上硐铝土矿开发方案()(常用版)

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修文县谷堡乡上硐铝土矿(延续变更)

开发利用方案

建设规模：10万t/a

提交单位：修文县谷堡乡上硐铝土矿山

2021年1月

修文县谷堡乡上硐铝土矿(延续变更)开发利用方案

设计规模：10万t/a

编制：陈余美

审核：杨凯

项目负责：杨凯

提交单位：修文县谷堡乡上硐铝土矿

编制单位：贵州永风矿山科技服务

2021年1月

目录

一、概述...........................................................................................................................................................1

（一）矿区位置、隶属关系及企业性质...............................................................................................................1

(二)矿山现状及存在的问题.....................................................................................................................................2

（三）开发利用方案的编制依据...........................................................................................................................3

二、产品需求现状和预测.......................................................................................................................................5

（一）矿产品在国内外需求情况和市场供应情况................................................................................................5

(二)产品价格分析.....................................................................................................................................................6

三、矿产资源概况...................................................................................................................................................8

（一）矿区总体概况...............................................................................................................................................8

（二）矿区地质.......................................................................................................................................................8

（三）矿床地质.....................................................................................................................................................10

（四）矿床开采技术条件.....................................................................................................................................13

（五）外部协作条件.............................................................................................................................................23

（六）设计利用的矿产资源储量.........................................................................................................................23

（七）对地质工作程度及地质勘查报告的评价.................................................................................................24

四、主要建设方案的确定.....................................................................................................................................26

（一）采选方案.....................................................................................................................................................26

（二)产品方案......................................................................................................................................................34

（三）矿山矿产资源“三率”.............................................................................................................................34

（四）防治水方案.................................................................................................................................................36

五、矿床开采.........................................................................................................................................................39

（一)矿床开采......................................................................................................................................................39

（二）矿山主要设备.............................................................................................................................................46

六、选矿及尾矿设施.............................................................................................................................................51

（一）选矿方案.....................................................................................................................................................51

（二）尾矿设施.....................................................................................................................................................51

七、环境保护.........................................................................................................................................................53

（一）矿山地质环境保护.....................................................................................................................................53

（二）矿山环境影响报告书、水土保持和土地复垦方案..................................................................................53

（三）防尘措施.....................................................................................................................................................54

（四）工业场地绿化.............................................................................................................................................54

（五）废石处理与综合利用.................................................................................................................................55

（六）矿山闭坑时对开采造成的地质灾害的处理措施......................................................................................55

（七）污废水处理.................................................................................................................................................55

（八）除尘及消音措施.........................................................................................................................................57

(九)、地质灾害及危险性评估报告的结论...........................................................................................................57

（十）、《环境影响报告书》的结论.....................................................................................................................57

八、矿山安全.........................................................................................................................................................58

（一）矿山安全管理.............................................................................................................................................58

（二）防尘措施及职业危害的防治.....................................................................................................................59

（三）防治水措施.................................................................................................................................................60

（四）露天矿边坡稳定及防止坍塌的措施.........................................................................................................61

（五）防、灭火.....................................................................................................................................................61

（六）爆破作业.....................................................................................................................................................61

（七）爆破器材加工、存储安全措施.................................................................................................................62

（八）提升、运输和机械设备防护装置及安全运行保障措施..........................................................................63

（九）防治运输事故的主要措施.........................................................................................................................65

（十）供电、供排水系统及电器设备安全运行保障措施，防雷电措施..........................................................65

九、六大系统.........................................................................................................................................................71

一、安全避险监测监控系统.................................................................................................................................71

二、井下人员定位系统.........................................................................................................................................71

三、紧急避险系统.................................................................................................................................................71

四、压风自救系统.................................................................................................................................................72

五、供水施救系统.................................................................................................................................................72

六、通信联络系统.................................................................................................................................................72

十、开发方案简要结论.........................................................................................................................................73

（一）设计利用矿石储量.....................................................................................................................................73

（二）矿山设计生产规模服务年限.....................................................................................................................73

（三）产品方案.....................................................................................................................................................73

（四）厂址及开拓运输方案.................................................................................................................................73

（五）采、选工艺方案.........................................................................................................................................73

（六）综合回收、综合利用方案.........................................................................................................................74

（七）对工程项目扼要综合评价.........................................................................................................................74

(八)存在的主要问题及建议.................................................................................................................................74附表：综合技术经济指标表

附图：

1、地形地质及总平面图(1:2000)；

2、露天开采最终境界平面图(1:2000)；

3、露天开采最终境界剖面图(1:2000)

4、地下开采开拓系统平面图(1:2000)

5、地下开采开拓系统剖面图(1:2000)

6、露天开采采矿方法标准图(1:1000)

7、地下开采采矿方法标准图(1:1000）

附件：

1、设计委托书。

2、贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字[2021］189号）《关于<贵州省修文县谷堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告>矿产资源储量评审备案证明》。

3、贵州省国土资源规划院文件(黔国土规划院储审字［2021］4号)《<贵州省修文县谷堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告>评审意见书》。

4、贵州省国土资源厅文件（黔国土资矿管函[2021］366号）《关于同意修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿权调整矿区范围(预设)的通知》。

5、贵州省国土资源厅文件（黔国土资矿管函[2021］786号）《对修文县谷堡乡上硐铝土矿延期提交采矿权延续申请资料有关事宜的复函》。

6、贵州省国土资源厅2007年3月颁发的修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿证副本复印件。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第1页

一、概述

（一）矿区位置、隶属关系及企业性质

修文县谷堡乡上硐铝铁矿山位于贵州省修文县县城以西的谷堡乡周家寨，距县城平距约10km，距谷堡乡政府平距约2km，属谷堡乡管辖。矿区地处东经106°30′16″—106°30′38″，北纬26°49′55″—26°50′15″之间。矿区有简易公路与修文至乌栗公路相接，交通条件较好（见交通位置图）。

隶属关系：修文县谷堡乡上硐铝土矿隶属修文县安全生产监督管理局。

企业性质：修文县谷堡乡上硐铝铁矿山为私营独资企业。

根据贵州省国土资源厅文件黔国土资矿管函[2021]366号《关于同意修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿权调整矿区范围(预设)的通知》修文县上硐铝土矿矿区由4个拐点圈定，见矿区范围拐点坐标一览表表1

矿区范围拐点坐标一览表（54坐标）表1

矿区范围拐点坐标一览表（80坐标）表2

根据上硐铝土矿矿体赋存情况，采用露天和地下开采，露天开采采用公路

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第2页

直进开拓，地下开采采用斜井开拓，设计开采规模为10万t/a。

本方案设计的基本原则：规范开采工艺，强化安全措施，提高生产效率，注重环境保护等。

(二)矿山现状及存在的问题

修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿证由贵州省国土资源厅2007年6月颁发，有效期限为2007年6月至2021年6月。采矿规模为0.5万吨/年，由于采矿证2021年6月到期，根据贵州省国土资源厅黔国土资矿管函［2021］786号文《对修文县谷堡上硐铝土矿延期提交采矿权延续申请资料有关事宜的复函》要求允许采矿权延续。由于矿区面积较小，只有0.13km2,采矿规模较小，只有0.50万吨/年，根据贵州省国土资源厅文件（黔国土资矿管函[2021］366号）《关于同意修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿权调整矿区范围(预设)的通知》矿区面积进行了扩大，新矿界面积为0.2253km2,原开采方式为地下开采，根据矿体赋存情况，采用地下开采和露天开采两种方式。根据贵州省铝工业政策，贵州省铝土矿山的最小规模不得小于10万吨/年，所以本矿山规模为10万吨/年。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第3页

（三）开发利用方案的编制依据

1.贵州省地质调查院2021年8月编制的《贵州省修文县谷堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告》；

2.贵州省国土资源厅文件黔国土资矿管函［2021］366号文《关于同意修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿权调整矿区范围(预设)的通知》；

3.修文县谷堡乡上硐铝土矿采矿许可证；

4.贵州省国土资源厅文件（黔国土资矿管函[2021］786号）《对修文县谷堡乡上硐铝土矿延期提交采矿权延续申请资料有关事宜的复函》。

5.贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字[2021］189号）《关于<贵州省

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第4页

修文县谷堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告>矿产资源储量评审备案证明》。

6.贵州省国土资源规划院文件(黔国土规划院储审字［2021］4号)《<贵州省修文县谷堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告>评审意见书》。

7.国土资源部（国土资发[1999]98号），“矿产资源开发利用方案编写内容要求”。

8.《中华人民共和国矿山安全法》（1993年5月1日起施行）。

9.《中华人民共和国矿山安全法实施条例》（1995年10月11日国务院批准，1996年10月30日劳动部令第4号发布）。

10.《金属非金属矿山安全规程》(GBl6423－2006)。

11.《有色金属采矿设计规范》YSJ021—92(试行)。

12.《有色金属矿山井巷工程设计规范》YSJ021—92(试行)。

13.《爆破安全规程》(GB6722—2003)。

14.《金属非金属矿山安全质量标准化企业考评办法及标准》》（安监总管一字[2005]27号）。

15.贵州省国土资源厅（黔国土资矿管函[2021]4号）《关于规范矿产资源开发利用方案审查有关问题的通知》。

16.本公司工程技术人员在矿区范围进行的实地勘察及所收集的地面工业场地地形地质及居民分布资料。

17.开发利用方案设计委托书。

18.国家发展改革委出台的《铝行业准入条件》。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第5页

二、产品需求现状和预测

（一）矿产品在国内外需求情况和市场供应情况

1、铝土矿矿产品现状及加工利用趋势

铝土矿是国民经济建设中极为重要的矿产资源，主要用于生产氧化铝，提炼金属铝、耐火材料、研磨材料、陶瓷和化工制品，在电子工业和日常生活用品等许多方面有着广泛的用途。铝土矿是我省国民经济的支柱产业，贵州的铝锭不仅在国内，而且在世界上也享有盛誉，以贵州铝厂、四达公司等企业生产的铝锭在国内占有很大的市场份额。目前，由于国际、国内市场对铝锭需求量的日益增长，发展铝工业及铝土矿原矿开采前景较好。

金属铝广泛用于航空、航天、建筑等各行各业，铝制品作为日常生活用具，早已进入千家万户，成为人类生活不可缺少的部分。随着科学技术的发展、人民生活水平的不断提高，国内外市场对铝及铝产品的需求量越来越大。统计资料表明：未来十几年之内，金属铝的销售行情甚好，供需紧张的矛盾还比较突出。

2、铁矿产品现状及加工利用趋势

本矿山的直接底板有少许似层状铁矿，地质工作表明底板铁矿体具有一定开采价值。根据铁矿体的赋存特点，为充分、合理开采有用矿产资源，本方案推荐在开采铝土矿的同时，对其底板的铁矿进行回收。

铁矿属于黑色金属矿产，是钢铁工业的基本原料，广泛用于国民经济的各部门和人民日常生活的各个方面。铁矿石可冶炼成生铁、熟铁、铁合金、碳素钢、合金铁、特种钢等。

贵州是铁矿资源贫乏的省份，所需矿石大部份从省外调运。谷堡乡上硐铝土矿山地处黔中腹地、交通运输方便，矿山建成后，市场销路好，经济效益较明显。

3、镓产品现状及加工利用趋势

本矿山的铝土矿中伴生有镓金属，随着铝土矿的开采，镓金属以伴随被采

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第6页

出。为充分、合理开采有用矿产资源，本方案推荐在开采铝土矿的同时采出的镓金属由贵州铝厂进行提炼回收。

镓金属是比较稀有的金属，镓用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。镓单质不具备半导体特性，却是各类化合物半导体最重要的原料。熔点只有29℃，可以降低合金的熔点，制造易熔合金，用于消防自动喷水灭火器。也用来作有机合成的催化剂，我国是镓的生产大国，但产量不稳定。2000年原生镓产量为7.6吨，2005年为17.78吨，2007年33.22吨，2021年有可能达到40吨。根据需求推算，2021年全球产量总计为85吨。其中，中国金属镓（4N）的产量约占全球产量的一半。

近年来我国电子信息产业的快速发展，国据中国电子材料网对GaAS的市场调研预测，由于GaAs晶体生长技术和器件制作技术已趋于成熟，预计在未来10年内，以GaAs为主的化合物半导体材料和器件的需求量将以年均10%～15%的速度增长。自2000年全球镓消费量达到200吨的顶峰之后，受市场价格波动等原因的影响，全球镓消费量出现大幅度下滑，2006年已降到100吨左右。2021年下半年金融危机对实体经济的冲击加剧了这种下滑趋势，去年全年镓消费量进一步下降到85吨左右。我国镓消费量约占世界的16.5%。

综上所述，矿山市场前景较好。

(二)产品价格分析

目前省内市场铝土矿原矿石价格为150—250元/t左右。

由于矿产资源的日趋匮乏，国民经济建设和发展速度的加快，铝土矿及铝产品供不应求的矛盾越来越突出。作为铝工业主要原材料的铝土矿在今后相一段时期之内，其价格会比较稳定；随着我国加入WTO，世界性原材料紧缺，铝产品价格呈上涨趋势。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第7页

目前，铁矿石矿山售价180—200元/t。由于矿产资源的日趋匮乏及国民经济建设和发展速度的加快，铁矿石供不应求的矛盾将越来越突出，预计铁矿产品的价格将呈上涨趋势。

2021年中国金属镓的价格一路下滑，年初价格为5800～6300元/千克，11月中旬降到到3500元/千克的低点后，年底略有小幅回升。2021年初进一步下降到3400～3700元/千克。现在世界镓价格大约在5000元/千克。

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三、矿产资源概况

（一）矿区总体概况

1、矿区总体规划情况

修文县谷堡乡上硐铝铁矿山位于贵州省修文县县城以西的谷堡乡周家寨，距县城平距约10km，距谷堡乡政府平距约2km，属谷堡乡管辖，矿山属于变更、延续矿山，属于贵阳市规划范围内的矿山。原规模为0.5万吨/年，根据铝行业准入条件，矿山规模调整为10万吨/年。矿山符合贵州省矿产资源总体规划要求。

2、矿井资源概况

贵州省国土资源厅2007年6月颁发《采矿许可证》证号为5200000731212，有效期限自2007年6月至2021年6月，其矿区范围拐点坐标见表1-1。

（二）矿区地质

1、地层

矿区范围出露的地层主要为中上寒武系娄山关群和下石炭系九架炉组、摆

佐组及二叠系中统梁山组、栖霞组以及第四系。由新至老叙述如下：

1)第四系（Q）

主要分布于平缓地带及地势较低地带，为残坡积物及人工采矿堆集物。岩性为黄、褐黄、黄红色粘土、亚粘土、砂、砾等、残积松散堆集物。

2)二叠系中统栖霞组（P2q）

主要分布在矿区西北部，岩性为深灰色、黑色厚层块状灰岩，含燧石结核，与梁山组呈整合接触，出露不全，厚度不详。

3)二叠系中统梁山组（P21）

呈带状分布于矿区中部地带。岩性为黄灰色、白色薄至中厚层石英粉砂岩，黑色薄层砂质泥岩及薄层硅质岩，厚5～18m，其与下伏地层大埔组呈平行不整合接触。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第9页

4)石炭系下统摆佐组（C1b）

该组地层分布于矿区中部。岩性为灰色、灰白色中至厚层灰岩，局部地段顶部见白云岩。厚4～31m，其与下伏地层九架炉组呈假整合接触。

5)石炭系下统九架炉组（C1jj）

是本区铝土矿的含矿层。主要分布在矿区中部偏北西地带，走向北东，倾向北西，它与下伏的娄山关群呈假整合接触。总厚度0～30m。该地层由上而下岩性变化代表性如下：

⑴灰紫色为主的杂色页岩，厚0～6.80m；

⑵灰白、浅灰绿色铝土页岩，厚0～5.95m；

⑶灰白色铝土矿、含胶岭石团块，厚0～4.06m；

⑷铝土矿，厚0～6.32m，平均2.45m；

⑸浅灰色铝土岩，厚0.2～6.77m；

⑹紫红色铁质页岩夹赤铁矿，厚0～4.70m；

6)中上寒武系娄山关群（∈2-3ls）

主要分布在矿区东部。地层走向北东，倾向北西，倾角25°左右。岩性为浅灰色、深灰色中厚层至厚层白云岩，含燧石白云岩，局部夹少量泥质白云岩。

因出露不全，厚度不详，厚度大于100m。

2、构造

工作区所处区域地质构造位置，属扬子准地台黔北台隆的遵义断拱的贵阳复杂构造变形区四级构造单元。其构造形迹区域展布特征主要表现为近南北向，在区域上南北向构造变形区主要表现为侏罗山式褶皱样式，剖面上为隔槽式组合形态，即背斜宽缓，向斜狭窄，属较典型的浅层簿皮状构造，构造在矿区周边不发育。矿区为郭家寨向斜的南东翼，地层倾向北西，倾角20°-28°之间，构造中等复杂。

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（三）矿床地质

1、露天开采条件

上硐铝铁矿山矿区露天开采矿段基岩裸露，地形坡度平缓，无边坡滑移、地面塌陷等不良地质现象存在。开采范围为3～29%之间，A/S在2.12-34之间。探获资源/储量（122b+333）为45.00万吨,为小型规模。

铁矿产于九架炉组底部紫红色含铁粘土岩、铁质页岩中，矿体呈透镜体产出，产状与围岩基本一致。铁矿顶板为铝土岩，其底板为中上寒武系娄山关群浅灰色、深灰色中厚层至白云岩，属硬质岩组，稳定性好，但大面积空顶可能存在地质问题。

铁矿矿体产状与铝土矿大体一致，分赤铁矿及绿泥石赤铁矿两种类型。前者

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第11页

较多品位稳定，与围岩界线明显；后者极少，品位较低，与围岩界线不明显，圈不出工业矿体。铁矿体规模小，呈透镜状。本次铁矿资源量核实只采用原105地质队工程取样点Y1、Y2及地表工程探槽样点HY24与坑道不见矿（HY20、HY21、HY22）之间为有限外推矿体估算推断的资源量（333）。矿体长210m，宽30-40m。矿体真厚度0.8-1.50m,平均真厚度1.10m。探获资源量（333）为4.57万吨,为小型规模。

3、矿石质量

1)矿石物质组份及结构构造

铝土矿矿物成份主要为一水硬铝石，极少量三水铝石、高岭石、胶铝石、绿泥石等。矿石结构以碎屑结构为主，其次局部为鲕状结构及豆状结构。矿石构造主要是块状构造，土状构造及半土状构造。

共生铁矿为薄层透镜状赤铁矿、或绿泥石铁矿，以薄层透镜状赤铁矿为主，含Fe20352～64%，具备开采价值；而绿泥石铁矿品位低，且厚度很小。2)化学成份

根据贵州省地质矿产中心实验室检测报告结果，铝土矿矿石及全分析化学成份如下：见表3-1

矿石质量表3-1

3)矿石类型（1）工业类型

本区铝土矿石中含Fe2030.8～10.4%，平均为2.94%，属低铁型。全硫S含量0.017～0.108%，低硫型（质量分数）0.3%以下。矿区分为三个块段：Ⅰ（121b）块段A/S平均为29.83，AI203块段平均品位为77.37%；Ⅱ（122b）块段A/S平均为12.57，AI203块段平均品位为67.46%；Ⅲ（333）块段A/S平均为8.49，AI203

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第12页

块段平均品位为66.62%；跟据铝土矿品级标准（GB3498-83）：Ⅰ块段铝土矿石品级为Ⅰ级，用途为研磨料、高铝水泥、氧化铝；Ⅱ块段铝土矿石品级为Ⅰ级，用途为氧化铝；Ⅲ块段铝土矿石品级为Ⅲ级，用途为氧化铝。工业类型属低铁低硫铝土矿。

(2)矿石自然类型：按结构构造划分可分为土状、碎屑状、致密状三种类型。土状铝土矿：灰白色，断口粗糙，似生灰石，微晶结构，矿物成份：硬铝石90～95%、高岭石1～2%、水云母微量1～3%，锆石、电气石、金红石、锐钛矿1%。此类矿石品位最高。A/S比值一般大于6。

碎屑状铝土矿：灰、深灰色，碎屑状、鲕状结构，碎屑成份主要是硬铝石，胶结物硬铝石、高岭石等，矿物成份：硬铝石80～90%，高岭石10～15%，锆石、电气石、金红石、锐钛矿1%。此类矿石品位中等，A/S比值一般大于3.8～6。

致密状铝土矿：浅灰、浅灰绿色，断口细腻，隐晶结构，主要由70～85%硬铝石组成，含高岭石、水云母较多，此类矿石品位较底，A/S比值小于5。

共生铁矿类型为沉积型透镜状致密块状赤铁矿。

4)有益、有害组分

矿区为3～29%之间，伴生有用元素镓（Ga）含量在0.0028%-0.0039%之间，平均为0.0032%左右。而有害组分为粘土矿物及磷（P）、硫（S）、砷（AS）、铅（Pb）、锌（Zn）等。

5)矿床共（伴）生矿产

该矿区铝土矿伴生镓，同时在铝土矿之下有共生铁矿，铁矿为沉积型

似层状致密块状赤铁矿，以薄层透镜状赤铁矿、结核状赤铁矿为主，含Fe20352～64%，具备开采价值；分赤铁矿及含绿泥石赤铁矿两种类型。前者较多品位稳定，与围岩界线明显；后者极少，品位低。含矿层在铝土矿分布范围内均有分布。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第13页

铁矿石主要矿物成分为赤铁矿，部分氧化为褐铁矿及微量针铁矿。赤铁矿呈致密块状，质地坚硬。少至微量之粘土矿物、锆石、电气石、金红石、锐钛矿、石英等。赤铁矿平均厚度：1.10m，TFe平均品位：56.3%。

在矿床开采过程中，赤铁矿可进行综合开采利用，以减少开采成本，提高经济效益。

另外，本次核实中，对铝土矿作了组合分析，其镓最低为0.0028%，最高达0.0039%,一般在0.0032左右,具有综合利用要求。镓在自然界中几乎没有独立的镓矿物存在，常以类质同象形式存在于铝土矿中，分析结果显示，镓的含量在铝硅比值＜3以下或有机质含量较多的深色矿石中含镓相对偏大，一般在0.0028-0.0035%,在浅色土状半土状铝土矿中或铝硅比值较大矿石中(10以上),镓的含量偏低但一般达到综合利用要求。

（四）矿床开采技术条件

1、水文地质

如前所述,由于矿区范围不大，面积仅0.2253km2，矿区地质构造中等，岩层单斜，褶皱构造不明显，岩层稳定。矿区岩层走向北东、倾向北西，一般倾角20-28°，矿区内构造不发育，主要表现为简单的单斜构造。

矿区属气候温和区，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同步，湿度较大，多年平均气温13.6°C，降雨量1100mm，无霜期269天。

矿区最低标高1300m，最高标高1426.2m，南部猫跳河峡谷与之相对高差达300m以上，因此，采区均处于当地侵蚀基准面之上。

矿区内地表水系不发育，见季节性流水的冲沟。地下水类型主要为碳酸盐岩类岩溶水，富水性强，其次是基岩裂隙水，主要赋存于P21地层中，最后是松散岩类孔隙水主要发育于第四系的砂土、粘土等残、坡积物中。。

(1)地下水形成的自然条件

A、地层与地质构造

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第14页

矿区内出露地层由新至老主要有第四系（Q）、二叠系中统栖霞组（P2q）、二叠系中统梁山组（P21）、石炭系下统摆佐组（C1b）、石炭系下统九架炉组（C1jj）中上寒武系娄山关群（∈2-3ls），，岩层走向北东、倾向北西，一般倾角20～28°。总体而言矿区内的构造复杂程度为中等。

B、地貌

矿区以低中山溶蚀地貌为主，地形切割相对较小，一般相对高差在80m左右。矿区地表水极不发育，地表无河流，岩溶发育明显。矿区地下水主要接受大气降雨补给，以渗透和岩溶漏斗补给地下水，再以泉或地下暗河等形式向地势低洼处排泄。最低排泄点矿区北东低洼处，标高为1300-1305m左右，构成矿区内的最低浸蚀基准面。矿区内地势南高北低，最高点为矿区南部山脊，海拨高程为1426.2m,形成地表水和地下水分水岭，最大相对高差达300m。

C、气象

矿区气候温和，雨量充沛，属亚热带湿润多雨气候。湿度较大，多年平均气温13.6°C，降雨量1100mm，无霜期269天。

D、水文

矿区内地表水系不发育，仅见季节性流水的冲沟。

(2)地下水类型及其分布富集规律

矿区发育的地下水类型为碳酸盐岩类岩溶水，其次是碎屑岩类裂隙水，松散岩类孔隙水仅零星分布于低洼地带。

A、松散岩类孔隙水

第四系（Q），透水不含水岩组。岩性为耕植土及褐黄色粘土、亚粘土、亚砂土、转石及砂、砾石等，厚0-5m。零星分布于矿区相对低洼地带，矿界外出露面积约0.02km2,主要含松散孔隙水,富水性弱。

B、基岩裂隙水

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二叠系中统梁山组（P2l）：黄灰色、白色薄至中厚层石英粉砂岩，黑色薄层砂质泥岩及薄层硅质岩，厚5～18m，其与下伏地层大埔组呈平行不整合接触。出露面积0.0055km2,野外调查末发现有泉点出露,为碎屑岩类基岩裂隙水,富水性弱。石炭系下统九架炉组（C1jj）：岩性主要由含铁质页岩、粘土岩、粘土页岩、铝土岩、炭质页岩、砂页岩等组成，厚约0-30m，与下伏的娄山关群呈假整合接触。出露面积0.06km2,主要含表层风化裂隙水,富水性弱。

C、碳酸盐岩类岩溶水

二叠系中统栖霞组（P2q）：岩性为深灰色、黑色厚层块状灰岩，含燧石结核，与梁山组呈整合接触，出露面积0.05km2，厚度不详。主要含溶蚀裂隙水,富水性强。

石炭系下统摆佐组（C1b）：灰色、灰白色中至厚层灰岩，局部地段顶部见白云岩。厚4～31m，其与下伏地层九架炉组呈假整合接触。出露面积0.02km2。主要含溶蚀裂隙水,富水性强。

中上寒武系娄山关群（∈2-3ls）：为浅灰色、深灰色中厚层至厚层白云岩，含燧石白云岩，局部夹少量泥质白云岩。出露面积0.08km2，厚度不详。主要含溶蚀裂隙水,富水性强。

(3)水文地质特征

A、地下水的埋藏类型

矿区褶皱、断裂构造不发肓，主要为单斜构造，因此，其地下水受含水岩组结构、组合、地形及气候等因素的控制，矿区发肓的地下水类型部份为松散层和沿各含水层中分布的地下水，贮存于（Q）、（P2q）等含水岩组中。本次工作通过对井点和坑道中水点的观测表明，松散层地下水位埋藏浅，而其它含水层地下水埋深受地势及地貌影响大，在地势高的坡顶地带，地下水位埋深大；在地势低的坡脚地带，地下水位埋深小。矿区北西部钻孔位置埋深达到120m。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第16页

B、地下水的补给径流与排泄条件

根据地下水赋存、水动力特征及各地层岩性组合特点，将区内的地下水分为岩溶水、碎屑岩裂隙水及孔隙水三种类型。

A)岩溶水的补给、径流、排泄条件：大气降水是本区岩溶水的主要补给来源。由于碳酸盐岩分布地区多为斜坡地带，总体上接受降水的补给条件差，但在局部地段，地形封闭好，易于接受大气降水的补给。地表水亦是本区岩溶水补给来源之一。受地形、裂隙、地层等因素的控制，区内岩溶水总体由分水岭地带向北东居民点等地势低洼处径流。区内地下水以泉及地下暗河的形式进行排泄。

B)碎屑岩裂隙水的补给、径流、排泄条件：大气降水是本区碎屑岩裂隙水的主要补给来源。由于碎屑岩分布地区多为斜坡地带，且岩层裂隙密度小，张开性差，其接受降水的补给条件差。区内的碎屑岩裂隙水主要赋存在风化裂隙带之中，向深部富水性减弱，其径流趋势主要决定地势的高低，在重力作用下，由高处向低处径流。区内的碎屑岩裂隙水在风化裂隙带被地形切割之处，以泉的方式进行排泄。

C)隙水的补给、径流、排泄条件：本区孔隙水的补给来源为大气降水，在松散堆积物中下渗，无明显的排泄点。

(4)矿床充水因素分析

A、矿井充水主要含水层类型及其特征

矿区铝土矿产于石炭系下统九架炉组中部，矿层厚0-6.32m,平均2.45m,严格受层位控制，呈似层状产出，横向延伸较为稳定，变化不大，岩层与矿层产状一致，属沉积型矿床。未来矿井充水主要含水段为层间水、裂隙水，但含水性不大，正常情况下没有水力联系或联系较少。

B、未来矿井充水水源分析

未来矿井充水来源主要有以下几种，现分析如下：

A）主要含水层地下水对矿山开采的影响

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第17页

矿井充水的直接来源是主要充水层石炭系下统九架炉组层间水、裂隙水，该组岩性的铝土岩为矿区矿层的顶板，富水性弱，现开采时无滴水、淋水现象，对开采影响不大，在雨季时有可能发生大气降水的弱水涌水现象。上覆摆佐组和下伏娄山关群含水岩组，主要含溶蚀裂隙水,富水性强，未来矿山开采中形成采空区特别在雨季时有较大的突发性，要引起高度重视。

B）地表河流与溪沟对矿山开采的影响

矿区地表水不发育、无河流，矿层露头线分布高程多在矿区分水岭一带，而矿区所有地表冲沟均为干沟，因此，其地表水体对矿山开采影响不大。

C）老窑和原矿山开采系统积水对矿山开采的影响

本次工作对巷道和原矿山开采系统的调查，已形成一定规模的采空区，而这些采空区雨季时会有一定数量的积水，有较大的突发性，采矿坑道接近这些采空区时一定要引起高度重视，并采取必要的探、防、放等措施后方能继续生产，以免造成突水事故，给国家和人民造成损失。

D）大气降水对矿山开采的影响

大气降水是矿井充水的主要因素。大气降雨至地面后，一般通过地表风化裂隙、基岩裂隙等渗入矿床；地表水对地下水具有一定的补给作用，当岩层渗透性好，含水性较强时（在流水不畅地带，地表水淤集向下渗透进入坑道）。据现有坑道统计资料，在雨季坑道滴水积水量每天不超过去1吨；旱季基本无滴水。

（5）矿井充水通道分析

1）裂隙及岩溶漏斗

矿井充水通道主要为风化和各种大小裂隙及岩溶漏斗。

2）冒落带与裂隙带

矿井形成采矿后，于坑道上方容易形成冒落带和在冒落带上方形成裂隙

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第18页

带。

（6）矿井进水方式

矿井充水的直接来源是主要充水层石炭系下统九架炉组层间水、裂隙水，主要充水层的地下水在矿井形成后将会直接涌入坑道，故称直接进水方式。

（7）未来矿井涌水量预测

根据调查了解及现有坑道统计资料，开采巷道丰水期涌水量为1m3/d，枯水期没有积水。

A、矿坑涌水量预测方法的选择

矿区内生产巷道已建成，未形成采空区，本次预测范围内水文地质条件与生产矿井相似，附和水文地质比拟法预测矿井涌水量的条件。生产矿井水源主要来自于石炭系下统九架炉组（C1jj），固本次预测层位为九架炉组（C1jj）。

B、水文地质参数的确定及矿井涌水量计算结果

根据该矿提供的坑道涌水量资料（雨季矿坑涌水量为1m3/d，枯季坑道内无水），采用水文地质比拟法估算未开采区域的最大矿井涌水量，计算式如下：

Q1AS11Q2A2S2

式中：

Q1：老矿井涌水量（m³/d）

Q2：设计矿井涌水量（m³/d）

A1：老矿井开采面积（m）

A2:设计矿井开采面积（m）22

S1：老矿井水位降深（m）（本矿矿井充水的直接来源是主要充水层石炭系下统九架炉组层间水、裂隙水，该层位厚0~30m，矿体产于地层中下部，平均厚

2.45m。根据调查了解及现有坑道统计资料，开采巷道丰水期涌水量为1m3/d，枯水期没有积水，巷道干燥。表明枯季含水层处于疏干状态，故推测其丰水期

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矿井最大降深为27.55m）

S2：设计矿井水位降深（根据ZK101孔水位120m资料,推测其降深值为

0.5H=60m）

根据计算结果，矿井未来最大涌水量为30.65m³/d，水文地质条件复杂。

（8）水文地质条件的复杂程度

矿区的水文地质类型为：为顶底板进水的岩溶充水矿床，水文地质条件复杂。水文地质勘探类型为三类二型。

（9）矿床水文地质勘探类型

综合上述并根据《矿区水文地质工程地质普查勘探规范》（GB12719-91）和《铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范》（DZ/T2-2002），本矿床水文地质勘探类型划分为顶底板进水的岩溶充水矿床，水文地质条件复杂。水文地质勘探类型为三类二型。

2、工程地质

1)工程地质条件现状评价

矿区工程地质岩组划分

依据矿区内各岩组的物理力学性质，物质成分及其组合关系，将区内工程地质岩组划分为三大类：即硬质岩类工程地质岩组、软质岩类工程地质岩组及松散岩类工程地质岩组。现分述如下：

（1）、硬质岩类工程地质岩组

主要为中上寒武系娄山关群（∈2-3ls）中至厚层块状白云岩，石炭系下统摆佐组（C1b）中厚层状白云岩，二叠系中统栖霞组（P2q）中至厚层泥晶灰岩、

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第20页

生物屑灰岩等组成。岩石结构致密，质纯性脆，坚硬，岩石力学强度高，抗风化能力强，抗压强度高，工程地质性质较好。

（2）、软质岩类工程地质岩组

为二叠系中统梁山组（P2l）、石炭系下统九架炉组（C1jj）薄至中厚层状粘土岩、粉砂质粘土岩、粉砂岩、石英细砂岩、页岩、泥灰岩、炭质粘土岩、铁质页岩、铝土岩、炭质页岩等组成。岩石力学强度差异较大，抗风化能力较强-较差。工程地质性质较差。

（3）、松散岩类工程地质岩组

主要为第四系残坡积，分布于缓坡地带，该类岩组结构松散，力学强度低。

（4）、铝土矿层顶底板岩性特征、物理力学指标

铝土矿层直接底板为寒武系白云岩；直接顶板为含矿岩系本身的铝土岩、粘土岩，顶板工程地质性质较差，工程地质条件不良。底板为寒武系白云岩，根据矿山提供资料，其测试结果为：抗压强度为33.5MPa，自然36.1°,凝聚力5.1MPa。说明底板工程地质条件良好。

矿层顶板岩性以碎屑岩为主，为软质岩类工程地质岩组，岩石物理力度性能差、强度低，开采中容易产生掉块现象，在开采中应注意支护。

（5）、工程地质适宜性评价

矿井主要在石炭系下统九架炉组（C1jj）中施工。故对该岩组作如下工程地质适宜性评价，其它岩组不再一一叙述。

矿层底板为中上寒武系娄山关群（∈2-3ls）中至厚层块状白云岩，白云岩的力学检测结果表明：抗压强度为33.5MPa，自然内摩擦角36.1°,凝聚力

5.1MPa。底板稳定性好。

顶板岩性以碎屑岩为主，为软质岩类工程地质岩组，结构松散，工程地质性质差。在开采中应注意支护。强风化地带，须采用混凝土支护以防掉块、塌方

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等事故的发生，造成人员与财产的损失。

（6）工程地质条件现状评价

矿区矿层底板为白云岩，其稳定性较高，工程地质条件较好，影响工程地质条件的主要因素是风化作用和构造裂隙。

顶板岩性为软质岩类工程地质岩组，结构松散，工程地质性质差。

从矿区内的开采系统来看：在主斜井及运输巷道中工程地质岩组抗压性差异大，因此沿主斜井及运输巷道顶板应注意支护，裂隙及强风化地带须采用混凝土拱顶支护。目前，整个巷道未出现顶板大的掉块和跨塌现象。

矿区工程地质条件复杂程度中等。

(2)工程地质条件预测评价

矿山采用地下开采,目前矿山巷道已建成未开采，坑道稳定性现较好，但未来矿山的开采，局部地带产生的构造节理裂隙带则破坏本不稳定的顶板，并伴有地下水的涌入，因此在构造节理裂隙带产生地带，可能产生顶板掉块而跨塌现象。因此，对节理密集带应进行顶板支护，确保顶板安全。在生产过程中应严格按照开采方案设计，进行有序的生产。

由于坑道有一定地下水涌水量，矿山的开采巷道已建有水仓。

3、环境地质条件

1)矿区环境地质条件现状评价

根据《中国地震动峰值加速区划图》（GB18308-2001），本矿区地震动峰值加速度小于0.05g；根据《中国地震动反映谱特征周期区划图》（GB18306-2001），地震动反映谱特征周期为0.35g；根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），矿区地震基本烈度小于Ⅵ度，设计基本抗震加速度值为0.05g。根据上述，结合矿区地层及其岩性、地质构造等，本矿区区域稳定性为稳定区。

2）矿区环境地质现状评价

矿区范围内，经对采矿系统及周边环境调查查明，该区目前有小规模的露

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天采矿活动，形成采空区，主要开采露天沉积型铝土矿，产生的废石对地面环境有一定的影响。采矿后形成高陡临空面，易引发山体滑坡、滑塌等地质灾害；废石渣堆放不合理易形成泥石流等地质灾害。在开采过程中及开采后应采取相应的防治措施及工程治理，避免地质灾害的发生。由于矿山地处岩溶地区，地表岩溶漏斗较多，存在隐伏岩溶塌陷的可能性。

经调查，矿区范围内存在地裂缝一处（参见附图4），分布在P2l软质岩组和C1-2d坚硬岩组的地层中。位于矿区中部以北巷道上部，走向5-20°，倾向20°，长40米，裂缝宽0-20cm，向北西下错，下错距离约5cm，在暴雨季节有变化加宽的趋势。另外，在矿区中部较高处，也存在滑坡、地裂缝、滑塌等隐患，现状地质灾害较发育，地质灾害危险性较大。

污染源主要是采矿形成的固体废弃物（废石渣），因此，在采矿过程中要采取

措施，防止固体废弃物对环境造成污染。

综上，矿区地质环境现状中等。

3)矿区环境地质预测评价

本矿山采矿许可证开采方式为地下开采，环境地质预测如下：

（1）、未来矿山的建设（10万吨/年）,随着生产进行,井下采矿活动的不断深入，采空区的不断加大，雨季地表水的不断深入，产生地面塌陷、地裂缝等地质灾害，直接威胁着井下及地面生命和财产的安全。

（2）、生产的原矿堆集于地面工业广场，大气降水对原矿进行淋滤而产生的污水中含S、P、As等元素，加上采矿生产从井下抽排出的污水会对地表产生污染。

（3）、未来矿山开采过程中，将产生大量的开采废渣，因此，废渣堆场诱发滑坡、滑塌等地质灾害的可能性较大。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第23页

（4）、针对上述可能出现的地质环境问题，建议采取以下防治措施：

A、未来采掘过程中应加强井巷管理，严格遵守设计开拓方案要求和作业技术措施规定规范，工程不良地带应根据顶板的稳固情况及时支护和维护，确保安全，预防和减少地质灾害发生的可能性和危害性。

B、经常对采矿活动影响范围49万吨

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第24页

其中：（112b）15.5万吨

(122b)20.67万吨

(332)7.56万吨

(333)5.27万吨

共生铁矿石资源量(保有)：(122b＋333)4.32万吨

其中：(122b)3.51万吨

(333)0.81万吨

伴生镓资源量(金属量)：(111b＋122b+332＋333)15.68吨。

其中：(111b)4.97吨

(122b)6.60吨

(332)2.42吨

(333)1.69吨

（七）对地质工作程度及地质勘查报告的评价

通过1：5000矿区地质简测，基本查明了勘查区内地层层序，对各地层时代岩性组合及矿区地质构造特征进行了相应勘查阶段的研究。

现有资料初步查明矿层的形态、产状及大致规模，对其含矿性及品位变化规律也只作了大致了解。

根据技术报告资料，对矿区内地层、岩性、地质构造特征基本了解，对

矿体赋存层位、厚度及分布变化特征初步了解。

根据报告分析测试资料对铝土矿的矿石矿物组合、化学组分、矿石质量初步了解。

储量计算方法选择正确，资源量类别的确定可行。

矿区内未展开水文地质调查，缺乏必要的水文观测手段及数据，尤其是尚未查明老采区的水文地质情况。

限于工作程度，未对矿体进行系统的控制性勘探工作；对成矿地质特征、

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控矿因素、成矿规律的分析、矿山水文地质条件、矿体及围岩的物理力学参数等方面的分析和指标等欠缺。

综上所述,地质技术报告详查程度，基本满足矿山开发利用的编制要求，不能满足矿山开采方案设计要求，今后必须加强地质工作以满足生产的需要。

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第26页

四、主要建设方案的确定

（一）采选方案

1、建设规模

根据贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字[2021］189号）《关于<贵

州省修文县古堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告>矿产资源储量评审备案

证明》，至2021年8月8日为止，保有铝土矿石资源储量合计：(112b＋122b+332＋333)49万吨，其中:（112b）15.5万吨,(122b)20.67万吨,(332)7.56万吨,(333)

5.27万吨；共生赤铁矿石资源量(保有):(122b＋333)4.32万吨其中：(122b)

3.51万吨，(333)0.81万吨；伴生镓资源量(金属量)：(111b＋122b+332＋333)15.68吨。其中：(111b)4.97吨，(122b)6.60吨，(332)2.42吨，(333)1.69吨。

本矿山为延续变更矿山，根据《贵州省矿产资源总体规划》最低生产规模

的规定，铝土矿的最低开采规模为10万吨/年，所以根据本矿的资源条件，按10万吨/年的生产规模进行设计。

2、生产能力验证

本设计从产品市场、保有资源量及生产技术条件进行验证。

（1）市场条件

本矿山设计生产能力为10万t/年，属小型矿山。矿山生产的铝土矿主要销

往贵州铝厂作为生产原料。根据市场情况，矿山目前可先进行前期准备工作，以后根据市场情况进行生产安排。

（2）资源条件

根据贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字[2021］189号）《关于<贵

州省修文县古堡乡上硐铝土矿资源储量类型确定报告>矿产资源储量评审备案证明》，至2021年8月8日为止，保有铝土矿石资源储量合计：(112b＋122b+332＋333)49万吨，其中:（112b）15.5万吨,(122b)20.67万吨,(332)7.56万吨,(333)

贵州省修文县上硐铝土矿开发利用方案第27页

5.27万吨；共生赤铁矿石资源量(保有):(122b＋333)4.32万吨其中：(122b)

3.51万吨，(333)0.81万吨；伴生镓资源量(金属量)：(111b＋122b+332＋333)15.68吨。其中：(111b)4.97吨，(122b)6.60吨，(332)2.42吨，(333)1.69吨。资源条件基本可以保证矿山10万t/年生产规模。

（3）生产技术条件

矿山部分地段的矿体覆盖层较薄，适合露天开采，其余地段需采用井下开

采。矿区内有一条乡村公路经过，当地农网已改造完成，供电条件较好。矿山总体生产、开采技术条件尚好。

露天和地下开采的划定参数：以剥采比6:1为划定基数，剥采比≤6:1的部

分采用露天开采，大于部分则采用地下开采。

矿山设计前期采用露天开采，通过布置相应的开采工作面及配备足够的采

掘设备，矿山可以满足10万t/年的生产能力。

（4）生产设备能力

①年采剥总量：

Ａa=Ａ（１＋n）

=10×（1+6）

=70（万t/年）

式中：Aa——年矿岩总生产量（万t）；

A——矿山年生产矿量（万t）；

N——矿山露天实际剥采比，根据本矿区铝铁矿体赋存深度、矿体厚

度，经用剖面图法估算，矿山实际剥采比约在6：1（t/t）。

②生产能力验算：

A、单台挖掘机生产能力

Q3600TEKmnN36007.01.00.9523302.790.5540(万吨/年)10000tKs10000401.5

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式中：Q——挖掘机台