洛南县水草坪脉石英矿开发利用方案

洛南县富圆矿业有限公司水草坪脉石英矿

矿产资源开发运用方案

山东省景闰矿山工程研究设计有限责任公司

八月

参与设计人员名单

专业设计审核

地质来永恒杨延海

采矿王洛强杨延海

机械来永恒王洛强

供排水刘康宁张增福

电气刘卫吕灿伟

土建刘卫来永恒

总图苏伟张增福

环境保护吕灿伟侯志猛

技术经济、概预算苏伟刘卫

节能刘康宁苏伟

目录

1.概述.........................................

1.1.矿区位置交通、自然地理............................

1.2.矿产资源开发运用方案编制的重要依据...............

2,矿产品需求现状和预测.........................

2.1.国内需求现状及预测................................

22国内外市场分析.....................................

3.矿产资源概况................................

3.1.矿区总体概况......................................

3.2.矿山资源概况......................................

3.3.矿山工程地质、水文地质及环境地质条件.............

34设计运用矿山资源量.................................

4.重要建设方案的拟定...........................

4.1.开采方案...........................................

4.2.防治水方案.........................................

5.矿床开采....................................

5.1.回采顺序及首采地段的选择..........................

5.2.生产能力及生产能力验证............................

5.3.开采崩落范围......................................

5.4.采矿方法选择......................................

5.5.采矿方法具体方案..................................

5.6.矿柱回采和采空区解决..............................

57矿井通风除尘........................................

5.8.道路运送...........................................

6.选矿及尾矿设施..............................

7.3.工程概况及其对矿区环境的影响........................

7.4.重要环境保护措施....................................

7.5.工程投产后的环保预期效果............................

7.6.重要劳动安全及工业卫生防护措施.....................

8.开发方案简要结论.............................

8.1.设计运用资源储量、生产规模及服务年限..............

8.2.产品方案............................................

8.3.厂址及开拓运送方案..................................

8.4.采选工艺方案........................................

8.5.综合回收、综合运用方案..............................

8.6.对该项目的尚要评价..................................

8.7.存在问题及建议......................................

附件：

设计委托书

附图：

1、陕西省洛南县水草坪脉石英矿地形地质图1：10000

2、陕西省洛南县水草坪脉石英矿工程布置图（附岩石移动范围）1：10000

3、陕西省洛南县水草坪脉石英矿开采系统纵投影图KI1：1000

4、陕西省洛南县水草坪脉石英矿开采系统纵投影图K21：1000

5、陕西省洛南县水草坪脉石英矿浅孔留矿采矿方法示意图1：200

1.概述

LL矿区位置交通、自然地理

洛南县水草坪脉石英矿位于洛南县巡检镇水草坪村南一带，行政区

划从属洛南县巡检镇管辖，矿区位于洛南县城()度方向，直距26公里。

有省级S202公路、县乡公路连通，公路运距约50km。矿区向北经S202

省级公路可达华阴县敷水镇，公路运距47km,可与陇海铁路、连霍高速

公路、G310国道交接；矿区向南经S202省级公路经洛南县城，达商洛

市区，可与福银高速G70、沪陕高速G40相连，交通较方便。(见图1-1)。

矿区中心地理坐标为：110°0530",34。2「52.5”。

交通位置图1・1

自然地理及经济状况

矿区地处秦岭山脉小秦岭分水岭南侧，地形属中低起伏的中高山地

貌，北高南低，最高海拔2260.0米，最低海拔1500.0米。西托河、高

山河从矿区南、北部通过，为常年流水水系，气候属于暖温带山地气候，

年平均气温11.5℃,极端最高气温37.1℃,极端最低气温年平均

降水量77()毫米，重要集中在七〜九月，无霜期19()天。

区内物产、矿产资源较丰富。经济作物有核桃、板栗、漆树、香椿

树、中药材等。区内植被发育，重要以灌木为主，其他树种重要为松、

柏、栋等树种。矿产资源重要有金、银、铁、铜、铜、铅、硅石、钾长

石、石材矿等，开发前景十分可观。

区内经济较为落后，粮食基本可以自给，粮食作物重要为玉米、小

麦，次为豆类、薯类等。区内劳动力充足，农民在农闲期间均可从事非

农业劳动。

L2.矿产资源开发运用方案编制的重要依据

1956—1957年地矿部西北地质局区域地质测量大队完毕1:20万洛南

幅区域地质调查，编制出版了洛南幅地质图及说明书，奠定了以后地质

研究的基础。

1992-1995年陕西地质矿产勘查开发局综合研究队在木区展开1:5万

地质调查，出版华山幅地质图及说明书，为区域地层划分、构造地质属

性、岩浆岩序列厘定及成矿地质条件的进一步研究提供详实地质资料。

2023年6月由陕西汇金矿业科技发展有限公司编写的《陕西省洛南

县水草坪脉石英矿资源储量核算报告》

其他相关法规、矿产资源规划资料。

2.矿产品需求现状和预测

2.1.国内需求现状及预测

石英岩矿广泛应用于冶金工业、耐火材料工业、化学工业、磨料工业、

建筑工业等部门。但重要用于建筑工业的玻璃行业和冶金工业的铸造行

业。其重要发达国家用量占40%（美国）一60%（日本）。我国重要用于

玻璃和铸造，有资料显示，全国年生产玻璃1500万吨。近二十年来，我

国建筑行业突飞猛进，成为国民经济快速发展、拉动内需的支柱产业。对

下游产品如玻璃制造行业带动很大，国企的、民营的玻璃厂星罗棋布，仅

陕西境内就有陕西玻璃厂（咸阳）、永盛玻璃厂（渭南）、户县玻璃厂、汉

中玻璃厂等中大型玻璃厂多个。目前，全国已建成浮法生产线70余条，

仅洛阳玻璃厂日熔量就达700吨。当前及此后一段时期内，随着新农村建

设、安居工程的大规模实行，建筑行业和玻璃工业会得到连续发展，对石

英岩矿需求尚有进一步增长。目前，在安康境内还没有玻璃制造公司，开

采矿石重要销往西安、汉中方向。

2.2.国内外市场分析

矿产品和其他商品同样，其价格是随着全球经济、国内经济的好与坏

而发生变化的，2023—2023年，洛阳玻璃厂收购价格，60—14（）目石英砂

为120元/吨，2023年为160—180元/吨，2023年终为260—380元/吨。

根据走势分析，5年内石英砂价格有也许攀升500元/吨。

3.矿产资源概况

3.1.矿区总体概况

3・1.1.矿区总体规划情况

矿区以商洛市国土资源局批准的矿区范围为准，矿山范围由4个拐

点直角坐标组成（见表3-1）。

矿区范围拐点坐标对照表表3-1

1954北京坐标1980西安坐标

拐点号

XYXY

13804350374149763804298.5637414906.48

23804700374149813804648.5737414911.48

33804680374176153804628.5837417545.50

43804350374179433804298.5837417873.51

矿区面积:0.951km2,标高：1800-1100m。

3・1・2.以往工作概况

区域矿产地质工作始于上世纪60—70年代，1973年—1978年陕西省地

勘局第六地质队在本区开展钥、铜、稀土矿点检查及1/5万区域地质调查及

综合找矿工作，为矿产地质研究开了先河。1979—1980年西北有色地质勘

查局在小秦岭地区开展地质找矿工作，圈定了驾鹿巨型分散流异常，进一

步划分了7个分散流异常区（带），为本区找矿指明了方向。自上世纪80

年待以后，陕西省地质矿产局、西北有色地质勘查局为代表的地质队伍相

继在小秦岭地区发现多处金、铝、铜、铅锌矿床、矿点多处。随着民营公

司的进入，区域内探矿勘查、矿业开发和矿产品加工进入黄金时期。

陕西陕西汇金矿业科技发展有限公司在2023年6月提交了《陕西省

洛南县水草坪脉石英矿资源储量核算报告》，探获333内蕴经济资源量(矿

石量)40.63万吨，该报告已通过评审，能作为参考依据。

3・1.3.矿山设计、开采和资源运用概况

3.1.3.1.矿山建设和开采情况

1、矿山开采设计

陕西省洛南县水草坪脉石英矿为一新建矿山，未通过矿山设计。

2、矿山开采情况

陕西省洛南县水草坪脉石英矿目前正处在开采初期建设阶段，目前矿

山未进行采矿。

3.L3.2矿山开采对土地资源和生态环境的影响

(1)对土地资源的影响：矿区为地下开采，各洞口、矿山公路均分布

于岩石大面积出露的山坡上，破坏土地类型为林地(灌木林地)或荒坡地,

用地面积非常小。

(2)对植被和地形地貌景观的影响：地下开采对地表植被破坏性小，

对地形地貌景观改变轻微。

(3)恢复治理措施：工程结束后，投入一定资金对矿山公路，房屋场

地进行植树绿化，恢复自然景观。

3.1.4.该设计与矿区总体开发的关系

受矿山公司委托，山东省景闰矿山工程研究设计有限责任公司按照

《矿山开发运用方案的编写提纲》的技术规定及相关法律法，并结合矿山

具体情况来编制《洛南县水草坪脉石英矿矿产资源开发运用方案》c

32矿山资源概况

3.2.1,矿区地质

1、地层

矿区内地层仅见太古代翁岔铺片麻岩套地层及第四系分布。

岔铺片麻岩套（Ar2H）

分布于矿区，重要岩性组合为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩

和奥长花岗岩。

第四系全新统洪积层（Q/）

由松散砾石、砂砾及含砾砂土。

2、构造：

断裂构造矿区发现两条北东向断裂斜贯核查区，成为区内仅有的断

裂构造，分别编号为：Fl、F2oF3、F4分布于区外南北两侧。

F1断裂断层出露于核查区中部，走向北东50。，断层面倾向南东，

倾角在80。左右。断层面较平直，延伸稳定，具有平移正断层特点。断层

被晚期石英脉充填，核查区延伸长度L3Km。

F2断裂断层出露于核查区东部，与F1断裂近于平行，属于同组断

裂。断裂走向北东45°,断层面倾向南东，倾角在81。左右。断层面较平

直，延伸稳定，具有平移正断层特点。断层亦被晚期石英脉充填，核查区延

伸长度0.7Kmo

北东向断裂为核查区重要含矿断裂。

F3断裂断层出露于青岗坪南部。断裂走向北西西280°,断层面倾

向南南西，倾角在65。左右。断层面较平直，延伸稳定，具有平移正断层

特点。断层亦被晚期石英脉充填，长度3Km。

F4断裂断层出露于碌磕沟，走向北东50°,断层面倾向南东，倾

角在80。左右。断层面较平直，延伸稳定，属正断层特点，核查区延伸长

度1.3Km。

韧性剪切带韧性剪切带重要发育在太古代翁岔铺片麻岩套(变质岩

浆岩体)变质岩中，以近东西向为主，属于成矿前构造。

3、岩浆岩：

未见岩浆岩出露。

322.矿体特性

K1矿体：矿体出露于矿区中部，产于侯家村黑云角闪斜长片麻岩中,

属后期沿北东向F1断裂充填而成。其围岩为黑云角闪斜长片麻岩，矿体

与围岩界线区分明显。矿体呈脉状产出，走向NE,倾向14()。・155。，倾角

56°-70°,产状较稳定。矿体地表出露标高为1440-1630米。矿体赋存标高

1445-1630米。二氧化硅的含量在92.28%-95.03%之间。矿体长度610m,

厚度2.27-3.76m,平均厚度3.05m。

K2矿体：分布于矿区东部，K1矿体以东约450米左右。地表出露最

低标高1440-1600米，矿体赋存标高1410・160()米。呈脉状，走向NE,倾

向140-155。，倾角50。-75。，产状较稳定，与K1矿体基本相同。矿体与围

岩为断层接触。二氧化硅的含量在92.83%・95.42%之间。矿体长度3()()m,

矿体厚度L99・2.25m,平均厚度2.15m。

3.2.3.矿石质量

1、物质成分

(1)矿物组成：重要矿物成份为石英，少量云母、长石。

(2)基本化学成份：SiO292.28%-95.42%、AI2O32.12-3.41%>Fe2O3

0.12-0.34%o

（3）组合分析：SiO296.54%.96.91%、AI2O30.210-0.319%>Fe2O3

0.05-0.09%>TiO20.021-0.023%>CnCh0.015-0.016%,其他略。

2、矿石结构构迨

（1）矿石结构：中细粒半自形结构，结构单一。

（2）构造：块状构造。

3、矿石类型及工业品级：

矿石自然类型为脉石英矿石，工业类型为熔融脉石英矿石。

3.3.矿山工程地质、水文地质及环境地质条件

3.3.L工程地质条件

1、工程地质条件现状评价

根据矿区出露地层岩性、结构、组合关系、工程地质性质，可划分为

土体和岩体两大类型。岩体按岩性结构、成因类型和工程强度可划分为块

状较软一较坚硬中深变质岩类；土体类型划分为碎石类土。

（1）块状较软一较坚硬中深变质岩类

以太古界翁岔铺片麻岩套侯家村黑云角闪斜长片麻岩、角闪斜长片麻

岩和斜长角闪岩等组成。岩石抗风化能力低，易风化破碎，稳定性较差，

易产生溜滑，工程强度低，据本次采样分析，斜长角闪岩干燥抗压强度

33.1Mpa,饱水抗压强度23.2Mpa,软化系数0.70,干燥抗拉强度1.3Mpa,

饱水抗拉强度0.4Mpa,饱水抗剪断强度C=1.99Mpa,（p=39.2。，该类型重

要分布于矿区全区。

（2）碎石类土

第四系（Q）松散层涉及粘性土和碎石土。沿沟谷及沟谷两侧斜坡分

布，以残坡积物，人工堆积物，冲洪积物，河流堆积物为主，岩性为砂砾,

碎石及粉土，杂乱组成，厚度一般为3-15m,结构松散，透水性强，稳

定性差，工程地质特性差异较大，其与下伏基岩接触带遇水易形成软弱面,

易形成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

区内土体类型重要为第四系松散土休，重要分布于沟谷附近，疏松，

分选性差，承载力中档，抗冲蚀力中档，工程地质性质一般。

在矿山建设时期，修建公路、便道，开采时尽也许做到保护植被，不

乱倒废渣，不破坏山体稳定性。工地建筑应考虑各方面的安全因素。

2、开采技术条件

矿体资源量估算范围均位于本地最低侵蚀基准面1400米以上。矿体

埋藏相对较浅，地形有助于工程布设和矿床开拓。矿体呈脉状产出，矿体

完整、连续性好。矿体与围岩界线清楚，利于开采辨认。区内无工业污染

源，工业生产、生活用水便利，且水源充足，开采条件较成熟。

综上所述，洛南县水草坪脉石英矿应属工程地质条件中型。

3・3.2.水文地质条件

区域上矿区位于小秦岭南坡高山河上游河源处，属南洛河二级支流高

山河流域，区内重要山脉为小秦岭呈近东西走向，高山河北侧发育北西向

羽状支沟。地势西北高，东南低，坡度3()。〜5()。，局部陡立。海拔1355

-1763.4m,属中山陡坡地形。地形有助于侵蚀基准面以上地下水和地表

水的自然排泄(见照片3-1)。

照片3・1矿区地形地貌（局部）

区域内水系较发育，重要发育的水系有高山河、西托河等，为常年流水

水系，总体向南汇入洛河。水草坪脉石英矿犷区位于石坡河上游一高山河

流域的末端水系，本地区最低侵蚀基准面高程为1355m。

矿区含水岩组及富水性

根据地层岩性、富水空间形态、泉水流量及地下径流模数将区内地层

分为第四系松散堆积层孔隙水（I）和基岩裂隙水（II）二大类型。

第四系松散堆积层孔隙水（I）

岩性为第四系残坡积堆积的含碎石粉质粘土和河流冲洪积堆积的漫滩

相砂砾石层，广泛分布于河流沿岸及区内斜坡坡脚、山腰、斜坡顶部等地

形平缓地带。重要接受大气降水补给，河谷两侧在丰水期还接受河水补给,

富水性随季节不同而变化，一般涌水量小于IL/s,富水性属极弱的孔隙

水。

富水性弱的基岩裂隙水（II）

矿区内太古代翁岔铺片麻岩套侯家村黑云角闪斜长片麻岩重要岩石组

合为岩黑云斜长片麻岩类，属于变质岩浆岩体，仅表层基岩裂隙较发育，

深部裂隙不发育，含水性弱，大部分地段具隔水作用，泉水最大涌水量小

于IL/s,大于0.1L/s,径流模数为3-lL/s・km2。

大气降水是第四系松散岩类孔隙潜水重要补给来源。在斜坡段随地形

由高到低迳流运动，排泄于沟谷，转化成地表水。在基岩裂隙水分布区，

基岩裂隙水重要补给来源亦为大气降水。在河谷区存在河流渗漏补给，地

下水重要沿岩石中构造裂缝由高而低迳流运动。在适当的地方以泉的形式

排泄，转化成地表水。

矿区地表水体不发育，仅在雨季有一定的水流量。区内大多基岩裸露,

有助于雨水排泄。矿区内最低侵蚀基准面为1350m,矿层资源量估算最低

标高在1350m以上，高于本地最低侵蚀基准面，未来开采矿石有助于矿坑

水的自然排泄。

矿区为大面积变质岩浆岩体出露，岩石坚硬，透水性差。矿山未来开

采后水文地质条件不会发生多大的变化，对矿体开采影响不大。

水文条件属简朴类型。

3.3.3.环境地质条件

1、矿区环境地质现状评价

（1）地形地貌条件

矿区沟岭起伏，纵横交织，山峰多呈鱼脊状、沟谷多为“V”字形。矿

区内最高海拔1850m,最低海拔1350m,,相对高差500m。地形坡度一般

在20-30。，局部40。以上。金井河水系网络发育。属中山剥蚀地貌陡坡地

形。

（2）地质灾害及环境污染

矿区内尚未发生过滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。通过调查，截止

目前亦未发现因采矿而诱发的地质灾害隐患。

2、矿区环境地质预测评价

（1）地下水活动对采矿洞室围岩稳定性的影响评价

前已述及太古界翁岔铺片麻岩套侯家村黑云角闪斜长片麻岩中的岩

脉为水草坪脉石英矿区含矿层位，矿层受断裂构造控制。构造以北东向构

造裂隙为重要特性，裂隙的闭合性较好，地下水较贫乏，黑黑云角闪斜长

片麻岩为弱含水层或相对隔水层，只是在矿化带裂隙较发育，地下水接受

降水补给、运移和储集的条件极差，属弱一中档富水区，地下水对采矿胴

室稳定性影响较小。

（2）围岩质量评价

水草坪脉石英矿体围岩为石英脉属于软岩一较硬岩类，岩石质量分级

为ni—v级；直接顶、底板为黑云角闪斜长片麻岩（变岩浆岩体）为较软

岩一较硬岩，岩石质量分级为ni-iv级。

围岩的自稳能力参照《岩土工程勘察规范》（GB50021—2023）进行

评估。

水草坪脉石英矿矿体岩石质量分级为ni—v级；直接底板岩石质量分

级亦为in—v级。采矿洞室围岩在采矿期间可基本稳定，局部可发生掉块,

或小塌方。本矿区环境地质总体属良好类，采矿对环境无大的影响。矿山

生产中，在松动爆破、破碎及装卸运送过程会产生大量的粉尘，应加强防

尘保护措施建设，防止职业性矽肺病的发生；实践证明，此类粉尘搬运距

离有限，会自然沉降而消除，不会导致大面积性空气污染。矿区与居民居

住区较远，爆破开采振动及噪音对环境不会导致大的影响。

3.4.设计运用矿山资源量

由陕西汇金矿业科技发展有限公司完毕的《陕西省洛南县水草坪石英

岩资源储量核算报告》是以2023年6月30日为估算基准日，陕西省洛南

县水草坪脉石英矿累计查明矿石内蕴经济资源量（333）为40.63万吨。

由陕西汇金矿业科技发展有限公司完毕地质储量核算工作，并提交了

《陕西省洛南县水草坪石英岩资源储量核算报告》及附图和附表，储量核

算对矿体特性、采空区范围以及矿体的开采技术条件、地质构造、水文条

件等进行了了解，全面完毕了储量核算规定的各项任务。按规定编制出陕

西省洛南县水草坪脉石英矿资源储量核算报告1份、附图5张、附表1份,

该储量核算可以满足本矿产资源开发运用方案对地质勘查报告的基本规

定。

4.重要建设方案的拟定

4.1.开采方案

4.LL建设规模及产品方案

根据《陕西省洛南县水草坪石英岩资源储量核算报告》提交的资源储

量及国土资源部《关于调整部分矿种矿山生产建设规模标准的告知》，

并结合该矿矿体开采技术条件及矿区建设条件，本次设计规模拟定为3.5

万吨/年，按年生产30()天计算，日生产原矿石116.67吨。

4.1.2,采储量

本次设计和运用的开采对象重要为划定范围内的KI、K2矿体，根

据矿体开采技术条件、检测报告所提交的资源储量，结合地质影响系数、

布置的开拓运送系统，石英矿内蕴经济资源量(333)为40.63万吨。

4.1.3.开采方式的拟定

根据矿山地形条件和矿体形态、厚度及倾角等赋存要素，露天开采

和地下开采作一比较。露天开采初期采矿工程投资少，投产快，而地下

开采基建工程量较大，投产较露天开采慢。由于本矿山矿体的倾角均较

陡，并且埋藏较深，矿体较薄，前期的露天试采剥采比较大，采矿成本

较高，并且露天开采剥离会导致地表植被大面积破坏。另一方面，大面

积的废石场还是一个很大的危险源。因此，本次设计推荐选用地下开采

方式进行石英矿的开采。

4.1.4.开拓运送方案及厂址的选择

(1)可选择的开拓运送系

根据地形地质图、矿体资源量估算图及石英矿的埋藏情况，矿区范

围内的KI、K2矿体乜许采用的开拓运送方案有：平胴一溜井开拓运送方

案（方案I）和阶段平胴开拓运送方案（方案H）。

（2）两种开拓运送方案重要优缺陷比较（见下表4-1）。

开拓运送方案比较表4・1

名称平碉一溜井开拓运送（方案I）阶段平碉开拓运送（方案II）

运送环节单一，便于管理，运送可靠；中段出口与公路相通；对人员、材

优点生产中，外界影响较小；废石集中堆料等辅助运送有利。不需要施工矿

放，有助于环保；经营费用低。石溜井，基建期短，节约投资。

辅助运送，需施工4石溜井和废石溜受外界影响大，需建公路到达各坑

缺陷

井。基建期长，投资大。口，且各坑口均要设转运场地。

（3）开拓运送系统的拟定

从现场调查了解的情况来看，矿区地形坡度在沟底地带较小，修建

简易公路至各坑口较容易，并且工程量也较小，行车条件较好，结合上

述矿山情况比较，推荐采用阶段平洞开拓运送方案。

（4）开拓运送方案

根据矿体产状、赋存条件以及现有的采矿坑道坑口位置，并结合周

边地区滑石矿山地下开采经验，拟定K1矿体设计6个平碉，其标高分别为

1540m,1580m,1620m,1580m,1540m,1500mo拟定K2矿体设计4个平胴,

其标高分别为1460m、1500m,1540m,1580m。各平胴运送采用人力矿车运

送，各水平中段所开采的石英矿石用人力矿车运送至临时堆矿场堆放，

经人工手选后再由汽车将矿石运出直接销售。

4.2.防治水方案

421.矿区水文地质特性

矿区水文地质条件简朴，但由于该类型矿区含水层的不均一性，地

下水动态平衡的多变性，边界条件的复杂性，不排除在开采后水文地质

条件会发生一系列变化，因此建议：

1、矿山应在开采过程中加强矿井水文地质动态长期观测，并随开采

进展而修正预测的涌水量。

2、矿山应进行必要的抽水实验，拟定犷坑充水的重要来水方向，了

解含水层的渗漏补给，了解断层的导水性，解次隔水边界问题，以便获

得较为客观的矿区水文地质条件。

3、对于本地侵蚀基准面以下的矿段，应进行进一步水文地质工作，

以便了解地表水通过断裂构造是否对矿床的开采构成威胁，对的预测矿

坑涌水量，保证施工人员的生命安全。

422.坑道内排水措施

根据该矿区水文地质条件，结合开拓系统布置形式，各中段巷道均

有坑口与地表相通，且地形有助于自然排水，因此各中段巷道内排水采

用自然排水方式，即在各中段巷道人行道侧设立排水沟，水沟坡度3-5%o,

坑内涌水及生产废水均沿水沟自流排放。井下作业时，应根据采掘情况,

如出现异常，对有也许出现积水的坑道，打探眼，疏通放水，以防出现

大的突水事故。为防止井下忽然透水事故，应采用的措施重要有以下三

个方面：查明水源、超前探水、堵挡水源（涉及安设防水闸门、设立防

水墙、留防水矿柱）。

针对重要裂隙含水层段进行动态观测，并制定相应的“探、排、堵”

综合防治措施。

5.矿床开采

5.1.回采顺序及首采地段的选择

根据矿体赋存特点、开采技术条件，结合开拓系统布置形式、选用

的采矿方法，回采顺序按自上而下的顺序逐中段依次回采；首采地段选

自K1矿体PD1600,沿矿体走向方向，从回风井侧向平洞坑口方向后退式

回采。

52生产能力及生产能力验证

1、矿山工作制度

矿山采用连续工作制，年工作300天，天天2班，每班8小时。

2、生产能力及其验证

该公司是一个新办矿山，拟定矿山规模为3.5万吨每年。

现对其生产能力进行验证：

根据矿山开采储量及服务年限验证矿山生产能力：

矿床资源量:估算洛南县水草坪脉石英矿推断的内蕴经济资源量

(333)40.63万吨。

根据矿体地质特性，结合类似矿山生产实际情况，按采矿贫化率5%、

采矿回收率95%、地质影响系数0.90计算保有可采资源储量：资源量x

地质影响系数：(1一贫化率)x采矿回收率，

保有可采资源储量=40.63万吨xO.90：(1-5%)x95%=36.57万吨。

矿山服务年限:设计年开采量3.5万吨，其服务年限为：

T=36.57^3.5~10,5年。

经计算，矿山服务年限约为1().5年。

53开采崩落范围

根据矿体赋存条件及顶底板条件，采用类比法拟定。矿体岩石移动

角上盘55。，下盘60。，端部岩石移动角60。，据此圈定地表岩石移动范围

和矿体地表岩石移动范围。

5.4.采矿方法选择

根据矿山实际情况与矿体赋存条件与位置与矿体的开采技术条件，

适合的采矿方法为浅孔留矿法。

5.5.采矿方法具体方案

1、采矿方法结构参数

根据国内同类型矿山的生产经验，把各阶段矿体化分为若干矿块，

矿块沿矿体走向布置，矿块结构如下：

阶段高度40m,顶柱厚4m,底柱高10m,即在走向每隔5()m掘一通

风、人行天井，间柱宽度6m、漏斗间距8m。

2、采准和切割

运送巷道一般沿矿脉靠下盘掘进，天井在矿脉中沿脉掘进，使矿脉

位于天井断面的中央，一般不破坏上盘围岩的整体结构。矿体厚度大于

天井断面尺寸时，天井布置在矿体内靠下盘接触面。天井的上下出口应

位于巷道侧壁内，联络道是用来联通矿房和天井的，便于人行和通风。

天井掘进采用YSP-45型上向凿岩机凿岩。

3、回采

采用自下而上分层回采，在每个分层中进行崩矿、通风、局部放矿、

平场及松石解决等作业。分层高度1.6m〜2m,回采工作面为梯段形，梯

段为2个。矿块内每2个班完毕一次作业循环。采场采用YT-24型气腿

凿岩机凿岩，沿矿体走向方向阶梯式落矿。炮孔直径为38mm,深2-3m。

爆破采用乳化炸药。安排专人进行平场和解决松石。做好二次爆矿，使

采场内存放矿石的块度不大于350mm,以便于装运矿石。

4、出矿

采场炮烟排除后，可进行局部放矿，放矿量占崩落矿石量的30%左

右，使矿房内暂留矿石量与顶板之间的作业面保持2m-2.5m的净空间，

为下次回采保持一定的工作空间。局部放矿时要特别注意矿堆中是否出

现空洞，如发现出矿量与爆堆下降量不符时，应及时解决。放矿后，对

采场进行平整，撬掉顶板的浮石，对局部不稳固部位，可用木柱或木垛

进行临时支护，确认安全之后，再进行下一循环作业，直至采到矿房顶

柱，最后进行大量放矿。大量放矿时，应注意均匀放矿，为减少矿石损

失和贫化，在大量放矿时要加强放矿管理。

5、顶板管理

矿房回采时根据矿体及围岩情况采用留规则或不规则的矿柱。

6、矿房通风与防尘

采场选用贯穿风流通风，新鲜风流由各中段运送平巷经人行通风天

井进入矿房，冲洗工作面的污风则由另一侧人行通风天井流入上部中段

运送平巷的回风系统。

凿岩采用湿式凿岩，工作面及放矿口采用喷雾洒水，以减少粉尘浓

度。对于独头巷道，则采用局扇辅助通风，加快炮烟排除。

5.6,矿柱回采和采空区解决

矿房采结束后暂不采矿柱，在本中段回采结束后必须及时，有计

划、有环节地进行叵收矿柱。矿柱回采应一方面进行设计，并严格按设

计进行施工。崩落矿柱前，采场底部矿石不能放空，要保存5m~10m厚

的矿石作为垫层，保护采场底部结构。在矿柱回采前相称长一段时间内，

要做好矿柱的维护和监测工作，为制定矿柱回采方案提供可靠的依据。

在回收矿柱后及时采用密闭措施封闭采空区，以保证人畜安全。

由于采矿区距村民较近，在各采区回采工作结束以后，采用封堵法

解决采空区。由于矿体接近地表，采空区会随着时间的推移自然塌陷，

对采空区塌陷应进行充填。

5.7.矿井通风除尘

5.7.1.矿井通风系统

根据开拓运送系统的布置形式及选用的采矿方法，矿井通风采用单

项翼对角抽出式通风。新鲜风流经各中段的平胴口进入，经本中段运送

巷道、人行通风天井，进入采场，清洗工作面后，污风风流经回风天井、

上部中段回风巷排出地表。主扇安装在矿体侧翼的回风井井口，主扇具

有紧急情况下反转反风功能。回风井作为矿井第二安全出I」，井中要安

装有供人员紧急撤离时使用的梯子。

5・7.2.局部通风

采准、切割、开拓、生产和探矿等掘进工作面均采用局扇加强通风,

回采工作面（凿岩、装矿）也要用局扇进行辅助通风。

5・7.3.除尘

回采、掘进工作面均采用湿式凿岩，出渣和出矿工作面进行喷雾洒

水，装卸矿点采用净化措施。此外，矿山要设立专职通风管理机构和人

员，负责通风防尘工作，建立健全通风制度

5.8.道路运送

设计公路等级为III级，行车速度不小于18km/h。矿山道路生产干线

双车道，联络线，辅助线为单车道。单车道双向行车时，应在适当距离

内设立错车道，相邻错车道之间能通视,相距不宜大于错车道的纵

坡不宜大于4%。停车视距20m；会车视距40m。最小平曲线半经；为15m,

最小不得小于12m。路基边均应设立排水沟。道路路面采用泥结碎石结构。

本次公路设计是按照10t级汽车进行的，如r山将来采用汽车型号发生变

化，可考虑在现有宽度不变前提下减少会车时的行车速度来解决。

6.选矿及尾矿设施

选矿工作由采矿工人在坑口临时堆场经培训过的纯熟工人用手工方

式除去那些不合格废石。矿山不进行矿石加工，直接出售石英原矿，因此

不需要建设尾矿设施。

7.环境保护与劳动安全、工业卫生

7.1,矿山环境概况

矿区地处秦岭山脉小秦岭分水岭南侧，地形属中低起伏的中高山地

貌，北高南低，最高海拔2260.0米，最低海拔1500.0米，区内植被发育。

本区群山林立，沟壑纵横，矿区范围内多为荒山，矿区植被较发育,

地层较完整，矿山地质环境较好。

7.2,矿区环境地质

1、矿区稳定性

（1）地震活动史

根据《中国地震烈度区划图（1990）》，本区地震烈度为VI度。

矿区处在本区地壳活动相对稳定的区域，有史料记载以来，洛南县

境内未发生过破坏性地震。根据《陕西省工程抗震烈度图》和《中国地

震动参数区划图》（GB18306-2023）,洛南县位于6度地震设防区内。

（2）地质灾害

①泥石流

多分布于狭窄沟谷的上部或其支沟，一般沟谷多具有泥石流的地形

地貌条件，泥石流的形成重要取决于形成泥石流的三个必备条件〔汇水

面积，物源及坡降）。矿区山高林密，人匚稀少，矿体位于水草坪南部

山坡一带，矿山采用地下开采，无大量剥离等儿本上不具有引发泥石流

的条件。

②崩塌

矿区地貌类型属构造剥蚀中低山区，岩层相对较单一，从野外实地

调查情况来看，无大的危险结构面，山体较稳定，无滑坡现象，仅在局

部斜坡陡峻地段有少量落石发生。但是，随着未来矿山开采，将会破坏

斜坡的自然稳定，如高陡边坡地带放炮震动、雨水冲刷等因素都也许导

致崩塌，因此矿山开采时，应严格按照审定的开采设计方案组织生产，

做好地面排水工作，及时清理危悬石，避免边坡过高过陡。

2、矿床开采也许引发的地质环境问题

矿区潮湿多雨的气候和矿山地形落差较大的特性，导致水体汇流明

显。未来矿山开采时，因采矿活动也许引发的环境地质问题有如下几方

面：

(1)矿山运送道路的修建需切割坡体，从而形成陡崖、悬崖等，这

将破坏山坡的稳固性，假如边坡上的松散浮石清理不干净，也许产生崩

塌、坍塌、滑坡及滚石现象。

(2)矿山开采所形成的废石无固定场地堆放或随处堆放；或有堆矿

场但开放一端未建坚固的拦挡设施；堆场四周没有截、排水系统等，将

是泥石流发生的因素，若遇强降雨，可产生泥(水)石流。

(3)地表塌陷

矿床开采时会形成一定的采空区，由于重力作用，很容易形成地面

塌陷。该矿床中由于矿体厚度不大，但离地表较近，其引起地面表塌陷

的也许性大，应引起注意。采矿过程当中应及时对废弃坑道、采空区进

行封闭和充填解决。

(4)矿山开采、运矿过程中会产生噪声、粉尘及少量废水等，对矿

山周边的环境可产生一定的影响。

3、矿山环境评价及恢复治理方案

对矿山环境，应由具有相应资质的单位按相关规定和技术规范，编

写矿山环境影响报告书、水土保持和土地复垦方案及矿山地质环境恢复

治理方案，各报告应按国家有关规定编写相应的内容。

4、环境地质条件评述

矿区位于轻微地震区，区内森林覆盖率较高，植被较完好。地形地

貌条件和自然地质作用也许引起崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，矿床

开采也许引起地表塌陷、泥石流等地质灾害和导致周边地下水、大气的

污染。因此矿区存在着一定的地质灾害和环境污染隐患，但只要合理布

局、取长补短、尊重科学是完全可以避免的。

7.3.工程概况及其对矿区环境的影响

7.3.1.建设工程基本概况

陕西省洛南县水草坪脉石英矿矿区位于矿区地处秦岭山脉小秦岭分

水岭南侧，地形属中低起伏的中高山地貌，北高南低，开采方式为地下

开采，设计生产规模为年产3.5万吨石英矿，服务年限为10.5年，采用阶

段平胴开拓方式。平碉运送采用人力矿车运送，地下涌水及渗水由各中

段平胴及平巷排水沟自然排出地面。矿井采用机械通风，采用单翼对角

抽出式通风系统，矿区工业场地布置在平硒口附近。设计推荐采矿方法

为浅孔留矿法。

7・3.2.矿山对周边安全环境的影响

矿区内未见大规模的滑坡及泥石流等地质灾害遗迹。矿区内无通讯

光缆、文物古迹等受保护的建筑物和工业建筑。矿山在生产过程中，对

环境影响较大的重要污染物是粉尘、废气、废石、废水、噪声等。在建

设及生产时应切实执行“三同时”原则，充足考虑矿区的自然环境特性和

社会环境特性，严格按照《中华人民共和国环境保护法》及国家有关环

境保护的法令政策，减少污染，提高资源运用率。

7.4.重要环境保护措施

矿山在开采过程当中也许对矿山环境导致影响的重要污染源有：粉

尘和废气、生产废水和生活污水、废石、噪音等，应采用的环境保护措

施如下:

741.废气解决

井下凿岩、爆破及矿石装卸等过程产生大量粉尘和CO、NOX等有

害气体。

1、系统通风：根据矿区的地质地貌特性和采矿设计中拟定的开拓系

统，矿井通风方式采用机械通风方式，在矿体回风井上口地表设轴流式

通风机，以抽出式机械通风方式进行矿井通风。

2、湿式凿岩：出矿、出渣工作面进行喷雾洒水；定期对进风巷道岩

壁进行清洗，防止扬尘。

3、加强路面的维护工作，保持路面平整，避免凹凸不平，清除积尘;

向路面喷雾洒水，防止积尘二次飞扬。

7.4.2.废渣解决

废石所有堆放于采场专用废石场，废石场用大块石砌墙并在山坡设

拦截、排水沟，防止废石流入河道，废石场服务期满后，应平整治理复

土绿化、恢复植被。

743.废水解决

坑道内重要是地下渗水，本次设计开采范围内各阶段平巷及重要运

送平巷在地表都有一定的渗水，渗水和生产污水可沿巷道水沟自流至地

表，经净化池净化后排放。

7.4.4.噪声

根据GB12348-90《工业公司厂界噪声标准》和GBJ87-85《工业公

司噪声控制设计规范》在生产车间及作业场合(工人天天连续接触噪声8

小时)噪声限制值为＜9()dB(A),如选用的设备在运转期间产生噪声，

应采用相应的消声及隔噪措施，设计采用的措施如下；在设计考虑建筑

隔声和消噪解决时，对大功率的空压机等设备，设计配置减振台、座进

行隔振消声解决，吸气口、排气口设气体消声器。水泵等运转设备采用

减、隔振垫以减少噪声。在设备订货时对所选用的通用设备和专用设备,

建议建设单位在制造厂家进行机械试运营，并进行噪声值测定和等级测

定，如有超标现象，应在制造厂采用措施进行纠正。噪声控制限值按照

GB12348—90《工业公司厂界噪声标准》中的IV级执行。

7.4.5.绿化

1、绿化要点

绿化有助于防止污染，保护环境。在厂区各空旷地带遍植树木花草,

提高绿化水平，能净化空气，调节气温，减弱噪声，美化环境，提高环

境的自净能力，因而是保护环境的主线性措施之一。绿化对环境保护的

作用突出表现在保护大气中氧气与二氧化碳的平衡，吸取有毒有害气体,

滞留吸附粉尘，净化水质，减弱噪声。本设计根据工程的具体条件及污

染特性，综合考虑排放的污染物性质和地区气候条件，选植适宜的绿化

植物，并考虑绿化植物与建构筑物及地下管网的安全防护规定，根据美

学观点，全矿统筹考虑绿化设计，绿化重点是矿山工业场地、矿山闭坑

区、道路两侧、矿区零散空地及堆场周边等处。

2、绿化管理

绿化管理是一项经常性的、工作量较大的工作，植物能否成活、生

长是否良好，关键问题是能否进行良好的管理。首要的一条是要有专职

绿化人员，定期对植物进行施肥、修剪、杀虫及浇灌等工作；另一方面

建立健全规章制度，涉及必要的奖惩制度等。

7.4.6.环境管理机构及环境监测机构

1、环境管理机构的设立

本工程新建环境管理机构，环境保护管理机构的基本任务是负责组

织、贯彻、监督本公司的环境保护工作。环境保护管理机构的重要职责

如下：

（1）贯彻执行环境保护法规和标准

（2）组织制定和修改本单位的环境保护管理规章制度，并监督执行

（3）制定并组织实行环境保护规划和设计

（4）领导和组织本单位的环境监测

（5）检查本单位环境保护设施的运营

（6）推广应用环境保护先进技术和经验

（7）组织开展本单位的环境保护专业技术培训，提高人员素质水平

（8）组织开展本单位的环境保护科研和学术交流

2、环境监测机构的设立

根据《建设项目环境保护设计规定》第六章第五十九条的规定，对

环境有影响的新建、扩建项目应根据建设项目的规模、性质、监测任务、

监测范围，设立必要的监测机构或相应的监测手段。环境监测的重要任

务如下：

（1）定期监测建设项目排放的污染物是否符合国家或地方所规定的

排放标准。

（2）分析所排污染物的变化规律，为制定污染控制措施提供依据。

（3）负责污染事故的监测及报告。

（4）开展污染源监测和公司环境质量监测。

7.5.工程投产后的环保预期效果

通过对生产过程产生的废水、废气、噪声采用了相应的解决设施，

本工程建成投产后，其大气污染得到有效控制，排放的各类污染物分别

符合国家规定的现行排放标准。

生活污水和生产废水得到有效治理，其中直接外排的废水水质达成

GB8978—1996《污水综合排放标准》中一级排放标准规定，防止地表水

体受到污染。生产过程中产生的废渣得到妥善解决，符合《中华人民共

和国矿山安全法》、《尾矿设施安全监督管埋办法》（试行）、《一般

工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2023＞《尾矿库安

全管理规定》（国家经贸委2023年第20号令）、《选矿安全规程》

GB18152.2023中的有关规定。噪声污染得到有效控制与治理，预测矿区

边界噪声将符合《工业公司厂界噪声标准》中的H类标准。综上所述，

本工程采用的环境保护措施比较完善，清洁生产水平较高。

7.6.重要劳动安全及工业卫生防护措施

矿山生产必须具有保障安全生产的条件，并取得国家矿山安全许可

证。矿山应当有保障安全生产、防止事故和职业危害的安全设施，并符

合《中华人民共和国矿山安全法》及《中华人民共和国矿山安全实行条

例》的相关措施，同时必须配备安全生产管理人员，重要负责人和管理

人员及特种作业人员应持证上岗。

为保证矿山生产安全，改善工人劳动条件，设计中必须执行“安全第

一，防止为主”的方针，矿山建设过程中必须贯彻安全卫生设施“三同时3

加强安全防范和通风除尘等卫生防护工作。

1、劳动安全防护措施

(1)矿山井下生产作业条件复杂，在矿山生产中要特别注意安全，

坚决贯彻“安全为了生产，生产必须安全”的矿山安全生产总方针，保证

井下安全生产，以免给社会、公司和个人导致巨大的损失。

(2)井下采掘施工时，注意安全监测检查，碰到不良地段如破碎带

时，应注意安全，加强井巷支护。

(3)加强采矿和巷道掘进过程中采场顶板的管理。矿山安检人员和

管理人员要密切关注采掘巷道、采场的顶板变形及裂隙发展情况，每班

作业前必须进行例行检查。随着开采深度的增长，采空区暴露面积越来

越大，时间越来越长，地压也就越来越大，应力趋于高度集中，矿山要

高度重视，除采用隔离措施外，必要时要进行放顶，崩落顶板围岩，填

充采空区，使岩体应力得以释放，以免突发大面积塌落而导致事故。

（4）加强爆破器材的管理，严格爆破器材的发放制度。爆破器材库

按有关规定并与本地公安部门协商，要远离矿山生产区和人员居住区。

爆破工要通过专职培训，持证上岗，必须遵守国家颁布的各项爆破作业

安全规程。

（5）对采矿及其辅助运送设备应加设防护罩或围栏，各人行通道

要安装栏杆、把手、扶梯，地板应铺设防滑设施或防滑材料等，以免发

生人身事故。

（6）结合地形与本地最高洪水位，在矿区坑口工业场地筑设载、排

水沟，以防洪水危害。

（7）各种电气设备及用电设施均按设计规定设立接地和安全保护装

置。凡超过一定高度（如15m）的建、构筑物均需装置避雷设施。

（8）建、构筑物的消防，按建、构筑物防火规范进行设计施工。公

司可采用生活、生产与消防合一的消防给水网，个别地方配备手提式灭

火器。

2、工业卫生防护措施

（1）井下正常生产前，通风系统必须达成矿山设计的基本规定，并

且在正常生产中，加强通风管理。矿山井下采掘生产要坚持湿式凿岩，

严禁打干眼，爆破后和装运矿岩时，加强通风，进行喷雾洒水，减少尘

埃飞扬，使作'也面尘埃浓度减少到2mg/n?以下，矿山必须配备粉尘检测

仪器，一旦超标需立即停止作业。

（2）炮烟中毒一直是矿山重要的危害之一，公司必须给井下配备相

关的CO检测仪，每次放炮完后必须用仪器检测，达标后方可进入工作

面工作。公司须给员工配备相关的救护设备。

（3）井下凿岩爆破和空压机运转等工序所产生的噪音对人体危害极

大，应加强防治，如选取低噪音设备，安装消音器，采用密闭隔音措施,

工作人员戴耳塞、耳罩、头盔等，将噪音对人体影响控制到最低限度。

（4）工作人员配备好劳动卫生保护用品，职工进入各自岗位时一定

要配戴齐全，严格遵守工业卫生制度。

（5）对经常接触尘埃和噪音的人员要定期进行职业病检查，一有职

业病征兆，立即采用措施，或调离原岗位，或改换工种等。

（6）化验室、环境监测站（点）等有害气体和尘埃散发，拟采用轴

流式通风机进行通风。

（7）设立必要的生活福利设施，如食堂、浴室等。在人员集中点设

洗手池，经常拖洗地板。

3、矿井通讯及供配电

矿井通信行政电话纳入市话公网，选用32门程控调度互换机一台，

使行政电话与生产调度电话并网运营。互换机的外接口连接洛南县程控

电话互换网。地面各办公室和生产车间安装普通电话机。

秦岭电网变电站（容量11（）千伏）1（）千伏线路以通至矿区南段的灵

口镇附近，供电方便，可从上级变电站引10KV电源至矿区，地面供电

系统采用TN-C系统，井下供电系统采用IT系统。

4、应急救援预案

根据《中华人民共和国安全生产法》有关规定，生产经营单位的重

要负责人对本单位安全生产工作负有“组织制定并实行本单位的生产安

全事故应急救援预案”的职责，其目的是保证生产经营单位和职工的生命

财产的安全，防止突发性重大事故的发生，并能在事故发生后得到迅速

有效的控制和解决。矿山事故应急救援预案应由“事故的防止”和"事故发

生后损失控制”两个方面构成。事故防止应由“技术对策”和“管理对策”构

成；事故发生后损失控制则是要事先对也许发生事故后的状态和后果进

行预测并制定救援措施。因此，制定事故应急救援预案应当是“以防为主,

救治结合”，做到“防止为主、自救为主、统一指挥、分工负责:针对矿

山特点，山洪和泥石流、采场塌方、爆破等需要制定完善的事故应急救

援预案，并按预案进行演练。应按如下内容编制事故应急救援预案：

（1）矿区基本情况描述；

（2）重大危险源的数量、描述及分布图；

（3）指挥机构的设立和职责；

（4）救援装备及通讯联络方式；

（5）应急救援队伍的任务和训练；

（6）防止事故的措施；

（7）事故的处置；

（8）工程抢险抢修；

（9）现场医疗救护；

（10）紧急安全疏散；

（11）社会支援。

总之，要高度重视劳动安全及工业卫生，建立健全安全及卫生管理

机构以及安全卫生管理制度，平时作好全员安全卫生教育，提高职工安

全生产及工业卫生的保护意识及防范能力。

8.开发方案简要结论

8.1.设计运用资源储量、生产规模及服务年限

1、设计运用资源储量

陕西省洛南县水草坪脉石英矿资源储量