建筑材料灰岩矿开采初步设计说明.docx
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建筑材料灰岩矿开采初步设计说明
1总论
1.1建设项目简介
县吉利耐火材料成立于2002年10月17日，公司位于县城东五里堡，公司注册资金五百壹拾陆万元整，营业执照有效期为2007年10月22日至2016年03月18日，法人代表海龙，企业性质为其他有限责任公司。
矿山围行政区划属县王村乡管辖。
县吉利耐火材料县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿为县吉利耐火材料所属矿山。
县吉利耐火材料于2013年7月9日通过竞拍的方式取得了县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿的采矿权。
2013年7月19日，县国土资源局批复了该矿申请的矿区围，批准文号为：
XXXX国土资采划字[2013]0004
号。
2013年7月，县吉利耐火材料委托声光矿冶科技股份编制完成了《县吉利耐火材料县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿矿产资源开发利用方案》。
2013年11月，县吉利耐火材料委托金水河理工大学安全技术工程研究所编制完成了《县吉利耐火材料县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿露天开采建设项目安全预评价报告》，2013年12月30日海拉尔市安全生产监督管理局（XXX监管一[2013]预B22号）予以备案。
为确保矿山合理开采、安全生产，县吉利耐火材料委托我公司对县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿露天开采建项目进行开采设计。
1.2编制依据
（1）《营业执照》（注册号：
XXXXXX发证机关：
县工商行政管理
局）；
（2）《划定矿区围批复》（XXXXX采划字[2013]第0004）;
（3）《金水河省县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿资源储量地质简测报告》（金水河省岩石矿物测试中心，2011年6月）；
（4）《金水河省县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿资源储量简测报告矿产资源储量评审备案证明》（平国土资储备（零）字[2011]040号）。
（5）海拉尔市矿业协会《金水河省县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿资源储量简测报告》矿产资源储量评审意见书（平储评
字[2011]027号）；
（6）《县吉利耐火材料县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿矿产资源开发利用方案》（声光矿冶科技股份2013年7月）；
（7）《县吉利耐火材料县王村乡世俱杯村建筑石料用灰岩矿露天开采建设项目安全预评价报告》（金水河理工大学安全技术工程研究所2013年11月）；
（8）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；
（9）《爆破安全规程》（GB6722-2014）；
（10）《工业企业总平面设计规》（GB50187-2012）；
（11）《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986）；
（12）《矿山安全标志》（GB14161-2008）；
（13）《建筑设计防火规》（GB50016-2014）；
（14）厂矿道路设计规》（GBJ22-1987）；
（15）《生产性粉尘作业危害程度分级》（GB5817-2009）；
（16）《建筑抗震设计规》（GB50011-2010）；
（17）建设单位提供的实测“矿区及周边区域地形图”（县吉利
耐火材料）；
（18）专业人员在现场收集的相关资料；
（19）设计委托书（县吉利耐火材料，2017.5）。
1.3设计与编制原则遵守国家和行业的有关政策、法规、规程、规，根据矿山已征土地的围，充分利用企业已有的设施，本次设计遵循的设计原则和指导思想如下：
严格执行国家相关法规和有关部门制定的规程、规和标准，贯彻建设单位对矿区开发建设的要求，精心设计、优化设计方案，坚持质量第一，使设计方案达到技术先进、安全可靠、建设周期短、投资省、成本低、经济效益好的目的。
本着适度强化开采的原则，在安全可靠、技术可行的前提下，优化设计，提出最佳开采方案。
选择国企业已成熟可靠的工艺和技术，结合本工程的特点，使工程顺利实施，效益明显。
严格控制投资，降低成本，提高项目投资回报率。
按照适用可靠的原则，精心选择矿山设施和设备，在满足达到生产规模要求的前提下，尽量节省基建投资。
针对露天开采的实际情况和开采技术条件，设计中应采取相应的安全技术措施，保证露采作业安全。
认真贯彻《安全生产法》、《环境保护法》、《土地法》及职工安全卫生等法规、规程，做好安全生产，保护环境，搞好水土保持，节约用地。
设计中选择节能设备，满足国家节能减排政策。
利用国常规、节能、高效设备；优先选用国产节能设备，减少投资，节省成本，提高效益。
根据矿区矿层赋存条件和资源储量情况，合理确定开采方式、开采方法、生产规模和开采顺序等，以节省投资、降低生产成本和提高资源利用率。
贯彻执行国家有关建设项目安全设施“三同时”的原则
贯彻执行国家有关建设项目职业危害防治设施“三同时”原则。
贯彻执行国家有关建设项目的环境保护设施“三同时”的政策
1.4矿区围、地理交通位置和自然条件
1.4.1矿区围、矿区地理交通位置
根据县国土资源局划定的矿区围批复，县吉利耐火材料县王村乡
世俱杯村建筑石料用灰岩矿矿区围由6个拐点（1980坐标系）圈定，
拐点坐标见表1-4-1。
矿区东西长900m,南北宽700m,面积0.3394km2
表1-4-1矿区围拐点坐标（1980坐标系）
拐点号
X
Y
1
2
3
4
5
6
县吉利耐火材料县王村乡世俱杯建筑石料用灰岩矿位于县王村
乡世俱杯村东北400m处，距县直线距离约12Km南距王村乡4.5Km。
矿区南距XXX铁路12km,距XXX国道10km；西距XXX国道8km;南距XXX县道4km;XXX乡道水泥公路从南向北从矿区中部穿过，交通较为便利。
详见图1-4-1。
西距XXX国道8km;南距XXX县道4km;XXX乡道水泥公路从南向北从矿区中部穿过，交通较为便利。
详见图2-1-1。
图1-4-1矿区交通位置图
1.4.2矿区自然环境条件
矿区地处伏牛山山脉低山丘陵区，区地势较平缓，最高处位于矿
区北部海拔246.2m，最低点位于矿区南部184.0m，相对高差60m左
右。
矿区地势中间高两侧低，中间为一近南北向丘陵。
矿区无地表水体和常年河流。
矿区属大陆性气候，最高气温39.8°C,最低气温-17.5°C,年
平均气温14.7°G年平均降水量1000mm蒸发量大于降水量，七、八、九三个月为雨季。
气温变化受季节性影响，冬季严寒，夏季酷热，夏季多东南风，秋冬季节西北风较大，最大风力可达7、8级，
风速达20m/s。
无霜期为209天，霜冻期一般为当年11月上旬至次
年3月上旬，最大冻土深度22cm。
地震烈度：
据县市志记载，自公元前5年至1966年，县一带发生过多次地震，但震级较小，破坏力小。
据《中国地震动参数区划图》（2001），本地区的地震动峰值加速度Am=0.05g，地震反应谱周
期Tg=0.35s，对应的地震烈度为W度区。
矿区一般建筑和采矿设施应按W度以上烈度设防。
项目区所在地属县王村乡，王村乡位于县西北部浅山区，地处、石龙区交界处，现辖16个行政村、146个居民组、88个自然村，全乡总户数8871户，总人口3.5万人。
现有耕地面积约2.7万亩，人均耕地0.77亩。
当地经济一般，以建材为主，农业以小麦、王米、红薯、豆类及花生为主。
矿产资源主要有耐火粘土、耐火粘土、水泥灰岩。
区农业以种植业为主，农作物有小麦、玉米、红薯等，经济作物有花生、油菜等。
1.5资源概况
（1）保有资源储量根据该矿资源储量简测报告，矿区共查明建筑石料用灰岩资源储量
（122b）矿石量44.87x104m3（120.70x104t）,全部为保有资源储量。
（2）设计利用储量
（122b）类资源量的可信度系数为1.0，则矿山可利用储量为120.70
x104tx1.0=120.70x104t。
（3）开采损失量
开采回采率取值95%，则矿山开采损失量为120.70x104tx5%=6.035
4
x104t。
（4）可采储量
开采回采率取值95%，则矿山可采储量为120.70x104tx95%=114.67
x104t。
1.6矿区外部建设条件
乡道008公路从矿区中部通过，向南连接王村乡和036县道、311国道联通，交通运输方便。
邻近地区厂矿较少，劳动力丰富，供水供电充足，能满足矿山采矿需要。
1.7矿山开采现状及周边环境
矿山位于县王村乡王村村北部西北东南走向的一道山坡上。
008乡道自县城经王村村向北从矿区中部通过，经朱家沟通往梁洼镇段店村。
I号矿体位于井田西北部一处东高西低的山坡地段。
东南距008
乡道400m—条与008乡道相通，南北方向的乡间道路从矿体中部通过。
开采矿体围为荒坡，有少量树木，无农田。
西南距XX庙1km,
距庙西村2km;南部7号、8号拐点距离本矿破碎站50m;东北距朱
家沟1km;北部2km围无村庄和建构筑物；矿体东部有民采面多处，
东南200m有三处民采坑，均长期停采。
H号矿体位于井田南部一处东北高西南低的山坡地段。
西距008
乡道350m自008乡道向东南方向的一条乡间道路从矿体中南部通过，道路以北堆积大量排土；矿体西部为一绿化林。
除绿化林之外矿体西北部、北部、东部均为荒坡，有少量树木，无农田；西南距世俱杯村0.8km；东北距朱家沟0.8km。
皿号矿体位于井田东部一处西北高东南低的山坡地段。
西距008
乡道700m自008乡道向向的一条乡间道路从矿体中南部通过。
矿体东南部5号拐点向南15m有废弃平房2座，再向南200m处有废弃平房1座；矿体1号拐点西北120m处有废弃的砖木结构庙房一处；1号拐点北110m处有本矿山新建的砖木结构庙房一处；东北方向、西、西南方向500m围无村庄、零星民居及建构筑物，无林地和农耕地，无常年性河流和地表水体。
本矿山界线清楚，不存在矿权重叠情况，无边界纠纷。
矿山周
边300m围除了荒山、荒沟外，无其它村庄、居民、矿山，无高压线、
重要交通设施等，周边环境相对简单。
矿区不在自然保护区、名胜古迹、军事禁区之，不属于禁止、限制开采矿产的围。
1.8主要建设方案
1.8.1产品方案
直接产品是建筑石料用灰岩原矿石，最终产品为建筑石料。
1.8.2矿区总体开发方案
根据矿体赋存情况，适合露天开采。
矿山有3个灰岩矿体，按先后顺序接续开采，最终形成3个独立露天采场。
1.8.3开采围
本次设计围为县国土资源局批复划定围的三个矿体，其中I号矿体可米标咼确定为+194~+208n;H号矿体可米标咼确定为+190~+208n;皿号矿体可米标咼确定为+206~+226m
1.8.4矿山总体布置本次设计在米场总平面设计中布置运输道路、米场等，在工业场地、
办公生活区布置办公室、仓库、机修间、职工宿舍等。
工业场地破碎系统另行设计。
1.8.5米矿方法
根据矿体赋存条件，米用露天开米，米用台阶式开米。
米矿工艺为潜孔钻穿孔，中深孔爆破、挖掘机米装、自卸汽车运输。
1.8.6矿山生产规模和服务年限
设计矿山建设规模为年米出矿石量20.0万t。
矿山生产服务年限5.7年，矿山基建期0.5年，总的服务年限为6.2年。
1.8.7开拓运输方案
根据地形条件、矿床赋存特征和矿床开米技术条件，露天米场米用公路开拓，汽车运输方案。
道路等级依据小时单向车流密度进行确定，当小时单向车流密度小于25辆时，运输干线、支线均可以米用三级道路。
1.8.8排水、供风和供水
（1）排水矿区水文地质为简单类型，工业矿体全部位于当地侵蚀基准面以上，
I号矿体开采标高为+194n~+208m凸坡，H号矿体开采标高为+190n~+208m斜坡，均为山坡露天矿，可自流排水；为山坡露天矿，可自流排水；皿号矿体开采标高为+206n~+226m斜坡，为山坡露天凹陷开采。
设计在皿号矿体南部开挖排水沟自流排水，沟长45m宽2m深3m可及时将采场汇水排出。
（2）供风
推荐矿山开采采用KY140A型露天潜孔钻车穿孔，配备XAVS900CD7移动式空气压缩机供气。
（3）供水
矿区无河流和地面水体，设计利用社会车辆从附近村庄拉水供应生产和生活用水。
1.8.9电力与通讯
（1）电力
该矿为无电矿山。
（2）通信利用移动通讯作为通信工具。
办公室另设置市话以方便在特殊情况下与外界联系。
1.8.10财务预测数据
（1）销售收入和销售税金及附加运营期年销售收入为355.38万元。
销售税金及附加按国家规定计取，矿产品增值税按13%税率计征，城
市建设维护税按实缴增值税的7%计缴。
教育费附加按实缴增值税3%计缴；资源税按每吨矿石2.0元计取。
所得税：
企业所得税按25%的税率计缴。
（2）产品成本估算
1原材料及辅助材料消耗估算额为3.00元/t;
2燃料及动力消耗估算额为2.50元/t；
3直接工资及福利费为3.25元/t；
4制造费用为0.05元/t；
5管理费用为0.10元/t;
6设备租赁费为1.0元/t;
7安全生产费用为1.0元/t;
共计10.9元/t。
经换算，产品成本估算为10.9元/t。
年产矿石20.0万t，总成本218.0万元。
1.8.11经济效益分析
1运营期年销售收入为355.38万元；
2运营期年利税总额=年销售收入-年总成本=137.38万元；
3运营期年利润总额=年利税总额-销售税金及附加-矿产资源税=92.76万元；
4运营期年所得税总额二年利润总额X25%=23.19万元；
5运营期年税后利润总额=利润总额-所得税总额=69.57万元；
6静态投资回收期=项目总投资/年税后利润总额=1.58年（不含基建期）；
7投资利润率=年净利润总额/项目总投资=69.57%；
8投资利税率=年利税总额/项目总投资=124.89%。
可见，该项目的投资回收期、投资利润率、投资利税率等均大于相应
的行业平均水平，项目在财务上可以接受。
2地质概况
2.1矿区地质概况
（1）区域地质
矿区地层分区属华北地层区XXXXX小区，区域上基岩出露比较完整，基本无覆盖，局部地段被第四季覆盖（农田），地层有老到新有太古代太华群、中元古界群、新元古界震旦系、古生界寒武系、石炭系、二叠系，中生界白垩系、新生界古近系。
（2）地层矿区低山丘陵，基岩裸露，在山沟和底凹处分布第四系黄土、亚砂
土及残坡积松散堆积物。
主要出露地层为下古生界中寒武统夏组（€2Z）中寒武统馒头组（€1-2罚、震旦系（Z）、第三系及第四系地层。
1下古生界地层（€1-2）
矿区出露下古生界地层，主要是夏组〜馒头组灰岩，为矿区主要勘探开采对象，是建筑石料用灰岩矿体（层、赋存部位，总厚度大于50米。
夏组（€2Z）：
上部细碧白云岩、准同生白云岩，下部鲕粒灰岩、含生物碎屑灰岩。
馒头组（€i-2m）:
为一套灰色厚层、中厚层灰岩、核形石灰岩，薄层条带状灰岩、含砂质白云质细晶灰岩、含泥质白云质微晶一细晶灰岩、含石膏粉屑微晶一细晶灰岩组成。
本组岩石化学成分符合建筑石料要求，质量较好且稳定，为主采矿层。
由于岩石化学成分差异不大，以中厚层灰岩为主夹少量薄层条带状含粒屑白云质微晶灰岩，并且全部用于建筑石料，因此没有细分，用（€1-2）地层符号。
2上古生界地层
矿区出露上古生界石炭系上统组（C2b）地层，在矿区中间部位，主要为一套海湾湖滨相碎屑沉积建造，主要岩性有石灰岩、砂岩、砂质页岩、铝质粘土岩和铁质粘土岩等，该层中含煤层（线），中部为一套含铝岩系的碳酸盐岩建造、底部夹少量透镜状高铁粘土岩（式铁矿）。
3新生界第四系（Q
在矿区中部沟谷中分布，原岩风化形成，由黄土、亚粘土及砾石组成，
厚0.3〜5m
（3）构造
矿区处在区域性南北构造带上，受区域性构造影响，区构造比较复杂，主要表现地层分布和层构造两个方面：
在地层分布方面，寒武系灰岩被切错为大的团块状零星分布，大部分地段寒武系灰岩一段曾接触形式超覆于石炭系泥岩之上；部分地段石炭系泥岩以断层接触分布在灰岩之上。
在层构造方面：
灰岩层面产状多变，局部形成小揉皱构造或规模不大的褶皱构造。
但总体褶皱平缓，倾向295°〜310°之间，地
层倾角一般在8〜20°之间，局部34°。
泥岩区产状比较凌乱，加上地表覆盖较重，难以系统观察。
（4）岩浆岩
区无岩浆岩。
（5）风化、蚀变特征从现场白云质灰岩风化情况看，该矿山白云质灰岩属微风化灰岩。
（6）矿床成因类型该矿山灰岩属沉积矿床。
2.2矿体地质特征
⑴矿体形态、规模
区矿体为寒武系中统夏组〜馒头组的厚、中厚灰岩为主少量薄层条带状微晶〜粉晶灰岩、含砂微晶〜粉晶灰岩。
按矿体出露情况，工作区矿体分为I号、H号、皿号共三个。
I号矿体：
分布在矿区西北部，矿体产状稳定，走向215〜220°:
倾向295〜310°,倾角4〜15°;矿体赋存最高标高为+208m,资源储量估算最低标高为+194m。
估算矿体在矿区南北长约210m,东西宽约143m。
H号矿体：
分布在矿区西南部，矿体产状稳定，呈缓倾斜，走
向26°，倾向296°，倾角8°;矿体赋存最高标高为+208m,资源储量估算最低标咼为+190m。
估算矿体在矿区南北长约198m,东西宽约90m。
皿号矿体：
在矿区东南部，矿体产状稳定，呈缓倾斜，走向36°,倾向296°，倾角12°;矿体赋存最高标高为+226m,资源储量估算最低标高为+206m。
估算矿体呈近西北〜东南向的棱形，长轴向约
225m,棱宽约91m。
（2）矿体围岩及埋藏条件
矿体位于山坡上，1号、皿号矿体裸露地表，"号矿体原始状况
为裸露地表，现被排土覆盖，矿山围矿体无顶板。
估算矿体底板为露天采场底，仍为寒武组地层，岩性同矿体。
矿体中偶尔可见0.1〜0.15m厚的夹石层，围较小，开采中无须剔除。
（3）矿石性质
矿石矿物成分：
本区矿体主要以厚、中厚层状灰岩为主夹少量
薄层条带状微晶〜粉晶灰岩、含砂微晶〜粉晶灰岩。
经薄片及X〜衍
射鉴定：
该岩石为微晶〜粉晶灰岩，主要矿物成分以方解石为主，次有白云石及微量的钾、钠等成分。
矿石为微晶〜粉晶结构，块状构造。
矿石化学成分：
经矿石化学分析，构成矿体矿石的平均化学成分见下表。
矿石平均化学成分一览表
岩性段代号
化学成分（%
CaO
MgO
SiO2
K2O+NQ
SO
C「
€1-2
49.96
1.96
3.24
0.53
0.079
0.021
矿体平均有益、有害组分均在工业指标允许含量之，以水泥灰岩标准衡量矿石可达二级品矿石要求，以《建筑用卵石、碎石》GB/T14685标准衡量矿石可达一级品矿石要求，故矿床矿石质量较佳
（4）矿石类型
矿石自然类型为微晶〜粉晶灰岩；矿床工业类型为建筑石料用灰
岩矿。
（5）矿石结构、构造
矿石结构为微晶—粉晶结构；矿石构造为厚层状、块状、条带状构造。
2.3矿床开采技术条件
2.3.1水文地质
1气象
矿区气候属大陆性气候，最高气温39.8°C,最低气温-17.5°C,年平均气温14.7°G年平均降水量1000mm蒸发量大于降水量，七、八、九三个月为雨季。
气温变化受季节性影响，冬季严寒，夏季酷热，秋冬季节西北风较大，最大风力可达7、8级，风速达20m/s。
无霜期为209天。
2地形矿区地处伏牛山山脉低山丘陵区，区地势较平缓，最高处位于矿区
北部海拔246.2m,最低点位于矿区南部190m相对高差60m左右。
矿区地势中间高两侧低，中间为一近南北向丘陵。
采场位于山坡地带,矿区沟谷发育,无地表水体和常年河流。
地形地貌有利于大气降水的自然排泄。
3汇水面积
根据矿区所处地形情况，经计算，1号矿体汇水面积为19200〃；"
号矿体汇水面积为12300吊；皿号矿体汇水面积64600吊。
4水文地质类型
矿区呈山坡地形，采场地势坡度5〜10°，有利于地表水的自然排泄。
岩石致密，最低开采标高+i90m高于当地最低侵蚀基准面180m地下水对矿山开采无影响。
开采矿段的充水因素主要为大气降水，未来采石场开采的各个阶段，大气降水均可沿山坡及平台迳流自然排泄，或顺岩石裂隙进行渗透，对矿山开采影响不大；区岩溶不发育，且无自然地表水体存在，矿床开采过程中不会受地下水影响，因此，该矿床水文地质条件属简单类型。
2.3.2工程地质
1岩组划分
矿区地质构造简单，断裂构造不发育，除地表1—2m深度围因风化裂隙较发育岩石有破碎，局部见到一些小型坍塌外，风化带以下岩石一般均很完整，坚固，工程地质稳定性好。
矿区岩溶不发育，平均岩溶率仅0.54%。
所以矿区为岩溶发育极微弱的坚硬岩石区，据岩石物理力学性质试验，属坚硬岩石。
未来开采边坡坡度小于60°，基本保证坚硬类岩石边坡的稳定性。
综上所述，矿山工程地质条件亦属简单型矿床。
2岩体质量评价指标矿石各项物理性能试验结果如下：
小体重：
2.69t/m3；大体重：
2.695t/m3；松散系数：
1.69；安息角：
35-39°。
抗压强度80〜120MPa岩体粘结力c=2.3x104Pa,岩体摩擦角©=70°。
普氏硬度系数f=10。
岩体质量评价指标ROD=7〜90,岩石级别为皿级，岩石质量分类指标为好。
2.3.3环境地质
①地震区划
据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001,本区地震基本烈度为
②地质灾害特征
矿区位于丘陵区山坡上，地势坡度5~10°，岩层稳定，自身不存在产生滑坡的地质条件。
据地质调查，本区历史上没有滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害发生的记载；本区无地下采空区、溶洞等；无自燃、高地应力、放射性等存在。
2.3.4周边环境对开采的影响
矿山位于丘陵区山坡上，周边沟谷地带有零星农田，部分山坡有近年栽植的绿华树苗。
西南距世俱杯村0.8km;西距庙西村2.2km;东北距朱家沟1km东、东南方向3km围无村庄和民居。
I号矿体南50m处有本矿山自建的破碎厂，4座彩板房和露天皮带机等设施；7号、8号拐点处各有一废弃平房，向南150m有废弃房屋4处。
破碎厂彩板房、破碎设备、废弃房屋等在爆破落石围，需拆除。
王村至朱家沟的008乡道位于矿体东250m处，约400m长度在爆破落石围。
H号矿体地表沿斜坡有大量排土堆积，最下部堆积高度4m,建有挡土墙；开采矿体西与008乡道相距100m与绿化林相邻。
西100m有本公司临时办公用彩板房2座和民房1座，均在爆破落石围，需拆除;008乡道长度500m在爆破落石围。
皿号矿体地表西北部130m有小庙一座、临时工棚一座；南部5号拐点处
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