山阳县馒关山水泥灰岩矿初步设计(安全专篇).docx

山阳县秦阳建材有限责任公司
馒头山水泥灰岩矿采矿工程
初步设计(安全专篇)

陕西省建筑材料工业设计研究院
二○一○年五月

院 长： 曹永晓
总 工 程 师： 王引江
设 计 院 院 长： 万笃韬
项 目 负 责 人： 何广有
编 写 人 员： 何广有
申常爱

目 录
第一章 总 论 1
1.1 设计依据 1
1.2 矿山简介 2
1.3项目简介 4
1.4矿山建设条件 6
1.5项目概况 8
1.6 结论与建议 12
第二章 地质与矿产 13
2.1以往地质工作 13
2.2区域地质概况 13
2.3矿体特征 18
2.4矿石质量特征 18
2.5矿床开采技术条件 20
2.6矿山资源储量 21
2.7设计利用资源储量 21
第三章 矿床开采 22
3.1 开采范围及开采现状 22
3.2 开采方式选择 24
3.3 露天开采境界的确定 24
3.4矿山生产规模、服务年限及工作制度 28
3.5矿山装备水平 29
3.6矿山开拓与运输 30
3.7采矿方法 33
3.8采剥工作进度计划 34
3.9穿孔爆破与装载工艺 34
3.10排土工艺 40
3.11 露天采场防排水 42
第四章 总图及公用辅助设施 43
4.1 总图运输 43
4.2 压气 44
4.3 给排水 44
4.4 矿山维修 45
4.5 消防 45
4.6 主要采矿设备 45
4.7供配电 46
4.8通讯 46
第五章 环境保护与水土保持 47
5.1 编制依据 47
5.2 工程概况 48
5.3污染源、污染物及其治理措施 49
5.4环境监测及环保管理机构 50
5.5环保投资 50
5.6 水土保持与复垦 50
第六章 技术经济 52
6.1 建设规模 52
6.2 投资范围 52
6.3 组织机构及人员配置 52
6.4 概算编制依据 53
6.5 投资估算 53
6.6 综合评价 54
第七章 安全专篇 56
7.1 编制依据 56
7.2 工程概述 58
7.3 影响矿山安全的主要安全因素分析及防范措施 59
7.4 矿山开采安全评述 73
7.5 总平面布置 79
7.6 机电及其它 81
7.7 矿山安全管理机构及设施 86
7.8应急救援预案 87
7.9存在问题和建议 89
附 件
1、采矿许可证
2、设计委托书
附 图
1、山阳县馒头山水泥灰岩矿地形地质图 1:2000
2、山阳县馒头山水泥灰岩矿总平面图 1:2000
3、山阳县馒头山水泥灰岩矿采剥终了平面图 1:2000
4、山阳县馒头山水泥灰岩矿采剥剖面图 1:1000
5、山阳县馒头山水泥灰岩矿中深孔爆破炮孔布置图 1:100
6、山阳县馒头山水泥灰岩矿供配电系统图 1:300
第一章 总 论
1.1 设计依据
1.1.1 法律、法规、规程
（1）《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号，2002年11月1日起实施）；
（2）《中华人民共和国矿山安全法》（中华人民共和国主席令第65号，1993年5月1日起施行）；
（3）《中华人民共和国矿产资源法》（1986年10月11日起施行）
（4）《中华人民共和国矿产资源法实施细则》（中华人民共和国国务院令152号，1994年3月26日起实施）；
（5）《陕西省安全生产条例》（陕西省第十届人民代表大会二十一次会议通过，2005年12月1日起实施）；
（6）《非煤矿山安全生产许可证实施办法》（国家安全生产监督管理局令第9号，自2004年5月17日起实施）；
（7）《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安全生产监督管理总局第19号，2005年2月1日）；
（8）《陕西省建设项目安全设施监督管理办法》陕西省人民政府第125号文，2007年11月1日起实施；
（9）关于印发非煤矿矿山建设项目初步设计《安全专篇》编写提纲和安全设施审查与竣工验收有关表格格式的通知（安监总管一字[2005]29号），自2005年4月29日起实施。
（10）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；
（11）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
（12）《矿山电力设计规范》（GB50070-94）；
（13）《机械安全防护规范》（GB12256-90）；
（14）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
（15）《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433-2008）；
（16）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
(17)《高危行业企业安全生产费用财务管理办法》（以下简称《办法》）(财企〔2006〕478号)；
（18）《小型露天采石场安全生产暂行规定》（国家安全生产监督管理局，2005年2月1日）
1.1.2设计依据的主要技术资料
（1）采矿许可证;
（2）设计委托书;
（3）《陕西省山阳县馒头山水泥灰岩矿保有资源储量检测说明书》（陕西省核工业地质局二二四大队，2008年11月）；
（4）《山阳县水泥灰岩矿地质灾害危险性评估报告》（西安中勘工程有限公司，2006年12月）；
1.2 矿山简介
1.2.1 矿区位置、交通
矿区位于山阳县城西南三里店南侧的东西馒头山，行政区划属陕西省山阳县城关镇三里店村管辖。矿区中心地理坐标为：东经109°50′02″，北纬33°30′01″。
矿区距山阳县城约5km。山（阳）—镇(安)干线公路（S203省道）从矿区北部通过，矿区至干线公路仅3km，有村村通水泥路和矿区砂石路相通，交通极为方便（见图1）。
矿区位于秦岭山脉南麓，属中低山区，最高海拔1350m，最低标高800m，平均1100m，相对高差530m，地形南高北低，水系发育，山陡沟窄，多悬崖绝壁。
1.2.2 自然地理及气候
矿区地处秦岭腹地。地势陡峻。植被发育，多为落叶乔灌木。山阳县县河水系属长江流域汉江水系干流的四级支流，水源主要来源于商州区殿岭油岭至山阳县城一带，由西向东注入金钱河，县河全长27.7km，集水面积79.6km2，常年流水不断，河流宽度一般22m，洪水期水深3—5.5m，流量1.5—6m3/s；平水期深0.2—0.5m，流量1.2m3/s；枯水期水深0.1—0.3m，流量0.5—0.7m3/s。
区内气候属凉亚热带山地气候，年降水量7.9mm，多集中在七月至十月上旬，降水量占全年的52.4%。夏秋季常出现地方性大暴雨和连阴雨，初夏干旱。年平均气温为13.1℃，七月最高，元月最低，极端最高气温为39.8℃，极端最低气温为-14.5℃，全年无霜期平均为210天。每年11月至次年3月有降雪，12月至次年2月为冰冻期，冰冻层厚小于20cm。

1.2.3 矿权设置情况
该矿山首次设立矿权时间为1999年11月20日，由陕西省地矿厅颁发。其采矿权人为陕西省山阳县秦阳建材有限责任公司，矿山名称为山阳县馒头山水泥灰岩矿，采矿证编号6100009930199，有效期自1999年11月至2009年11月，采矿范围有5个拐点圈定，面积为0.028km2。开采标高为1250—900米。限定开采矿种为石灰岩。根据在商洛市采矿权信息系统中查询结果显示，其采矿权四周2km以上无矿业权设置。
1.3项目简介
1.3.1项目名称
山阳县馒头山水泥灰岩矿为山阳县秦阳建材有限责任公司下属的一灰岩矿山，2010年2月由陕西省国土资源厅换发了采矿许可证，采矿证号为：C6100002010047120063167，开采矿种为石灰岩，开采方式为露天开采，生产规模为年采矿石7.92万吨。
1.3.2项目单位简介
山阳县秦阳建材有限责任公司是山阳县一家最大的水泥制造企业，原为山阳县水泥厂，1998年5月后经改制为股份制企业。该企业现有职工268人，其中专业技术人员36人。企业注册资金1000万元，年生产能力为年生产水泥30万吨。2008年产值为3600万元，2009年年产值为4500万元，利税800万元。生产的“秦阳牌”水泥有425、325R复合硅酸盐两种规格。该企业曾被评为商洛市纳税大户等荣誉称号。
1.3.3项目编制原则
（1）根据市场及技术情况，合理确定产品方案及装备规模，尤其重点考虑工艺技术可行性和项目的经济可行性。
（2）充分利用山阳县现有的人力资源和公用工程、辅助工程、行政及福利设施等地方优势，尽可能节约投资。
（3）在满足国家有关安全规范的前提下，节约用地，合理满足业主要求，做到安全、经济、可靠、实用。
（4）贯彻环境保护、安全和工业卫生实施同主体工程同时建设的方针。
（5）在安全可靠的前提下，立足选用国内成熟、先进的工艺技术和设备。
（6）以科学、求实的态度，公正、客观、科学地反映建设项目的实际情况，确保初步设计报告的编制质量。
1.３.4项目建设及设计情况
山阳县馒头山水泥灰岩矿始建于1999年11月，设计生产规模为7万吨/年，设计采矿方案为露天开采，矿石直接被山阳县秦阳建材有限责任公司水泥厂利用，该矿山所采出的石灰岩矿是该公司的主要的水泥原料，开采区位于寺沟沟脑东侧山坡。山阳县秦阳建材有限责任公司在2010年换证后，采矿规模变为年采矿石7.92万吨。本设计为山坡露天采场,设计最低开采标高为900m ，最高开采标高为950m，采矿边坡角为50°，采用中深孔爆破技术。
2009年５月—２010年５月，我院曾两次派工程技术人员到企业和矿山了解情况，该矿山企业在2008年先后投资20多万元，硬化了通往矿区的公路3km，并与三里店村寺沟的村民达成了有关协议，解决了矿山与村民的纠纷，同时又投入了150多万元购置了钻机、装载机、挖掘机和空压机等矿山开采设备，为矿山的生产提供了条件。
1.4矿山建设条件
（1）资源条件
根据陕西省核工业地质局二二四大队所提交的《陕西省山阳县馒头山水泥灰岩矿保有资源储量检测说明书》，山阳县馒头山石灰岩矿矿权范围内总储量为72.8万吨，境界内可采资源量为27.49万吨，平均剥采比为0.13:1。
（2）开采技术条件
①水文地质：
矿区范围属于山阳县县河中游补给区，区内地形南高北低，矿区地表水体为寺沟，属季节性河流，平时多为干沟及小溪，主要靠大气降水补给，形成季节性或短时间流水，矿区实际设计开采标高在900m以上，而矿区最高历史洪水位为800m，沟底溪水不会对矿体开采造成影响。
矿区含水层为灰岩、白云岩和第四系潜水层，岩石裂隙水发育，地下水沿第四系底部及岩石裂隙呈泉水状排泄，除地表水和地下泉水外，矿区内未发现其它溶洞水、老窿水等，只要做好防排水工作，一般不会影响矿床开采。矿区水文地质类型属以裂隙充水为主的水文地质条件简单型。
②工程地质：
采矿证范围内岩石均为D2g2-4厚层状灰岩，矿体顶、底板属较坚硬灰岩，基本上没有破碎风化，内部无软弱夹层，矿山开采的边坡角为60°-70°，稳定性良好。已形成的采空区边坡稳定，矿山工程地质条件简单。
③环境地质
矿区位于馒头山北坡，远离城镇和村庄，采矿过程中形成的噪音影响小，所采出的废石量较少，且堆放于沟边较平坦处，采矿场及其附近不易形成滑坡和泥石流等地质灾害，但由于采矿和剥离易形成高陡边坡，在雨雪及地震等不利的气象条件下，易形成崩塌地质灾害。
（3）外部运输条件
山阳县馒头山水泥灰岩矿距山阳县城西直距约3km，沿公路至山阳县城5公里，矿区有村村通公路直接山（阳）-漫（川）乡级公路，交通较为便利。
（4）供水条件
矿区寺沟沟脑有一山泉水源，可用塑料胶管将泉水引至矿区沟底蓄水池，并用水泵将蓄水池中的水泵至高位水池，再由高位水池向矿山各生活及生产部位供水。
（5）通讯条件
中国移动、中国联通网络覆盖矿区，矿区用移动通讯十分方便。
（6）矿山外部协作条件
矿区距山阳县城较近，劳动力资源能够满足矿山开发所需的人力。生产及生活矿所需物资及原材料可就近在山阳县城购买。
1.5项目概况
1.5.1开采方式及建设规模
该石灰岩矿为最低开采标高高于矿区最高历史洪水位，为一山坡露天矿。本设计采用露天开采方式，设计生产规模为7.92×104t/a。
1.5.2设计各主要概况简介
（1）资源概况
根据地质检测报告，共提交石灰岩矿资源储量为：推断的内蕴经济资源量（333类）为72.８万吨，境界内可采资源量为27.4万吨。
境界可采矿岩总量为31.06万吨，其中，矿石量为27.49万吨，废石量为3.57万吨，剥采比为0.13。
（2）工业场地选定
根据矿床开采技术条件等因素，确定采用公路开拓—汽车运输方案，工业设施位于矿山采场附近平缓地带，本次设计中所布设的工业场地位于寺沟沟脑地带，同时处于爆破警戒线范围以外，该处沟谷较宽畅，地形、地貌完全能够满足设场条件。运矿简易公路可直接与工业场地相连。
（3）设计开采范围及对象
根据采矿许可证，山阳县馒头山石灰岩矿矿区由5个拐点围成，其坐标如下：
拐　点
坐 标
X
Y
1
3709127
37392098
2
3709234
37392119
3
3709297
37391999
4
3709309
37391865
5
3709237
37391843
矿区面积：0.028km2；开采标高：1250—900 m（采矿许可证标注采矿标高）。
（4）开采工艺
本矿适合露天开采，设计采用横向采剥、移动坑线与固定坑线相结合的采矿方法。
矿山工作制度：矿山采用间断工作制度，年采矿工作天数为300天，每天1班。
①露天开采境界的确定:
露天开采境界圈定的主要技术参数及结果：
境界圈定参数及结果 表-1
序号
项 目
单位
主要技术参数
一
圈定参数

1
台阶高度
m
10
2
台阶坡面角
°
70
3
最终边坡角
°
50
4
安全平台宽度
m
4
5
清扫平台宽度
m
6
二
圈定结果

1
露天坡顶标高
m
950
2
露天坡底标高
m
900
3
境界内
矿岩量
矿石
万吨
27.49
　废石及表层覆盖物
万吨
3.57
4
境界内矿岩总量
万吨
31.06
②设备选配
根据矿石产量规模和选用的采矿方法以及扩大规模的可能性，设备的选型按先进、可靠、高效、低耗的原则，采用QZ100K潜孔钻机，选取W2-100型挖掘机、10t矿用自卸汽车。
③开拓运输系统
设计确定开拓系统由寺沟沟底起始，沿寺沟东部的矿体南侧，形成主干线，各开采水平修建与主干线相接的邻时运输道路，各道路坡度不大于8%。每上升10m（1个阶段高度）留设一缓坡段，采矿时由缓坡段修筑出岔线连接至各开采水平。
④穿孔爆破工作
根据矿山产量，采用中深爆破技术，中深爆破设计孔深10.35m（超深1.24m），孔径Φ100mm。根据以上参数，设计选用QZ100K潜孔钻，二次破碎采用SYD-400型液压碎石器，安装在液压挖掘机上进行操作。
⑤采场防排水
该采矿场为山坡型露天矿，自然地形有利于大气降水的自流排泄，生产作业平台则利用台阶自然排水，将水引出采场。为了防止坡面降雨汇水涌入采矿场，需在矿体开采境界外的山坡处修筑截水沟，以将水流导出采场以外。截水沟的设置位于采场周围平距不小于5m，其修筑应依据采剥的发展，分期分批建设。
（5）项目投入总资金及效益
①项目投入总资金
该矿山项目建设投入总资金为143.77万元。其中基建工程投资为133.77万元，流动资金10万元。
②项目效益估算
该矿山开采后，在达产年可实现销售收入277.2万元，可实现年利润额158.4万元。
本项目投资利润率为82.4%,投资收益率为136.89%，投资回收期约1.13年(不含建设期)，且该项目具有一定的抗风险能力（以上参数取自《山阳县馒头山水泥灰岩矿矿山开发利用与保护方案》）。
（6）主要技术经济指标表
主要技术经济指标 表1-2
序 号
指 标
单 位
数 额
备 注
一
地质资源及储量

1
保有资源量
万吨
72.8

2
可采资源量
万吨
27.49

3
废石量
万吨
3.57

4
剥采比
吨/吨
0.13

二
采矿

1
矿山生产能力
吨／年
7.92

2
开拓方式

公路开拓汽车运输

3
年采剥总量
万吨
31.95
稳产期
4
年采矿石量
万t/a
27.49
稳产期
5
年剥离岩石量
万t/a
3.57
稳产期
三
技术参数

1
台阶高度
m
10

2
台阶坡面角
°
70

3
终了边坡角
°
50

4
最高台阶标高
m
950
5
最低台阶标高
m
900
6
安全平台
m
4

7
清扫平台
m
6

五
技术经济分析

1
项目投入总资金
万元
143.77

2
基建投资
万元
133.77

3
流动资金
万元
10

4
销售收入
万元/年
277.2
不含税
5
销售税金及附加
万元/年
82.37

6
总成本费用
万元/年
118.88

7
年利润
万元/年
158.4

8
税后利润
万元/年
127.62

9　
投资回收期（税后）
年
1.13

10
投资利润率
%
82.4

11
投资收益率
%
136.89

1.6 结论与建议
（1）本项目建设符合我国有关的产业发展政策，对提高资源利用率、满足企业自身对水泥原料的需求具有积极意义；
（2）本项目的资源条件好，各项建设条件基本具备；
（3）项目的拟建规模和设计方案合理、切实可行；推荐的工程技术方案先进成熟，可以在较短时间内完成；
（4）环境影响、劳动安全及消防要求等均可得到保障并在可控制的范围之内；
（5）项目的经济效益、社会效益和环境效益较好；
（6）从风险分析看，该项目的风险程度较低；
综上所述，该项目建设方案可行、经济合理，各项建设条件基本具备。

第二章 地质与矿产
2.1以往地质工作
60-70年代陕西地质局在该区先后进行了1/20万、1/5万区域地质调查，查明了区域基础地质特征，提供了馒头山一带的水泥灰岩矿产信息。
1984年，陕西省地质矿产局第十三地质队应山阳县政府和县水泥厂的要求，对馒头山地区水泥灰岩矿进行了评价，提交了《陕西省山阳县馒头山水泥灰岩矿床地表详查评价报告》，估算C＋D级储量29944.57万吨（其中C级储量4532.74万吨，D级储量25411.8万吨），该报告于1986年2月19日经十三地质队评审通过。评价工作范围以寺沟为中心，西至小路沟，东至乔家沟，面积约15km2。完成实物工作量：（1）1:10000地质草测3.67km2；（2）1:2000地形测量4km2；（3）1：2000地质草测1.2km2；槽探2250m3；（4）1：2000实测剖面1656m，1：500实测地质剖面3077m，（5）刻槽化学样372件。认为馒头山水泥灰岩为一大型优质矿床。
2.2区域地质概况
矿区位于东秦岭褶皱系印支褶皱带的耀岭河——纸房沟复背斜北侧次级向斜的北翼。矿区北侧紧邻牛耳川-竹林关大断裂，东距板板山花岗岩岩体约2.5km。矿区周围10km2范围内主要出露中下石炭统到中上泥盆统的地层。
褶皱构造主要为纸房沟背斜及其两侧次一级向斜褶曲。
区域断裂主要为牛耳川-竹林关大断裂及其派生的次级近东西向束状主干断层带，主干断层带内后期北东向小断层发育，它们切穿了主干断层，使地层不同程度地发生了位移。
区域上所见侵入岩为燕山期中—细粒花岗岩和一些时代不明的辉绿岩、煌斑岩岩脉。
2.2.1矿区地层
矿区出露地层主要为泥盆系上中统的九里坪组第二岩性段（D3j2）、星红铺组第一岩性段（D2x1）和上古道岭组（D2g2），其岩石组合特征由新到老分述如下：
(1)九里坪组第二岩性段（D3j2）
测区内出露不全，可以见到两个岩性层，与古道岭组为断层接触。
①第二层（D3j2-2）：出露于测区南部，呈带状近东西向展布，以灰绿色粉砂质绢云母板岩为主，加少量石英粉砂岩和含硅质团块灰岩。越靠近测区东侧钙质成分越高，在苦桃东沟内该层中夹有较多的中—薄层状含硅质条带和团块灰岩，与北侧上古道岭组第一岩性段（D2g2-1）为断层接触，厚度大于160m。
②第一层（D3j2-1）：分布于矿区南部的寺沟口和东沟脑一带，上部为深灰色中厚层状含硅质条带结晶灰岩，下部为中厚层夹薄层灰岩。厚度大于86m。
（2）星红铺组第一岩性段（D2x1）
分布于矿区中北部，与南侧的上古道岭组地层为断层接触，但在区域上与古道岭组和九里坪组均为整合接触。据岩性差异可细分为五个岩性层：
①D2x1-5：主要岩性为：石英砂岩、云母片岩、斜长角闪岩、灰岩和少量石英交代岩，出露宽度大于250m。由于燕山期花岗岩枝的穿插和侵蚀，使岩层呈透镜状和不规则的条带状残留体出露。
②D2x1-4：呈东窄西宽的不规则条带状出露于矿区北部。主要由中厚层状透闪石大理岩夹少量灰岩和钙质砂岩组成，厚度大于51m。底部中厚层状含碎屑灰岩内含有腕足类化石。
③D2x1-3：呈西窄东宽的带状展布于竹园沟一带，被花岗岩所侵蚀。岩性主要为灰褐色绢云母板岩、钙质板岩夹泥灰岩。顶部的泥灰岩中含有多鳞无洞贝化石。厚度73m。
④D2x1-2：出露于矿区西北角，向东被F1断层切断，岩性为黄绿色钙质细砂岩，出露宽度97m。
⑤D2x1-1：岩性为深灰色中—厚层状白云质灰岩。出露宽度大于100m。
（3）上古道岭组（D2g2）
为水泥灰岩矿体赋存的层位，岩性由单一的灰岩组成，可分性差。按岩性特征大致可分为四个岩性段，总厚度大于222m。自南而北：
①D2g2-4：浅灰色、灰色中—厚层状灰岩，局部夹紫红色薄层灰岩，顶部为中—薄层砾状碎屑灰岩、团块灰岩。岩层中疏密不均地见有缝合线构造。岩石矿物成分：方解石97～100%，含微量白云石、石英、绢云母及铁质、泥质物。进一步还可细分为三个层：
D2g2-4c：薄层状、局部中厚层状灰岩，部分地段夹有泥质条带及砾状灰岩。整体呈灰、浅灰色，碎屑、团块结构。厚度30～110m。
D2g2-4b：薄～中厚层状灰岩，紫红色，微晶结构。此层铁质含量略高，局部夹泥质条带，厚3～14m。
D2g2-4a：厚层状灰岩，灰色，微晶结构，局部扁粒、现状结构，局部见有白云岩化。该层厚76-101m。
分布于矿区中部，下部为青灰色至灰白色薄板状和厚层灰岩，上部为灰绿色钙质千枚岩夹鲕状灰岩透镜体。产状178-180°∠73-81°，与上覆地层上楼村组呈整合接触。
②D2g2-3：以紫红色为主，浅灰、灰黄、灰白等杂色为次的薄—中厚层状微晶灰岩。局部夹有团粒、团块碎屑灰岩和条带状白云岩。厚50—98m。
紫红色微晶灰岩：细微晶结构，块状构造，主要由95%—98%粒径0.01mm的方解石组成。余为铁质、石英和绢云母。
③D2g2-2：为深灰色薄层状碎屑灰岩，局部夹扁粒、线状灰岩，厚度250—330m。
碎屑灰岩：碎屑结构，平行构造。岩石由97%—100%的方解石组成，含少量石英、白云石和绢云母。
该段岩性中缝合线构造发育，大部分缝合线产状与岩层面一致，少量与岩层面斜交。
④D2g2-1:区内为浅灰色、紫灰色厚层状含白云质团块的碎屑灰岩，局部夹有含砾碎屑灰岩和团粒灰岩，具缝合线构造，在苦桃阴家凹一带，该段底部为一层灰色薄层状白云质灰岩，且局部夹有硅质条带。本岩性段厚度大于325m。
2.2.2矿区构造
（1）褶皱构造：矿区位于东秦岭褶皱系印支褶皱带的耀岭河——纸房沟复背斜北侧次级向斜的北翼。褶皱构造主要为纸房沟背斜及其两侧次一级向斜褶曲。矿区内地层产状15°-55°∠60°-88°。
（2）断裂构造
F1断裂：为区内主要断裂构造之一。断裂走向85°-100°倾角69°-85°。断裂带宽1—25m，带内后期方解石脉发育，断层角砾以灰岩为主，次有板岩、砂岩、花岗岩和石英颗粒。该断层经多次活动并发生位移，形成陡倾的正断层。
F2断裂:为区内主要断裂构造之一。断层产状162°-198°∠70°-80°。断裂带宽1～30m，带内充填角砾成分简单，以灰岩为主，板岩次之。该断层经多次活动并发生位移，形成向南陡倾的正断层。
F3～F7断层：规模较小，断层走向70～105°，倾向北，倾角73°～90°，断层多与地层斜交。充填物多为灰岩角砾，以钙质及粗晶方解石胶结。
F8断裂：展布于李家沟—寺沟—土地庙一线。走向65°左右，倾角近于直立（86°—90°），倾向南东。破碎带宽1—20m，充填物为断带旁侧的灰岩角砾。断层两侧岩石裂隙发育，其内充填有含铁方解石脉。断裂为一左行平移断层，水平断距60—420m。
F9断裂：展布于矿区东部青林沟内。断层走向45～60°，倾角近于直立，充填物为断带旁侧的灰岩、板岩角砾。该断裂为一右行平移断层，水平断距60—420m。
F10—F13：规模较小，断层倾向150°～210°，倾角33°～57°，断带宽15m。
2.2.3矿区地层
（１）矿区岩浆岩：
矿区内所见岩浆岩主要为侏罗纪（燕山期）板板山花岗岩（γJ）的岩株和岩枝。此外尚有较多的煌斑岩脉。两者主要侵入于星红铺组地层中。
①中—细粒花岗岩
中—细粒花岗岩长约2000m，宽250m，呈岩株状产出，平面上呈近东西向的带状，矿区附近仅在竹园沟—青林沟一带出露，侵入于星红铺组地层中。主要岩性有：钾长花岗岩、斜长花岗岩、角闪花岗岩蚀变花岗岩及未分类花岗岩。花岗岩多为灰白色、浅肉红色，中细粒花岗结构，块状构造。矿物成分：石英20%～30%，长石70%～75%，余为黑云母、磷灰石。蚀变花岗岩主要呈条带状分布在与围岩接触带附近，具交待假象结构，块状构造。
②煌斑岩脉
呈不规则的脉状分布于D2x1地层或花岗岩中，走向与地层走向基本一致。脉长数米—数十米，宽1—10余米。以蚀变闪斜煌斑岩脉为主，次为蚀变云斜煌斑岩脉。
蚀变闪斜煌斑岩脉：褐绿色，煌斑结构，块状构造主要由蚀变角闪石（含量30—45%，角闪石已蚀变为绿泥石、高岭土）和蚀变斜长石（含量55—70%，斜长石已蚀变为伊利石、绢云母）组成。
2.3矿体特征
馒头山水泥灰岩赋存的D2g2地层，西起石灰沟，东至寨上沟，长达8km，地质检测报告所提交的山阳县馒头山水泥灰岩矿储量仅仅是D2g2-4a西端的一部分，该地段矿体品位较高，构造简单，仅局部在地表有次生的白云岩。
在矿区内（采矿证范围）的矿体大小、形态与采矿证圈定范围一致，矿体除北部边界外，东南西三个方向均未圈出矿体自然边界。在工程控制地段的矿体长274m，宽116m。矿体总体走向90°—110°，倾向北东，倾角80°—85°。
2.4矿石质量特征
(1)矿石矿物成份
矿石矿物成份主要由95%～100%的方解石组成，含少量的白云石、石英、绢云母及次生泥质、铁质矿物。方解石以泥晶方解石和微晶方解石为主，次为粗晶方解石。
(2)矿石化学成份
矿区矿石有益组分CaO一般含量＞50％，有害组分MgO＜0.5％（见表3-1）。矿石中其它有害组份含量均较低，各项工业指标均符合水泥灰岩原料的要求。故本次储量检测工作中，矿石基本分析样为CaO、MgO的含量。
矿石主要组分含量一览表 表2-1 单位％
组分
CaO
MgO
Fe2O3
Al2O3
SiO2
fSiO2
K2O
N2O
SO3
烧失量
含量
53.32
0.46
0.33
0.92
2.84
1.62
0.25
0.21
0.91
42.11
(3)矿石结构构造
矿石主要为碎屑结构、微晶结构,其次为团粒结构、扁粒结构和线粒结构。矿石构造为块状构造、团块状构造、平行构造和缝合线构造。各自然类型的结构、构造特征基本相同。
(4)矿石类型及矿石品级
古道岭组灰岩可分性差，各段、层为渐变过渡关系，因而自然类型不易划分，矿石基本特征相似。根据矿石颜色、单层厚度、是否有白云岩化等特征，将矿石划分为五种自然类型：
Ⅰ型：灰～浅灰色，碎屑及团粒结构，薄层状，局部中厚层状。
Ⅱ型：紫红色，微晶结构，薄～中厚层状，偶见泥质条带。
Ⅲ型：灰色，微晶结构，局部扁粒、线粒结构，厚层状。该类型为本次检测的采矿权范围内主要的矿石类型。该自然类型的矿石，有益、有害组分的含量变化不大，品质均满足水泥用石灰岩矿石工业指标的质量要求，为水泥用石灰岩矿工业类型，属水泥用灰岩Ⅰ级品。
Ⅳ型：紫红色为主，次为土黄、灰白的杂色，微晶结构，局部团粒、
团块、碎屑结构，薄～中厚层状。
Ⅴ型：深灰色，碎屑结构，局部扁粒、线粒结构，薄层状，缝合线构造发育。
2.5矿床开采技术条件
①水文地质：
矿区范围属于山阳县县河中游补给区，区内地形南高北低，矿区地表水体为寺沟，属季节性河流，平时多为干沟及小溪，主要靠大气降水补给，形成季节性或短时间流水，矿区实际设计开采标高在900m以上，而矿区最高历史洪水位为800m，沟底溪水不会对矿体开采造成影响。
矿区含水层为灰岩、白云岩和第四系潜水层，岩石裂隙水发育，地下水沿第四系底部及岩石裂隙呈泉水状排泄，除地表水和地下泉水外，矿区内未发现其它溶洞水、老窿水等，只要做好防排水工作，一般不会影响矿床开采。矿区水文地质类型属以裂隙充水为主的水文地质条件简单类型。
②工程地质：
采矿证范围内岩石均为D2g2-4厚层状灰岩，矿体顶、底板属较坚硬灰岩，基本上没有破碎风化，内部无软弱夹层，矿山开采的边坡角为60°—70。，稳定性良好。已形成的采空区边坡稳定，矿山工程地质条件简单。
③环境地质
矿区位于馒头山北坡，远离城镇和村庄，采矿过程中形成的噪音影响小，所采出的废石量较少，且堆放于寺沟中部较平坦处，采矿场及其附近不易形成滑坡和泥石流等地质灾质，但由于采矿和剥离易形成高陡边坡，在雨雪及地震等不利的气象条件下，易形成崩塌地质灾害。
2.6矿山资源储量
1、地质资源储量：
馒头山水泥灰岩矿采矿权范围内的保有资源储量：矿石量72.8万吨。2、可采资源储量：
根据矿体地质特征、结合矿山生产实际，按采矿贫化率10%、采矿回收率90%，地质影响系数0.8，计算可采矿石量：矿石量×地质影响系数/（1-采矿贫化率）×采矿回收率
可采矿石量=72.8万吨×0.8/（1-10%）×90%=58.24万吨
3、矿山服务年限
根据采矿证所规定的生产规模，馒头山水泥灰岩矿矿山设计年产矿石量为7.92万吨，按此计算，采矿权范围内现有的资源储量可开采7年，但在设计过程中，考虑至部分矿体紧邻矿区边界，为避免越界开采，实际可开采的矿量仅为了27.49万吨,开采年限约为3年。
2.7设计利用资源储量
根据矿床的开拓方式、露采境界的圈定范围、各台阶展布形式确定本设计中各台阶开采储量（如下表所示）。
露天开采境界内矿岩量 表2-1
台阶标高
台阶高度
体积
矿石量
废石量
矿岩总量
（m）
（m）
（m3）
（t）
（t）
（t）
900
10
20018
54650
7105
61755
900-910
10
17751
48460
6300
54760
910-920
10
16908
46160
6000
52160
920-930
10
16410
44800
5824
48544
930-940
10
15278
41710
5422
47132
940-950
10
14322
39100
5083
44183
合 计

100687
274880
35734
310614
由上表可知，境界内采出的矿岩总量为31.06×104t，所采出矿石量为27.49万吨，废石量为3.57万吨，剥采比为0.13。

第三章 矿床开采
3.1 开采范围及开采现状
3.1.1开采范围
根据采矿许可证，山阳县秦阳建材有限责任公司馒头山水泥灰岩矿矿区由5个拐点围成，本次设计的开采范围含于这5个拐点所圈定的范围之内，矿区总面积为0.028平方公里。
3.1.2矿山开采现状
企业在换发采矿许可证前，曾小范围在矿区局部地段进行动过试采，但前期的开采平台均是用浅孔爆破进行动作业的，换证后，矿山改为中深孔爆破，所以，过去的露天采矿对换证后的采矿工作影响较小。目前矿山已有运输汽车、装载机、移动式空压机等设备，并已将村村通公路连接至矿区，矿山未来采矿中，只需购置固定式空压机（供潜孔钻机用）、浅孔钻机及配套设备、挖掘机（配有二次破碎设备）等设备，即可进行正常生产。
3.1.3采矿及运输设备
本矿山主要设备相关参数见下（表３－１）：

矿山设备配备表　 　表３－１
序号
名称
型号
参数
台数
备注
1
装载机
FL935E
福田雷沃欧力轮胎式，功率92kw
２

2
挖掘机
W2-1000
斗容1.0m3，爬坡能力45°，生产能力140m3/h，台班产量400-600m3。发动机额定功率98kW。
2

3
碎石器
SYD-400
液垫式高能液压
2
一台备用
4
推土机
T2-100
发动机功率75kW，总重13.43t，最大牵引力90kN，理论生产率75-80 m3/h（运距50m）,常用台班产量（运距1525m）300—500 m3，外形尺寸（长×宽×高）5000×3030×2992mm，制造厂家山东推土机总厂。
1

5
自卸汽车
载重汽车
额定载重量10t
5

6
空压机
VF-10/7
电动固定式
功率75kw，配备电动机型号Y280M-6,电动机转速980r/min，额定排汽压力0.7Mp,排气量10m3/min
1

7
空压机
w-3.0/5
柴动移动式
压力0.5Mpa，排汽量3m3/min,转速1100r/min，戌配套功率18.5kw
2

8
潜孔钻机
QZ-100K
钻孔直径为100mm，钻孔直径65-110mm，钻孔深度0-30m，钻孔倾角60-90°，工作气压力.5-0.7MPa，耗风量6-9m3/min，主机重量255kg
2
备一台
3.1.4潜深孔机及配套钻具
潜深孔机及配套钻具见表3－2
QZ-100K潜深孔机及配套钻具　　　表3－2
序号
名称
1参数选择
数量
备注
1
钻杆
直径Φ50或Φ60，选长1000mm和3000mm钻杆搭配使用
配备60米

2
钻头直径（mm）
100
10个

3
钻头长度（mm）
200

4
冲击器外径（mm）
80

5
冲击器重量（kg）
19

6
冲击器总长度(mm)
775

7
结构行程 (mm)
140