龙门新建年产15万吨建筑用花岗岩露天开采项目设计大学论文.doc

龙门县永汉镇兴顺石材有限公司
新建年产15万吨建筑用花岗岩露天开采项目
开采设计

仁化县城口镇声和萤石矿
新建年产2.00万吨萤石（普通）地下开采项目
开采工程初步设计说明书

设计单位：郴州联盛勘察设计有限公司
公司地址：郴州市苏仙区苏仙北路5号
设计编制人员名单
专 业
姓 名
技术职称
签 名
采 矿

通风与安全

地 质

电 气

机 械

总图运输

概预算

审查人员
姓 名
专 业
职称或职务
签 名
吴定寅

刘利元

范林锋

目 录
开采设计 1
1.总论 1
1.1前言 1
1.2设计的基本原则 2
1.3设计依据 2
1.4设计开采规模及产品方案 7
1.5主要设计范围 7
1.6矿区开采概况 7
1.7预评价报告提出的主要危险因素和安全对策措施 8
1.8项目设计基本情况 9
2.矿山概况 11
2.1矿区位置 11
2.1.1矿区位置及交通运输条件 11
2.1.2自然地理与经济概况 12
2.2矿床地质及构造特征 13
2.3矿产资源储量 15
3.矿山开采 16
3.1开采范围及开采技术条件 16
3.1.1开采范围 16
3.1.2开采技术条件 16
3.2矿山开拓方案设计 18
3.2.1矿山现状 18
3.2.2开采方式 19
3.2.3开拓系统方案对比 19
3.2.4矿山开拓 21
3.2.5采区划分 22
3.2.6投产中段巷道布置（+85m中段） 22
3.2.7通风系统设计 23
3.2.8矿山开拓工期 23
3.2.9基建工期安排 25
3.3采矿方法 26
3.3.1采矿方法选择 26
3.3.2采矿方法简述 26
3.3.3浅孔留矿法的主要技术经济指标 34
3.4矿山生产能力及服务年限 34
3.4.1矿山生产能力、工作制度 34
3.4.2矿山服务年限 34
3.5井巷工程 37
3.6施工安全措施 41
3.7开采顺序 43
3.8开采移动范围的确定 44
3.9工业场地布置 44
3.10矿井运输方案 45
3.11矿井提升 47
3.12接替采区开拓运输方案 58
3.13地面运输 58
3.14废石场设计 58
3.15压气设备、设施 59
3.16矿山供水 60
3.17矿山排水、防治水 61
3.18矿井通风与防尘 69
3.19回风斜井安全设施与安全管理 79
3.20地面防洪设计 80
3.21爆破材料设施 80
3.22避险系统设计 81
4.矿山供电及通讯 85
5.环境保护 89
6.投资估算与经济评价 91
6.1投资估算 91
6.2经济效益估算 94
6.3综合评价 95
7矿山主要技术经济指标 96
安全专篇 99
1.设计依据 99
1.1建设项目依据的批准文件和相关的合法证明 99
1.2国家、地方政府和主管部门的有关安全规定 99
1.3采用的主要技术规范、规程、标准 101
1.4其它设计依据 102
2.工程概述 104
2.1建设工程基本概况 104
2.2工程设计中涉及安全问题的新科研成果、新工艺、新技术、新设备 108
2.3影响矿山安全的主要因素及防范措施 108
2.3.1影响矿山安全的主要因素 108
2.3.2防范措施 109
2.4对矿山安全状况及周边安全环境影响的总体评价 125
2.5存在问题和建议 125
3.地质安全影响因素 128
3.1矿床地质及构造特征 128
3.2地表水系和地下水赋存状况、喀斯特地貌（溶洞）对矿山开采安全的影响 129
3.3矿区老硐、采空区、塌陷区对开采安全的影响 130
3.4特殊灾害对开采安全的影响 131
4.矿床开采安全评述 132
4.1选用的采矿方法安全可靠性分析 132
4.2斜井施工安全可靠性分析 132
4.3斜井提升安全可靠性分析 133
4.4矿井通风防尘安全可靠性分析 135
4.5矿井排水系统安全可靠性分析 138
4.6矿井防治水安全可靠性分析 138
4.7贯穿旧巷安全可靠性分析 140
4.8矿山供电与通讯安全可靠性分析 141
4.9采空区处理方法对开采和地面设施的安全可靠性分析 142
4.10采空区对附近村庄及城口河影响的安全可靠性分析 143
4.11旧采空区积水处理方案对拟开采区域影响的安全可靠性分析 143
4.12废石场安全可靠性分析 143
4.13爆破器材库安全可靠性分析 144
4.14灾变设施安全可靠性分析 145
4.15避灾系统安全可靠性分析 145
4.16安全避险“六大系统”安全可靠性分析 145
5.总平面布置 148
5.1开采移动范围圈定的合理性分析 148
5.2井口及井口设施安全状况评述 148
5.3工业场地稳定性评述 148
5.4建（构）筑物与移动界线距离 148
5.5地表移动范围安全管理措施 149
5.6易燃易爆场所安全措施 149
6.机电及其它 151
6.1矿山机械 151
6.2矿山供电与通讯 153
6.3供排水 154
6.4矿用设备安全 155
7.矿山安全保健辅助设施 156
8.职业危害防治措施 157
8.1管理和监测 157
8.2健康监护 158
9.矿山安全机构及防灾、救灾措施 161
9.1矿山安全机构及人员配备 161
9.2防灾、救灾措施 163
10.存在问题及建议 167
附表 168

附件
设计委托书
《仁化县城口镇声和萤石矿新建年产2.00万吨萤石（普通）地下开采项目准予立项》备案资料
采矿许可证
个人独资企业营业执照
关于《仁化县城口镇声和萤石矿新建年产2.00万吨萤石（普通）地下开采项目安全预评价报告》备案的函

设计附件
序号
附图名称
图号
图幅
备注
1
矿区地形地质平面图
1
A2

2
总平面布置图及井上井下对照平面图
2
A2

3
中段采掘工程平面图
3
A2

4
开拓运输系统纵投影图
4
A3

5
矿井通风系统图
5
A3

6
矿井排水系统图
6
A3

7
压风系统图
7
A3

8
井下避灾线路图
8
A3

9
井巷断面图
9
A3

10
浅孔留矿采矿方法图（留有矿柱）
10
A3

11
供配电系统图
11
A3

12
鱼塘保安矿柱设计图
12
A3

13
A-A´线移动范剖面图
13
A3

龙门县永汉镇兴顺石材有限公司新建年产15万吨建筑用花岗岩矿露天开采项目开采设计说明书
开采设计
1.总论
1.1前言
龙门县永汉镇兴顺石材有限公司(以下简称兴顺石材矿)建筑用花岗岩矿，选址为惠州市龙门县永汉镇龙面村大高岭。于2011年3月28日取得惠州市国土资源局核发的《采矿许可证》；矿区属于新建项目，开采矿种为建筑用花岗岩，开采方式为露天开采，生产规模15万吨/年；根据实地调查，拟建矿区范围内矿体尚未得到开发（正在作开发前的准备工作）。2010年，龙门县国土资源局以公开招拍挂方式出让采矿权，最后由龙门县兴顺石材有限公司取得采矿权，2011年5月23日委托深圳市鹏程安全技术事务有限公司进行了安全预评价，评价报告于2011年9月由广东省安全生产监督管理局组织专家评审通过，目前该项目处于筹建阶段。
为了实现科学合理、有序规模化地进行矿山开采，确保安全生产和充分回收利用矿产资源。强化非煤矿山安全监督管理，确保人民生命财产安全，矿山开采必须依法编制开采设计，并进行安全技术可行性论证。我公司受业主委托，承担其所属建筑用花岗岩矿开采方案设计的编制，提供《龙门县永汉镇兴顺石材有限公司新建年产15万吨建筑用花岗岩矿露天开采项目开采设计》文件。
1.2设计的基本原则
1.认真贯彻执行国家关于矿山项目开发建设的法律、法规和技术规范；
2.健全完善企业安全生产责任制和各项规章制度。矿山企业要建立健全以法定代表人为核心的各级安全生产责任制。在此基础上，要健全完善安全目标管理、矿领导下井带班、安全例会、安全检查、安全教育培训、生产技术管理、机电设备管理、劳动管理、安全费用提取与使用、重大危险源监控、安全生产隐患排查治理、安全技术措施审批、劳动防护用品管理、职业危害预防、生产安全事故报告和应急管理、安全生产奖惩、安全生产档案管理等制度以及各类安全技术规程等。
3. 在保证安全生产的基础上，充分合理的利用矿产资源；
4.选用的工艺、设备力求安全可靠、管理简单、节省投资；
5. 重视环境保护工作，节约土地资源，防止水土流失；
6.设计的开采方案和生产工艺应充分顾及当地现实技术水平、矿山装备水平和工人作业素质，在确保安全的前提下，力求简易，增强可操作性。
1.3设计依据
1.法律、法规、规章和标准
《中华人民共和国矿产资源法》(1986年10月1日施行)；
《中华人民共和国矿山安全法》(1993年5月1日施行）；
《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日施行）；
《中华人民共和国劳动法》（1995年1月1日施行）；
《中华人民共和国消防法》(主席令第6号，2009年5月1日施行）；
《中华人民共和国职业病防治法》（2002年5月1日施行）；
《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日公布施行）；
《中华人民共和国水污染防治法》中华人民共和国主席令87号，自2008年6月1日施行；
《中华人民共和国矿山安全法实施条例》(1996年10月30日劳动部颁布）；
《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》（1984年1月6日施行）；
《工伤保险条例》（国务院令第375号)；
《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院令第466号）；
《广东省矿产资源管理条例》（1999年10月30日施行）；
《广东省安全生产条例》（省人大常委会第三十七次会议通过）；
《矿产资源开采登记管理办法》（国务院令第241号）；
《非煤矿山企业安全许可证实施办法》(国家安全生产监督管理总局令第20号,2009年6月5日施行)；
《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查及竣工验收办法》（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局令第18号）；
《关于加强建设项目“三同时”工作的通知》（国家发展改革委员会发改投资［2003］1364）；
《国家安全监管总局关于进一步加强中小型金属非金属矿山（尾矿库）安全基础工作改善安全生产条件的指导意见》（安监总管一[2009]44号）
《转发国家安全监管总局关于进一步加强中小型金属非金属矿山（尾矿库）安全基础工作改善安全生产条件的指导意见》（省安监局监管一处，<2009年3月19日）；
《国家安全监管总局关于加强金属非金属矿山建设项目安全工作的通知》安监总管一[2010]110号；
《作业场所职业健康监督管理暂行规定》（国家安监总局23号令）；
《作业场所职业危害申报管理办法》（国家安监总局27号令）；
《广东省爆破工程劳动安全生产管理规定》；
《国务院办公厅关于采取综合措施对耐火粘土萤石的开采和生产进行控制的通知》（国办发[2010]1号）；
《关于贯彻落实〈国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知〉精神进一步加强非煤矿山安全生产工作的实施意见》（安委办[2010]17号）
《国务院关于进一步强化企业安全生产工作的通知》国发[2010]23号；
《国家安全监管总局关于“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知》安监总管一[2010]168号；
《生产安全事故应急预案管理办法》(国家安监总局17号令)；
《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）；
《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
《民用爆炸物品储存库治安防范要求》（GA837-2009）；
《小型民用爆炸物品储存库安全规范》（GA838-2009）；
《矿山电力设计规范》（GB50070-2009）；
《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87）；
《工业企业设计卫生标准》（WS/T96-96）；
《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)；
《建筑物防雷设计规范》(GBJ50057-94）；
《矿山安全标志》（GB14161-93）；
《作业场所空气中粉尘测定方法》（GB5748）；
《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；
《劳动保护用品选用规则》(GB11651-89)；
《工作场所有害因素职业接触限值-第1部分：化学有害因素》（GBZ2.1-2007）；
《金属非金属矿山排土场安全生产规则》（AQ2005-2005）；
金属非金属矿山建设项目开采设计《安全专篇》编写提纲；
《采矿设计手册》（冶金工业出版社1991年版）。
2.建设项目相关文件及资料
（1）《龙门县永汉镇低冚建筑石场矿区建筑用石简测计算占用矿产储量报告》（广东省地质勘查局七○三地质大队，2008年12月23日）；
（2）《广东省惠州市龙门县永汉镇低冚建筑石场普通建筑用花岗岩矿产资源开发利用方案》（惠州市安元矿业技术服务有限公司，2009年4月）；
（3）《龙门县永汉镇低冚建筑石场矿区建筑用石简测计算占用矿产储量报告》认定书，惠州市国土资源局）；
（4）《龙门县兴顺石材有限公司新建年产15万立方米建筑用花岗岩露天开采项目安全预评价报告》（深圳市鹏程安全技术事务有限公司，2011年5月23日）
（5）《中华人民共和国采矿许可证》（有效期自2011年3月28日至2016年3月28日，证号：C4413002011037130109094）；
（6）《企业法人营业执照》（名称：龙门县兴顺石材有限公司，注册号：441324000008887）；
（7）龙门县永汉镇兴顺石材有限公司对总平面布置（包括工业场地、排土场选址）的意见；以及向工程设计人员提供的有关资料和工程设计人员现场获取的有关数据、资料等。
（8）《开采方案设计》委托书
1.4设计开采规模及产品方案
根据《采矿许可证》核准的15万吨/年作为设计开采规模。
产品方案为：主要生产建筑混凝土用的花岗岩碎石（粗骨料），规格有1×2cm、1×3cm、2×4cm、3×5cm碎石和石粉、块石等，产品主要供广河高速公路及附近乡镇。
1.5主要设计范围
以采矿许可证核定的矿区范围内+338m～+150m标高间出露地表的具有工业开采价值的建筑花岗岩矿体为设计对象，进行露天开采、矿床开拓、工业广场布置、采区布置、采矿工艺、供电、供水、排水、环境保护、职业安全与卫生等工程设施设计方案的编写。
1.6矿区开采概况
矿区二十世纪九十年代初曾经开拓平硐约46m，见萤石矿体厚约0.7～1.2m，平均厚度1.0m。沿其矿体走向方向采矿约100吨，整治时因无证被关闭。
仁化县城口镇声和萤石矿于2004年建成投产，矿井设计生产能力为1.00万吨/年，开采8号矿体。平硐口坐标X=2801789.12，Y=38472634.62，H＝+171.37m。在平硐+171.25m处右侧开掘平巷约115m处见8号矿体，厚约2.4m，沿矿体走向方向开采。该矿井在平硐约46m处开拓盲斜井一，标高+171.25m至+122.58m，斜长74m，坡度42°，然后往前开拓巷道16m，见萤石矿体厚约2.5m，沿矿体走向开采，近正北方向开采长度约54m，近正南方向开采长度约112m，沿走向开采长度合计166m。8号矿体原采矿许可范围，标高+150m至+190m之间，沿走向长约166m已基本采完，累计出矿石总量约4万吨。
在盲斜井一下部开拓平巷86m后，往右开拓盲斜井二，标高+122.60m至+95.81m，斜长52m，坡度31°，在盲斜井二下部车场前面转南方向，开拓70m平巷，揭露9号矿体，未开采；在盲斜井一下部平巷86m处，往前面开拓平巷140m，未见矿。
矿区现有巷道总长度约600m，巷道位置见总平面布置图及井上、井下对照图。
2008年底，仁化县城口镇声和萤石矿办理了采矿权延续和扩大矿区范围等手续，生产规模2.00万吨/年，开采9号矿体。
1.7预评价报告提出的主要危险因素和安全对策措施
1.应重点防范的主要危险因素
应重点防范的主要危险因素有冒顶片帮（地压灾害）、车辆伤害、透水（淹井）等。
2.应重视的安全对策措施
1）对村庄、水塘留设足够的保安矿柱，重新核定矿井北部开采范围，防止地面塌陷会造成村庄、水塘开裂；严禁越界开采和破坏保安矿柱，防止造成对城口河的破坏；
2）不得开采+190m至地表之间的8号矿体和+120m至地表之间的9号矿体；
3）开采上界与地表之间应留设足够的安全顶柱厚度，安全顶柱留设与矿块参数在开采设计时应进行技术论证；
4）提升绞车应当符合国家安全标准或者行业安全标准，必须具备常用闸、紧急闸、深度指示器、防过卷保护和具有安全标志的矿用提升绞车；应确保提升斜井防跑车装置与安全设施完好；
5）必须调查核实矿区范围内旧巷道和采空区、矿床含水层等详细情况，根据矿井水的来源、运动规律以及矿井水与地下水、地表水和大气降水的水力关系，判断矿井突然涌水的可能，并制定出切实有效的防范措施；斜井开拓接近区域性正断层F1时，应采取措施探水；在矿井开拓巷道施工前，必须排除原有巷道和采空区的积水；
6）矿区内北东向水沟在矿区北部约300m处于移动带中，在矿井开采时，雨季加强矿井水的观测和矿区内北东向水沟防水检查，必要时将该处水沟往东移位或铺设满足排水量的涵管，开采设计确定相关措施。
1.8项目设计基本情况
1.设计利用储量：11.99万吨；
2.开拓方式：斜井开拓；
3.中段划分：分2个生产中段（+85m和+50m）；
4.企业建设总投资：247.65万元（其中安全设施投资62.99万元）；
1）井巷工程1471m，投资：117.42万元
2）设备投资：53.13万元
3）土建工程：26.1万元
4）流动资金及其它投资：50万元；
5.矿山设备总负荷：376.4kW（其中备用106.2kW）；
6.劳动定员：43人（其中管理人员6人、生产人员24人、辅助人员12人、其它1人）；
7.建设周期：26个月；
8.投资回收期：1.6年；
9.矿山服务年限：4.3年。

2.矿山概况
2.1矿区位置
2.1.1矿区位置及交通运输条件
仁化县城口镇声和萤石矿位于仁化县城口镇南西方向离城口镇0.5km，行政隶属仁化县城口镇管辖。
矿区中心地理坐标：东经113°43′43″，北纬25°19′13″。
矿区有简易公路直通红山公路，约0.5km路程与国道G106连接，距广东仁化县城、湖南汝城县城均约35km，交通方便（见图1）。

图1交通位置图
2.1.2自然地理与经济概况
1.地形、地貌
矿区属低山丘陵地貌，地势西部高，东部低，矿区内海拔最高标高为+253m，最低标高为+152m，大部份地区相对高差50～100m。山顶呈浑圆状，山坡自然坡度10～45°，沿山脊两侧发育小冲沟，沟谷呈V或U字形。山体由燕山早期中粒斑状花岗岩构成，地表为第四系残坡积层覆盖，厚度0～12m，平均5m，地表植被发育。
2.气候
矿区气候属亚热带季风气候，多年平均气温19.3℃，最高气温39.7℃，最低气温度2.4℃，冬季有短时霜冻现象。多年平均湿度76%，多年平均降雨量1560mm，4～8月份为雨季，降雨量占全年降雨量的65%。9月至次年3月气候干燥，雨量较少。有季节性山间小水沟流经矿区。
3.水系
矿区地表水系不发育，矿区内有一北东向水沟，但流量小，水量受季节性影响变化大。因山坡地势较陡，依靠大气降水补给的地表水易顺山体排泄。矿区内无山间小溪和其它水体。矿区外部东北面有条城口河，水量随季节性降雨量影响较大。
4.经济概况
矿区附近除城口镇经济较好外，当地农村仍以传统农业为主，粮食作物有水稻、玉米和红薯等。
按《中国地震烈度区划图》（1990）划定，矿区地震烈度为Ⅵ级以下。
2.2矿床地质及构造特征
1.地层
区内出露的地层仅有第四系，为冲洪积及残坡积含砾粉质粘土、砾质砂土，以粉质粘土为主，灰-灰白色，土质粘韧、切面光滑，具失水缩裂，浸水软化等特征。分布于矿区山间沟谷及河流两侧，厚0～12m，平均为5m。
2.构造
矿区构造简单，见区域性正断层F1，走向北东东（70°左右），倾向北西，倾角大于60°，走向长约37km。构造充填物为硅质碎裂岩，角砾岩，石英玉髓等。该断裂构造切割矿区8号矿体，造成8号矿体深部缺失。其它小断层和东西向张扭性断裂，虽然发育，但对矿体影响小。
3.岩浆岩
区内大面积出露燕山早期第一阶段中粒斑状花岗岩，为诸广岩体南部侵入地段。
4.矿体特征
该矿属硅酸盐岩石中的充填型脉状萤石矿床，区内出露8号、9号两条矿带，8号矿带走向近南北向，倾向东，倾角80°，局部直立。矿体沿走向长约166m，厚2.4～2.5m。沿深70m左右。9号矿带走向近北东，倾向南东，倾角多为60°左右，矿体沿走向长约500～650m，平均厚1.2m。沿深大于120m。矿体呈脉状产出，矿体与围岩界线清楚，萤石矿以紫色为主，乳白色、浅海绿色次之。
5.矿石质量
矿石主要成分为萤石和石英，呈紫色、乳白色及浅海绿色，粗晶粒结构为主，次为粒状结构，结构较松散，块状、角砾状构造。样品化学分析结果：8号矿体矿石含CaF2:53.01%，SiO2：45.19%，S：1.01%，P：0.002%；9号矿体矿石含CaF2:61.96～93.92%，SiO2：23.11～36.44%。矿石品位变化较大，矿脉常见花岗岩角砾。矿石可选性较好，经手选或机械选矿后加工成萤粉矿，其化学成分符合YB/T5217—93《萤石粉矿》六级品（CaF2≥60.0%）和七级品（CaF2≥50.0%）的规定，适用于陶瓷、搪瓷、玻璃、水泥等行业使用。
6.矿石放射性含量
地质勘查提取样品送广东省物料实验检测中心检测化验，该矿矿石的放射性含量如下：
钾-40放射性比活度CK=352.23 Bq/kg
钍-232放射性比活度CTh=35.01 Bq/kg
镭-226放射性比活度CRa=154.79 Bq/kg
内照射指数IRa=0.774
外照射指数Ir=0.637
依据《建筑材料放射性核素限量》规定，当建筑材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.3要求，其产销与使用范围不受限制。
2.3矿产资源储量
1.地质报告储量
根据《广东省仁化县城口镇声和萤石矿资源储量核实报告》储量估算范围及开采标高内（+120～+50m），矿区控制的内蕴经济及推断的内蕴经济资源总量（332+333）为14.99万吨。
2.设计利用矿产资源储量
根据《广东省仁化县城口镇声和萤石矿资源储量核实报告》、《广东省矿产资源储量评审中心对该报告的评审意见书》（粤资储评审字[2007]221号）及新采矿许可证，8号矿体资源储量不属于新采矿许可证开采范围内，新采矿许可证核定开采9号矿体，开采深度+120m至+50m标高，控制储量（332）（北线至Ⅱ线）5.087万吨，推断储量（333）（Ⅱ线至Ⅵ线）9.905万吨，Ⅵ线至南线预测不认可。总资源储量14.99万吨，储量可信系数取0.8，则设计可利用的资源储量为14.99×0.8＝11.99万吨。
3.地质报告质量评述
该报告在实地调查和收集矿山资料的基础上，结合野外地质资料数据，已初步查明了矿区地质的地层，构造和岩浆岩；大致查明了矿体的分布、形态、产状和规模以及矿石质量，并查明矿区的开采技术条件，求得了矿区的资源量。资源储量基本可信，可作为开采设计的依据。
3.矿山开采
3.1开采范围及开采技术条件
3.1.1开采范围
《采矿许可证》证号4402010820044，有效期限2008年9月至2014年9月。
开采设计方案是根据采矿许可证核定矿区范围内的9号矿体的资源作为依据进行编制，设计开采矿体一个。
矿区拐点坐标表 表3.1.1
拐点编号
X
Y
1
2801830.00
38472645.00
2
2801520.00
38473050.00
3
2800980.00
38472660.00
4
2801200.00
38472360.00
5
2801650.00
38472690.00
6
2801740.00
38472570.00
采矿许可证核定矿区面积0.2646km²，开采深度由+120m至+50m标高。
3.1.2开采技术条件
1.水文地质条件
矿区内有一北东向水沟，但流量小，水量受季节性影响变化大。水沟的标高约+160m～+148m，由南向北下坡；因山坡地势较陡，依靠大气降水补给的地表水易顺山体排泄。矿区外部东北面的城口河离矿区边界最近点约90m，河底标高约+145m～+144m，平时河水深约0.5m，由西向东流，由于河床是粘土，隔水性能较好，对矿井开采没有直接影响。在矿区附近有一座桥横跨城口河，桥面标高约+148m，据了解该桥面从未漫过水，推断矿区附近最高洪水位在+148m水平以下。
矿区含（隔）水层：矿区隔水层主要是第四系沉积的粘土和粉质粘土，其平均厚度约5m，对大气降水隔水性能好。矿井内的涌水主要是大气降雨通过裂缝、破碎带渗入，但由于矿区内地表水系不发育，故矿井涌水量小，一般正常涌水量为3m³/h，最大涌水量为10m³/h。
矿井内水文地质条件属简单类型。但由于前期对8号矿体已进行了两次开采，开拓了巷道约600m，采出矿石约4.0万吨。留下的采空区和巷道积满了水，经计算，积水量约1.7万m³。
2.工程地质条件
矿区构造简单、岩性单一，地表局部的第四系粉质粘土、粘土，从工程地质条件来说，对矿井开采没有影响。与矿井掘进和开采有直接影响的是早侏罗系（燕山一期）花岗岩；由于花岗岩结构致密均一，具高抗压和高硬度，其稳定性强，所以矿井在掘进过程中是易于支护的；但采矿工作面多在岩石裂缝、破碎带中进行，相对来说稳定性差一些，所以遇到较破碎结构的工作面时要采取必要的支护措施，以防发生井巷跨塌事故。
工程地质条件属于简单类型。

3.环境地质条件
矿区属低山丘陵地貌，地势西部高，东部低，山顶呈浑圆状，山坡自然坡度10～45°，山体由燕山早期中粒斑状花岗岩构成，地表为第四系残坡积层覆盖，厚度0～12m，平均5m，地表植被发育。矿区多年来未发生过泥石流、滑坡等地质灾害。矿区内岩体完整、坚硬，边坡稳定。
自然环境地质条件良好。
矿山开采活动可能产生山体开裂、塌陷等地质灾害、废渣及废水污染环境等。矿山开采应严格按照设计要求进行，避免无序开采；开采产生的废渣应妥善处理，外运矿石时要采取相应的措施，以防沿途洒漏，污染环境；井下排污要先排入地表沉淀池，经净化处理，水质达到环保相关标准后方可向外排放。
3.2矿山开拓方案设计
3.2.1矿山现状
矿区于二十世纪九十年代初曾经进行过局部开采，采出矿石约100吨，后来因无证开采，在整治时被关闭。2004年按设计能力1.00万吨/年建成投产，开采8号矿体，至2006年底停止生产，采出矿石量约4万吨。
2007年3月委托广东省煤炭地质二○二勘探队编制《资源储量核实报告》，报告于2007年9月完成，提供9号矿体资源储量14.99万吨，按储量可信系数0.8计，设计可利用的资源量为11.99万吨。2007年10月委托韶关市矿产资源与地质环境监测中心编制了《矿产资源开发利用方案》。据了解，自2007年以来矿区未进行过任何开采；目前，矿区内可利用的资源量11.99万吨没有改变。
3.2.2开采方式
根据矿体赋存条件，采用地下开采方式。
3.2.3开拓系统方案对比
1.竖井方案
根据《广东省仁化县城口镇声和萤石矿矿产资源开发利用方案》提供的双竖井开拓方案，即在沿矿体走向顶板的适当位置开拓1号竖井和2号竖井直至+50m水平，然后分别开石门至矿脉；两竖井之间用沿脉平巷连通，在两竖井的中间位置掘一条回风上山穿地表（+85m至地表），安装主扇作为矿井的总回风井。
通风系统形成后，在2号竖井底布置水仓、泵房、安装水泵等设施，井筒内设置梯子间；1号井作为提升井布置井底车场及其附属硐室等。
2.斜井方案
斜井口布置在矿区北西侧，往南东方向开拓斜井至Ⅱ与Ⅲ勘探线之间+85m标高，作为+85m中段进风、行人、提升的主要通道；在+85m开拓井底车场及石门至9号矿体；
在+85m石门内往南西方向开拓回风斜井穿地表，安装主扇作为矿井的总回风井，通风方式为中央并列式；斜井坡度30°，在斜井内砌行人台阶、安装扶手作为矿井的第二个安全出口。
+85m以下采用盲斜井开拓。
3.方案对比
1）竖井方案
（1）优点：运输环节简单，提升速度快。
（2）缺点：
①基建、设备（提升设备、竖井安装）投资大，施工技术要求较高；
②为了保证竖井不受采动影响，需要留设井筒保安矿柱，会减少开采储量，若将井筒位置布置在矿石采动影响范围之外，就会大量增加开拓巷道；
③竖井提升人员和物料，设备安全性能要求高；
④回风斜井需要留保安矿柱。
2）斜井方案
（1）优点：
①施工技术要求较低，施工队伍容易掌握，投资少；
②主要井巷布置在矿体下盘，不用留设保安矿柱，矿石回收率高；
③投资少见效快；
④业主强烈要求选择斜井开拓方案。
（2）缺点：分两级斜井提升，生产环节较复杂，容易发生故障，提升速度较慢。
4.方案选择
仁化县城口镇声和萤石矿属小型矿山，设计利用储量11.99万吨，开采深度+120m至+50m，采矿许可证核定生产规模年产萤石（普通）2.00万吨；安全预评价推荐下盘斜井开拓法。根据矿山开采技术条件、矿山生产规模、投资等分析以及方案对比，并结合业主意见，设计选择下盘斜井开拓方案。
3.2.4矿山开拓
1.开采方式及开拓方法
根据矿体的赋存状态，矿床采用地下开采方式进行开采。开拓方法采用下盘斜井开拓法。
2.开拓方案
1）设计采用斜井开拓，分两个中段提升；斜井口布置在矿区北西侧矿体下盘，坐标：X=2801800，Y=38472621，Z=+175m，方位角155°，井底标高+85m，坡度28°，斜长192m。斜井内每隔30m设躲避硐一个，躲避硐设在人行道一边。
2）回风井设计
（1）在+85m主石门距离9号矿体20m处往南西方向，按方位角259°、坡度30°开拓回风斜井穿地表，作为矿井的总回风井；总回风井井口坐标：X=2801451,Y=38472598,Z=+166m；
（2）距离斜井口6m处往北西方向掘风道6m，在风道口安装主扇，实行机械通风；
（3）在回风井口安装2道正向、1道反向风门；
（4）斜井内设置踏步及扶手，作为矿井的第二安全出口；
（5）在回风斜井内+120m标高处掘平巷穿矿体，与采区沿脉回风平巷连通。
3）+85m以下采用盲斜井开拓。设计在+85m底板石门距离9号矿体50m处往南西方向开石门20m，然后开拓盲斜井至+50m标高，盲斜井坡度28°；
+50m中段的回风，利用沿脉天井穿+85m中段后进入回风斜井。
4）保安矿柱留设
矿区北边界有一口水塘，正常情况下储水量约800m³,为了防止在矿山开采时水塘底变形产生裂隙，水体通过裂隙渗入井下，威胁矿井安全生产，设计留设保安矿柱保护水塘；设计将移动带边沿与水塘的距离控制在10m以外，自+50m标高起计算，开采移动角65°，确保在矿山开采过程中水塘底不发生变形，水体不会渗入井下，实现安全生产。
3.2.5采区划分
根据采矿许可证核定的开采范围，采高+120m～+50m，开采矿体为9号矿体，设计将矿井划分为+85m和+50m两个中段，中段高35m，各中段以主石门为界分别划分为南采区和北采区两个采区。+85m中段的南采区为投产采区。
3.2.6投产中段巷道布置（+85m中段）
1.在+85m主石门见矿点往南开沿脉运输大巷20m后，掘沿脉天井至+120m标高，与回风斜井的平巷连通；
2.施工+85m中段避难硐室工程；
3.南沿脉运输大巷继续往前掘至井田边界或矿体尖灭处；
4.掘+120m回风平巷至井田边界或矿体尖灭处；
5.在+85m中段由南往北布置回采矿块，每隔50m开一天井穿+120m回风平巷，构成采场回风系统；
6.完成投产采区的准备工作，包括溜矿眼、扩漏、拉底平巷等。
以上工作完成后，可以开始试生产。
3.2.7通风系统设计
矿井采用机械抽出式通风。
1.+85m中段以上的通风：新鲜风流自地表斜井→+85m中段主石门→+85m南、北沿脉大巷→采区进风天井→采场→+120m中段回风巷→回风斜井→主扇→地表；
2.+50m中段的通风：新鲜风流自地表斜井进入+85m中段主石门→+85m盲斜井→+50m中段南、北沿脉大巷→+50m采区进风天井→采场→+85m沿脉大巷→+85m～+120m回风天井→+120m回风巷→回风斜井→主扇→地表；
3.辅助设施：
根据生产时期的不同，在相应的位置设置风门或风障，确保作业面通风质量符合设计要求。
3.2.8矿山开拓工期
开拓工程分二期进行。
第一期：投产前基建准备
1.确定斜井位置：斜井口坐标，坐标：X=2801800，Y=38472621，Z=+175m；
2.完成绞车房的建设和绞车以及电器设备的安装；
3.在设定的位置、方向、坡度掘斜井至+85m标高转平，掘井底车场20m、主石门约140m至9号矿脉；
4.在+85m主石门距离9号矿脉20m处掘回风斜井穿地表；
5.在回风斜井口安装主扇，构成矿井的主要通风系统；
6.在回风斜井下部+120m标高掘平巷穿9号矿脉；
7.掘+85m南沿脉运输大巷20m后，掘沿脉天井至+120m标高，掘平巷与回风斜井的平巷连通。
第二期安排两个组施工：
第一组，
（1）掘+85m中段南沿脉运输大巷至井田边界或矿体尖灭处；
（2）由南往北布置回采矿块，完成投产采区的两个天井；
（3）投产采区放矿漏斗及拉底平巷施工。
第二组，
（1）完成+85m中段水仓、水泵房的施工和水泵、排水管路等的安装；
（2）完成+85m中段避难硐室的施工及风、水管路等设施的安装；
（3）掘+120m南沿脉回风平巷至井田边界或矿体尖灭处。
以上准备工作完成后，可以进入试生产。
3.2.9基建工期安排
基建工期从基建开始至第一个采区的准备工作完成，可以正式投产为止。
基建工程排期表 表3.2.9
序号
项目名称
工程量（m）
月进度（m/月）
施工期（月）
备注
1
开工前准备

0.5

2
斜井
192
40
5.0
包括绞车安装
3
斜井躲避硐
12
40
0.3
2.0m×6个
4
+85m中段车场及主石门
160
40
4.0

5
+85m主石门回风斜井及回风斜井口风道
168
40
4.2
穿地表
6
+85m南沿脉运输巷
20
40
0.5

7
+85m南沿脉回风天井
40
60
0.7
至+120m
8
+85m中段南沿脉运输巷
320
40
8.0

9
+85m南采区天井
80
60
1.3