年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计.docx

1、年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计年产30万吨规模石灰石矿开发利用方案设计第一章 概 述第一节 项目名称、隶属关系及矿山位置一、项目名称、隶属关系松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司属于新办理采矿权手续的露天矿山企业。该矿山拟定采矿权人为松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司，隶属松滋市刘家场镇管辖。二、项目位置、交通、地理概况松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司石灰岩矿区位于松滋市刘家场镇以北约10公里，该矿区地理座标：北纬3066-30617东径1112619-1112628矿区隶属松滋市刘家场镇管辖，刘家场到矿区有简易公路相通从刘家场镇到松滋市城、宜都县城有公路可通。矿区南距湖北省刘家场水

2、泥厂约10公里。有松宜煤矿铁路专用线通过矿区北部和水泥厂，该专用线与焦枝、枝柳铁路于枝城接轨交通甚为方便。（见交通位置图）矿 区松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司矿区交通位置图矿区属中低山区，海拔200360米。相对高差160 余米。山势一般较缓。局部陡峻。矿区以北有洛溪河流过，愈往南山势渐高。本区属大陆性气候，四季分明。气温：1040，平均年降雨量为1145毫米以下，降雨量大部集中在49月，年平均风速2.22.4米秒，偶见最大风速可达18米秒以上，东南风多见。区内以农业为主，粮食作物主要有稻谷、小麦、包谷、红苕等。矿区东南有河田坪火力发电厂，发电量5万Kw，已与丹江联成电网。主要供松宜煤矿用

3、。随着市场经济的不断发展，当地农村的剩余劳动力也在组织起来从事商品经济活动，兴办部分小企业，如小型煤矿、采石场、灰沙砖厂等，部分商业门店也正在兴起。根据中国地震烈度区划图(1990年1/400万)和湖北省建设厅关于我省地震基本烈度区划的通知，矿区所在地属级，不属危险设防区。三、项目建设外部条件及开发现状松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司开采矿种为水泥用石灰岩，矿区周围无其它石灰岩采矿权设置，2009年由松滋市国土资源局划定矿区开采范围，同时由宜昌地质矿产研究所编制提交了湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩地质详查报告，荆州市国土资源局以【2009】001号关于湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰

4、岩矿地质详查报告矿产资源储量评审备案书评审通过。为了合法开采国家矿产资源，特委托编制矿产资源开发利用方案。四、建设单位概况及企业性质松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司属于新办理采矿权手续的露天矿山企业。该矿山拟定采矿权人为松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司，企业性质为有限责任公司，采矿权范围面积为0.161平方公里，拐点坐标如下：点号XY13331808.0037542030.0023331770.0037542342.0033331212.0037542316.0043331389.0037541984.00第二节 开发利用方案编制依据一、法律、法规和标准1、中华人民共和国矿产资源法2、中华

5、人民共和国安全生产法3、中华人民共和国矿产安全法4、中华人民共和国矿山安全法实施条例5、中华人民共和国劳动法6、中华人民共和国消防法7、中华人民共和国环境保护法8、金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）9、爆破安全规程（GB6722-2003）10、工业企业设计卫生标准二、地质资料及其他文件1、松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司编制矿产资源开发利用方案委托书；2、双方协商的本矿矿产资源开发利用方案编制原则；3、湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告（2009年4月）；4、荆州市国土资源局关于湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告矿产资源储量评审备案书【200

6、9】001；5、松滋市国土资源局关于市双七水泥有限责任公司方家坪水泥用灰岩矿申请划定矿区范围的批复；6、矿产资源开发利用方案编写内容要求(国土资发【1999】98号)；7、湖北省国土资源厅编制的截止二00五年底湖北省矿产资源储量表建材及其他非金属矿产(第8册)(2006年7月)；8、现场实测资料。第二章 矿产品需求现状和预测第一节 矿产品需求情况和市场供应情况一、矿产品现状及加工利用趋向松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司主要产品为水泥用灰岩。随着当地建设的不断发展，基础设施建设的步伐不断加快，矿产资源的需求量正在不断上升，特别是水泥用料的市场前景看好。二、国内外近、远期的需求量及主要销向预测当

7、前，国内外石灰石矿价格稳定，预计在近20年内，随着我国工业建设不断发展，对水泥用石灰石矿产品的需求量不断增加，市场需求量较大。水泥作为基本建设的主材之一，在国民经济建设中起着重要的作用。随着国家4万亿财政的投入，以及更多的基础建设项目的实施，市场将会加大对水泥的需求。权威人士的预计，2009年全社会水泥消费量将达到15.41亿吨，同比增长6.3%，增量为9170万吨。在本次经济危机中，水泥行业将先于其他行业最先复苏。据荆州市政府统计，荆州市及其周边市、县水泥市场年需求量在2000万吨以上，而目前水泥生产能力仅为1080万吨，同时随着国家和地方基本建设项目的投资上马，水泥生产远远不能满足市场的需

8、求。为解决这一问题，推动松滋市地方经济发展，松滋市双七水泥有限责任有限公司拟在刘家场建一条年产120万吨环保型水泥干法旋窑生产线。预计年需求水泥用石灰石240万吨以上，当地目前的矿石生产能力远不能满足水泥生产的需要，有必要加大水泥用石灰岩矿山的开发。松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司投产后所生产矿石主要供给松滋市双七水泥有限责任公司年产120万吨环保型水泥干法旋窑生产线。三、矿床资源远景评价矿区岩层呈单斜缓倾斜层状产出。倾向一般135235。倾角比较平缓一般在10以下。局部因受褶皱和裂构造的影响产状变化较大。石灰岩矿赋存于三叠系大冶组，矿层厚度较大，矿层平均厚度150米，CaO含量高，平均52

9、.02%，杂质含量低，矿石质量达水泥原料级品要求。矿区资源储量能达到小型矿床规模，完全满足地方建设需要。同时，矿区还可向向北、西、东延展，具有较大的远景资源潜力。第二节 产品价格分析近年来,随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，基础建设的相继开展，水泥用灰岩需求量不断增加，松滋市境内水泥用料用灰岩原矿价格一般为911元/吨之间，经破碎加工成各种规格的水泥用料后，利用价值提升较大，经加工后矿石成本约12.5元，但成品水泥用料价格在1720元之间，本矿根据其质量和运输距离确定吨矿成品价格为18元。第三章 矿产资源概况第一节 矿区总体概况一、区域地质及矿产特征（一）地质特征矿区大地构造位置地处

10、扬子地台八面山褶皱带武陵坳陷褶皱束的北端，主要出露古生代和中生代早期的地层。褶皱轴以东西向为主，NW向、NE向断裂比较发育。1、区域地层（1）寒武系仅出露中上统，为一套浅海碳酸盐岩为主的沉积组合，厚度约900m。中统覃家庙组：主要为灰色中薄层状白云岩、白云质灰岩。上统三游洞组：下部主要为浅灰色厚层状灰岩夹白云岩；上部主要为灰色厚层状白云岩、白云质灰岩。（2）奥陶系发育完全，与下伏寒武系连续沉积，为一套碳酸盐岩夹碎屑岩组合，厚度约280m。自下而上划分为：下统南津关组：浅灰色中厚层状灰岩夹少量钙质页岩。下统分乡组：浅灰色中厚层状生物碎屑灰岩夹页岩。下统红花园组：浅灰色厚层块状生物碎屑灰岩夹白云质

11、灰岩。下统大湾组：灰色、灰绿色泥质灰岩、瘤状灰岩夹钙质泥岩。中统牯牛潭组：灰绿色夹绛红色瘤状灰岩夹灰绿色页岩。中统庙坡组：灰色、灰黄色叶片状泥岩。中统宝塔组：灰色厚层状收缩纹灰岩夹瘤状灰岩。上统临乡组：灰褐色灰岩、泥质灰岩夹页岩。上统五峰组：黑色碳质页岩、黑色薄层硅质岩。（3）志留系本区仅发育中、下统，与下伏奥陶系连续沉积，为一套陆源细碎屑岩组合，总厚度约1400m。自下而上划分为：下统龙马溪组：灰绿色粉砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩。下统罗惹坪组：灰绿色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩，夹生物碎屑灰岩或灰岩透镜体。中统纱帽组：灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩夹泥岩，顶部夹中层状灰岩。（4）泥盆系本区仅发育中、

12、上统，与下伏志留系呈平行不整合接触，自下而上划分为：中统云台观组：灰白色中厚层状石英砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩，底部发育底砾岩或含砾石英砂岩，厚3050m。上统黄家磴组：灰色、灰黑色砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩，夹铁质砂岩或鲕状赤铁矿层，厚2040m。上统写经寺组：灰色泥灰岩、生物碎屑灰岩夹石英砂岩、粉砂岩等，厚71100m。（5）石炭系与下伏泥盆系为连续沉积，自下而上划分为：下统岩关组：深灰色中厚层状含生物碎屑灰岩，厚010m。下统大塘组：灰色、深灰色泥岩、中厚层状细砂岩，局部夹劣质薄煤层或煤线，厚4085m。中统黄龙组：下部为灰色厚层状白云岩、白云质灰岩，上部为浅灰色厚层状灰岩，厚2030m。（

13、6）二叠系发育较齐全，主要为一套以灰岩为主的浅海碳酸盐岩组合，总厚度一般在450500m之间，上、下统的底部各发育一套煤系地层。自下而上划分为下统的梁山组、栖霞组、茅口组、孤峰组和上统的吴家坪组、。下统梁山组：底部为砂岩，中部为高岭土矿，上部为碳质泥岩、煤层夹黄铁矿层，顶部为砂岩。各地厚度不一，薄者615m，厚者可达58m。下统栖霞组：灰深灰色中厚层状含燧石结核生物灰岩。厚度70150m。下统茅口组：灰色中厚层块状生物灰岩夹碳、钙质泥岩及大团块燧石结核。厚度140180m。下统孤峰组：灰黑色薄层状硅质岩夹炭质泥岩。厚2035m。上统吴家坪组：中上部为浅灰色中层状含燧石结核灰岩，底部为炭质泥岩夹

14、薄煤层和蒙脱石粘土岩，厚80120m。（7）三叠系本区仅出露下统，主要为一套碳酸盐岩组合，厚度约1300m，与下伏二叠系呈整合接触，划分为大冶组和嘉陵江组。下统大冶组：为本区水泥石灰岩矿的含矿岩系，下部为浅灰色薄、中层状灰岩夹灰黄色钙质泥岩；中部为灰色薄层状灰岩；上部为灰色厚层状灰岩。下统嘉陵江组：下部为浅灰色中厚层状白云岩；中部为灰色中厚层状灰岩；上部为白云岩、白云质角砾岩夹中厚层状灰岩。2、区域构造本矿区处于长阳东西向构造带南部之仁和坪倒转向斜的东端。根据区测资料分析，长阳东西向构造带，主要由近东西向的褶皱和逆断层、NNW和NNE向平推断层，及南北向正断层组成。仁和平倒转向斜，轴线里东西向

15、伸展轴面向北倒转，长约60Km，宽约20km。核部出露三迭系地层。两翼由二迭系至奥陶系地层组成。地层之间的界线依次圈闭于刘家场西边。本矿区位于仁和平倒转向斜的东端，受刘家场南北向横向断层组的影响较大。（二）、矿产特征本区矿产比较丰富，主要有煤、黄铁矿、鲕状赤铁矿、粘土矿、重晶石、硅石（石英岩）、石灰岩、方解石等。煤：主要赋存于下二叠统梁山组中，次为上二叠统吴家坪组，其中梁山组煤系（俗称马鞍煤系）是目前乡镇企业开采的主要矿种，如松宜煤矿、清水湾煤矿等。黄铁矿：亦主要赋存于下二叠统梁山组中，矿层厚度薄，多为小型矿点，仅有零星开采，如锈水沟矿点和梯子口矿点。粘土矿：有下二叠统梁山组及上二叠统吴家坪组

16、、下石炭统大塘组等多个含矿层位。铁矿：主要为泥盆系宁乡式鲕状赤铁矿，其硫磷含量普遍较高，厚度较薄，规模小，目前多为个体开采，如渔洋关矿点、松木坪矿点。石灰岩：工作区属于碳酸盐岩较为发育区，石炭系、二叠系及三叠系均为浅海相碳酸盐相沉积，二叠系栖霞组及三叠系嘉陵江组、大冶组含有质地较纯的石灰岩，可作为电石、水泥等工业原料及冶金辅助材料，是企业的主要开采对象，如松木坪（溶剂石灰岩）、白果树（电石原料）、三溪口（水泥原料）等。三叠系大冶组为本次勘查工作的对象，其灰岩可作为优质水泥原料。二、 矿区矿产资源概况依据宜昌地质矿产研究所2009年提交的湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告，松滋市

17、方家坪石灰石矿业有限责任公司332储量为490万吨，333资源量211万吨，共计水泥石灰岩资源储量701万吨。三、该设计与矿区总体开发的关系。设计与矿区总体开发协调一致，设计范围为松滋市方家坪石灰石矿业有限责任公司开采大冶组灰岩。依据松滋市国土资源局关于市双七水泥有限责任公司方家坪水泥用灰岩矿划定矿区范围的批复，为了充分利用矿产资源做到“应采尽采”，按照规定程序拟设一处采矿权。本次开发利用方案设计利用储量系湖北省松滋市刘家场镇方家坪水泥石灰岩矿地质详查报告内的储量，结合当地矿产品需求情况，确定矿山生产规模为30万吨/年。第二节 设计项目资源概况一、矿区地质及构造特征（一）地层矿区出露的地层为三

18、叠系大冶组。按其岩性大冶组可分为六层(本矿区缺第六层和第五层上部层)，其中第四至第五层为本矿区的石灰岩矿层，是此次勘探工作的对象，下部第三至第一层是矿层底板。第四系在矿区零星分布。现将地层从新到老分述如下。1、第四系(Q)：厚1.66米。残坡积呈零星分布。由褐黄色粘土、亚砂土、灰岩碎石,砂砾石(多是灰岩、石英岩、燧石)等组成见有少量铁锰质结核。矿区东部见有砾石堆积零星分布。砾石大小一般砾径13厘米。滚园浑园或次棱角状，多与粘土混杂产出。2、大冶组(T1dy)：分为六层本区缺第六层(1)第五层(T15dy)：为中厚层灰岩-厚层砾屑灰岩(厚36米)。区内出露厚度43.90米。（2）第四层(T14d

19、y)。从上到下可分为两层。上层T14dy：中厚层夹薄层灰岩。厚约65.4866.58米。顶部为杂色薄层含泥质灰岩(厚约0.71.4米)。下层T14ady：薄层至中厚层灰岩，厚40.2743.96米。顶部灰岩夹有薄层含泥质灰岩或少量的钙质页岩(厚13米)。底部为中厚-厚层砾屑灰岩(单层厚12米)。T15dy层底部的巨厚层砾屑灰岩和T14bdy之顶部的薄层含泥质灰岩可为矿区的标志层。另外，T14ady层底部砾屑灰岩，为本矿区矿层底部的标志层。（3）第三至第一层(T11-3dy)：为薄层灰岩夹页片状泥质灰岩。中间夹有中厚层灰岩和钙质页岩。厚度30米，此层为矿层底板。（二） 构造矿区岩层呈单斜缓倾斜层

20、状产出。倾向一般135235。倾角比较平缓，一般在10以下，局部因受褶皱和断裂构造的影响产状变化较大。矿区内断裂构造发育，可分为南北向正断层、近东西向逆掩断层两组。现将矿区的主要断层分述如下；1、断层 （1）F7断层：矿区出露明显，长约500 米，大致呈南北向延展倾向95左右，倾角7090 。断层带宽1.54 米。断层角砾岩发育，属张性为主的正断层，垂直断距10 米左右。（2）F12断层：断层长约400 米，走向NW 350左右，倾向7090，倾角3070。断层带宽约0.42 米。角砾岩发育。此断层北延与F7合一，其北东东盘(上盘)下降，地层断距约14米，水平距约2 5 米。由于F12 的影响

21、，致使T14bdy层缺失14 米左右。此断层力学性质属张(扭)性。F7，F12两断层的北段合一，而南段分叉，两者构成树枝状断裂。（3）F5断层F5逆掩断层，位于矿区中部，呈东西方向出露。断层产状180195，倾角2530。断层面舒缓波状。属压扭性质。该断层使矿层普遍重复15-50米。从西向东重复渐增。断层上盘岩层往往呈现强烈柔皱现象。2、断层间相互关系南北向、北北东向断层明显地切割了东西向逆掩断层。南北向与北北东向两组断裂未见直接接触，但矿区西北部F9断层截断F7，而F9又被Fl截断，此现象表明：北北东向断层较晚。根据区测资料分析,仁和坪向斜是经受巨大的燕山运动的南北向挤压，形成的显著东西向褶

22、皱。矿区F5断层是南北向挤压力作用下先经褶皱，而后形成的逆掩断层。其构造线方向与区域东西向构造带方向一致，是相对前期构造运动产物。随后发生张性为主的断层F 7、F12，其规模不大而具区域性的规模较大的北北东向张扭性断层，则是相对后期构造的产物(据区测资料可能属新华夏系)。3、断层构造带取样分析矿区各断层，除F5逆掩断层外，一般均发育宽约0.44米不等的角砾岩带角砾岩成分为各种灰岩(基本系上下层位的灰岩角砾)。由次生白色粗粒晶方解石胶结局部见次生铁质纹泥或薄膜。因受应力作用。与断层角砾岩相靠近的上下盘灰岩不同程度破裂，亦常为方解石充填而成网脉状。为了解断层角砾岩及其上下盘灰岩的主要组分含量的变化

23、,除在工程中单独取样分析外，另外,对主要断层增布地表刻槽取样点(主要分布在储量估算范围内)。分析结果详见附表，结果表明：（1）断层角砾岩及其上下盘灰岩的CaO含量一般高于矿层的分层平均含量或矿区的矿层平均含量，而MgO均1。（2）次生方解石对断层角砾岩的胶结及对上下盘灰岩的充填，使它们的CaO有所增加。而除方解石影响外。尚未发现白云质或其它不良因素的影响。4、节理矿区岩层节理多见，根据矿区内外16处代表性地段的调查统计，如下几组节理发育。A、走向530，7585，沿节理面常张开成裂隙，裂面多弯曲，裂开约0.1-1.0米。B、走向295 315 ，7080节理面较平直紧闭节理面常形成陡坎。C、走

24、向65左右85左右，理面平直紧闭，往往充填方解石脉，宽0.1-1厘米。D、走向325左右，85，张裂开约10-50厘米裂隙面 弯弯曲曲呈锯齿状。 E、走向275左右，85左右，节理面较平直，紧闭，形成陡坎。另外，层间裂隙亦较发育。其中以A组节理最为发育其走向与矿区主要张扭性断裂走向是一致的。上述节理皆呈高角度出现。节理面平直。部分弯曲常见有方解石细脉充填，沿节理张开呈裂隙，往往形成溶洞、溶槽，常有粘土充填其中。二、矿床地质（一）矿层（体）规模及形态1、矿层（体）本矿区石灰岩矿层为三叠系大冶组第五层(T15dy)和第四层(T14dy)灰岩，是一套海相碳酸盐沉积，整个矿层厚度可达150米，其中T1

25、4dy层较全，厚约108米。T15dy不全，本矿区仅有其下部层位，所见厚10-43米不等。多出露于矿区南部地形较高处。矿区内矿层呈单斜缓倾斜层状产出，倾向165-335，倾角一般在5-20，局部倾角70，出露最高标高367米，最低标高314米，矿层在矿区范围内全部延展，加之外围，东西走向延展约600米以上，沿倾向延伸达800米以上。矿区面积约0.0653平方公里。除少量第四系外，绝大部分为矿层分布。2、矿层（体）厚度变化情况T14dy矿层厚度较稳定，沿走向、倾向厚度变化都较小，但因构造变动，往往造成地层重复与缺失。（1）T14ady厚度： 厚度变化对比表勘探线厚 度(米)备 注40.27-43

26、.96沿倾向变化41.27(2) T14bdy厚度：线66.58米，线在ZK22-ZK23之间，由于Fl2的影响，厚度缺失约14米，仅有52.08-52.56米。（3）T15dy厚度：10-43.90米出露厚度不全。各处剥蚀不一。故各工程所见厚度不等。矿区内矿层厚度大，变化小，在开采标高260米以上其矿石资源储量达到小型，且矿体基本裸露，覆盖层薄，剥离量小，有利于开发利用。3、矿层底板矿层底板为T11-3dy层，由薄层灰岩夹泥质灰岩、中厚层灰岩、泥灰岩、钙质页岩组成。其上为T14ady之底部中厚-厚层砾屑灰岩，分界标志明显。T11-3dy层CaO含量4448%。MgO 13，矿层底板都位于矿区

27、开采标高以下。（二） 矿石特征1、矿石的物质组成（1） 矿物成分矿石矿物主要为石灰石，含量为90-99%，其他微量矿物有高岭石，褐铁矿、水云母、石英、白云石等，其含量均在0.1-2%范围内。（2） 矿石的化学成分矿石主要有用组分为CaO，有害组分为Mg0、Na2O、K2O、SO3等，各矿层化学成分分述如下：T15dy矿层：CaO含量高5255。MgO含量低0.4-0.8。沿走向和倾向各剖面上工程所见该矿层基本组分含量变化稳定： 矿层沿走向和倾向基本组分含量变化表剖面工程ZK23ZK22ZK32CaO（%）53.2953.5354.33MgO（%）0.580.710.48其底部巨厚层砾屑灰岩质量

28、最好，CaO54左右。MgO 0.6%左右T14bdy矿层：为矿区主要矿层之一，一般CaO含量50.52%，MgO 0.6-1.4。此矿层沿走向、倾向CaO、MgO含量变化如下表：T15dy 矿层沿走向、倾向CaO、MgO含量表剖面工程ZK22ZK23ZK32ZK33CaO（%）51.9652.3150.3251.63MgO（%）0.780.691.351.03可以看出其含量变化幅度较小： 矿层 CaO、MgO含量对比表组分含量（%）绝对差值沿走向沿倾向CaO0.032.170.531.31MgO0.040.830.260.53相对而言，线MgO含量稍高于其他各线。T14bdy之顶部见一层较连

29、续的薄层含泥沙灰岩，厚0.7-1.4m，CaO含量偏低(44-48% )，MgO含量稍高(0.7-3.76%）因其厚度小于2M，邻近矿层质量又好，经8m加权完全合格，所以，仍归为矿石。T14ady矿层： 其含量一般为CaO49-52%，MgO 0.7-2%。沿走向、倾向各处工程所见CaO、MgO含量变化情况如下表： 沿走向、倾向CaO、MgO含量变化表剖面工程ZK22ZK23ZK32ZK33CaO（%）51.5053.0351.3051.56MgO（%）0.750.581.061.33从上列可知变化幅度较小： CaO、MgO含量对比表组分含量（%）绝对差值沿走向沿倾向CaO0.032.070.

30、671.56MgO0.020.750.120.84 相对说：线深部MgO含量比其他线高些。矿区各矿层经组合分析了解，矿石之有害成分K2O+Na2O含量较低。一般小于0.6。Sio2、AL2O3、Fe2O3含量在允许范围内。现以线为例简介如下:矿层组分对比表矿层组 分 含 量 (%)0.212.520.540.290.364.881.040.600.273.890.630.38从上表得知：T15dy矿层K2O+Na2O, Sio2、AL2O3、Fe2O3的含量皆低于T14dy矿层，而CaO含量却相对较高。 另外，经多元素分析了解矿石中SO3、P2O5、Cl等的含量都甚少，在允许范围内。2、矿石结构构造矿石主要结构为泥晶结构、粉晶结构、泥晶砾屑结