2014-1-23奇台县中梁子东石灰岩矿设计 - 图文

更新时间:2023-10-25 17:49:01 阅读量: 综合文库 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

新疆大唐鼎旺水泥有限公司 奇台七户乡中梁子东石灰岩矿

露天采矿工程初步设计(代可研)

[JXCS002-2014]工 程

总 经 理: 路小兵 总工程师: 李晓东 总 设 计: 李成玉

新疆锦绣资源咨询事务所

二零一四年二月

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

参加设计人员

专业 地质 采矿 矿机 总图 给排水 电气 供热 机修 土建 环保 概算 技经

设 计 曹 钦 李成玉 秦永生 金程基 李成玉 韩 阳 金程基 韩 阳 金程基 李成玉 史慧新 史慧新 签 名 审 核 阿里甫 秦永生 郭建平 刘 建 金程基 秦永生 阿里甫 秦永生 李宇浩 曹 钦 李 智 李 智 签 名

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

第一章 总 论

1.1 项目编制的依据与原则

1.1.1 编制依据

1) 《非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》(国家安监局18号令);

2) 《金属非金属矿山安全规程》(GB16423—2006); 3) 奇台县七户乡中梁子东石灰岩矿初步设计委托书; 4) 奇台县七户乡中梁子东石灰岩矿采矿许可证;

5) 《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》(新疆地矿局第九地质大队,2009年3月);

6) 《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》矿产资源储量评审意见书(新国土资储评【2009】084号);

7) 关于《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》矿产资源储量评审备案证明(新国土资储备字【2009】084号);

8) 设计人员现场调查收集到的情况与数据以及委托单位提供的相关资料。

1.1.2 编制原则及指导思想

1) 以新疆地矿局第九地质大队2009年3月编制的《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》为基础,把合理开发矿产资源和提高企业经济效益放在首位,统一设计,统一规划开发;

2) 贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针;

3) 为节省投资,设计尽量利用业主已有设备及其它设施,尽可能做到投入少、产出多、投资收益高;

4) 矿产资源是国家宝贵财富,必须予以充分开发和利用,选择矿山开采工艺

1

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

机选用节能型,以减少能源损耗;排水为自流等各种节能措施,矿山开采各系统的能耗均达到了同类矿山的标准。

3) 消防

设计全矿建构筑物采用砖混和彩钢板结构,窗户多采用钢制结构,其防火性能较强。电气设备均按规范要求设计,进行了必要的安全保护和接地。设计要求对生活区、爆破器材库、配电室、机修房、库房等配置灭火器、砂箱及消防工具等。

1.4.4 建设投资及综合经济效益

1.4.4.1 投资及组成

1)项目总投资

本项目为露天采矿工程,投资范围:采矿、矿山机械、给排水设施、消防设施、电力设施、总图设施、行政福利工程、土建设施、机修、其他费用、基本预备费用、项目流动资金等。

设计矿山建设工程投资为1841.09万元,其中基建开拓费用310.5万元,建筑工程费49.3万元,设备投资1191.82万元,安装费5.45万元,其他费用284.02万元。

流动资金计算按扩大指标法估算,估算为383.91万元。

项目总投资为建设投资与流动资金之和,为2225万元。全部按自筹资金考虑,不计算利息,且当年全部投入。 1.4.4.2 财务指标及综合评价

1)成本费用

经过计算,项目达产,总成本费用为1075.70万元,单位成本为15.37元/t。 2)利润

项目达产后,项目年销售收入为1750万元,年平均利润总额为405.06万元,年平均所得税为101.26万元,税后利润平均为303.79万元。

3)财务盈利指标

通过项目的财务计算与分析,财务净现金流量1092.74万元,财务内部收益率23.09%,大于行业基准收益率13%,项目可行。

12

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

第二章 市场分析与预测

2.1 石灰岩矿供需情况

石灰岩被广泛用于冶金工业、化学工业、建筑工业、农业、建材工业、制糖业、塑料工业和环境保护工程之中。石灰岩用途详见表2.1—1。

表2.1—1 石灰岩用途表

应用领域 冶金工业 化学工业 建筑工业 农业 水泥 建玻璃 材陶瓷 工耐火业 材料 制糖工业 塑料工业 环境保护 占石灰岩产量(%) 60.56 8.99 9.16 17.31 0.05 主要用途 炼钢铁中作氧化钙载体,以结合焦炭灰分和硅、铝、硫和磷等不需要的伴生元素,变成易熔的矿渣排出炉外 橡胶工业中的充填剂;造纸、涂料的增亮剂;制造电石的原料;还广泛用于制造漂白剂、制碱、海水提取镁砂、氮肥、塑料、有机化学、碳化钙 生产建筑用灰浆,各种类型的石灰、碎石、筑路时沥青配料等 烧成石灰用于中和酸性土壤和作为饲料 硅酸岩水泥的主要原料 引入CaO的主要原料,其主要作用为玻璃中的稳定剂 引入CaO的主要原料 用石灰乳作矿化剂,以便在焙烧硅砖时能获得坚固的料坯和加速石英转化为磷石英和方石英的过程 制糖时的助滤剂 生产尼龙的重要配料 工业废水的处理 除了人们早已开发利用的传统项目以外,目前石灰岩的开发利用又有新产品问世。如超细活化碳酸钙的最新产品,它的特点是粒径小,粒子大小均匀,应用性质大大优于一般轻质碳酸钙。它是补强型的优良填料,其生产工艺简单,若将一定量的生石灰加入一定温度的水中,让其陈化,通过处理可得一定浓度的氧化钙浮液,即石灰料浆,并通过二氧化碳和空气放出熟浆,完成过滤、烘干等工序,即可得白度较高的超细碳酸钙。若需要,也可进行改性处理。还可利用现有的轻质碳酸钙生产厂房进行技术改造即可生产合格的超细活化碳酸钙。利用碳酸钙之粉末白度高、含量大等优点,可用于颜料、荧光粉等。这种新产品目前国内尚无产品应市,市场潜力较大。特别是超细片状晶形轻质碳酸钙粉,用作造纸填料能

13

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

增大纸张的平整度和光洁度,可代替少量昂贵的片状高岭土。此外,也可将此新产品用于牙膏、医药、保温材料和化工原料等方面。生产这种产品只要在生产轻质钙的工厂,增加煅烧、消化、碳化、干燥、粉碎等工序,并在此基础上,增加一些设备和工艺,即可生产合格产品。

石灰岩矿物用作砂浆粘接剂也能取得十分可观的经济效益。新型砂浆粘接剂石灰精是目前国际上最先进、最新颖的砂浆粘接新材料,它可提高粘接强度30%,可代替砂浆中的全部石灰,可节约水泥15%的用量,是民用建设、桥滩梁、道路、涵洞和水池等工程的优质粘接材料。在应用时,分别采用1:500和1:1000的石灰精替代混合砂浆中的全部石灰,可达到节约材料、降低成本之目的。另外,石灰在燃电站烟气脱硫中也将起到很大的作用。

预测新疆石灰岩资源总量达2054.4亿t,其中水泥石灰岩1961.1亿t,占95.5%;熔剂石灰岩31.4亿t,占1.5%;制碱石灰岩57.5亿t,占2.8%;电石石灰岩5.2亿t,占0.2%。现已探明储量占预测资源量的0.47%,资源远景潜力很大。

石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合,经高温熔融制得。炼钢用生石灰做造渣材料,除去脉石、硫、磷等有害杂质。电石是生石灰与焦碳在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得。

随着国家西部大开发战略决策实施,新疆及中亚、西亚地区基础建设规模不断扩大,对水泥需求量日益增加,近几年已出现了水泥供不应求,价格上涨的形势。石灰石是制造水泥的主要原料,随水泥需求大增,对石灰石的需求量也逐年递增。石灰石也应用在建筑、筑路、造纸、涂料、饲料等方面,故石灰岩应用范围广,需求量大,有广阔的市场前景。

新疆水泥工业起步较晚,但发展较快。“十五”期间建材工业成为新疆国民经济的支柱产业,得到进一步发展,基本保证了新疆经济快速发展的需求。新疆水泥工业发展不平衡,布局不合理,生产能力20万吨以上的水泥企业多数分布在乌

14

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

鲁木齐、哈密、伊犁和昌吉州。

2.2 石灰岩矿产品价格分析与预测

昌吉州石灰岩矿石销售价格各矿山略有不同,但相差不大,最低15元/吨,最高30元/吨。水泥生产旺季价格稍高,淡季略低。预计石灰岩矿石价格将在较长时间内稳定在15-30元/吨。

奇台县七户乡中梁子东石灰岩矿开采的石灰岩矿石主要供应水泥厂生产水泥使用,矿石质量较好,是良好的水泥用石灰质原料,设计石灰岩矿石的销售价格为25元/吨。

15

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

第三章 地质概况

以下地质内容均摘自新疆地矿局第九地质大队编制的《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》。

3.1 区域地质

3.1.1 地层

区域上位于北天山褶皱带博格达复背斜北缘,与准噶尔拗陷区接壤,主要地质特征如下:

该区域出露地层主要有:上石炭统博格达群(C2bg)、第三系昌吉河组(N2ch)、第四系上更新统—全新统残坡积层(Q3-4edl)、风积层(Q3-4eol)、冲积层(Q4al+ pl)。

1)石炭系

石炭系是本区域内的主要地层,区域内见有上统博格达群下亚群(C2bga)、上亚群(C2bgb),横贯博格多山区。

(1)上统博格达群下亚群(C2bga)

该亚群广泛分布,多组成背斜,呈东西向展布,为一套浅海相沉积。区域上分为上、下两个亚组:

下亚组(C2bga-1)下部为灰绿色、灰色凝灰质砂岩,凝灰质粉砂岩,灰黑色泥质钙质粉砂岩、泥岩,夹辉石安山玢岩、霏细斑岩、霏细质火山灰凝灰岩;上部为灰绿色、灰紫色中性凝灰角砾岩夹玄武玢岩、辉石安山玢岩、中性凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩。可相变为钙质砂岩、灰岩、玄武玢岩、辉石安山玢岩、中性凝灰岩、凝灰角砾岩,夹凝灰质砂岩、粉砂岩、火山灰凝灰岩或硅质岩,其中,海相沉积的灰岩(白云岩)在局部区域大面积分布。岩层中含化石较少,可见厚度约1500—3200米。

上亚组(C2bga-2)为灰绿色、灰紫色中性凝灰岩、凝灰角砾岩、拉斑玄武岩或

16

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

4.9 采场防排水

矿区地处中亚腹地,属大陆性高山气候,冬季严寒,夏季较炎热,气候潮湿、降雨频繁,昼夜温差大。年降水量在500—800mm,年蒸发量350—700mm。

矿区位于博格多山脉北缘中山区,总体地势南高北低,海拔高程1730m—1910m,相对高差140-180m。矿区内地势陡峻,基岩部分裸露,地形切割较深,大面积第四系覆盖,局部有云杉、松树、灌木、杂草等植被生长。

矿区内地下水的补给来源是大气降水,由于矿区位于高山气候区,年降水量多而集中,蒸发旺盛,大气降水对矿区地下水的补给充分,地表坡度大,不易垂直下渗。矿区内未见地表水系和地下水露头,仅在夏季暴雨季节时会在地形低洼处形成暂时性积水,对矿山的正常开采不会造成影响,因此不需要设置机械排水设施。矿体最低开采标高高于冲沟底的标高,大气降水不会对矿床开采造成直接影响,设计矿山在采矿场建立排水系统,在采场境界以外坡地上方设排水沟,截水沟沿采场周围布置,断面为梯形,顶宽0.8m,底宽0.5m,深0.5m。设计矿山在采场底部修建排水沟,其主要参数设计与截水沟一致。

设计矿山在矿区道路、采矿场、排土场、工业场地及办公生活区等处采取妥善的防洪措施,设置防洪堤或防洪沟拦截或引走地表水流,防止洪水危害。

4.10 爆破材料设施

设计矿山爆破选用岩石膨化硝铵炸药,采用导爆管雷管起爆器起爆,矿山使用的爆破材料主要有岩石膨化硝铵炸药、导爆管雷管、导爆管等。设计矿山新建炸药库和雷管库,炸药库按25t规格修建,建筑面积为90m2,雷管库按照2万发的规格修建,建筑面积为20m2。爆破器材库布置在矿区北面距矿区直线距离500m处,炸药库与雷管库相距为50m,并在两库之间修筑高3m的爆破隔离墙。值班室位于爆破器材库的东面,距爆破器材库的距离不小于100m。

42

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

第五章 爆破工程设计

根据矿区的地形地貌和矿体赋存特点及类似矿山的实践经验,设计矿山采用多排孔微差爆破技术方案,梅花形布孔方式。

5.1 爆破环境

本工程爆破警戒范围内无其他厂矿及居民区,开采环境较好,施工场地满足生产要求。为有效控制爆破有害因素,设计矿山开采每6天爆破1次,每次爆破51孔(3排孔,每排17孔)。

5.2 爆破技术设计

5.2.1 凿岩机具

设计矿山配备KY140型履带式潜孔钻钻中深孔。

5.2.2 爆破参数设计

1) 最小抵抗线 公式:W=kd

式中:W-最小抵抗线;

k-爆破系数(一般取值25~45,本次取25);

d-炮孔直径(根据所选用的穿孔设备确定凿岩炮孔直径为140mm)。 W=25×140=3500(mm)=3.5m 2) 孔距 公式:a=m1W 式中:a-孔距;

m1-邻近系数(一般取值1.0~1.4,本次取1.1); a=1.1×3.5=3.85m 3) 孔深

43

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

公式:L=

H?h sinα式中:H-台阶高度,10m; α-台阶坡面角,75°;

h-钻孔超深,m(设计超深系数为0.1,取1m)。 L=

10?1=11.35m sin754) 排距 公式:b=m2W 式中:b-排距;

m2-邻近系数(一般取值0.9~0.95,本次取0.9); b=0.9W=0.9×3.5=3.15m 5) 炮孔填塞长度 公式:L3=ZW

式中:L3-填塞长度,m;

Z-填塞系数,斜孔Z=0.9~1,本设计取1。 L3=1×3.5=3.5m 6) 每米炮孔爆破量 公式:Q=

WaH L式中:Q-每米炮孔爆破量,m3/m; W—最小抵抗线,3.5m a-孔距,3.85m; H-台阶高度,10m。 L—孔深,11.35m。 Q=

3.5*3.85*10=11.87m3/m

11.35矿山在开采过程中布置炮孔位置时,应根据矿山的实际情况和生产经验,适时对爆破参数进行合理修正,以便获得最佳爆破效果。

44

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

5.3 炮孔装药量

根据矿体的赋存情况、场地大小及年生产量计划,布设多排倾斜向下炮孔,钻孔倾角为75°。

单位炸药消耗量q的计算

q = 0.083γ·f

式中:q-单位炸药消耗量,kg/m3;

γ-矿石的容重,为2.7t/m3;

f-矿石的普氏硬度系数,该矿石的硬度系数为6~8,取f=8。 q = 0.0832.7?8 = 0.39kg/m3 1) 炮孔装药量 前排孔: Q1=q×a×W×H

式中:Q1-单孔装药量,kg;

q-单位炸药消耗量,0.39kg/m3; a-孔距,3.85m; W-最小抵抗线;3.5m; H-台阶高度,10m。 Q1=0.39×3.85×3.5×10=52kg 后排孔:

Q2=q×a×b×H×t

式中:Q2-单孔装药量,kg;

b-排距,3.15m;

t-后排装药量增加系数(1.1~1.2),本设计取1.15。 Q2=0.39×3.85×3.15×10×1.15=54kg 2) 装药量验算

Q′= Lπd2Δ4

式中:Q′-装药量验算值,kg;

L-装药长度,78.5dm;

45

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

d-炮孔直径,1.4dm;

Δ-装药密度,kg/dm3,一般Δ=0.9~0.95。本设计取0.9。

Lπd2Δ78.5?3.14?1.42?0.9Q′= = =108.7kg>Q2>Q1

44由此可以看出Q′>Q2>Q1,故本次设计炮孔布置合理。

5.4 装药结构及起爆网路

塑料导爆管通过联接元件组成起爆网路,联接方法用胶布捆扎,橡皮筋捆扎,塑料联结块和导爆四通联接。导爆四通是导爆管起爆网路中使用的微差延期导爆装置。导爆管起爆网路基本形式有簇联法、串联法、并联法等。

矿山不设固定的起爆站,随工作面的推进而变化起爆站位置,但其位置均应在爆破警戒线450m以外的偏离飞石飞散方向的安全地方。爆破孔采用连续偶合装药,临近采场最终边坡保护孔采用连续不偶合装药,采用预裂控制爆破。炮孔布置、起爆网络及装药结构详见爆破设计图。

设计矿山在工作台阶并段时采取相关的安全技术措施,采用连续不偶合装药,采用预裂控制爆破,适当降低炸药单耗量、减少一次性起爆的炸药量、多打眼、少装药等措施,减轻对采场边坡的振动。

矿山在实际生产过程中布置钻孔位置时,应根据矿山的实际情况和生产经验,适时对爆破参数进行合理修正,以便获得最佳爆破效果。如:当采至工作面最下台阶时,为保持装矿平台的平整,应作特殊处理,增加炮孔的深度。矿山在爆破时前排孔可适当加密。

5.5 爆破材料消耗量

5.5.1 中深孔爆破用药量Q计算

设计矿山开采每6天爆破1次,每次爆破51孔(三排孔,每排17孔),每米爆破量为11.87kg/m3,经计算,每孔爆破量为118.7kg/m3,矿山每爆破一次崩落的

46

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

0S2 0 合计 (333)资源量1319.5万吨

27

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

第四章 矿山开采

奇台县七户乡中梁子东石灰岩矿属新疆大唐鼎旺水泥有限公司的下属矿山,矿山采矿许可证核准的生产能力为70万t/a。开采出的石灰岩矿全部用做水泥用原料。

4.1 开采现状

矿山属于新建企业,目前还未对矿体进行开采。矿山在矿区东北部约800m处新建有办公及生活区、均为彩钢板结构,面积100m2。

4.2 开采方式及开采范围

4.2.1 开采方式的确定

矿区位于博格多山脉北缘中山区,总体地势南高北低,海拔高程1730米—1910米,相对高差140-180米。矿区内地势陡峻,基岩部分裸露,地形切割较深,大面积第四系覆盖。根据矿区的地质地形条件,设计矿山采用山坡露天开采方式。

4.2.2 开采范围

开采范围确定的主要依据是自治区国土资源厅为该矿颁发的采矿许可证核准的矿区范围和开采深度。并依据新疆地矿局第九地质大队编制的《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》的储量计算范围。矿区范围内共圈定了1个矿体。设计对象确定为矿区范围内1760m水平以上的矿石资源量(333)1319.5万t为设计开采范围。

4.2.3 开采顺序

根据矿体的产状及储量大小,设计矿山采用自上而下开采顺序,首先从矿体

28

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

的东南端进行开采,然后从矿体的东南端向西北端进行回采。

4.3 开采方法选择

根据矿体的赋存状态,矿区内石灰岩矿体呈层状产出,顶底板均为砂质灰岩。石灰岩矿体均为灰白色—灰色,具龟裂条纹,多为厚层状、块状构造,含生屑泥粉晶和细晶结构,矿石致密坚硬。设计所采矿体适合于山坡露天开采,可选的采矿方法有:

1) 浅孔组合小台阶采剥工艺

矿体采用浅孔开采,可以选择大阶段横向推进,每个阶段根据凿岩设备的分成若干个小作业台阶,进行浅孔爆破崩矿。但该开采方案作业人员安全性差,凿岩机配备数量多,搬动频繁,人员较多,且劳动强度大、生产效率低,耗风量大,采矿效率相对较低。

2) 中深孔采剥工艺

矿区道路直达各开采水平,铲装和运输设备也到达各个开采水平。中深孔每米崩矿量大,使用凿岩设备少,供风设备集中。中深孔分阶段的开采方案与上述开采方案比较,设备少、人员少,效率高、成本低劳动条件大为改善。

表4.3-1 采矿方法比较表

序号 一 二 三 四 1 2 3 五 六 七 可比项目 工作效率 工作劳动强度 作业环境 设备需要量 凿岩机 空压机 潜孔钻 凿岩工 设备投资 单位总成本 单位 台 台 台 万元 元/t方案一 浅孔采剥 较低 较大 较差 20(工作15台,备用5台) 20(工作15台,备用5台) 15 12 19.41 方案二 中深孔采剥 较高 较小 较好 5 3 6 185 15.37 经过对两种采剥方案的比较,中深孔采剥方案除设备投资高于浅孔采剥方案以外,其余条件均优于浅孔采剥方案,故设计矿山采用中深孔采剥方案。

29

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

4.4 露天境界的确定

4.4.1 露天境界圈定的原则

1) 露天开采境界不超过《采矿许可证》划定的矿区开采范围。 2) 圈定的露天境界,使基建工程量少,便于开采和运输。 3) 按境界剥采比小于0.5:1(m3/m3)范围内进行境界圈定。

4) 露天境界圈定的参数有利于最终边坡的稳定。为了确保最终边坡稳定,不会发生边坡滑落、坍塌以及存在伞檐和浮石等,在设计中应确定合理的最终台阶高度、台阶坡面角、平台宽度,最终边坡角等参数。

5) 露天境界圈定参数与生产规模,采矿设备技术性能相适应。

6) 充分利用开采范围内的矿产资源,在《采矿许可证》划定的范围内,尽量扩大开采境界,降低损失,增加可采矿量,使国家矿产资源得到充分开发和利用。

7) 有利于安全生产和环境保护。

4.4.2 露天境界参数的确定

1) 最终台阶高度

根据《金属非金属矿山安全规程》的规定,该矿开采的矿体坚硬稳固,设计开采至最终边界时将2个10m高的工作台阶合并为一个最终台阶,最终台阶高度为20m。

2) 最终台阶坡面角

根据《金属非金属矿山安全规程》的规定,设计开采至最终边界时对边坡进行削坡处理,将最终台阶坡面角处理为65°。设计矿山配备1台KQ90型支架式潜孔钻用于对边坡坡面角的处理。

3) 安全平台宽度

安全平台是用作缓冲和阻截滑落的岩石,同时还用做减缓最终帮坡角,以保证最终边帮的稳定性和下部水平的工作安全,设计安全平台宽度为8m。

4) 清扫平台宽度

30

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

清扫平台的作用是阻截滑落的矿石,并用清扫设备进行清扫,它又起安全平台的作用。设计矿山采用装载机进行清扫,并在1800m水平设置清扫平台,清扫平台宽度为10m。

5) 露天最低开采标高的确定

根据采矿许可证划定的开采深度和地质报告中的储量计算标高,设计矿体的最低开采标高为1760m。

4.4.3 露天开采境界圈定结果

根据露天采场境界参数,露天开采境界圈定结果见表4.4-1。

表4.4-1 露天开采境界构成要素表

露天境界要素 最高开采标高(m) 最低开采标高(m) 最终台阶高度(m) 最终台阶标高(m) 安全平台宽度(m) 清扫平台宽度(m) 最终台阶坡面角(°) 长(m) 地表境界 宽(m) 长(m) 底部境界 宽(m) 最终边坡角(°) 露天境界参数 1881 1760 20 1860、1840、1820、1800、1780、1760 8 10 65 645 188-463 563 30-440 东帮52°,南帮51°,北帮51° 备注 露天圈定境界内的矿岩量,详见表4.4—2。

表4.4—2 露天开采境界内分层矿岩量计算表

矿石量 阶段水平 1881~1870m 1870~1860m 1860~1850m 1850~1840m 1840~1830m 1830~1820m 1820~1810m 1810~1800m 1800~1790m 1790~1780m 体积 3(万m) 9.89 25.67 36.46 53.12 60.63 56.24 54.37 46.54 45.65 体重 3(t/m) 重量 (万t) 0 26.72 69.31 98.43 143.42 163.71 151.86 146.82 125.65 123.25 岩石量 体积 3(万m) 15.64 16.92 10.01 4.74 5.31 4.85 3.94 3.26 2.33 1.83 体重 3(t/m) 平均剥采比 (m/m) 1.71 0.39 0.13 0.1 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 332.7 2.6 31

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

1780~1770m 1770~1760m 总计 39.96 38.23 466.76 107.88 103.21 1260.26 0.8 0.38 70.01 0.02 0.01 0.15 根据露天境界圈定结果,除去边坡占有的资源量,露天境界内圈定的矿石总

3

量为1260.26万t,废石量为70.01万m3,平均剥采比为0.15:1m3/m(0.14:1t/t)。

4.5 矿山工作制度、生产能力、产品方案及服务年限

4.5.1 工作制度

根据矿山气候条件及地理等因素的影响,结合矿方的委托要求,设计矿山年工作日300天,每天1班,每班工作8h。

4.5.2 生产能力

1) 年采矿石量

根据《采矿许可证》核定的生产规模和矿方的委托书要求,结合矿床开采技术条件及市场需求,确定该矿山生产能力为70万t/a(25.93万m3/a)。

2) 年剥离量

3

矿山平均剥采比为0.15:1m3/m3,设计生产剥采比取0.17:1m3/m(0.16:1t/t),

经计算年剥离岩石量4.41万m3,合11.47万t(废石体重取2.6t/m3)。

3) 年采剥总量

矿山年采剥总量为81.47万t(合30.34万m3),合1011.33m3/d,其中矿石864.33m3/d(合2333.69t/d),废石147m3/d。

4) 露天开采生产规模的验证

按矿山各分层下降速度验证矿山生产能力 A=PVη/h

式中 A-露天矿可能达到的生产能力,t/a; P-所选用的有代表性的水平分层矿量,t;

V-矿山工程下降速度,m/a; h-阶段高度,m;

η-矿石平均回采率,97%;

32

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

根据相关规范要求及类似矿山实际生产经验,设计矿山下降速度取12m/a,露天矿山可能达到的生产能力经计算如表4.5-1。

表4.5-1 露天矿可能达到的生产能力

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 阶段水平 1881~1870m 1870~1860m 1860~1850m 1850~1840m 1840~1830m 1830~1820m 1820~1810m 1810~1800m 1800~1790m 1790~1780m 1780~1770m 1770~1760m 矿石量 (万t) 0 26.72 69.31 98.43 143.42 163.71 151.86 146.82 125.65 123.25 107.88 103.21 分层下降速度(m/a) 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 阶段高度(m) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 露天矿可能达到的生产能力(万t) 0 31.1 80.68 114.57 166.94 190.56 176.77 170.89 146.26 143.46 125.57 120.14 备注 根据上表计算结果,矿山各分层除1870m~1860m水平不能达到70万t/a的生产能力外,其余各分层均可能达到或超过70万t/a的生产能力。

4.5.3 产品方案

块度≤500mm,CaO含量≥45%的石灰岩矿石。

4.5.4 矿山服务年限

矿山服务年限按下式计算: 1) 采出矿石量

Q=Q1(1-r)=1222.45万t

其中:Q—矿山采出矿石量

Q1—露天境界圈定范围内的可采矿量,1260.26万t r—采矿损失率,3% 2) 矿山服务年限 T=Q/A0 =1222.45÷70 ≈17.46(a)

式中:A—矿山建设规模,70万t/a

33

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

Q—采出矿石量,1222.45万t T—矿山服务年限

经计算,奇台县七户乡中梁子东石灰岩矿设计范围内的服务年限约为17.46年。

4.6 开拓运输

4.6.1 开拓运输条件

矿区位于博格多山脉北缘中山区,总体地势南高北低,海拔高程1730米—1910米,相对高差140-180米。矿区内地势陡峻,基岩部分裸露,地形切割较深,大面积第四系覆盖,局部有云杉、松树、灌木、杂草等植被生长。

4.6.2 开拓运输方案选择的原则

1) 尽量降低开拓系统的建设投资。

2) 开拓运输系统建成后,企业经营费用低。

3) 适应大陆性高山气候特点和地理条件,保证系统运行安全可靠。 4) 运输设备选型与矿山规模、地形地貌和矿体赋存条件相适应。

4.6.3 开拓运输方案的选择

该矿主要为山坡露天开采,结合矿山的地质地形条件,设计矿山采用公路开拓汽车运输方案。矿山公路需达到每个开采水平,每个水平开采出的矿石均由自卸汽车运输。优点是生产环节少,生产工艺简单,机动灵活,生产能力易于调节,利于矿山强化开采,劳动安全卫生条件好。缺点是修路投资大,维护费用高,对轮胎磨损较大。

4.6.4 开拓运输系统简介

设计矿山的开拓系统需将矿区道路修至矿区中部的1870m水平。设计要求矿山在修建道路时最大坡度小于8%,一般坡度为2%-5%之间,并在地形平缓地带设回头弯。设计矿区道路按照《厂矿道路设计规范》标准修建,即修建为泥结碎石路面,均为双车道,公路路面宽8m,路基宽9.5m,最小转弯半径15m。设计在矿

34

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

区道路外侧设置高0.5m的安全车挡,并在道路转弯处设置“转弯慢行”等警示标志。

根据奇台县七户乡中梁子东石灰岩矿露天采场的采剥总量及拟采用的汽车型号(见第6.3节),矿山露天采场开拓系统的主要线路参数如下:

公路等级: 三级; 最小转弯半径: 15m;

路宽: 双车道8m,路基宽9.5m; 最大纵坡度: ≤8%; 最大纵坡时的限制坡长: 200m; 缓和段长度: 50m;

路面结构: 泥结碎石简易路面。 道路回头曲线主要技术指标: 最小主曲线半径: 15m; 超高横坡: 6%; 停车视距: 20m; 会车视距: 40m。

4.7 采剥工艺

4.7.1 采矿方法的确定

根据矿区地形条件、矿体赋存情况、生产规模及采用设备的技术特征等因素,本着达产快、安全可靠、工程量少、施工方便等原则,设计矿山采用自上而下分层台阶式开采方法,潜孔钻穿孔,中深孔采剥工艺,挖掘机装矿、自卸汽车运矿。设计矿山在开采时将1个10m高的工作台阶进行凿岩爆破,一次性向前推进。炸药选用岩石膨化硝铵炸药,采用导爆管雷管起爆器起爆。

4.7.2 开采工艺简述

设计采用潜孔钻穿孔→中深孔爆破崩矿→挖掘机装矿→矿用自卸汽车运矿的开采工艺。该工艺具有机动灵活,适应性强,生产效率高,矿石损失率较低,生

35

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

产成本低,机械化程度较高,作业人员劳动强度低等优点。

4.7.3 工作面布置及推进方向

根据矿体走向及倾角特点,同时考虑装车、运输开采工艺作业中在空间的需要,设计矿山采用纵向采剥法,工作面沿矿体走向布置,垂直矿体走向推进。

4.7.4 采场要素

根据《金属非金属矿山安全规程》中的有关规定以及矿体赋存的地质条件,并参照其他岩石类矿山的开采实践经验,确定该矿的采场要素。

1) 工作台阶高度

根据《金属非金属矿山安全规程》的规定,该矿开采的矿体坚硬稳固,采用挖掘机铲装爆破崩落的矿石,设计台阶高度不大于机械的最大挖掘高度的1.5倍。选用潜孔钻钻中深孔,设计工作台阶高度为10m。

2) 工作台阶坡面角

因矿体、围岩坚硬稳固,设计工作台阶坡面角取75°。 3) 最小工作平台宽度的确定 最小工作平台宽度按下式计算:

F=B+C+G

式中:F—最小工作平台宽度,m B—爆堆宽度,设计取20m

C—爆堆与公路中心线间距,设计取5m G—安全宽度,设计取5m 经计算,矿山最小工作平台宽度为30m。 4) 最小工作线长度

根据矿山的生产规模及所需铲装设备的要求,设计矿山最小工作线长度为130m。

4.8 基建、采剥进度计划

4.8.1 矿山基建工程

矿山基建工程(简称:矿建工程)目标是使其具备投产乃至达到设计能力之

36

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

玄武玢岩、辉石安山玢岩和灰色、灰绿色凝灰质钙质砂岩、粉砂岩、层凝灰岩不均匀互层,夹泥岩和灰岩。可相变为上述火山岩和少量辉石英安斑岩、霏细斑岩、珍珠岩透镜体,夹少量凝灰质钙质砂岩、粉砂岩和灰岩。产出化石丰富。与博格达群下亚群下亚组整合接触。厚约1245—3000米。

(2)上统博格达群上亚群(C2bgb)

该亚群分布较广,多组成向斜。为一套海陆交互相沉积建造,含植物化石多于动物化石。与博格达群下亚群呈假整合接触。按岩性差异分为上、下两个亚组:下亚组(C2bgb-1)为灰黑色薄层—中层状钙质泥质粉砂岩,夹泥岩、钙质砂岩、灰岩和霏细质火山灰凝灰岩、层凝灰岩。有时下部为砂岩和粉砂岩的不均匀互层。底部一般为粉砂岩。岩石微细层理发育,层面常见波痕。可见厚度为758.7—1306米。上亚组(C2bgb-2)为灰色厚层状凝灰质和钙质的砂岩,夹泥岩、页岩、粉砂岩和少量橄榄玄武玢岩透镜体。有时以粉砂岩为主,夹砂岩和灰岩。岩石微细层理也较为发育。组成向斜核部。与下亚组整合接触。可见厚度为1087—1216米。

2)第三系

仅见有上第三系上新统,大部分呈椭圆状分布在山麓地带,统称为昌吉河组(N2ch)。岩性为砖红色、黄红色、灰色砾岩、砂砾岩,夹红色泥岩、含砾泥岩,有时为砾岩和泥岩互层。砾岩成分复杂,主要是来自南部山区的各种火山岩砾石,呈棱角状和次棱角状,分选性较差,砾径一般为10厘米以下,个别达1米以上,钙质泥质胶结。可见厚度为441米。

少量分布于山区拗陷中,以砖红色橘红色泥岩为主,夹有砾岩,较薄,厚度不明。

3)第四系

第四系主要分布在山前地带,组成冲积—洪积扇及洪及平原,山麓地带有风成堆积,山区内部有很局限的冲积物和冰积物。根据物质成分和地貌特征,将第四系划分以下成因类型。

(1)上更新统—全新统堆积层

17

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

①残坡积堆积(Q3-4)

分布广,组成山脊及斜坡,遭受切割微弱。成分为砂砾石为主少量黄土及亚粘土。

②风积(Q3-4eol)

分布在山麓地带,成分为黄土,可见厚度十几米。组成丘陵垄岗地貌,高出现代河床30—50米。其与上更新统—全新统的冲积—洪积层有着截然的界限。

(2)全新统堆积层 冲积—洪积堆积(Q4al+pl)

为现代常年和暂时性流水形成的河床相、河漫滩相和洪冲积扇相堆积,成分主要为砂砾石层和少量的亚粘土、亚砂土。

edl

3.1.2 构造

1)褶皱构造

区域大地构造主体位于北天山褶皱带博格达复背斜北翼,由上石炭统博格达群上、下亚群组成博格达复背斜。复背斜内的褶皱比较发育,普遍为长条状平行排列,背斜、向斜发育,轴线呈波曲形东西向延伸,脊线多有起伏,褶皱构造线方向与山脉走向一致,构造形态较为完整。下亚群厚达5000余米,为地槽沉降时期的火山岩建造。褶皱形态较简单,次级褶曲不发育,多形成较大的背斜,核部较紧闭,两翼常不对称,两翼倾角60°—75°。上亚群厚达4000米,为地槽回返阶段的上部陆源碎屑岩建造。褶皱形态较开阔,多为复式向斜,褶曲发育,形态复杂、多样。倾角40°—60°。受褶皱构造影响,地层产状变化较大,部分地段产状倒转。

2)断裂构造

博格达复背斜内发育两条区域性的东西向高角度逆断层,呈弧形或波曲形东西向延伸,断层面多为南倾,切割上、下构造层。可见糜棱岩化、片理化和派生褶曲等现象。矿区南侧发育一条北东—南西走向、延长数十—数百千米的高角度逆断层构造,断层面倾向东南,倾角65°—70°,断裂带在平面上呈波状弯曲,

18

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

切割了博格达群下亚群地层。

此外,还见有一些规模较小的平推断层和性质不明断层。

3.1.3 岩浆岩

区域岩浆岩不发育,仅在东部、西部分布少量辉长辉绿岩、辉绿玢岩、辉绿岩。呈岩脉、透镜状产出,一般长600-3600米,宽300-700米。生成时代为上石炭统,岩石中细粒结构,块状构造,矿物成分辉石、长石为主。

3.1.4 区域矿产

区域矿产主要为石灰岩矿,正在开采的有屯河水泥有限责任公司石灰岩矿,距矿区北东约1千米;木垒县水泥厂石灰岩矿、木垒县东沟鑫瑞石灰岩矿距矿区东约3千米。以上石灰岩矿山均为小型,矿石为赋存于石炭系上统博格达群下亚群下亚组(C2bga-1)中海相沉积的灰岩,含生物碎屑灰岩为找矿标志。

3.2 矿区地质

3.2.1 矿区地层

矿区内出露地层为石炭系上统博格达群下亚群下亚组(C2bga-1)、第四系全新统风积层、残坡积层、冲洪积层,现分述如下:

1)石炭系上统博格达群下亚群下亚组(C2bga-1))

矿区大面积出露,主要岩性为灰岩、砂质灰岩。其中灰岩厚度大,局部含化石残片,在南东侧与砂质灰岩接触,中北部分地段均被植被覆盖。

2)第四系全新统风积层(Q4eol)

分布于矿区北部山顶及地势平坦地带,由风成黄土堆积而成,厚度较大,多为耕地。

3)第四系全新统残积层(Q4edl)

分布于矿区南部、西部及北东部斜坡地带,由残坡积、砂土、腐植土混杂堆

19

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

积,少量植被覆盖,厚度小于10米。

4)第四系全新统洪冲积层(Q4apl)

分布于矿区南西部冲沟一带,由砾石、砂、砂土混杂堆积,厚度约5米。

3.2.2 矿区构造

1)单斜构造

矿区总体构造形态为向斜的北翼,属单斜构造,产状变化不大,走向近北东向,倾向145°-170°,地层倾角28°—30°。

2)断裂构造

矿区内未见较大断裂构造,属简单构造类型。

3.2.3 岩浆岩

矿区内无岩浆岩出露,对石灰岩矿体无影响。

3.3 矿床地质

3.3.1 矿体特征

矿区内共圈出1个矿体,厚度约39-139米,南东部与砂质灰岩接触,向北西呈板状。

石灰岩矿体产于石炭系上统博格达群下亚群第一组(C2bga-1)灰岩中,呈层状产出,顶底板均为砂质灰岩,矿体出露厚度约39-139米。

矿体主要分布于Ⅰ、Ⅱ勘探线剖面间,呈板状。沿走向出露最长610米;沿倾向出露宽约90-320米。矿体整体倾向在145°-170°间变化,倾角在28°-30°间变化,整体为南东倾。

矿体连接依据在走向上接近一致,样品分析结果对比达到石灰岩矿一般要求,矿体连接可靠。

20

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

3.3.2 矿石质量

1)宏观特征

石灰岩矿体均为灰白色—灰色,具龟裂条纹,多为厚层状、块状构造,含生屑泥粉晶和细晶结构,矿石致密坚硬,目故估摩氏硬度Ⅲ-Ⅳ级,抗风化能力较强。矿石中可见方解石细脉状,宽度1-3厘米,不规则延伸。矿石表面粗糙不平,节理、裂隙不发育。

2)矿石显微特征

矿石主要为含生屑泥晶灰岩,灰色泥晶结构,块状构造。主要由泥晶方解石组成,岩石中见鲕粒,为实心鲕粒,大小0.1-0.3mm,圆形,由泥晶方解石组成,岩石见生物碎屑由棘皮类,多为圆形由单晶方解石组成,还有腕足类生屑碎片。岩石中有方解石脉穿入,在泥晶方解石间有泥质微粒和褐铁矿。

3)矿石质量

矿石质量特征CaO含量最高55.61%,最低51.61%,平均含量53.61%;MgO最高1.02%,最低0.16%,平均0.26%;fSiO2最高3.24%,最低0.23%,平均1.95%;Al2O3最高0.93%,最低0.12%,平均0.25%;Fe2O3最高0.42%,最低0.08%,平均0.14%;P最高0.051%,最低0.04%,平均0.027%;SO3最高0.04%,最低为0,平均0.01%; K2O最高0.21%,最低0.05%,平均0.09%;Na2O最高0.3%,最低0.01%,平均0.03%;Cl-最高0.015%,最低0.006%,平均0.008%; 烧失量最高43.34%,最低25.58%,平均41.14%。

化验分析结果显示沿走和倾向上无明显变化,由南向北CaO平均含量略有降低,走向上由东向西CaO平均含量略有减少。MgO含量沿走向由东向西略有增加,倾向上由南向北略有增加。fSiO2平均含量沿倾向由北向南略有增加,沿倾向变化不明显。

3.3.3 矿石类型及工业品级

1)矿石类型

矿石自然类型为表面浅风化的含生物碎屑的泥晶灰岩,工业类型为原生石灰

21

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

岩矿。

2)矿石工业品级划分

矿体矿石矿体矿石中CaO平均含量53.61%;MgO平均0.26%;fSiO2平均1.95%;Al2O3平均0.25%;Fe2O3平均0.14%;P平均0.027%;SO3平均0.01%; K2O平均0.09%;Na2O平均0.03%; Cl-平均0.008%。矿石各项指标达到水泥用石灰岩Ⅰ级品要求。

3)氧化带特征

矿体表面氧化层较薄,一般为几厘米-十几厘米,表面风化淋滤凹凸不平,对矿石品质影响不大。

4)矿体围岩和夹石

石灰岩矿体顶板围岩为砂质灰岩,围岩CaO含量22.98-49.48%;fSiO2含量7.76-20.03%。表面风化呈浅黄褐色,砂岩夹层易识别。

顶板为砂质灰岩,与石灰岩矿体沿近北东走向呈整合接触,fSiO2含量均大于6%。

夹石为砂岩,薄层状、细脉状,不连续分布,一般厚1-5厘米,表面氧化呈浅褐色,可见陆源碎屑颗粒,fSiO2含量均大于6%,与石灰岩矿体呈整合接触。

5)矿石加工技术性能

矿区范围内矿石自然类型为表面浅风化的含生物碎屑的泥晶灰岩,工业类型为原生石灰岩矿。矿石呈致密块状,为灰白色—灰色,多为厚层状、块状构造,含生屑泥粉晶和亮晶结构,矿石致密坚硬,目故估摩氏硬度Ⅲ-Ⅳ级,抗风化能力较强。矿石中可见方解石细脉状,宽度1-5厘米,不规则延伸。矿石表面粗糙不平,节理、裂隙较发育,分布不均。矿体表面氧化层较薄,一般为几厘米-十几厘米,对矿石品质影响不大。

矿区内矿体的顶、底板岩石为凝灰质砂岩、安山岩。表面风化呈浅黄褐色,厚层-薄层状结构,块状构造,可见碳酸盐化、褐铁矿化,节理、裂隙发育中等,稳固坚硬,与石灰岩矿体呈整合接触。凝灰质砂岩多为凝灰质结构,中厚层状构

22

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

造,安山岩为杏仁状结构。暗色矿物主要为黑云母、角闪石。岩石饱和抗压强度均小于30 MPa(最大值6.16MPa),属软岩类。软化系数在0.13—0.21之间,小于0.75,易软化,其耐水耐风化的能力较差。抗拉强度1.2—1.42MPa,低于经验值(1.4-5.2MPa),说明此类岩石结构面发育。内摩擦角32.8°—36.1°,介于经验值(27°-45°),凝聚力2.76—5.45MPa,较经验值偏低,说明此类岩石层间结合力较弱,易沿软弱面层间滑动。据此判断,此类岩石属抗拉、抗剪断能力较低的、易软化的软质岩石。

3.4 工程、水文地质及开采技术条件

3.4.1 水文地质

1)地形特征

矿区位于博格多山脉北缘中高山区,总体地势南高北低,海拔高程1730米—1910米,相对高差140-180米。地形切割深,坡度大,一般20°-45°,有利于地表水的排泄。

2)水系

区内水系较发育,流量较大的常年性水流有东沟河,向西与大石结子河、小石结子河、柳洞子河、西沟河汇合,沿南北向沟谷流向山前戈壁。每年暴雨时节常有暂时性洪水顺沟直下。

矿区西侧2千米有常年性水流开垦河自南向北流过,每年暴雨时节常有暂时性洪水。

区内地表水系据矿区较远,最低侵蚀基准面1500米,远低于矿区最低标高1730米,对矿区无大影响。

3)气候条件

矿区地处中亚腹地,属大陆性高山气候,冬季严寒,夏季较炎热,气候潮湿、降雨频繁,6-8月为雨季,年降水量在500—800毫米,年蒸发量350—700毫米。暴雨常引发洪水。每年四季均有降雪,4月冰雪消融,常造成地表流水,易引发洪

23

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

水。

4)地下水形成的自然条件

区内南部为石炭系岩层组成的中山地形,北部山前平原被第四系冲洪积层所覆盖。整体地势南高北低,地表坡度大,水补给主要为降雨、降雪,补水直接汇入开垦河向北排除区外,有利于自然排水,不利于地下水的形成。

本区气候属大陆性高山气候,降雨多,气候条件利于地下水的形成。 矿区由富水程度弱的灰岩、砂岩和安山岩组成,部分第四系为含土砂砾石、含砾砂土,局部呈双层或多层结构,透水性较好,赋水性较差属弱含水隔水层。

5)地下水存在形式

矿区是直接接受大气降水的补给区,地下水以三种类型存在: (1)第四系(Q4)松散岩类孔隙水

多分布在矿区沟谷地带及山顶平台,含水层厚1—8m,水位埋深1—10m,由含土砂砾石、含砾砂和粗、中、细砂组成。矿区南部沟谷低洼处形成连续带状地下潜水,含水层厚度相应增大。

(2)石炭系灰岩、凝灰质砂岩类风化带裂隙水

分布在岩组表层风化带内,风化深度数米至十米,接受降水和季节性地表水补给,部分遇隔水岩层就地排泄,部分沿碎屑岩类向深部运移。

(3)石炭系灰岩、凝灰质砂岩、安山岩类承压水

因地层呈层状分布,弱含水的灰岩、凝灰质砂岩、安山岩及少量含水的砂岩相间产出,砂岩在接受了降水,地表水的补给后,形成了层间承压水,是区内地下水主要赋存形式。

6)地下水补给、迳流、排泄条件

矿区地下水的补给来源是大气降水,由于矿区位于高山气候区,年降水量多而集中,蒸发旺盛,大气降水对矿区地下水的补给充分,地表坡度大,不易垂直下渗。

矿区北高南低,冲沟发育,第四系以砂土、砾石为主,利于地表水的排泄,

24

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

在春季融水期和暴雨期有短暂水流汇入开垦河,向北流出区外。地下水迳流和排泄方式主要以地下潜流排泄到南部冲沟和垂直蒸发完成。

大气降水特别是雨季易在未来采坑内造成积水,矿山开采时要设计排水通道。 综上所述矿区属水文地质条件较简单矿区。

3.4.2 工程地质

矿区内石灰岩矿体可供规模性开采,大部分裸露基岩,仅北部少量覆盖。矿体顶板为坚硬、稳固的砂质灰岩,岩层倾角28-40°,最终底盘宽度40米,采用50°的边坡角是可行的。根据开采断面及探槽揭露及实地观察,石灰岩矿体露采效果最好,因此,以露天开采为主,区内各石灰岩矿体均在侵蚀基准面以上,矿体顶底板岩石为砂质灰岩,稳定性较好。

为了使得矿山安全生产得到充分保障,在矿山建设过程中,需在采区两侧挖好排水沟,发以防突发性暴雨,洪水进入矿坑区,同时在矿坑中要利用地形之便,疏通水道即是有水也可自然排泄,以防泥石流发生。

故在矿山开采期间只要严格按照相关规范及设计要求进行开采,将不易引发崩塌、滑坡等地质灾害。

3.4.3 环境地质

矿区基本地震烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g,矿体顶底板岩石坚固,工程地质条件良好。属工程建设地质条件地壳基本稳定矿区。地形上东高西低,北高南低,高差小于250米;地貌上为裸露基岩与第四系覆盖;未见新构造运动活动迹象,矿区为稳定地区。矿区目前不存在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和环境污染问题。

依据前述地质、地貌、水文、气象等特征,可知矿区内各石灰岩矿体的地质环境是较良好。由于矿体较厚,绝大部又是裸露在地表,石灰岩矿属于无害矿石,不易造成污染,这些特征表明,在未来开采过程中不易造成地面塌陷、地裂缝、地面沉降地质灾害,对其环境影响最大的因素是露天采坑,破坏地貌景观,易造

25

新疆大唐鼎旺水泥有限公司奇台七户乡中梁子东石灰岩矿露天采矿工程初步设计(代可研)

成滑坡、崩塌等危害。

矿山开采沿斜坡进行,不会引起区域地下水位下降、山体开裂、地面沉降和塌陷。采坑可能造成滑坡、崩塌地质灾害中等,要加强边坡维护和安全平台维护。采矿活动对地下水和地表水无大影响。

3.5 矿产资源/储量

3.5.1 资源/储量估算的工业指标

工业指标的确定主要依据中华人民共和国地质矿产行业标准(DZ/T0213—2002)《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》附录D表D.6水泥用石灰质原料矿石化学成分一般要求。

3.5.2 资源量估算范围

Ⅰ、Ⅱ勘探线间,Ⅰ勘探线西至矿界,Ⅱ勘探线东外推200米部分,南至砂质灰岩顶板;北至矿界。

3.5.3 资源储量估算结果

根据新疆地矿局第九地质大队2009年3月提交的《新疆奇台县中梁子(水泥用)石灰岩矿普查地质报告》及其评审备案文件(新国土资储备字[2009]084号、新国土资储评[2009]084号),矿区范围内共求得矿体推断的内蕴经济资源量(333)为1319.5万吨。见表3.5-1。

表3.5-1 矿山保有资源量统计表

资源对应 平均 剖面 矿石 矿石 矿石 块段编对应 平均面积 量级 面积数 面积 间距 体积 体重 资源量 号 面积号 计算公式 2233别 (m) (m) (m) (m) (t/m) (万吨) 1S1 5960 S1?S2?S1?S21 333 S= 9671 400 3868400 2.7 1044.5 13S2 13939 0S1 0 2980 30 89400 2.7 24.1 S2 333 S=1 12 S1 5960 S13 333 S2 13939 S=1 4646 200 929266 2.7 250.9 326

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/jm02.html

Top