【文章內(nèi)容簡介】 體的穩(wěn)定性礦層及礦坑邊坡巖體主要由第二工程地質(zhì)巖組組成，巖石呈泥晶～亮晶結(jié)構(gòu)，中厚～厚層狀構(gòu)造，質(zhì)純性脆，為較堅(jiān)硬巖石，巖體的層面和節(jié)理是主要的結(jié)構(gòu)面。礦區(qū)未見規(guī)模較大的構(gòu)造斷裂，僅見較小的裂隙、節(jié)理，在其發(fā)育地段巖體整體強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性相對(duì)較差，經(jīng)當(dāng)?shù)財(cái)?shù)十年的開采實(shí)踐證明，節(jié)理、裂隙的存在對(duì)采坑邊坡巖體的穩(wěn)定性影響不大。地表和近地表巖體因風(fēng)化呈碎塊狀松散結(jié)構(gòu)，深部呈大塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。因此，礦層及礦坑邊坡的穩(wěn)定性訖地表至深部由一般漸變?yōu)榱己?。影響礦層及采坑邊坡穩(wěn)定性的主要因素是巖體的結(jié)構(gòu)面——層面和節(jié)理面。在采礦過程中巖體結(jié)構(gòu)面的存在利弊互現(xiàn)：一方面巖體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度與礦石開采的爆破率正相關(guān)，結(jié)構(gòu)面越發(fā)育，越易于開采；另一方面，巖體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育直接影響著礦層自身和采坑邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)礦層巖體物理力學(xué)性能和礦區(qū)已有礦坑邊坡的穩(wěn)定性調(diào)查，結(jié)合渭北地區(qū)眾多水泥用石灰?guī)r礦山的開采實(shí)踐，確定本礦床最終開采邊坡角≤60176。，并由開采底盤至地表，高度每增加100米，邊坡角相應(yīng)減小5176。總之，礦區(qū)構(gòu)造簡單，礦體（層）節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖礦體內(nèi)無軟弱夾層，穩(wěn)定性較好。礦床開采不受地下水和地表水的影響，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件簡單，適合露天開采。 資源儲(chǔ)量估算鐵龍頭水泥用石灰?guī)r礦詳查工業(yè)指標(biāo)確定的主要依據(jù)為：《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類》（GB/T177661999）標(biāo)準(zhǔn)，《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T02132002）。鐵龍頭水泥用石灰?guī)r礦詳查具體工業(yè)指標(biāo)如下： 質(zhì)量要求CaO≥48% 　　　　　MgO≤3%K2O+Na2O≤%　　 SO3≤1% Cl—≤%　　　　 fSiO2燧石質(zhì)≤4%　 石英質(zhì)≤6%　　　　　　　　　　　 開采技術(shù)條件① 最低開采標(biāo)高：910米（）。② 剝采比（外剝離和內(nèi)剝離）：:1（m3/m3）③ 礦層最小可采厚度：④ 夾石最小剔除厚度：⑤ 礦床開采最終邊坡角：巖石邊坡小于或等于60176。，從采坑最底面起，邊坡每抬高100米，坡角縮減5176。；覆蓋黃土層邊坡角小于或等于45176。⑥ 礦床開采邊界距公路、鐵路、高壓線、居民區(qū)、工廠和其它重要建筑物的爆破安全距離不小于300米。按照前述工業(yè)指標(biāo)，在扣除礦區(qū)內(nèi)設(shè)置采礦企業(yè)占有源儲(chǔ)量估算控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量15萬噸，經(jīng)本次詳查地質(zhì)工作，共探獲水泥用灰?guī)r總資源量8142萬噸。其中控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量為6120萬噸；推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源為2022萬噸?？鄢胁傻V證范圍內(nèi)的礦量15萬噸，勘探區(qū)實(shí)際可礦量為8127萬噸。資源量估算結(jié)果匯總表 表34資源儲(chǔ)量類別塊段編號(hào)礦石體積（m3）礦石體重（t/m3）礦石量（萬噸）各類別礦石量（萬噸）總礦石量（萬噸）備 注332K1895848261208142扣除原有采礦證范圍內(nèi)礦量15萬t后s實(shí)際為8127萬tK213707541333K36554992022K41372400K51224133K62699164K71538501 設(shè)計(jì)利用礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量本次開發(fā)利用方案采用露天開采的方式，根據(jù)各礦體的賦存狀態(tài)及開采深度，在確保安全的前提下，采用高臺(tái)階，自上而下分水平的開采方式，最大限度的回采礦產(chǎn)資源。全礦區(qū)露天采場圈定的礦石總量為7720萬t，剝離量為329萬m3，內(nèi)剝離量268萬m3， m3/ m3，其外剝離部分為礦體上壓覆的黃土，經(jīng)化驗(yàn)檢測，該黃土質(zhì)量完全可以作為水泥用黏土，因此，該剝離量也就是水泥原料的一種，在開采石灰石礦石之前將其挖掘送到水泥廠，不需要再單獨(dú)設(shè)置排土場；而內(nèi)剝離的268萬m3需要設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的廢石場。本次開發(fā)利用方案圈定的資源儲(chǔ)量為7720萬t。與地質(zhì)報(bào)告提交的資源儲(chǔ)量8127萬t相比，礦產(chǎn)資源利用率為95% 。 對(duì)地質(zhì)勘探報(bào)告的評(píng)述(1)勘查的方式、手段和采用的探礦工程間距基本合理；勘查各項(xiàng)工作的質(zhì)量良好；礦區(qū)的地質(zhì)條件、各鐵礦體的分布、形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、礦石質(zhì)量與變化已基本查明；礦床的水文、工程、環(huán)境地質(zhì)和開采技術(shù)條件已大致查明；對(duì)礦石的加工技術(shù)性能作了類比評(píng)述；礦區(qū)的勘查工作基本符合有關(guān)地質(zhì)勘探規(guī)范的要求。(2)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量類別劃分合理；選用平行垂直斷面法估算礦床資源儲(chǔ)量得當(dāng)；礦體圈定的原則和塊段劃分基本合理，各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)可信。(3)鑒于本項(xiàng)目地質(zhì)勘查報(bào)告為《陜西省銅川市鐵龍頭礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦詳查中間性地質(zhì)報(bào)告》，該地質(zhì)勘查中間性總結(jié)報(bào)告，尚未經(jīng)過最終評(píng)審，其提交的資源量/儲(chǔ)量未經(jīng)專業(yè)儲(chǔ)量評(píng)估師經(jīng)審核，也無陜西省資源廳的確認(rèn)和備案。因此，該地質(zhì)勘查報(bào)告僅可作為項(xiàng)目前期工作中參考使用，尚不能作為礦山設(shè)計(jì)和建設(shè)的充分依據(jù)，建議業(yè)主盡快委托地質(zhì)部門開展全面的地質(zhì)工作，并提交經(jīng)評(píng)審確認(rèn)的最終地質(zhì)勘查報(bào)告，供設(shè)計(jì)部門使用。4 主要建設(shè)方案的確定 開采方案 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案礦山生產(chǎn)規(guī)模的確定應(yīng)以技術(shù)上可行為前提，經(jīng)濟(jì)上合理為目標(biāo)。本礦山作為銅川鳳凰建材有限公司的配套原料礦山，其建設(shè)規(guī)模與水泥廠建設(shè)同步。，考慮開采損失和運(yùn)輸損失，經(jīng)過計(jì)算，礦山的建設(shè)規(guī)模184萬t/a。 產(chǎn)品方案本礦山作為銅川鳳凰建材有限公司的配套原料礦山，其礦石只作為水泥廠的原料，根據(jù)水泥廠設(shè)備配置情況，要求：（1）石灰石產(chǎn)量：184萬t/年；（2）礦石塊度：小于1500mm。 工作制度和服務(wù)年限 礦山工作制度根據(jù)本地區(qū)氣象條件，礦石運(yùn)輸距離，并結(jié)合該礦184萬t/a的生產(chǎn)規(guī)模，開發(fā)利用方案確定采礦系統(tǒng)采用間斷工作制，年工作300天，每天2班，每班8小時(shí)。采場主要設(shè)備工作制度見表41。表41 礦山設(shè)備工作制度表序號(hào)設(shè)備名稱年工作日日工作班備注1CM351鉆機(jī)3003每班8小時(shí)2D80潛孔鉆機(jī)3001每班8小時(shí)32m3電鏟3002每班8小時(shí)41m3液壓挖掘機(jī)3002每班8小時(shí)520t自卸汽車30019每班8小時(shí) 服務(wù)年限全礦區(qū)開采境界內(nèi)的礦石總量7720萬t，礦石回采率95%，礦石貧化率1%。按184萬t/a的生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，則礦山的服務(wù)年限為： T = Q ρ/[ A（1γ）] + 建設(shè)期 = 772095%/[184（11%）] +≈42Q—設(shè)計(jì)可采石灰石原礦儲(chǔ)量，7720萬t；ρ—礦石回收率，95%；A—開采規(guī)模，184萬t/a；γ—貧化率，1%；本項(xiàng)目礦山的服務(wù)年限為42年。由中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì)完成的《陜西省銅川市鐵龍頭礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦詳查中間性地質(zhì)報(bào)告》提交的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量為(332+333級(jí))8127萬噸，本次開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)，采用露天開采方式，按照安全、合理的原則，圈定了露天開采境界，設(shè)計(jì)利用的儲(chǔ)量為7720萬t，按照95%的開采回采率，確定的開采儲(chǔ)量為7334萬t。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)各礦體的賦存條件，礦體直接出露地表，而且埋藏較淺，參照附近現(xiàn)有礦山的開采利用情況，在目前開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，采用露天開采方式是經(jīng)濟(jì)合理的。 開拓運(yùn)輸方案礦體采用露天開采方式，汽車—公路開拓運(yùn)輸方案。開采出來的礦石經(jīng)2m3電鏟裝入20t自卸汽車運(yùn)往設(shè)在礦區(qū)外部的石灰石破碎機(jī)料斗，局部位置壓覆的黃土采用1m3的挖掘機(jī)裝入20t的自卸汽車運(yùn)至水泥廠配料堆場。開采過程中剝離的中間夾層也由電鏟裝入自卸汽車，由汽車運(yùn)到廢石場堆放。水泥廠水泥的成品礦采用皮帶輸送方式。因此開發(fā)利用方案確定的開拓運(yùn)輸方案仍為汽車—公路開拓運(yùn)輸方案。確定的公路主要技術(shù)參數(shù)為：道路路基寬度： 10m；道路最大縱坡： 8%；道路平均縱坡： 小于5%；最小平曲線半徑： 15m。根據(jù)礦石和巖石總量204萬t/a，需20t自卸汽車19臺(tái)，自卸汽車數(shù)量計(jì)算如下：①汽車臺(tái)班能力： A=H60GK1K2/T t/臺(tái)班 式中： H—每班工作時(shí)間， 8h； G—汽車額定載重量，20t； K1—載重利用系數(shù)，； K2—時(shí)間利用系數(shù)，； T—汽車周轉(zhuǎn)一次所需的時(shí)間，20分鐘。經(jīng)計(jì)算，A=340t/臺(tái)班②所需汽車數(shù)量： N=10000QK3/(CWAK4K5) 臺(tái) Q——年運(yùn)量， 204萬t/a； K3——運(yùn)輸不均衡系數(shù)，； C——日工作班數(shù)， 2班； W—年工作天數(shù)， 300天； K4——汽車出車率， ；K5——汽車完好率， ； A——汽車臺(tái)班效率， 340t/臺(tái)班經(jīng)計(jì)算，N=，所需汽車數(shù)量取19臺(tái)。 廠址選擇銅川市鐵龍頭礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦開發(fā)利用的主要工程由露天采場、廢石場、炸藥庫等組成。(1) 露天采場項(xiàng)目由一個(gè)礦體，根據(jù)夾層分布的位置劃分為4個(gè)礦層，擬采用露天方式自上而下分水平分別對(duì)其開采，根據(jù)最終圈定結(jié)果，露天采場的主要技術(shù)參數(shù)見表42。表42 各露天采場主要技術(shù)參數(shù)表最高開采標(biāo)高1090最低開采標(biāo)高910開采最大高差(m)218采場上口(長寬)700m1200m臺(tái)階高度(m)12臺(tái)階坡面角(176。)60最終邊坡角(176。)55~60境界內(nèi)礦石量(萬t)7720境界內(nèi)巖石量(萬m3)268平均剝采比(t/t)(2)廢石場全礦區(qū)露天采場圈定的礦石總量為7720萬t，剝離量為329萬m3，內(nèi)剝離量268萬m3， m3/ m3，其外剝離部分為礦體上壓覆的黃土，經(jīng)化驗(yàn)檢測，該黃土質(zhì)量完全可以作為水泥用黏土，因此，該剝離量也就是水泥原料的一種，在開采石灰石礦石之前將其挖掘送到水泥廠，不需要再單獨(dú)設(shè)置排土場；而內(nèi)剝離的268萬m3需要設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的廢石場。限于在勘探區(qū)內(nèi)出露位置皆為石灰石礦層和可作為粘土用的黃土層，因此廢石場的選擇必須選擇在礦區(qū)范圍之外。 m3/ m3，廢石量也比較大，需要較大面積的堆放場地。根據(jù)礦區(qū)周邊地形條件和考慮便捷運(yùn)輸、節(jié)約成本等綜合因素考慮，利用礦區(qū)西側(cè)分布的溝壑地形，將廢石場選擇在礦區(qū)西側(cè)的相對(duì)平緩的溝壑處（參見總平面布置圖）。(3)炸藥庫 本項(xiàng)目年開采礦石量204萬t，按照炸藥單耗q=。炸藥的使用量還是比較大的。如果采用隨用隨時(shí)申請(qǐng)的方式，申領(lǐng)比較頻繁，礦山建設(shè)自備炸藥庫比較方便。因此考慮在礦區(qū)外南側(cè)較偏的位置設(shè)炸藥庫（參見總平面布置圖）。(4)水泥廠廠址廠址選擇在礦區(qū)外東側(cè)。工作區(qū)山體主梁呈近東西向展布，地形中部高，南北低。廠址最高點(diǎn)在鐵龍頭礦區(qū)下部，海拔約1000米，最低點(diǎn)在鐵龍頭山以南，相對(duì)高差50米。廠區(qū)周邊為黃土梁塬地貌，黃土覆蓋層厚數(shù)米至數(shù)十米不等。(5)供電礦區(qū)電源由供電部門新建的供銅川鳳凰建材有限公司專用的35KV變電站供應(yīng)，站內(nèi)設(shè)一臺(tái)35／10kV ，20000kV主變壓器，35KV電源架空引入；水泥廠設(shè)計(jì)利用余熱發(fā)電，從余熱發(fā)電配電站引一路10KV回路至總降壓站10kV母線。礦區(qū)開發(fā)的生產(chǎn)用電和生活用電供應(yīng)有保障。采用露天開采方式，采礦工藝為：穿孔、爆破、采裝、汽車運(yùn)輸，設(shè)備盡量考慮選用柴油動(dòng)力設(shè)備。(6)供水公司目前采用打井取水，水量水質(zhì)可以滿足生產(chǎn)及生活的要求。本項(xiàng)目用水來源采用打井取水。工作面灑水采用灑水車供應(yīng)，礦山選用1臺(tái)灑水車。本項(xiàng)目用水量約80m3／d。 (7)礦山工業(yè)場地本項(xiàng)目礦山生產(chǎn)規(guī)模大、服務(wù)年限較長。但礦山與水泥廠距離非常近，礦山的生活設(shè)施可以與水泥廠合并考慮，其機(jī)電修車間、材料庫均有水泥廠統(tǒng)一考慮，礦山不再設(shè)置生產(chǎn)和生活等用的輔助設(shè)施。 防治水方案礦體位于山坡上，采用露天開采方式，礦坑內(nèi)的涌水主要為大氣降水。防排水方案主要為防水和排水相結(jié)合的方式。防水：在露天采場最終境界外10~20m處修筑截水溝，截水溝斷面為梯形斷面，溝深1m，溝邊坡為1：1。主要是防止暴雨期間形成的地表逕流涌入采場，減少工作面雨水的積存而影響邊坡穩(wěn)定性。排水：礦區(qū)屬于渭北黃土臺(tái)塬區(qū)孤丘狀山脈的一部分，為低山丘陵地貌。區(qū)域內(nèi)塬、梁、峁及溝壑縱橫交錯(cuò)，礦體出露標(biāo)高高，最底開采標(biāo)高910m。開采工作面設(shè)計(jì)為外向1%斜坡坡面，可以將采場的雨水直接排出，而不會(huì)淹沒采場和設(shè)備。采場不需單獨(dú)設(shè)計(jì)專門的排水設(shè)施。5 礦床開采 露天開采境界的圈定（1）境界剝采比≤經(jīng)濟(jì)合理剝采比，經(jīng)濟(jì)合理剝采比采用價(jià)格法計(jì)算，并用平均剝采比