成后，转入基建采准工作。采场基建采准主要是剥离废石，形成设计的工作台阶(338m高程)。采准工作线长度为110m，南部宽55m，；北部宽90m；平均宽70m左右，采准工程量约46万m3。采准出矿石约2.17万m3 (525kt)。 采场基建结束，形成开拓矿量约213kt，服务年限4.3年。4、回采顺序从设计的最高台阶标高(+338m)处开始回采，台阶组合方式为工作平台+安全平台。5、穿孔爆破 (1)凿岩设备选型：根据矿岩物理性质和设计的台阶高度，选用YZ90潜孔钻机，钻孔直径90mm，最大钻孔深度向下可达15m。(2)穿孔爆破：孔径90mm，选用2#硝铵炸药，塑料导爆管雷管起爆。2排倾斜炮孔布置，孔倾角a=65。工作台阶高度为h=12m，孔深135m(钻孔超深按(0.050.3)W计算)。底盘抵抗线：W=O.024d+O.85 0.024100+0.853.25m；炮孔堵塞长度ho=W=3.25m。6、大块处理矿石块度大于破碎机入口尺寸要求的为超规格大块，大块的二次破碎可采用机械破碎锤破碎。7、边坡处理随着开采深度的增加和时间的推移，边坡的稳定性会受到破坏，预防措施主要是临近边坡部位多打眼并减少每孔装药量。同时采用预裂爆破和光面爆破，使边坡平整。8、装载运输采场采用企业现有的小松220型挖掘机装载作业，由自卸汽车运输至用户。考虑到矿山临时装运，抢修道路疏通交通等配备1台ZL一50型前式装载机。9、爆破警戒线的确定本矿为山坡露天矿，设计采用中深孔爆破。根据爆破安全规程，每次爆破时以爆破中心点为中心向外推200m确定爆破警戒线范围。但在实际操作中，由于爆破中心点随着工作面的移动而移动。为方便管理，本设计以采场周边300m范围作为爆破警戒线范围。爆破时必须发出警报，设置警戒标志，将人员安置在警戒线以外的安全地带。以确保人身、财产安全。第四节 矿山安全矿山生产必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理。”的方针，严格执行矿山安全法、金属非金属矿矿山安全规程、爆破安全规程，制定开采作业规程及矿石加工作业规程，加强职工安全思想教育和技术培训，特殊工种持证上岗，配备专职安全员，加强安全设施、装备的投入，建立健全各项安全生产规章制度和奖惩措施。加强职工劳动保护，严禁违章作业、违章指挥、冒险蛮干的行为，结合矿山实际，重点防止爆破、滚石等伤亡事故的发生。(一)安全爆破1、必须实行专职爆破员制度，爆破员必须由公安部门考核合格并持有爆破员作业证的人员担任。放炮工作必须按规程要求进行操作。 2、爆破必须按审批的爆破说明书或爆破设计书进行，在雷雨天、大雾天、七级以上大风天、黄昏和夜晚，禁止进行露天爆破。3、必须执行定时爆破制度，统一放炮时间，爆破时间必须具体规定并张贴告示，起爆前必须发出明显的音响和视觉信号，应使危险区的人员都能听到和看到，并应使职工和附近居民，预先知道警戒范围，警戒标志和音响信号的意义，以及规定的爆破时间。6、严格遵守民用爆物品安全管理条例，爆破材料执行当班领退制度，每个工作日未用完的爆破材料应及时退还矿雷管库与炸药库。7、矿区周围设置安全警示牌，防止非工作人员误入施工区。8、瞎炮处理：炮响15分钟后，才准爆破工作人员进入爆破作业地点进行检查，经检查和处理确认爆破地点安全后，方准人员进入爆破地点。若发现或怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理，处理盲炮时，无关人员不准在场。危险区边界设置警戒，禁止拉出或掏出起爆药包，应采用打平行眼装药爆破，平行眼距盲孔不得小于10倍炮孔直径。9、矿山开采时应加强爆破警戒，专人负责过往车辆、行人的安全，防止飞石伤人。本设计按矿区范围外推300m确定爆破警戒线范围。放炮时撤出警戒范围内的所有人员，道路入口处专人负责设置警戒。10、企业设置专置安全员管理矿山安全工作。1、采场布置安全警戒线，尤其在爆破时，要做好安全警戒工作，人员撤离到安全警戒线以外。2、严格控制露天边坡角度，随时注意工作面上方坡度及危岩的变化及松动情况，及时清理上方松动危岩，防止片帮事故的发生。3、暴雨过后，必须对工作面上方的边坡和危岩进行检查，以防滑坡事故发生。4、作业前，必须对工作面进行安全检查，清除危岩和其它危险物体，作业中应随时观测检查，当发现工作面有裂隙可能塌落或有浮石悬在上部时，必须迅速、妥善处理，待排出隐患，确认安全后，方可恢复生产。5、任何进入作业现场的人，都必须佩戴安全帽，加强职工自我保护安全意识。6、加强排水系统建设，使采场内无积水。7、注意加强对危岩的观测，注意作业方式，保证边坡稳定。第六章 矿山机电该矿年产矿石50kt，日产矿石200吨(年正常生产时间250天)，单班最大生产能力220吨，最大运输距离约为0.6km(采场至破碎车间)。二、运输设备采场矿石采用1辆东风牌140型自卸式汽车运至破碎车间，载重量5吨。剥离出的废石和浮土的转运采用2辆神牛25型自卸式拖拉机运输至铺路工地，载重量25吨左右。矿石外运由需求方自备车辆进行运输。三、凿岩压风设备采剥凿岩选用YZ90潜孔钻机1台。采场供风采用型号为V-68空机1台，总供风量为6m3分钟，可满足潜孔钻机作业。 四、装载设备采场装矿及剥离设备采用小松220型挖掘机、ZL-50装载机各1台。五、供水设备在矿区范围南东部海拔+350m处设一容积30立方米的高位水池，采用80D129单吸离心式水泵，流量34.6m3h，扬程102.6m，17kw。水源引自附近小溪(在山沟筑坝蓄水)。再由50毫米无缝钢管输入高位水池送到各用水地点，供采场机械设备、生活及采场防尘洒水之用。开采设备见衷6-1。主要设备明细表 表6-1序号设备名称单位数量型号1自卸式汽车辆1东风140型2拖拉机辆2神牛25型3挖掘机台1小松220型4装载机台1ZL50型5移动式空压机台1V6/816潜孔钻机台1Y290型六、供电该矿为小型露天矿山，远离电网，在初始阶段用电设备不能一步到位。采剥设备、破碎机械全部靠柴油机、汽油机生产。机械维修设在矿区西部约2公里处的生活(有电)区。待矿山积累资金、扩大矿山规模、延长服务年限后再考虑通电问题。第七章 总平面布置一、生产辅助设施本矿采用露天开采，矿工主要为附近村民，除值班人员外，矿山职工均回家住宿。生产辅助设施为矿区办公室(值班室)、材料间(简易修理间) 等。二、矿山总平面在采场北西300m的山沟北部设置矿办公室、材料库、值班室、简易机修房。矿山公路、高位水池及避炮硐室等的布置见“总平面布置图”。三、爆破安全距离的确定根据爆破安全规程(GB6722-2003)，中深孔爆破时个别飞散物对人员的安全距离为200m。由于本矿为山坡露天矿，其安全距离需乘以1.5的系数。因此，本设计以采场周边300m范围作为爆破警戒线范围。四、炸药库规划采石场不设炸药库，设在矿区的北部，雷管库与炸药库分设，在库区附近设值班室，在库区上部安装避雷针避雷，并申报当地公安机关批准后修建，民爆物品由当地民爆公司负责配送。第八章 环境保护第一节 概况枣阳市十里沟矿区钾长石矿是一岩浆岩型矿床，基岩出露情况良好、矿体较厚、岩性稳定，且位于侵蚀面以上。矿山地质环境条件简单，矿山建设规模属小型，开采方式对地质环境的破坏程度也较小，但采矿生产过程中对周边生态环境有一定的破坏。第二节 设计采用环境保护标准1、环境质量标准(1)环境空气质量标准(GB3095-1996)之二类标准；(2)地表水环境质量标准(GBZBl-1999)之三类标准；(3)城市区域环境噪声标准(GB3096，1993)之二类标准；(4)工业企业厂界噪声标准(GBl23481990)之二类标准；(5)农田灌溉水质标准(GB5084-1992)。2、污染物排放标准(1)大气污染物综合排放标准(GBl6297-1996)之二级标准；(2)污水综合排放标准(GB89781996)之一级标准。第三节 主要污染源、污染物及控制方案1、大气环境污染及控制大气污染主要来源于生产和运输扬尘。地面工业场地等易产生扬尘处设洒水系统，以降低扬尘对环境的影响。2、水环境污染及处理水污染分为生活污水和采场渗滤水两大类，生活污水排放量约为10m3d，采场渗滤水主要取决于大气降水。拟采用的处理措施为：对生活污水采用“埋地式无动力生活污水处理装置”，对采场废水采用沉淀处理，即在采场排水出口处建一座沉淀池，容积为30m3，采场内积水经砂滤后进入沉淀池沉淀后外排。生活区修建一座30 m3的储水池，生活污水经“埋地式无动力生活污水处理装置”处理后直接进入贮水池中，贮水池中的水用于林木及农田灌溉，不外排。工艺流程如下：采区积水沉淀池农田、林木灌溉生活污水贮水池砂滤处理3、噪声环境工业场地噪声源主要有三类，一是作业机械等有声设备噪声，二是运矿石车辆，三是采场放炮。作业机械噪声较小，一般在55db(A)以内；运输车辆较少，车辆噪声有影响也极为有限。由于矿区内村庄居民较少，且周围植被丰富，设备噪声值较小，噪声主要对操作工人有一定的影响，对周围环境影响极微。防治措施：在设计选型上优先选用低噪声设备，在安装产噪声设备时对其基础作隔振、减振处理，条件允许情况下，对设备作消声处理。以保证噪声控制符合工业企业噪声设计