石灰岩开发利用方案
更新时间:2023-12-16 08:23:01 阅读量: 教育文库 文档下载
第一章 矿区概况
1.1 矿区交通位置、隶属关系和企业性质
灵洞乡姚坞坪石灰岩矿山位于浙江省兰溪市灵洞乡境内,距兰溪市区约10km,开采面积约0.5109Km2 ,行政区域属灵洞乡管辖,矿山由兰溪市东升矿产有限公司开采,为集体企业。矿区地理坐标:东119°34′30″;北纬29°12′45″。
铁路、公路、水路均在矿区西南通过,直距均在5km范围内。铁路金岭线经过兰溪市,公路330国道从兰溪市区西南通过,与铁路干线基本平行,在铁路与公路之间有一条婺江,江水在兰溪市区南面和衢江汇合后成兰江注入富春江,航运可达杭州,金(华)—兰(溪)省道经过矿区西南4km处直达金华市,矿区通过矿山公路,乡镇公路与金—兰省道连接,交通方便(见交通位置图)。 1.2 自然地理及经济概况
兰溪市地形属浙中丘陵地区。地势东北部高,中、西部低,以与婺城区交界的大盘山为全市最高峰,海拔1245m。
矿区气候属中亚热带季风气候,气候温和,四季分明,雨量充沛。根据金华市气象台多年资料,年平均气温17.9℃,极端最高气温41.2℃,极端最低气温—9.6℃, 7、8、9月气温最高,平均气温27.7℃.年平均降水量1406.3mm, 日最大降水量108mm,年平均蒸发量1634.9mm,年平均相对湿度为77%。
矿区属中低山地形,冲沟发育,切割剧烈。主要石灰岩矿体属石炭系,
出露标高在270—445m,地形坡度35~40°,地表残坡积覆盖层1.5~2.0m, 植被茂盛,一般为松、灌木、杂草等。
该区域经济以采矿、水泥生产及运输业为主,经济较发达,当地劳动力缺少,务工者以外来人员为主,农业生产已降至次要地位。 1.3 地质工作
区内灵洞矿段在1958年由原浙江省十一大队开展过1:5000普查工作,求得C2级储量2160万吨。
1992年浙江省地勘总队三队在鸟巢岩矿段开展地质勘探工作,完成1:2000地形地质测量1.0km2,1993年7月编写了《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩矿区石灰岩矿(水泥原料)勘探地质报告》,经浙江省矿产储量委员会审核批准储量为:3448.0万吨,其中B级1032.0万吨,C级1852.0万吨,D级564.0万吨。
2001年初兰溪市灵洞乡集体资产经营公司委托浙江省核工业二六九大队地调中心对矿区进行矿产资源勘查工作,于2001年11月提交了“浙江省兰溪市灵洞乡洞源矿区水泥用石灰岩矿详查地质报告”,对矿区作出了初步评价,求得石灰岩资源储量19666万吨,其中,控制的经济基础储量(122b):11195万吨;推断的内蕴经济资源量(333):4471万吨;预测资源量(334):4000万吨。2006年对矿产资源量进行核算提交了储量核算报告,求得姚坞坪矿段石灰岩矿保有占用资源储量(111b+122b)矿石量1817.172万吨, 其中(111b)1079.39万吨,(122b)737.782万吨。
第三地质大队在整理了原有资料的基础上,针对矿区实际情况,进行
了地质详查,于2006年10月提交了《兰溪市灵洞乡鸟窠岩北西侧石灰岩矿山详查地质报告》,基本查明了:矿区地层层序、分布特征;主要构造性质、产状;矿体规模、形态、产状及厚度等与品位变化情况,矿体中夹石及顶底板岩性分布情况。求得石灰岩资源量:4488.97万吨。 1.4 开采现状
该矿山石灰岩开采始于1997年,属村集体管理,个体承包经营,后为兰溪市东升矿业有限公司开采,原采矿许可证至2007年6月30日期满。
1997年年产石灰石30~40万吨,2001年年产石灰石约150万吨,2003年年年产石灰石150~200万吨,露天采矿,一面坡开采方式,坡度陡,局部超过75°,垂直高差大,存在安全隐患。
已开采范围东西长约300m,南北宽约100m,已采面积约30000m2, 开采标高+370~+500m
照片1 姚坞坪石灰岩矿山开采现状
已开采区为黄龙组和船山组灰岩,质量较好,因采用一面坡开采,剥离量很少,栖霞组灰岩已完成进工作面的矿山开拓公路,采用一面坡开采,形成了上口5000m2,下口约2000 m2的漏斗状的溜槽。开采时矿石不经加工破碎,用自卸汽车直接运到水泥厂做原料。
1.5 编制依据
1、兰溪市东升矿产有限公司要求编制《浙江省兰溪市灵洞乡石灰岩矿区姚坞坪矿山矿产资源开发利用方案》委托书;
2、《兰溪市灵洞乡白坑——鸟巢岩水泥用石灰岩集中开采区矿产资源开发利用总体方案》(报批稿)(浙江省湖州地质技术开发公司,2007.1.30);
3、《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩矿区水泥用石灰岩矿姚坞坪矿段资源储量核算报告》,浙江省第三地质大队,2006年9月;
4、《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩北西侧石灰岩矿区详查地质报告》,浙江省第三地质大队,2006年10月;
5、国土资源部:《关于加强矿产开发利用方案审查的通知》; 6、浙江省地质矿产厅《转发关于加强对矿产开发利用方案审查的通知》;
7、浙江省国土资源厅《矿产开发利用方案编写内容要求》和《矿山自然生态环境治理方案内容要点》;
8、《中华人民共和国矿山安全法》;《中华人民共和国安全生产法》; 9、《金属非金属矿山安全规程》、《爆破安全规程》等有关规程规范; 10、《中华人民共和国矿产资源法》、《浙江省矿产资源管理条例》、《浙江省生态环境保护与治理条例》、《中华人民共和国水土保护法》; 11、江省国土资源厅关于《浙江省矿产资源开发利用方案管理暂行办法》(浙土资发[2002]73号); 12、现场收集的有关实际资料。
第二章 矿产品资源现状和预测 2.1 市场需求供应情况
水泥企业在兰溪市的国民经济中占有举足轻重的地位,随着经济建设的高速发展,对水泥的需求量日益增加。
目前由于矿山未能实现正规开采,不仅资源浪费,安全存在隐患,产量也满足不了水泥生产的需要,且有逐渐下降的趋势。为此,对矿区进行整顿,编制矿产资源开发利用方案,达到安全规范生产,扩大产能,合理利用资源,以满足市场需求。
现矿山年产石灰岩约200万吨,兰溪市宏观控制水泥生产总量不超过1050万吨,从政策上保证石灰岩矿的合理、有序开发利用。姚坞坪石灰岩矿的开发利用为水泥企业的生产提供了原料基础,矿产品的前景较好。
根据该矿的资源实际情况,兰溪市基本建设的发展需求,矿山范围内第四系地表覆盖物适宜作水泥生产的辅助原料,可作为产品出售给水泥企业;而矿层顶底板围岩及矿体内的夹石层,矿层之间的非矿岩层是很好的道路建设、土建工程、市政改造工程等的基建材料,根据加工要求可制作混凝土骨料、机制粗砂和机制细砂;矿山产品综合利用的市场前景较好。
依据《总体开发利用方案》要求,衔接期(5年)原鸟窠岩西侧矿山与姚坞坪矿山整合为新姚坞坪矿山。届时,新矿山生产能力、规模均会有新的变化,本方案仅对集中开发区调整前的衔接期内姚坞坪矿山的条件前提下进行矿产资源开发利用方案的编制。
3.4 矿区水文地质
3.4.1 地表水:矿区西侧有西山寺—白坑溪,东侧有鸟巢岩溪,上述溪流坡降大,具暴涨暴落之特点,溪水流量随降水量大小变化,雨季流量较大,干旱季节,局部地段溪水渗入第四系地层中而断流。 3.4.2 地下水:矿区内地下水按其埋藏条件可分为:第四系坡洪积孔隙潜水,下二叠统栖霞组灰岩溶洞裂隙水,上石炭统船山组灰岩溶洞裂隙水,中石炭统黄龙组第一段灰岩溶洞裂隙水,总的富水性弱。地下水受大气降水补给,以泉水形式排泄于地表。
3.4.3 构造富水特征:矿区外围南侧规模较大的洞源—鸟巢岩断(F1)局部富水,区内北北东向断裂带内及旁侧均无泉水出露,断层富水性差。
3.5 开采技术条件
矿区有矿山简易公路与外部连接,矿区外围南西侧铁路、公路、水路均在5km直距范围内,交通方便。矿体适宜露天开采。
矿区水文地质条件简单,含水层富水性弱,矿体有良好的隔水层,矿山开采主要受大气降水影响,山坡地形有利于自流排水,排泄速度快。上石炭统船山组灰岩中有4个夹石(层),黄龙组第一段灰岩中有2个夹石(层),夹石(层)均属低钙高硅型,主要为含燧石条带(团块)灰岩及硅化生物碎屑灰岩,岩性致密坚硬。
另外,黄龙组第二段也作为夹石层,其岩性分上、下两部分,下部为
含白云质灰岩、泥灰岩,上部为粉砂质页岩、泥岩等。石灰岩矿整体稳固性好,矿岩坚硬致密,构造断裂对矿区开采影响不大,工程地质条件良好。
西山寺村和鸟巢岩村已整体搬迁,矿山开采对周围环境影响甚微,主要影响表现为山林受破坏,开采形成的采空区存在地质灾害隐患,可通过矿山治理,恢复绿化,改善环境条件。总体而言,矿山开采技术条件良好。 3.6 矿产资源储量
浙江省核工业二六九大队地调中心于2001年11月提交了《浙江省兰溪市灵洞乡洞源矿区水泥用石灰岩矿详查地质报告》,该报告提供的白坑—西山寺矿段资源储量计算结果为:
控制的经济基础储量(122b):11195万吨;推断的内蕴经济资源量为(333):4471万吨;预测的资源量(334);4000万吨。总计19666万吨。
2002年5月浙江省核工业二六九大队又编写了该矿区各矿段占用资源储量分割计算报告,分割计算结果:姚坞坪石灰岩矿保有资源储量为1168万吨。
浙江省第三地质大队2006年9月《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩矿区水泥用石灰岩矿姚坞坪矿段资源储量核算报告》资源储量评审结果南区块矿体保有资源储量为1817.2万吨,折算体积675.54万m3。 北区块矿体依据第三地质大队详查地质报告估算控制的内蕴资源量(332)1386.22万吨, 推断的内蕴经济资源量(333)3102.75万吨,合
计(332+333) 资源量4488.97万吨,折算为1668.76万m3。 合计新划定的姚坞坪矿山内蕴经济资源量6306.17万吨(2344.30万m3)。
本矿山开发利用方案设计可采资源量5376.7万吨(其中南区块矿体可利用资源量1635.5万吨,北区块矿体可利用资源量3741.2万吨)。 3.7 对地质资料的评述
地质部门通过对以往地质资料的收集及实地勘查、系统取样分析、综合研究等,基本查明了矿区的地层、构造和岩性等地质特征;查明了石灰岩矿体的形态、产状、规模和矿石质量;基本查明了矿床开采技术条件、矿石加工技术性能等。在划定矿山范围内计算出各矿段水泥用石灰岩资源量,基本满足矿山建设的要求,可作为编制矿山开发利用方案的依据。
第四章 主要建设方案的确定 4.1 矿山现状和特点
兰溪市的水泥生产大部集中在有号称“中国水泥之乡”的灵洞乡,若干家水泥生产企业每年生产数百万吨水泥,主要依靠本区内几家矿山供应石灰岩原料。本矿山为当地水泥生产企业供应石灰岩原料,采用露天开采。矿区开发强度大,但开采工艺落后,北、南两侧都未形成台阶,未形成合理的开拓运输系统,未进行必要的采准剥离,采剥严重失调,对后续开采造成较大困难。
南区块矿体原有开采底面标高,一般在+374~+380m;最低+363m;
北侧开采最高+500m,南侧最高+425m,形成南北夹击的一条沟槽。在西端有一排水出口,东南角有一向南出口的沟谷。矿山从西到东都已开采,向东延伸到边际界外500m以上,向西已由原西山寺水泥厂开采,标高最低至+281.5m。
矿山保有资源储量集中在北侧和+380m以下,北侧被上部覆盖层覆盖,覆盖厚度较大,不剥离就无法开采。原开采方式全部为一面坡的崩塌法开采,2001年曾因坡陡而发生较大塌方,将挖机压在下面,人员幸免逃脱,但已充分说明这样的开采方式是非常危险的,塌方事故随时都有可能发生(照片2)。
矿石储量多的北侧其岩层倾向与地形坡向相反。矿层产状倾向330°~350°,倾角约35°~45°,上覆岩层厚度一般都在60m左右,这么厚的岩层必须先剥离(揭掉厚帽子),否则本矿山可供开采的范围极为有限。南侧上覆有少量废宕碴和第四系坡洪积物,但厚度相对较小,影响不大。考虑顶板岩层、矿层间的非矿岩层及部分第四系覆盖物的综合利用后,本矿区的废弃物很少,开采剥采比在矿山建设的标准范围内。
北区块矿体从南部掘进堑沟公路进入开采工作面,开采底平面标高约+395m,开采最高标高+675m,开采工作面环形布置,由环形中心外推进。
4.2 开采境界圈定
开采境界由平面矿区范围,开采标高和最终边坡构成,根据矿山实际情况,对矿区范围进行了适当调整。
调整后区块拐点坐标如下: 南区块
拐点号 X Y A 40458047 3233167 B 40458090 3233211 C 40458539 3233266 D 40458630 3232924 E 40458447 3232887 F 40458359 3232810 G 40458275 3232852 H 40458228 3232842 I 40458017 3232951 北区块
拐点号 X Y 1 40458424 3233430 2 40458624 3233579 3 40459315 3233813 4 40459366 3233364 5 40458359 3233244
拐点A.B.C.D.E.F.G.H.I.范围内开采底界标高+290m,顶界标高+520m,开采范围面积0.1836km2。拐点1.2.3.4.5.范围内开采底界标高+395 m,
+530m、+545m、+560m、+575m、+590m、+605m、+620m、+635m、+650m、+665m,最高+665m可设台段,也可不单设台段,共计25个段。 6.3.1 矿山剥离
矿层覆盖物包括矿层顶板、夹石和地表的第四纪覆盖物,总量为162.35万m3。
整个矿区考虑顶板围岩与夹层岩石作为基建石料出售,综合利用后,剥离物仅剩顶板围岩中不能综合利用的小部分和第四系地表覆盖物中的部分。
南区块北侧矿体上覆层厚度大,剥离量多,而且有三个台段是只剥不采,其下五个台段是剥远大于采。所以上覆层岩的剥离是本矿较突出问题之一。经计算,南区块开采范围内有剥离总量148.05万 m3,按可采矿石总量607.98万m3计算,其平均剥采比为0.244:1(m3/ m3)。废石剥离主要集中+395m标高以上,其平均剥采比达1.988:1(m3/ m3);+395m以下,剥离量和剥采比都很小了,平均剥采比仅0.030:1。所以南区块矿体只要将上部的厚“帽子”揭掉,则下面的开采条件就非常有利,且产量可以提高。而北区块矿体在考虑综合利用顶板围岩、非矿岩层作为基建用料后,剥采比不大,仅为0.01:1,但同样存在上部四个台阶剥离量大,矿山开采前期准备需大工程剥离。根据本矿山建设目的,主要为当地水泥厂供应石灰岩原料,要求石灰岩的质量必须符合水泥生产要求。为此,在开采过程中不允许有较多的废石混入石灰岩中,所以加强废石分离的管理显得非常重要。
南区块鉴于夹石层与矿层的赋存条件,夹石层基本处于上部, +515m、+500m、和+485m三段是废石,采取先剥离;+470m、+455m、+440m三段以剥为主,剥大于采,剥中带采,同一台段需分别凿眼爆破,分装分运矿石和废石。+425m、+410m、395m三段剥虽大于采,但剥采较为接近,靠边坡的外侧主要是采,靠最终边坡的内侧主要是剥;往下则剥离逐渐减少,直至为零,而开采量逐渐增加直至全部为矿石,所以采取的剥离方法如下:
剥离方法实质上同开采方法一致,都是斜交走向横向采剥法,水平分台阶、垂直开采、中深孔爆破作业的采矿法(详见采矿方法一节)。但要强调的是,凡同一台阶,有矿石和废石同时存在时,必须分别凿眼爆破,分装、分运,边坡溜糟卸载。
北区块矿体夹石层岩石质地适宜于作基建用料,同一开采平台,水泥用石灰岩矿石和基建用石料,分离方法和作业流程与南区块的剥离方法相同,须分别凿眼爆破、分装、分运供给不同用户。
对于有表土的地点,应单独用挖掘机剥离,并经溜槽卸下,运到东北角外围裸石区和老采坑临时堆放留作今后植树绿化之用。 6.3.2 开采方法 6.3.2.1 采剥方法
根据本矿山的特点,走向长度大于横向宽度,在同一水平内既有水泥用石灰岩矿石开采,也有基建用石料和废石剥离,需要多台阶同时生产,出入沟又是从一端进入。在这样的条件下,最适合于横向剥采法。即在自上而下水平分台阶开采前提下,采剥工作线横向斜交矿体走向
布置,沿矿体走向推进。采剥工艺的流程是水平分段、竖直开采,潜孔钻中深孔、多排孔微差爆破。 6.3.2.2 台阶要素及工作面主要参数
为满足年采剥总量120万m3的要求,需要布置3~4个台阶同时作业。
全矿山共分为25个台阶。 (1)台段高度
按照矿山开采规模,采装设备条件,台段高按15m为合适,一个台阶一次采全高,自成系统。 (2)工作平盘宽度
新工作面准备时最小宽度20m。
最小工作平盘宽度考虑了一次瀑破进尺、爆堆宽度、运输车辆道路宽度及距边坡的安全距离等因素。经计算,工作平盘最小宽度为44m。 (3)最小工作线长度
采用多排孔微差爆破,装载机及挖掘机斗容2~3 m3,台阶最小工作线长度60 m(顶部台段除外),全部工作线为长度240 m。 (4)台阶坡面角
本矿山为较稳定的中硬以上岩层,f≥8,岩层倾斜方向与开采台阶倾斜方向大部分相反或斜交。因此,台阶坡面角取70°。 (5)非工作帮和开采最终边坡要素
非工作帮和开采最终边坡,台阶高度仍为15 m;台阶坡面角北侧和端部70°,南侧<60°;安全平台宽度4 m,清扫和运输平台宽度8
m,每相隔二个安全平台设置一个清扫平台。开采最终边坡角不大于55°,可以保持边坡整体稳定。 6.4 凿眼爆破及铲装 6.4.1凿眼爆破设备造型及配套
本矿按年采剥总量120万m3计算,平均日采剥量正常为4400 m3,日工作两班。依据矿山作业条件,配备KQG-100型潜孔钻四台,并配备LGY-14/10.5-Ⅰ型中高风压移动式螺杆空压机与潜孔钻配套。潜孔钻和空压机主要技术参数列于下表。平均每天需钻孔个数为13个。
型号 钻孔直径(mm) 钻孔深度(m) 钻孔方向(度) 爬坡能力(度) 总功率(kw) 重量(t) KQG-100 115 30 60~90 14 33 14.5
LGY-14/10.5-1 螺杆中高风压 排气量12/m3min 排气压力1.05Mpa 137.5 4.5
6.4.2凿眼爆破
矿山作业正常生产采用中深孔爆破,使用KQG-100型潜孔钻凿眼,硝铵炸药爆破,边角地带穿孔作业,矿山二次破碎等选择浅孔爆破,利用原有浅孔穿孔设备及其配套空压机。 (1)炮孔网距
经计算,最小抵抗线取4.5m,炮孔间距5.2m,排距取4.2m,炮孔按
前后排三花形布置。
炮孔深度16.96m,孔口充填4.21m。 (2)爆破量及炸药消耗量
经计算,平均每个钻孔爆破量为340.6 m3(约916t),每孔炸药消耗量119.2kg。
设计考虑一次爆破按75个孔分三排,爆破总量为25545 m3,可装运6天以上。
用多排孔微差非电起爆方式,一次爆破炸药总消耗量力8940kg,分10段起爆,其中最大一段起爆炸药量不超过1000kg。
单位炸药、雷管消耗量为:2号岩石炸药: 0.35kg/ m3 0.13 kg/t 雷管消耗量: 0.0081个/ m3 0.003个/t 6.4.3铲装设备造型及配套
爆破后的矿石或废石用挖掘机或装载机装载。本矿山两类设备都配备,以便满足不同用途要求。
配备挖掘机既可装汽车,也可挖未离根岩石还可清理边坡悬石,同时还可以换装冲击器对大块矿岩作二次破碎。挖掘机宜选用正反铲都配备;配备装载机既可装汽车,也可连装带运,对于近距离运到边坡溜糟卸矿则全用装载机装运。
铲装设备选项型为,挖掘机按本矿山运输汽车10t至15t,宜选用斗容2 m3左右的液压挖掘机;装载机宜选用斗容3 m3的轮胎式装载机,具体型号和数量如下表所列。下部装车配装载机。
型号 斗容(m3) 最大挖掘半径(m) 最大卸载高度(m) 最大挖掘力(KN) 最大爬坡度(°) 工作循环时间(s) 重量(t) 数量(台)
WY40挖掘机 2.0 10.8 6.6 260 18.6 23 40 3 ZL50装载机 3 2.95 122.5 29 16.9 6
6.5 人员配置
根据矿山生产能力,工作布置,矿山作业需要人员如下表: 序号 名称 单位 数量 备注 1 矿长 个 2 2 生产技术 个 6 3 安全员 个 4 4 机电设备 个 5 5 财务人员 个 5 6 爆破器材管理员 个 3 7 凿眼工 个 48 8 爆破工 个 6 9 设备操作人员 个 20 10 其它管理人员 个 6
合计 105 不包括汽车驾驶员,生活后勤人员
6.7 矿石的贫化与损失
鉴于本矿废石较多,尤其上部台段更多,因此开采过程中,上覆岩层在爆破中必然有一部分混入矿石中,使矿石产生贫化。由于本矿山原开采情况与今后开采情况将有不同变化,原贫化值较低,今后将会有提高,预计贫化值将大于1%,即CaO品位将降低1%以上。但是,矿石贫化后CaO仍大于50%。
在矿石贫化的同时,矿石也会混入废石之中,或者边角局部难以开采造成损失或作为废石排弃。根据矿层与夹石层的相互关系分析,本矿山矿石的损失率将达到3~5%以上。 6.8 矿山生产计划安排
鉴于本矿山的特殊条件,矿山开采需要分为南北两区,其中北区为栖霞组灰岩,矿层中的夹石和矿层间的非矿岩层量大,需要分别回采进行综合利用。而南区为船山组、黄龙组灰岩,矿层间夹石含量小。在矿区第四系地表覆盖物按露天开采要求进行剥离,对水泥用石灰岩矿和基建用非矿岩层需要分别回采。并保证石灰岩矿的生产能力要达到300万吨/年。 (1)建设期
本矿建设期为1~1.25年,除建设道路外就是进行基建剥离,以便供应附近新建电厂基建工程大量需要的建筑材料。随着开采台阶的下降,石灰岩矿石量逐渐增加,采出的顶板岩石,非矿岩层大部分可作为基建用矿石料出售。 (2)投产后
在矿山北区块+675m标高和矿区中部+520m标高同时准备工作面,加强北区块工作面的生产能力,到+440m +425m标高后一起往下降段,到+395m标高后,矿区北部工作面结束;南区块开采到+290m标高后全矿结束开采作业。 6.9 矿山防洪排水
南区块开采最低标高+290m,高于当地侵蚀基准面(+260m);矿区内及其附近无大的地面水体,西北侧界外有一条自然流水溪沟,矿区东南也有一向南的沟谷,边界处标高约366m,向南渐低至350m、325m及以下。本矿区从原来开采现状看,岩溶不发育,岩层含水弱,不易受到水害威胁。大气降水是本区主要充水源。在矿区边界设置截水沟,沿山坡地形构筑排水沟,矿山建设利用自流排水把大气降水排出矿区,引入沟谷外排。
北区块在+410m以上台阶开采作业时与南区块的防洪排水情况相类似,到+410m以下后,大气降水在分水岭以内汇集,为防止大气降雨对作业台阶的影响,矿区周围沿山坡设置截排水沟,将大气降水排出矿区之外。
第七章 环境保护 7.1 矿山环境概况
姚坞坪石灰岩矿位于灵洞乡中部,距兰溪市区约10km,该矿已开采多年,采用崩塌法开采,开采边坡过陡,存在安全隐患。矿山西侧200m外是西山寺村,东侧有鸟巢岩村,目前上述二村均已搬迁。矿
区周围植被一般,主要有松木、灌木、杂草等。高压输电线路已通到矿山。山溪、山泉是原来当地居民生活用水之来源。 7.2 主要污染物及治理措施
本矿山是露天开采,在开采过程中主要污染物是废渣、废水、废油、粉尘及噪声,拟分别采取以下措施,使其对环境的影响减少到最低程度。
7.2.1 废渣的治理
本矿山已开采多年,其剥离量主要是矿层上部较厚的顶板及矿层内部的夹石(层),由于以往是崩塌法开采,且仅采黄龙组石灰岩,故剥采比较小,为了安全,今后改为台阶式开采,同时开采黄龙组、船山组、栖霞组石灰岩,所以剥采比增大,初期剥离量约占50%。由于矿山附近正兴建电厂,需大量废渣,故本矿初期的废渣可全部供应电厂使用,生产期考虑综合利用后废土量很少,故方案设计在矿山东面及东北面已开采区作为废石、废土堆场存放,今后应尽量利用,部分表土今后可用于整治复绿。 7.2.2 废水的治理
采石场范围内的废水主要来自大气降水,由于露天开采,先采上面,逐段下降,且开采下限高于现有地面标高,雨水可顺坡排泄,不会积存,且开采的石灰岩中无硫化物矿物,也不含砷及其他重金属矿物以及其他影响生态环境的物质,故生产废水可直接对外排放。生活废水可采用化粪池处理。
7.2.3 废弃柴油、机油等的处理
矿山设备使用过的柴油及机油不能随地抛弃,也不能埋入地下,应集中烧毁处理,不让其流入地下水中,避免污染环境和表流溪水。 7.2.4 粉尘的治理
露天矿山在开采过程中,凿眼爆破、采、装、运输各工序均有粉尘产生,对作业人员及生态环境影响较大,为此,必须采取以下防尘措施: (1)所有凿岩机均用湿式作业,选用潜孔钻机自带吸尘设备。 (2)放炮后进行喷雾降尘。
(3)在运输工序中,道路防尘采取提高路面等级,中低级路面可以采用洒水车喷水降尘,减少行车扬尘。 (4)装卸作业集中点设洒水降尘设施。 7.2.5 噪声的治理
矿山各种机电设备在操作或运转过程中均能产生噪声,而高噪声设备主要是凿岩机、挖掘机、压风机。控制噪声源,降低噪声音级是消除过量噪声的有效方法。移动设备除采用消音器外,主要是对操作人员采取个人防护措施,要常带耳塞、耳罩、头盔。固定设备除采用消音器外,可以在建筑物内采用吸音和隔音材料,减少噪声对周围环境的影响。
爆破噪声和治理,主要是爆破瞬间发生的突发性噪声,采取的措施是:每次爆破装药控制在8吨以下;采取多排孔微差爆破,毫秒迟发多段爆破,减少每一段的装药量;夜间不爆破,白天严格控制爆破次数,保持环境相对安静。 7.2.6 工业卫生与劳动保护
台阶平台,各台阶平台宽为4m或8m,植1~2排树;在平台面上先挖好种植槽(或树坑),植树时槽深1.5m、种植藤蔓时0.6m以上。平台面植树1.2~1.5m见方、植藤0.8~1.0m见方,槽内要填土,然后种树和藤蔓类植物。种树则选用当地生长迅速、易管理、易栽、易活、出叶早、落叶晚、抗病虫害强的树种。本设计方案推荐以下树种: (1)泡桐:中乔木,抗有害气体能力很强,属净化环境的植物之一,是矿山绿化的良种。其特征是扎根深,主根发达,叶大,耐寒、耐旱、耐热。9至10月采种,春季播种育苗,秋末和早春造林。
(2)马尾松:中乔木,常绿树种,抗SO2有害气体较强,是岩边、坡地绿化的良种。其特性是耐旱、耐寒、不择土壤,适应性强。11月采种,春季播种育苗,秋季和早春造林。
(3)卫茅:中乔木,抗有害气体能力很强,可生长在土壤贫瘠的山石间,其特性是喜光、耐寒、耐旱,适应性强。9~10采种,2~3月播种或插条繁殖。
2、+290m到+665m台阶平台植树外,还应大量种植藤蔓植物,它们可以沿斜坡上下生长,将光秃的边坡覆盖住,形成绿色的屏障,既可以固土,又可防止碎石落下,也美化了环境。种植藤蔓植物也须先挖好种植槽,在槽内放入土,然后栽种。本设计推荐以下几种速生藤蔓植物:
(1)中华常春滕:气生根吸附型,木质大藤本常绿植物,茎长30m,喜温暖湿润,稍耐寒,有一定耐旱、耐瘠能力,抗SO2能力较强,适用于岩面、破坎、阴地绿化。10月种熟,3~4月可插条繁殖。
(2)葛藤:多年生大型缠绕草本,茎长10m,比较喜欢阳光,无论阳坡、阴坡均能生长,喜温暖湿润,耐寒、耐旱、耐瘠,对土地壤适应快、强、生长迅速,生物量大,是坡地良好水土保持植物。3~4月可插条繁殖。
(3)野蔷薇:系灌木或藤本植物,抗SO2和HF在害气体能力强,高可达5~6 m,喜光,耐半阴、耐寒、耐旱、耐瘠,树性强健,披垂于背风、向阳的山石、堡坎,成为好的景观。早春插条繁殖。 3、在矿山道路的两旁植树,所有的场区空地种花草。 9.7.5 安全设置
在矿山的北面、西南面、东北面及东面和东南面的最高处各设立一个警示牌,警示人们下面是危险陡坡,注意安全。 9.8 整治费用的估算及预期治理效果 9.8.1 治理工程量及费用估算 (1)植树
在25个边坡台阶平台各种植1~2排树(其中4m平台植1排、8m平台植2排),树间距5m,全长32800m,植树为8750棵。 (2)栽种藤蔓
在25个边坡台阶平台边坡侧种藤蔓植物,间距2m,全长32800m,需栽种藤蔓为16400株。
(3)南区块+290m标高底台阶场地面积58947m2,北区块+395m标高底台阶场地面积83914m2,经场地平整、覆土复垦,覆土厚度为0.5m,需覆土量71431m3。矿山生态治理总覆土量约需110800m3,
而矿区表土剥离量仅392760m3,矿山复绿治理覆土不需外部运取。 (4)安全设置
矿山坡顶设置2块警示牌(钢筋混凝土桩,高2m)。
由于矿山开发,最终形成边坡斜面积约407546m2,+290m和+395m标高底平台场地面积142661m2。矿山生态环境治理按当地目前标准,平地10元/m2,宕面20元/m2计算。 边坡:20元/m2×407546m2=8150920元 平地:10元/m2×142661m2=1426610元 本矿山共需治理费用957.75万元。 9.8.2 预期治理效果
通过边坡治理和绿化工程,经2年养护期,确保植树成活率达到85%以上,藤本植物成活率达到90%以上。使受到破坏的矿山生态环境得到治理和改善,逐步恢复生态环境系统,山林景观再造。经过5~10年以后,由藤蔓、乔、灌木、草本植物建立起来的植被快速复绿,植被覆盖率达80以上。使边坡上建立起来的植被在视觉和环境上与周围区域生态融为一体,使原有裸露岩面得到有效保护,消除崩塌、蹦落、坠落等地质灾害隐患,确保边坡长期稳定。
通过+290m、+395m底平面的土地平整、覆土,增加耕种面积142861m2(约214亩)。
第十章 经济概略评价和综合技术经济指标 10.1 经济概略评价
本矿山开采的石灰石为石炭系黄龙组和船山组及栖霞组灰岩,质量较
好,其中黄龙组矿石中CaO平均54.1%,栖霞组为47.9%,矿石质量以黄龙组灰岩最好。矿石不经破碎,采用汽车直接运输供给附近水泥厂作原料,开发利用条件优越。随着社会经济和城镇建设快速发展,水泥产品需求量越来越大,矿山开采的石灰石矿石市场前景看好。 按照矿山开发利用方案中可采矿石量5376.7万吨,年生产能力300万吨,可采18年,根据目前矿山开采生产成本约8元/吨(包括机械设备的折旧费),石灰石销售价格13元/吨,回收率按90%计取。 (1)矿山总生产成本
总生产成本=总矿石量(万吨)×生产成本(元/吨)=5376.7×8=43013.6万元
(2)生态环境治理费用957.75万元 (3)矿山总产值
总产值=总矿量(万吨)×回收率×销售价格(元/吨)=5376.7×0.9×13=62907.39万元 (4)税费
总税费=总产值×[8%(税金)+10%(管理费)+5%(风险基金)+2%(资源补偿费)]=62907.39×25%=15726.85万元 (5)利润 产值
-生产
成本
-税费
-生态治理
费
=62907.39-43013.6-15726.85-957.75=3209.19万元 据此估算矿山开采年盈利178.29万元。 10.2 综合技术经济指标
本方案综合技术经济指标见下表:
综合技术经济指标表
序号 指标名称 单位 指标 备注 1 划定范围(矿区)面积 Km2 0.5109 2 设计利用资源量 万吨 6306.17 地质储量 3 可采矿石量 万吨 5376.7
4 底界标高 m +290、+395 南、北区块开采底界标高 5 矿石体重 吨/m3 2.69 6 矿山生产能力 万吨/年 300
7 矿山服务年限 年 18 年采剥总量120万m3 8 年工作日 天 300 8小时/班,2班/日 9 开采方式 露天开采
10 采矿方法 自上而下台阶式、修复性分层开采 11 开拓方式 公路汽车运输和斜坡溜槽 12 从业人员 人 105
13 矿山治理总费用 万元 957.75
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