资源描述
盘县珠东乡水淹塘金矿(延续)
开 发 利 用 方 案
建设规模:1.5万吨/年
提交单位:盘县珠东乡水淹塘金矿
编制单位:贵州丰顺矿山安全生产技术咨询服务有限公司
二○○九年十月
盘县珠东乡水淹塘金矿(延续)
开 发 利 用 方 案
(生产能力:1.5万吨/年)
公司负责: 朱文发
审 核: 陈复国
项目负责: 杨智权
提交单位:盘县珠东乡水淹塘金矿
编制单位:贵州丰顺矿山安全生产技术咨询服务有限公司
二○○九年十月
目录
一、 概 述 1
二、矿产品需求现状和预测 2
三、矿产资源概况 2
四、主要建设方案的确定 13
五、矿床开采 17
六、选矿及尾矿设施 23
七、环境保护 24
八 、矿山安全 29
九、开发方案简要结论 42
附 图:
1、地形地质图及平面布置图 1∶2000
2、露天采矿最终境界平面图 1∶2000
3、露天采矿最终境界剖面图 1∶1000
4、采矿方法标准图 示意
5、炮孔布置及推进方向示意图 示意
附件:
1、委托书
2.采矿许可证
3、贵州省国土资源厅文件(黔国土资储备字【2009】185号)“关于《贵州省盘县珠东乡水淹塘金矿资源/储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”。黔矿评协储审字【2009】第066号《贵州省盘县珠东乡水淹塘金矿资源/储量核实报告》矿产资源储量评审意见书。
4、贵州省国土资源厅(黔国土资矿管函【2009】646号)“关于同意盘县珠东乡水淹塘金矿延期申请采矿权延续登记的函”。
一、 概 述
(一)矿区位置及交通
水淹塘金矿位于盘县县城南东,直距40Km,行政区划属盘县珠东乡所辖。矿区呈规则四边形,东西宽约0.46 Km,南北长约0.33 Km,面积0.1556 Km2平方公里。地理坐标:东经104°45′33″——104°45′50″,北纬25°38′29″——25°38′40″,。
矿区通简易公路,北西至珠东乡政府驻地约11Km,通乡村公路;北东至普安县城约38Km,交通较为方便(见交通位置图)。
企业性质:国营企业,归属盘县乡企局管理。
(二) 编制依据
1、业主委托书。
2、贵州省地质矿产勘查开发局一O五地质大队2008年12月提交的《盘县珠东乡水淹塘金矿储量核实报告》。
3、采矿许可证(副本),证号:5200000630084。
4、贵州省国土资源厅文件(黔国土资储备字【2009】185号)“关于《贵州省盘县珠东乡水淹塘金矿资源/储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”。黔矿评协储审字【2009】第066号《贵州省盘县珠东乡水淹塘金矿资源/储量核实报告》矿产资源储量评审意见书。
5、贵州省国土资源厅(黔国土资矿管函【2009】646号)“关于同意盘县珠东乡水淹塘金矿延期申请采矿权延续登记的函”。
6、国土资源部,国土资发[1999]98号,“矿产资源开发利用方案编写内容要求”。
7、国家安全生产监督管理总局颁发的《金属非金属矿山安全规程》。
8、《金属非金属露天开采设计规范》。
9、设计人员2009年4月25日—26日到现场进行了实地调查工作,收集了矿山近年来开采情况以及相关的地质资料。
(三)编制的理由及目的
该矿采矿证2008年10月到期,目前采矿证已过期,根据贵州省国土资源厅(黔国土资矿管函【2009】646号)“关于同意盘县珠东乡水淹塘金矿延期申请采矿权延续登记的函”,同意盘县珠东乡水淹塘金矿申请采矿权延续,编制本开发利用方案的目的就是为了办理新的采矿许可证。
二、矿产品需求现状和预测
(一)金矿在国内外需求情况和市场供应情况
根据世界黄金协会(WGC)在2009年第一季度《黄金需求趋势》报告中公布的数字,2009年第一季度黄金总需求量比去年同期增长38%,达到1,016吨,按价值计算增长36%,达到297亿美元。国内黄金需求上升至114吨,比去年同期增长2%。2009年第一季度的黄金零售投资需求按数量和价值计算均有所减弱,分别下滑4%和5%。实际的销售量没有减少,但是回购量首次出现大幅增加。同非西方世界的大部分地区一样,随着黄金价格在本季节再次升回到接近1,000美元/盎司的水平,中国的零售投资者选择将持有的金条和金币兑现赢利。
贵州是我国金矿的主要产区,探明的储量约1000吨以上,因此,发展黄金工业是贵州省国民经济与发展中的一个重要方针。对于贵州的经济发展起到重要作用,同时也带动了地方的经济发展。
(二)产品价格分析
据有关资料显示,目前市场金价为220元/克。
三、矿产资源概况
(一)矿区总体概况
1、矿区总体规划情况
水淹塘金矿在上世纪80年代已被发现。矿区自上世纪90年代就有过开采金矿的历史,当地农民进入矿区对地表及浅部金矿进行开采,开采量较小,资源浪费严重。本区金矿储量较小,均为单一独立矿体,没有大规模开采的大型矿山,都是几万吨的小矿开采。
2、矿区矿产资源概况
盘县的矿产资源十分丰富,区内有煤矿、铜矿、金矿、石灰石等,其中,以煤矿为主要矿产。
3、本设计与矿区总体开发的关系
本矿山2006年4月正式办证合法开采,采矿证已到期,需办理延续手续。矿山周围无其它矿山开采。
4、矿山现状:
该矿山为正在生产的矿山,2002年1月正式办证合法开采。又于2006年4月换证,现矿山名称为:盘县珠东乡水淹塘金矿;采矿许可证号为5200000630084,为私营企业,以露采金矿为主,设计生产规模为1.5万吨/年,有效期为2006年4月至2008年10月,发证单位为省国土资源厅。主要开采矿界范围内的矿段,露天台阶式开采,台阶高度5米,台阶坡面角600,采用挖掘机挖矿和爆破落矿相结合的采矿方式,实际生产能力远大于设计生产能力,截止2006年底矿山范围内开采矿石量约5.6万吨。矿山现有100kva变压器一台,1.0m3挖掘机一台,载重汽车2台,移动式压风机一台,凿岩机一台。矿山在矿区西部设有堆土场,容量约20万m3。矿山设有污水处理系统,矿坑水、渗矿水经处理达标后就地排放,对周围环境有一定影响。矿山目前开采的采场在矿区的东面。
(二)设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征
1)区域地质
(1)区域地层
区域内缺失中、上寒武系、奥陶系、志留系,泥盆系,石炭系、二叠、三叠系地层均有出露,以二叠、三叠系地层分布最广,见表2—1。
表2-1区域地层简表
系
统
组(群)
地层代号及
接触关系
岩 性
厚度(m)
矿产
第四系
Q
粘土,亚粘土
0-15
三叠系
下统
飞仙关租
T1f
砂岩,粉砂岩
28-205
铜矿
二叠系
上统
大隆组
P3d
硅质岩
22—30
煤
长兴组
P3C
砂岩,泥岩
100—106
煤
龙潭组
P3l
砂岩,粘土岩
90-443
煤、菱铁矿
峨眉山玄武岩组
P3β
玄武岩
65—597
金矿、铜矿
中统
茅口组
P2m
灰岩
337—760
(2)区域构造
工作区大地构造位置位于扬子准地台(1级)—黔北台隆(11级)—六盘水断陷(Ⅲ级)—普安旋扭构造变形区(Ⅳ级)—莲花山背斜南东翼。构造以北东向展布为主。出露地层以二叠系中统茅口组、上统峨眉山玄武岩组、龙潭组及三叠系下统飞仙关组为主,三叠系以一套碎屑岩沉积为主。
(3)区域矿产
盘县的矿产资源十分丰富,区内有煤矿、铜矿、金矿、石灰石等,其中,以煤矿为主要矿产。
2)矿区地质
(1)地层
矿区出露地层主要为二叠系中统茅口组和二叠系上统峨眉山玄武岩组第一段及第四系,现从新至老分述如下:
第四系(Q):主要为坡积,冲积、残积层,由褐黄色、杂色、紫红色粘土、砾、砂等组成,覆盖于茅口组、峨眉山玄武岩组第一段之上,厚1—6m。与下伏覆地层呈假整合接触。
峨眉山玄武岩组第一段(P3β1):为本区金的含矿岩系,其岩性组合及厚度均受茅口灰岩顶部古侵蚀面控制,其岩性以深褐色玄武岩、凝灰质玄武岩、凝灰岩、粘土岩等,多为强风化残积物,风化后常见灰白色、灰绿、褐黄色粘土及灰白、黄褐色至灰色角砾,角砾为凝灰质玄武岩、凝灰岩,角砾大小不等。胶结物主要是粘土,局部为铁质胶结,厚0—16m,是该区含矿层。
茅口组(P2m):由一套浅海相富含化石的灰色厚层块状含燧石、白云质团块灰岩,生物碎屑灰岩等。未见底,厚度大于200m。该组与上覆峨眉山玄武岩组第一段呈假整合或岩溶不整合接触。
(2)构造
水淹塘金矿位于莲花山背斜南西段南东翼。地层总体走向北东,倾向南东,地层倾角10-12°,一般11°。井田内褶皱构造不发育,总体为一单斜构造。
(3)岩溶
区内岩溶侵蚀面可分为中二叠世末—晚二叠世初发育形成的古岩溶侵蚀面,控制了该区金矿的发育和展布。
中二叠世末岩溶作用于茅口组灰岩之上形成的岩溶侵蚀面。当时为温暖温热气候,东吴运动使可溶性碳酸盐岩露出水面,同时形成一系列呈NE-SW向展布的大型节理裂隙或断裂构造,这些条件的具备有利于溶沟、溶槽及蚀洼地的形成和发展。
2、矿床开采技术及水文地质条件
1)矿床开采技术条件
(1)矿床赋存条件
本区金矿主要产于峨眉山玄武岩组第一段(P3β1),且金呈显微粒状产于强风化残积物中。
水淹塘金矿经工程控制,圈定矿体1个,采空区2个,矿体受古岩溶侵蚀面控制明显,矿体出露标高一般1850—1875m。
矿体呈层状、似层状、透镜状产出,其产状随喀斯特地貌的变化而变化。矿体长约260米,宽约100米左右,厚1—13.92米,平均厚4.04米左右。经取样化验,矿石含Au1.00—2.20×10-6,平均1.16×10-6。
矿体特征一览表 表1-2-2
矿体编号
矿体厚度(m)
夹矸厚(m)
矿体倾角(°)
矿体尺寸
矿体顶板岩性
矿体底板岩性
最小—最大平均
1#
1-13.92
无
10
倾向长260
走向宽100m
覆土
灰岩
4.04
(2)矿石特征、类型及有害组份的含量
矿石结构以为隐晶质或球粒状为主,矿石构造以土状为主,其次为角砾状、团块状等,颜色为土黄色、褐黄色等。
载金矿物主要为石英、黄铁矿、褐铁矿等,现简述如下:
石英为隐晶质或自形、半自形细粒结构,角砾状或泥状构造。
黄铁矿具自形晶立方体、五角十二面体粒状结构和半自形晶粒状集合体浸染于粘土岩中,细脉状或星点状构造。
褐铁矿具半自形状集合体假象,多呈脉状、团块状及土状构造产出。
(3)围岩蚀变
与金矿有密切关系的围岩蚀变主要有菱铁矿化、褐铁矿化和硅化。
黄铁矿化
主要发育于玄武岩、凝灰质玄武岩、凝灰岩中,主要见立方体、五角十二面体的自形粒状、半自形粒状和他形粒状,其粒度分布率以0.05~0.20mm级别为最高,属细粒不均匀类型。黄铁矿呈星点状,细脉状及浸染状分布,少数见团块状产出。
褐铁矿化
角砾状粘土岩与粘土岩中均较为发育。主要见半自形粒状集合体假象及残余,草莓结构,具细脉状、土状、角砾状、胶状、多孔状(蜂窝状)及海绵状等多种构造。褐铁矿主要由黄铁矿及上覆含铁玄武岩中铁质风化淋滤形成。
硅化:主要以硅化玉髓和硅化石英呈团块状、细柱状、细脉状或他形粒状产于硅质岩,角砾状粘土岩和粘土岩中一般蚀变较弱。
(4)矿石有益有害组份
本区矿石未作过岩矿鉴定。根据肉眼观察,矿石矿物成份:主要矿物为石英,次要矿物有黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、莹石、石膏、白云石、方解石、炭质及粘土矿物等。金是矿床中唯一具工业利用价值的矿物。
(5)矿石加工技术性能
水淹塘金矿矿石已高度氧化。采用氰化堆淋、浸泡法,浸出率达85%左右,总回收率在75%以上。
(6)矿床共(伴)生矿产
矿床中金为唯一有益元素,矿石中含有的As、Hg、F等在矿石中为有害元素或选冶不利因素,含量较低,均在有色金属工业固体废物污染控制标准以下,但在金矿的选冶中应注意处理。
2)水文地质条件
(1)区域水文地质概况
区域范围内地下水主要分为碳酸盐岩溶水、基岩裂隙水。碳酸盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区,泉水流量大;基岩裂隙水为大气降水渗入裂隙而形成,泉水流量小。
该区所处水文地质单元位置为碳酸盐岩溶水含水层,富水性强。矿区侵蚀基准面标高约为1795.0m(位于矿区南侧冲沟,海拔1795.0m),区内金矿标高均高于矿区侵蚀基准面标高。
区内河流较少,且伏流常见,属珠江流域南、北盘江水系。
(2)矿区水文地质
①概况
水淹塘金矿区地下水主要类型为碳酸盐岩溶水及孔隙水,大气降水为地下水的主要补给源,其径流方向自北而南最后在矿区南部排泄,当地侵蚀面标高为1795m。水淹塘金矿矿体均分布于当地侵蚀面之上,为底板碳酸盐岩溶水充水矿床。矿坑涌水量较小,易于排泄疏干。底板因岩溶发育,对岩溶水的排泄疏干起了良好作用。因此,岩溶水对矿床充水影响较小。矿山周围无河流和冲沟水。
②地下水类型及含水岩组分类
矿区出露地层为中二叠统茅口组(P2m)、峨眉山玄武岩组第一段(P3β1)及第四系(Q)。其中茅口组(P2m)为灰色厚层块状灰岩,属碳酸盐岩溶水;峨眉山玄武岩组第一段(P3β1)岩性上部以深褐色玄武岩、凝灰质玄武岩、凝灰岩、粘土岩等,但多为强风化残积物,强风化占95%以上,可归类为孔隙水。第四系(Q)为残坡积物,岩性为含碎石粘土及亚粘土,属孔隙水。根据矿区出露地层岩性与含水介质特征,可划分为二个地下水类型:
a、松散岩类孔隙水:为峨眉山玄武岩组第一段(P3β1)及第四系(Q),富水性弱。
b、碳酸岩岩溶水:为茅口组(P2m)含水岩组。富水性强。
综上所述,矿山水文地质条件简单。
③地表水、地下水动态变化
本区地表水、地下水受大气降水影响,其流量、水质变化均与降水的季节和强度相对应,雨季流量增大,矿化度减少,枯季则相反。地下水以泉或分散流形式补给冲沟,各含水层无直接的水力联系,且地下水动态变化显著,周期性较明显,并具滞后现象。
④水文地质类型
根据各含隔水层水文地质特征及动态变化特征,区内地下水补给来源主要为大气降水,地表水及地下水排泄条件良好,准采水平1845——1795m,高于侵蚀基准面(本区最低侵蚀基准面1795m左右)。
综上所述,本区水文地质类型属底板直接进水的岩溶充水的矿床,水文地质条件简单。
⑤充水因素分析
直接充水水源为矿层底板岩溶含水层:为灰色厚层块状灰岩,属碳酸盐岩溶水,富水性强,是矿井的主要充水水源;间接充水水源为大气降水,矿层裸露地表,直接接受大气降水补给,其充水强度与降水的强度及持续时间有着密切联系。
⑥供水水源
矿区范围内无较大的水源地分布,仅有零星泉水点或水点可供利用。矿区目前供水水源距离矿区0.8Km,生活及生产用水比较困难,建议在矿区南部进行供水水源勘探工作。
3)工程地质及环境地质条件
(1)工程地质条件现状分析
矿区工程地质岩组根据区内地层岩性组合特征可划分为硬质工程地质岩组及松散工程地质岩组,其中硬质工程地质岩组由P2m灰色厚层至块状灰岩组成,岩石坚硬,力学强度较高;松散工程地质岩组主要由峨眉山玄武岩组第一段(P3β1)强风化残积物(强风化占95%以上)及地表残坡积物、冲洪积物及人工采矿废石、矿渣堆积组成,结构松散。
矿体矿石的稳固性:矿体赋存于古岩溶凹陷、沟、槽中,矿体矿石普遍硅化、粘土化强度较高,仅局部未硅化的粘土岩角砾较破碎、疏松,就整体而言,矿体具有较好的稳固性。
矿体顶板岩石的稳固性:矿体顶板一般为0~0.6m左右的腐植土层,岩石中因含大量粘土矿物和炭质、黄铁矿等,加之受后期构造的影响,滑动面及劈理较发育,易风化,遇水易软化膨胀崩解,故稳定性较差,矿体直接顶板的稳固性较差。
矿体底板岩石的稳固性:矿体以中二叠统茅口组厚层块状灰岩为底板,总体稳固性较好。
(2)工程地质条件预测分析
矿区地形较陡,地质构造简单,地表风化作用较强烈,岩石强度低,稳固性差,随着采矿生产的开展,露采边坡存在引发滑塌及崩塌的可能性较大,应控制开挖边坡角,自上而下开采,及时清除不稳定危岩并采取相应的预防措施,确保安全生产。
综上所述,矿区工程地质条件属中等类型。
(3)环境地质条件
A、矿区环境地质现状分析
①区域稳定性:据我国1990年地震烈度区划图,矿区地震基本烈度为Ⅵ度,属稳定类型。
②水环境质量评价:本区地表水及地下水环境质量良好。采矿和选矿废水、废石含有一定量的CN—,对周围水体环境具有一定影响;矿石中有害元素(As、Hg、F)含量低,一般不会造成环境污染。
③现状地灾分析:区内人为破坏地质环境的工程活动较强烈,但未见滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。现状地质灾害不发育。
B、矿区环境地质预测分析
矿山生产过程中将产生大量的废水、废渣,存在诱发滑坡、泥石流、水污染等环境地质问题的可能性大。因此,矿山必须采取积极有效的防范措施,严格按照矿山环境保护及土地复垦的有关规定要求作好矿山环境保护工作。
3、设计利用矿产资源储量
1)核实保有储量
(1)、矿产资源量
矿体呈层状、似层状、透镜状产出,其产状随喀斯特地貌的变化而变化。矿体长约260米,宽约100米左右,厚1—13.92米,平均厚4.04米左右。资源量核实结果如下表:
保有资源/储量估算统计表
资源/储量类别
矿石量
(万t)
黄金金属量
(kg)
333
10.7
104
(334)?
5.7
51
合计
16.4
155
经核实,截至2008年8月底,保有(333+334?) 矿石量16.4万吨,金属量155kg, 其中:
333类:矿石量计10.7万吨,黄金金属量104kg,
(334)?类:矿石量计5.7万吨,黄金金属量51kg。
2)、共(伴)生有用组分利用情况
矿床中金为唯一有益元素,矿石中含有的As、Hg、F等在矿石中为有害元素或选冶不利因素,虽含量不高,但选冶中应注意处理。
4、对资源/储量核实报告的评述
根据《盘县珠东乡水淹塘金矿储量核实报告》:
(1)进一步了解矿区地层层序,划分了地层,初步查明了其岩性、厚度、分布情况。
(2)大致查明了矿区构造形态及性质、地层产状及变化情况,大致查明了区内含矿层位、厚度、结构、空间分布及矿体特征。
(3)大致查明了矿石的结构、构造、围岩蚀变、矿石有益有害组份及矿石加工技术性能。
(4)大致查明了区内含、隔水层及含、隔水性,大致查明了水文地质类型、矿床充水因素,对工程地质、环境地质等开采技术条件作出了进一步评价。
(5)矿体埋藏深度较浅,剥采比较小,约为1.5左右。
(6)存在问题:提供的报告核实的资源量中,(334?)为5.7万吨,而无(332)资源量,故本设计所用资源量是以专家评审结果和备案证明为依据。因此,在今后的工作中,需加强地质勘探工作,提高勘探程度。进一步查清该矿山的资源情况。
总之,《盘县珠东乡水淹塘金矿储量核实报告》基本能够满足矿产资源开发利用方案编写要求。
四、主要建设方案的确定
(一)开采方案
1、建设规模及产品方案
(1)建设规模
该矿采矿证生产规模为1.5万t/年,为延续矿山,故生产规模仍确定为1.5万t/年。
(2)产品方案
该矿矿石含Au1.00—2.20×10-6,平均1.16×10-6。采用就地堆浸回收黄金。
2、设计可采储量
(1)矿区范围
矿区由以下4个拐点坐标圈定:
水淹塘金矿采矿权范围拐点坐标表
拐点号
X 坐标
Y坐标
A
2837535.1
35475832
B
2837535.1
35476300
C
2837200.1
35476300
D
2837205.1
35475832
采矿权面积
0.1556Km2
开采标高
1845—1795m
(2)可采储量
提供的核实报告的资源量中,(333)为6.4万吨,(334?)为10.7万吨,而无(332)资源量,故本设计所用资源量是以专家评审结果和备案证明为依据。
设计利用资源量=(333)×0.8 + (334?)×0.5
=6.4×0.8 + 10.7×0.5
=10.47(万t)
可采资源量=(设计利用资源量-最终边坡损失量)×回采率
=(10.47-3.7×0.8)×90%
=6.8(万t)
最终边坡损失量:根据矿山实际情况,矿体最终边坡损失为
(333):450×10×4.04×2.0=3.7万吨。
(3)矿山服务年限
服务年限按下式计算:
Q 6.8
TP=----------- = ---------- =5.0(年)
A(1-β) 1.5×(1-0.1)
式中: Tp—服务年限,a;
A—矿山生产能力,万吨/年;
Q—可采储量,万吨;
β—贫化率,%。取10%
3、矿床开采方式
矿区内矿体为沉积矿体,矿体覆盖层较薄,只有1-5m厚,平均3m。
矿体剥采比为:(3×42600)/(4.04×24248 )=1.3;
矿山剥采比为1.3,远小于15,采用露天开采较为经济。故该矿矿床开采方式为露天开采。
4、开拓运输方案及工业场地选择
(1)开拓方式
露天矿开拓运输方法有多种,其影响开拓方法选择的因素甚多,主要的有自然地质条件、生产技术条件、经济条件因素等。
选择开拓方法的主要原则有以下几点:
1.要求矿山基建的时间短、早投产、早达产;
2.要求生产工艺简单、可靠、技术上先进;
3.基建工程量少,施工方便;
4.基建投资少、尤其是初期投资要少。
根据以上原则和矿区自然地形的实际情况,可选择的开拓方案有:
方案一:公路开拓,汽车运输方案。矿山公路入口布置在矿区西南边,沿+1840m标高布置矿山公路与各开采阶段相连。各阶段采下的矿石用挖掘机装上汽车再运至储矿场地。采区公路宽度为4—5m,最大纵坡度不超过9%,最小曲率半径不低于15m。
方案二:窄轨铁路开拓,沿+1840m标高布置900mm宽窄轨铁路,与各开采阶段相连,各阶段采下的矿石用装岩机装上矿车再运至储矿场地。窄轨铁路最大纵坡度不超过5‰,最小曲率半径不低于12m。
开拓方案比较
方案
优点
缺点
方案一
公路开拓灵活方便,适应性强,纵向坡度可达9%,线路短,可设多出入口进行分散运输和分散排土,采场坑线移动方便,运输能力大,有利于强化开采,提高露天矿生产能力,基建工程量少。
运输设备投资大,运输费用较铁路运输高,运输设备磨损快。
方案二
吨公里运输费用低,约为汽车运输的1/4—1/3,运输能力大,运输设备坚固耐用。
线路系统和工作组织复杂,开拓坑线展线长度比汽车运输开拓大,因之使掘沟工程量和露天边坡的附加剥岩量增加,新水平准备时间长。
通过方案比较,选择方案一汽车运输开拓较为合理。
(2)运输方案
从矿山过境公路修建矿山公路到矿体,采出的矿石和废石通过矿山公路分别运到矿石堆放场和废石堆放场集中堆放。
(3)工业场地选择
工业场地布置的一般原则:
1.无地质隐患(无滑坡、垮塌、陷落、洪涝水灾、泥石流等地质灾害)。
2.能允分开发利用矿区范围内的有限矿产资源(所布置的工业场地和设施不能占矿、压矿)。
3.能充分利用地形地貌,使所建工程费用最省。
4.主导风流风向因素
生活、办公区应布置在当地全年主导风向的上风侧,生产区应布置在当地全年主导风向的下风侧,使生活区环境不受生产区的粉尘、毒气、噪声等危害。
5.生产安全因素
即生活、办公区和重要的设备、设施要与生产场所保持一定的安全距离。
根据以上原则和矿山的实际情况,该矿山已有工业广场能满足3.0万吨/年的生产需要。故本设计仍利用矿山的原有工业场地。
(二)防治水方案
1、矿山排水方案
矿山内矿体为露天开采,开采深度不大,最低开采标高都在地下水位之上,采场内无地下水涌出,采场内积水主要来自大气降水,受季节气候影响较大,在采场台阶工作面开挖边帮排水沟,每个工作台阶设一个集水坑,安装5.5kw水泵排出坑内采场积水到地面排水沟。
2、防治水措施
(1)矿山采场排水:在采场顶部周围开挖截排水沟,防止地表水直接进入坑内采场;
(2)工业场地排水:在工业场地周边挖排水沟,防止山水直冲工业场地。
(3)矿山境界外排水:在矿山开采境界外围四周布置截水沟,将山水排至矿坑以外。
五、矿床开采
1、露天开采境界确定
圈定露天开采境界原则是:保证露天开采出来的矿石有盈利,而境界剥采比不大于经济合理剥采比;要充分利用矿产资源,发挥露天开采的优越性;露天开采的帮坡应等于边坡稳定所允许的角度,以保证采场安全生产;还要考虑其他特殊因素的影响。
经济合理剥采比=露天开采的矿石成本≤坑下开采的矿石成本。
根据该矿的实际情况,剥采比小,且所开采的矿体又都在采矿登记开采的范围内,所以本方案设计的露天开采上部境界西以矿界范围内所采矿体的最大开采边界为限,东以下部境界标高作最终边坡线求作东面上部境界,设计开采深度为:1845m—1875m。
2、年剥采总量和生产能力验算
(1)剥采比的确定
该矿区内矿体平均厚度4.04m,上部覆盖层1~5m,经计算求得剥采比为1.3。
年剥采总量为:Aa= A(1+n)
= 3.0×(1+1.3)
=6.9(万t)
式中:Aa——年矿岩总生产能力(万t);
A——年生产能力(万t);
n——剥采比。
(2)生产能力验算
按可布置的挖掘工作面数目确定可能达到的生产能力
A=NnQq
本区金矿主要产于峨眉山玄武岩组第一段(P3β1),且金呈显微粒状产于强风化残积物中,故大部分矿体可采用挖掘机采矿:
A=1×1×250×300=75000t/年
当遇到比较坚硬的矿体需要凿岩爆破采矿时:
A=2×2×60×300=72000t/年
式中: A——露天矿矿石年产量(t/a);
N——一个采矿阶段可布置的采矿点数目;
n——工作班次;
Q——采矿点生产能力(t/班);
q——有效年工作日。
经以上计算,无论是挖掘机采矿,还是凿岩爆破采矿,都可以满足年采剥总量6.9万t的要求。
3、开采方法、开采顺序
(1)采矿方法:台阶式开采。
(2)开采顺序:自上而下,即1869m为第一台阶,1863m为第二台阶,1845m为最终台阶。
(3)首采面布置:从矿体北面掘开拓入坑线至矿体处,向西剥离,形成首采工作面,工作面长90m,倾斜宽20m,一次采全厚4.04m。
(4)推进方向:由北往南推进。
4、工作台阶、分层要素
首先将开采区内的所采矿体从高到低每隔6m垂直高度划分为5个工作阶段。
然后,沿着1869m标高从矿体露头由东往西开挖第一个水平台阶入坑线。由北向南剥离出第一个台阶,台阶高度6m,台阶坡面角60°。
其次,在第一个水平台阶下方,即1863m标高从矿体以北10米处由东往西开挖第二个水平台阶入坑线。由北向南剥离出第二个台阶,台阶高度6m, 台阶坡面角60°。(开采推进方向同上)。
第三个台阶为1857m标高,开采推进方向同上,但要保留北面上部台阶底盘2.5m,作为安全平台。并且每三个台阶留设一个4m宽的清扫平台。
工作台阶宽度=设备宽度+安全距离=1.5+6.5+2.5=10.5m,取11m。
生产台阶分作两层用液压挖掘机挖矿,直接装入运矿载重汽车,通过矿山公路运至储矿场,若遇较硬矿石,挖掘机不能使用时,则需凿岩爆破。分二层爆破,每次凿岩深度斜孔为3.5m,垂直孔深为3.2m。但矿山在今后的实际生产中也可根据自己的具体情况对凿岩分层高度与炮孔参数进行调整。
5、露天采场最终边坡要素
(1)阶段高度
阶段高度主要取决于矿岩性质和装载设备规格,根据我国小型露天矿山安全规程的相关要求,以及挖掘机的装载高度限制,本方案设计中的阶段高度取6m。
(2)阶段坡面角
根据矿山开采设计手册,当岩石硬度系数f=3—7时,取60°—70°。该矿的矿岩稳固性一般,所以阶段坡面角取60°
(3)最终边坡角
露天采场最终边坡角是采场最下一个阶段的坡底线和最上一个阶段的坡顶线构成的假想平面与水平面的夹角。
最终帮坡角应该根据边帮的岩石性质、地质构造和水文地质条件,并考虑安全稳定因素及布置运输系统的要求来确定。为了减少剥离量,在保证生产需要和安全的前提下,最终边帮角尽可能大些,根据作图求得本矿最终帮坡角为46°。
6、利用远景储量延长服务年限的可能性
根据储量核实报告所提供的地质地形图,该矿山矿区范围内南部仍有矿体露头出露,今后生产中经过补充勘探,查明该部分的矿产资源情况,可延长矿山的服务年限。
6、开采工艺主要设备选型和爆破方案
(1)采场布置
采场布置按照简便合理,安全可靠的原则,沿着山坡地形,从上而下逐级布置。
(2)开采工艺
(a)、使用挖掘机挖矿时,开采工艺:挖掘机挖矿—装车—运输。
(b)、需凿岩爆破时,开采工艺:打孔—放炮—出矿—备料。
1).采矿工艺
矿山开采用Y7655型气腿式浅孔凿岩机钻孔爆破,采下的矿石用挖掘机装矿。
2).采场运输
采场运输用挖掘机将矿石装上5t自卸式汽车,通过矿山公路运至储矿场。
7、矿山生产主要设备选型
(1)凿岩设备
若矿岩坚硬,选Y7655型浅孔凿岩机, 配一字型钻头,空心六棱钢钎,钎头直径38—40mm。
(2)供风设备
用Y7655型凿岩机,选用3.0m3/分钟的电动空压机。
(3)装矿设备
因矿山剥采量不大,每天有224t,用挖掘机装矿能满足生产需求。
(4)运输设备
运输设备计算:
汽车运输计算表
序号
参 数 名 称
符 号
单位
计 算 公 式
数 据
备 注
1
日运输矿石量
Qd
t
120
2
日运输废石量
Q'd
t
104
3
矿石加权运距
S
m
500
4
废石加权运距
S'
m
800
5
运矿石汽车平均速度
Vp
m/s
5.5
6
运废石汽车平均速度
Vp'
m/s
5.5
7
小时纯运行时间
Th
min
50
8
运矿往返一次纯运行时间
Tv
min
Tv=2S/Vp
3.03
9
运废石往返一次纯运行时间
Tv'
min
Tv'=2S'/Vp'
4.85
10
装车定位时间
Ta
min
0.35
11
运矿装车时间
Tb
min
5
12
运废石装车时间
Tb'
min
5
13
卸车定位时间
Tc
min
0.3
14
卸车时间
Td
min
0.45
15
让车时间
Te
min
3
16
运矿石往返一次总时间
Tt
min
Tt=Tv+Ta+Tb+Tc+Td+Te
17.13
17
运废石往返一次总时间
Tt'
min
Tt'=Tv'+Ta+Tb'+Tc+Td+Te
18.95
18
每台车装载量
Q0
t
5
19
运矿每台车小时运量
Qh
t
Qh=Th*Q0/Tt
14.59
20
运废石每台车小时运量
Qh'
t
Qh'=Th*Q0/Tt'
13.19
21
每天工作有效时间
T
h
10
22
运输不均衡系数
C
1.2
23
运矿石汽车工作台数
Nw
辆
Nw=C*Qd/(Qh*T)
1.0
24
运废石汽车工作台数
N'w
辆
Nw'=C*Qd'/(Qh'*T)
0.95
25
汽车工作台数
N
辆
N=Nw+Nw'
1.95
N=2
经计算矿山运输所需5吨载重汽车共计2台。
8、爆破方案
(1)炮孔布置:与边坡平行向下打60°斜孔,孔深3.5m,孔径42mm,最小抵抗线W=0.8—1.2m,孔间距0.8—1.2m,排距0.8—1.5m。
(2)每天需打炮孔量:每m崩矿量按2.2t计,每天剥采总量以224t计,每天所需炮孔进尺为102m。每个炮孔深3.5m,每天需打29个炮孔。
(3)每日炸药消耗量,选用2号岩石炸药,每t矿石耗药量取0.2kg,日耗药总量为0.2×224=44.8(㎏)
(4)起爆方式:爆破采用毫秒电雷管起爆。
(5)矿山在生产实践中,应根据具体情况适当调整凿岩爆破参数,以便达到最佳效果。
9、矿山主要设备
矿山主要设备表
名 称
型 号
单 位
数 量
备 注
变压器
SJ-100/10
台
1
挖掘机
1.0m3
台
1
载重汽车
5吨
辆
2
空压机
3.0m3/分钟
台
1
凿岩机
Y7655
台
2
一台备用
水泵
IS50-32-200
台
2
5.5kw
六、选矿及尾矿设施
(一)选矿方案
该矿矿石品位含Au1.00—2.20×10-6,平均1.16×10-6。采用矿石就近氰化堆渗方法提取黄金,堆渗场地选在工业场地附近,并设置水处理系统,废水经处理达标后复用。
(二)尾矿设施
由于该矿的尾矿量较大,每年约有6.9万吨的尾矿量,必须设永久集中尾矿堆放场,根据本矿实际情况,尾矿堆放场布置在矿区西部的山沟中,堆放总容量为20万吨。在尾矿堆放场下部砌筑尾矿坝,尾矿库的设计必须由有设计资质的单位另行设计。
(三)共伴生矿种的综合利用
矿床中金为唯一有益元素,矿石中含有的As、Hg、F等在矿石中为有害元素或选冶不利因素,含量不高,目前无利用价值,但选冶中应注意处理。
七、环境保护
水淹塘金矿尚未编制《地质灾害危险性评估报告》,未填报《建设项目环境影响报告书》、《水土保持方案》、《土地复垦方案》及《矿山环境保护和综合治理方案》,建议业主尽快委托有资质单位补编《地质灾害危险性评估报告》、《建设项目环境影响报告书》、《水土保持方案》、《土地复垦方案》及《矿山环境保护和综合治理方案》,报上级主管部门审批,并按《报告》、《方案》结论和审批意见执行,严格做好地质灾害的防治工作,环境保护、水土保持工作及土地复垦工作,特别要加强尾矿库及其它工业废渣、废水的处理及生态环境保护,做到文明生产。
(一)矿山地质环境报告
1、矿山开采引起的地质灾害及监测预防措施
(1)工程建设诱发地质灾害的可能性评估
区内矿层上部第四系覆土为软弱岩石组,抗压强度较小。底板为玄武岩,属于坚硬岩石组。因此底板均较稳定,稳固性较好,露采诱发顶板软质岩层一侧人工边坡局部崩塌、滑移的可能性小。
(2)工程建设本身遭受地质灾害的可能性评估
区内矿体为露采,由于其顶板属于软弱岩石组,抗压强度较小,稳固性较差,采矿时靠矿层顶板一侧遭受局部人工边坡崩塌、滑移危害的可能性大。
2、露采边坡稳定评价
矿区内地层呈单斜结构,山形多呈平顶平台状,地形切割不强烈,无大的切割临空面。
在第四系土层与玄武岩之间,局部地段仍有未风化完的页岩、泥岩,此易形成局部地段的滑移面,在水的作用下,易形成局部滑坡。
在开采矿体采取从上至下阶梯状开采方式时,上方土层在人工作用下原
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