页岩矿开采方案.pdf
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1、平坝县羊昌乡大陈寨村页岩矿山平坝县羊昌乡大陈寨村页岩矿山开开 采采 方方 案案经理:项目负责人:总工程师:报告审查人:技术负责人:报告编写人:编制单位:+爆破工程有限公司二一年十二月1目目录录1 1总总 论论.1 11.1交通位置.11.2矿山现状.11.3设计规模和生产工艺.32 2编制矿山开采方案设计的主要依据编制矿山开采方案设计的主要依据.4 42.1法律、法规依据.42.2技术规程及技术标准.52.3依据资料.53 3矿山开采技术条件矿山开采技术条件.5 53.1矿区地形、地貌及气候.53.2矿区地质概况.63.3矿床地质.63.4地表水及地下水情况.63.5工程地质条件.73.6环境
2、地质条件.73.7矿区地质灾害发育情况.74 4 露天开采境界及可开采矿产资源储量露天开采境界及可开采矿产资源储量.7 74.1露天开采境界的确定、最终边坡角计算.74.2露天采场境界内可采资源储量.85 5矿山开采矿山开采.1 10 05.1矿区总平面布置.105.2采矿采掘要素及开采顺序.105.3矿区开拓运输系统.125.4采剥方法.135.5采矿工作制度、劳动定员、进度计划及设备.135.6通讯.155.7矿山防排水.156 6矿山消防矿山消防.1 16 66.1设计依据.166.2消防措施.167 7职业卫生健康与环境保护职业卫生健康与环境保护.1 16 67.1矿山环保设计依据.1
3、67.2建设项目环境现状.177.3该项目建设影响卫生健康与环境的因素及治理措施.1727.4职业卫生健康.187.5环境保护.197.6项目建设对周围环境影响的评估.208 8安全专篇安全专篇.2 20 08.1设计依据.208.2工程概述.218.3影响矿山安全的主要因素及防范措施.228.4矿山安全状况及周边安全环境的影响.288.5地质安全影响因素.288.6矿床开采安全评述.298.7总平面布置.308.8机电及其他.308.9矿山安全卫生辅助设施.318.10矿山安全机构及设施.328.11安全预防效果评价.379 9矿山经济概略评价矿山经济概略评价.3 37 79.1项目建设经济
4、技术评述.379.2存在问题和建议.37附表一:主要经济技术指标表.38附表二:附表二:矿山主要设备一览表.40附表三:附表三:矿山劳动定员配置表.40附图:附图:1、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采现状及矿区范围图 2、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开拓系统及矿区总平面布置图 3、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采分层-剖面图 4、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采分层-剖面图 5、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿分层采矿法采装工艺示意图 6、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿露天开采最终境界平面图 7、容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿露天开采最终境界-剖面图 8、容县西山河口页岩砖
5、厂砖瓦用页岩矿露天开采最终境界-剖面图3容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案1 1总总 论论1.1交通位置容县西山河口页岩砖厂位于容县城区西南 237方向,直线距离约 13km,隶属容县容西山乡河口村管辖。该矿区位于北流至容县一级公路的左侧,紧靠一级公路,距离北流市城区约 12 km,距离容县城区约 13 km,交通条件十分方便。(见矿区交通位置示意图)。矿区位置矿区位置矿区交通位置图1.2矿山现状该砖厂及矿山 2009 年开始建设,同年 11 月取得合法采矿权,现在处在试产阶段。没有换发过采矿许可证,采矿许可证的主要内容如下:(副本)采矿许可证证号(正本):C45092120091171
6、30043241采矿权人:广西容县西山河口页岩砖厂矿山地址:容县容西乡西山村河口冲1容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案矿山名称:广西容县西山河口页岩砖厂经济类型:合伙私营企业开采矿种:砖瓦用页岩矿开采方式:露天开采生产规模:5 万吨/年矿区面积:0.0698km2采矿许可证有效期:自 2009 年 11 月 10 日至 2010 年 11 月 10 日。砖厂矿区范围经容县国土资源局核划,矿区范围共由 6 个拐点圈定,各拐点北京直角坐标分别为:拐点号XYA252069737443562B252084237443837C252081337443890D252066237443995E2520
7、60937443815F252052337443688根据国土部的要求,把北京直角坐标转换为西安 80 系坐标。各拐点西安 80 系坐标分别为:拐点号XYA252063837443497B252078337443772C252075437443825D252060337443930E252055037443750F252046437443623矿区面积 0.0698km2,矿区中心校园(80)坐标为 X:2520621,Y:37443697。矿区海2容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案拔标高+148m+86m,规划起采标高+90m。该区以往进行过小比例尺地质填图,查明了该区地质构造、地层及
8、岩体特征,根据有关地质资料及现场调查,该矿区及附近较大范围面积内出露的地层为志留系中上统上组(S2-3C),岩性为粉砂岩、页岩。该岩石适宜作为烧制建筑空心砖原料使用。为了充分利用当地矿产资源,2009 年 4 月容县国土资源局依照有关法律法规的规定在该区规划设置采泥场,以挂牌招标方式出让采矿权。个体业主潘剑波中标并在该地区筹建“容县西山河口页岩砖厂”,利用页岩矿烧制建筑用空心砖,已经在容县工商行政管理局进行企业名称预先核准登记,法定代表人潘剑波,属私人合伙企业。2009 年 7 月个体业主委托广西北海水文工程矿产地质勘察研究院对容县西山河口页岩砖厂矿区范围内+148m+90m 标高的砖瓦用页岩
9、矿进行了地质简测工作,并编制容县西山河口页岩空心砖厂砖瓦用页岩矿资源量简测地质报告,同月业主委托北流市矿业公司对容县西山河口页岩砖厂矿区范围内+148m+90m 标高的砖瓦用页岩矿编制容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开发利用方案。该矿山 2009 年下半年开始搞基建,将矿区西面和北面挖下部份矿体填平低洼处,在矿区范围中部形成长 170m,宽 70m 的平地,然后开挖地基,建设砖窑及生产生活设施,砖厂 2010年下半年试产。2010 年 12 月业主委托广西北海水文工程矿产地质勘察研究院对容县西山河口页岩砖厂矿区范围内+148m+90m 标高的砖瓦用页岩矿资源量进行估算,编制容县西山河口页岩砖厂
10、砖瓦用页岩矿资源量核实地质报告。该报告估算出矿区范围内+148+90标高的页岩矿资源量为 152.99 万 m3(合 244.78 万吨),资源量类型为 333。该资源量已经容县国土资源局登记备案。该矿区除开采砖瓦用页岩矿外,尚未发现有其他可供综合开发利用的矿种。矿区范围内无采矿权重叠设置,无用地纠纷问题矿山已购置安装了 200KVA 变压器 1 台、斗容为 0.8 m3的挖掘机 1 台、推土机 1 台、运输车辆 1 辆、自动化拱窑 1 条、制砖机械设备一套,矿山公路已开拓到采场+90标高平台。矿山生产、生活设施完善,矿山目前正常生产。1.3设计规模和生产工艺1.3.11.3.1矿山资源储量矿
11、山资源储量该矿区砖瓦用页岩矿资源储量根据 2010 年 12 月广西北海水文工程矿产地质勘察研究3容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案院编制的 容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿资源储量核实地质报告,矿区范围内+148+90标高的页岩矿资源量为 152.99 万 m3(合 244.78 万吨)。虽然未进行详细的地质勘查工作,深部没有工程控制,但矿山基建已经将矿区北面和西面大部份矿体揭露,按照国家质量技术监督局1999 年 12 月发布实施的固体矿产资源储量分类(GBT17766-1999),确定本次圈定的页岩矿体的资源储量分类为控制的内蕴经济资源储量,编码为(333)。根据国家安监局二 00
12、 四年十二月二十八日颁布的 19 号令规定,初步按 45度边坡角确定矿区采场最终边坡界线,保安矿柱占用资源储量大约 30.8 万 m3,因此该矿可设计开采资源储量为 122.19 万3(合 195.50 万吨)。根据有关规定,按设计利用系数 0.8计算,设计利用储量为 122.190.8=97.75 万3(合 156.40 万吨)。矿山生产过程中,要提高矿产资源的利用率。1.3.21.3.2设计生产规模设计生产规模根据容县国土资源局规划矿山生产规模的要求以及矿山开采技术条件、产品市场需求量、矿山设备及生产能力等因素,本方案设计矿山生产规模为,年开采砖瓦用砂岩 5 万 t矿石比重按 1.6/3,
13、约合 3.13 万3,年生产建筑用砖 1392 万块。1.3.31.3.3生产工艺生产工艺该矿山采用露天开采方式,采用挖掘机采装,汽车推土机运输。生产工艺简明流程如下图所示:挖掘机采装汽车或推土机运输贮矿场2 2编制矿山开采方案设计的主要依据编制矿山开采方案设计的主要依据2.1法律、法规依据2.1.1中华人民共和国安全生产法;2.1.2中华人民共和国矿山安全法;2.1.3中华人民共和国矿山安全法实施条例;4容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案2.1.4中华人民共和国环境保护法;2.1.5中华人民共和国水土保持法;2.1.6非煤矿山企业安全生产许可证实施办法;2.1.7小型露天采石场安全生产
14、暂行规定;2.1.8广西壮族自治区安全生产条例;2.1.9 其它有关法律、法规。2.2技术规程及技术标准2.2.1金属非金属矿山安全规程;2.2.2采矿设计手册。2.3依据资料2.3.1 2005 年 5 月广西壮族自治区安全生产监督管理局核发的安全生产咨询服务资格证;2.3.2容县安隆红砖厂与北流市科达矿业技术咨询服务有限公司签订的编制开采方案合同书;2.3.3容县国土资源局规划确定的容县安隆红砖厂矿区范围图;2.3.4采矿业主提供的其它相关材料;2.3.5小型非煤露天矿开采方案编制说明;2.3.6 采矿业主提供设备清单、用地协议、等有关证明材料;2.3.7现场勘查了解及收集的相关材料。3
15、3矿山开采技术条件矿山开采技术条件3.1矿区地形、地貌及气候矿区地处容县容州镇东南丘陵山区,矿区周边范围海拔标高+128.5m+94m,地表植被较发育,生长杂草、灌木为主,大部份为丘陵地带,低洼处均为稻田。矿区当地属南亚热带季风气候,温暖湿润,光热充足,无霜期长,夏长冬短,雨量充沛。年平均气温为 21.0,年平均降雨量 1595mm,降雨高峰期在 68 月。当地居民以汉族为主,主要从事工业、农业、养殖业等,地方经济发达,居民生活富裕。5容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案3.2矿区地质概况3.2.13.2.1矿区地层矿区地层地层划分采用前人工作成果。矿区为低山丘陵地区,地形呈波状起伏,山坡
16、平缓,地形高差不大。根据收集到的地质资料,矿区出露地层为第三系中组(Eb)紫红色钙质砂岩及粉砂岩夹砾岩,地表覆盖薄层腐植土,厚度 0.1m 左右,岩层产状不明显。3.2.23.2.2矿区构造矿区构造该区在区域上位于云开台隆的东南翼。矿区内无断裂和褶皱分布。3.3矿床地质3.3.13.3.1矿体特征矿体特征据有关地质资料及现场调查,矿体分布面积大,延续性好,呈低矮山体出露地表。矿区出露地层为第三系中组(Eb)紫红色钙质砂岩及粉砂岩夹砾岩,整个矿区所产出页岩矿性质基本保持不变,中间无剔除夹层,地表少量腐植土可一并开采利用,矿体无须剥离覆盖层。矿体呈山包地形,坡度平缓,自然坡度 820。该矿区除砖瓦
17、用页岩矿作为建筑砖原料外,尚未发现其他可供综合开发利用的矿种。3.3.23.3.2矿石特征矿石特征页岩矿石呈紫红色,中砂泥质经构,岩土质地松软、易松散,吸水性、透水性一般,有一定粘性和可塑性。经多年开采烧制红砖证明,该类岩矿可作为烧制建筑用砖原料。矿物成份以石英、长石为主,有少量的云母、褐铁矿等。化学成份主要有 Al2O3、Sio2、H2O、aO 和少量 Fe2O3、K2O、水份及有机质。矿石物理力学性质如下:矿石容重:1.6 t/m;坚固性系数(f):13;松散系数:1.2。33.4地表水及地下水情况矿区附近大无河流或其他载水体,小山塘主要收集周围大气降下的雨水。矿区地表水主要由大气降雨补充
18、,矿区集水面小、矿区为山包地形,雨水可自然疏干。起采标高为+1056容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案,高于当地潜水侵蚀基准面,开采过程中使分层平台和采场底平台保留一定坡度、疏通采场内排水沟,将采场积水引入沉淀池澄清后再排出矿区外。矿体周边也无富含水层。矿床开采不受地下水影响。矿区水文地质条件属简单类型。3.5工程地质条件矿体呈山包地形,自然坡度约820,坡度较平缓,容易开拓通往矿区上部的矿石运输公路;地表覆盖薄层腐植土,且可一并开采利用,采矿不用剥离;矿石较松散,采矿无需凿岩爆破,可采用挖掘机直接开采。采矿作业由上而下分层开采,开采形成的边坡要保留足够的安全边坡角及安全平台,以保证采场
19、边坡稳定,防止岩土塌落。矿区工程地质条件属简单类型。3.6环境地质条件矿区位于低丘陵地带,属荒山岭地,项目建设不占用耕地,地表植被发育。矿区靠近一级公路,交通条件很方便。矿区采场范围内无供电线路和通讯等重要设施通过,周围少量的居民点散落在矿区外山的另一侧,周边无自然保护区,开采作业产生的粉尘、噪音对周边环境的影响不大。但采矿生产会破坏地表植被,采矿结束后要在采空区及工业场地植树种草,恢复植被。矿区环境本体状况良好。3.7矿区地质灾害发育情况矿区页岩矿体产于第三系中组(Eb)紫红色钙质砂岩及粉砂岩夹砾岩,矿体呈低山体出露地表,在开采过程中,要严格按照安全生产的有关规定设置最终边坡角,按设计采场参
20、数进行开采生产。矿区及周边山体稳定性较好,采矿相对高差不大,不会发生泥石流、自然塌方、滑坡等地质灾害。4 4 露天开采境界及可开采矿产资源储量露天开采境界及可开采矿产资源储量4.1露天开采境界的确定、最终边坡角计算4.1.14.1.1露天开采境界圈定的原则露天开采境界圈定的原则4.1.1.1 设计开采对象为砖瓦用砂岩,可直接采矿,不用考虑经济合理剥采比;7容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案4.1.1.2 露天开采境界不超出国土部门核准的矿区范围,在确保安全的条件下尽量回收矿产资源;4.1.1.3 设计确定的露天采场最终边坡角,应使其在矿山服务年限内保证采场边坡稳定,确保露天采矿场的安全生
21、产;4.1.1.4 其他有关矿山安全的法规、规程、规范。4.1.24.1.2露天采场边坡参数的选择露天采场边坡参数的选择露天采场边坡参数是根据矿体赋存状态、矿床的开采技术条件和矿岩物理力学性质、设计确定的最大开采深度、开采工艺、采矿设备、露天采场服务年限等因素并参考类似矿山实践经验合理选定。本设计选定的露天采场边坡参数为:采场最大高度:H23.5m;分层高度:8 m安全平台:3 m清扫平台:4 m工作台阶坡面角:454.1.34.1.3最终边坡角的确定最终边坡角的确定根据容县国土资源局规划的矿区范围及采矿标高,规划开采深度由+128.5m+105m,开采最大高度为 23.5。根据本方案采用的采
22、场边坡参数,用计算机 AutoCAD 角度标注系统在最终境界剖面图标注得矿体西南面的最终边坡角为:40,符合 GB16423-1996关于金属非金属露天矿山安全规程的有关规定对松软岩石最终边坡角不大于 45的要求。4.1.44.1.4露天开采境界圈定露天开采境界圈定根据露天开采境界圈定的原则和方法以及本次设计开采标高,按选定的露天采场边坡参数,先在各地质剖面图上确定采场开采深度及开采边界,把最终边界投影到平面图上,最后圈定采场的最终境界(见矿区开采最终境界平面图)。4.2露天采场境界内可采资源储量4.2.14.2.1矿区资源储量矿区资源储量8容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案该矿区砖瓦用
23、页岩矿资源储量根据2010 年 6 月广西北海水文工程矿产地质勘察研究院编制的容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿资源储量核实地质报告,矿区内+128.5m+105m标高页岩矿资源储量为39.93 万 m3,合63.89 万吨。资源量类型为控制的内蕴经济资源量,编码为(333)。4.2.24.2.2露天采场境界内可采资源量露天采场境界内可采资源量开采过程为保证采场最终边坡的安全,根据中华人民共和国国家标准(GB16423-2006)金属非金属矿山安全规程的规定,参照采矿设计手册,结合矿区岩矿稳定性,设计最终坡面角为 45,以此为依据确定采场最终境界。由于该红砖厂的核实资源量为推断的内蕴经济资源量,
24、没有详细的勘探资料数据,根据矿区采场空间位置分布及露天开采最终境界边坡保安矿柱的形状,矿区保安矿柱占用量约为 0.3 万 m3,故该矿区露天采场境界内可采资源量为 39.93-0.3=39.63 万 m3(合 63.41 万吨)。4.2.34.2.3 矿区设计利用资源量矿区设计利用资源量矿区境界内可采资源量为 39.63 万 m3(合 63.41 万吨)。根据有关要求,设计利用系数可取 0.8,设计利用资源量为 39.630.8=31.70 万3(合 50.72 万吨)。矿山采场回采率按 95%计,贫化率为 0,矿山可采出矿量为 30.11 万 m3(合 48.18 万 t)。矿山在生产过程中
25、,要提高矿产资源的利用率。4.2.44.2.4境界剥采比境界剥采比由于地表覆盖层可综合利用,采矿无需剥离,因此境界剥采比为 0。4.34.3矿山服务年限矿山服务年限T=16(年)A(1-)3(10)式中:T矿山服务年限,年;Q境界内设计利用资源量,万;K采场回采率,%;A矿山生产规模,万/年;r贫化率,取r0;9 QK 50.7295%容县西山河口页岩砖厂砖瓦用页岩矿开采方案经计算,矿山生产服务年限 16 年。矿山基建期:此矿山为多年生产矿山,其生产设施、生活设施已经比较完善,目前正在改造砖窑,矿山基建期短,可忽略不计,因此矿山总服务年限为 16 年。5 5矿山开采矿山开采该矿区开采矿石为第三
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