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牛角山砂石厂台阶开采专项爆破设计方案牛角山砂石厂牛角山砂石厂台阶开采专项爆破设计方案项目负责：编制：审核：业主单位：清镇市牛角山砂石厂二○一三年十一月正文目录前言……………………………………………………………1前言...................................................1一、设计依据与执行标准..................................2二、矿区概况............................................3三、矿山和输水隧道现状..................................6四、台阶开采爆破设计....................................9五、环境保护...........................................15六矿山安全生产.......................................18七、结论和建议..........................................20附图：1．牛角山砂石厂矿山开采范围与输水隧道平面图1∶20002．牛角山砂石厂矿山开采台阶与输水隧道A—A剖面图1∶1000附件:1、委托书2、采矿许可证（副本）3、爆破工程资质证书4、矿山承诺书1前言为认真贯彻党中央关于矿山开发“在保护中开发，在开发中保护”、“开采资源、保护环境”的资源政策，切实加强矿产资源开发利用的管理，使矿产资源开发利用能够遵循科学、合理、有效的原则，坚持可持续发展战略，科学合理有效开发利用砂石资源，矿山开采的同时必须保护环境，不得影响、危及和破坏矿山周围风景名胜、国家电力设施、水库、供水管道等重大建构筑物。清镇市牛角山砂石厂始建于2003年3月（之前为民采挖砂点），为一小型砂石厂，年产规模3万吨，2010年开采规模扩能至5.00万吨/年，矿区面积0.0428平方公里，有效期自2010年2月6日至2014年2月6日。现矿山开采范围的西北方，拐点坐标A、F的平面距离40～150米处（见平面图1），于2001年6月施工建有贵阳西郊水厂输水隧道，隧道走向为北东56°。输水隧道靠近矿山采石场处的底板高程约为1218.5m；输水隧道围岩为白云岩，岩层较稳固，而输水隧道采用钢筋混凝土支护，能抵抗一般地震的地震波。该隧道输送红枫湖至贵阳市两城区的生产生活用水。矿山采石场最高开采标高为1364m，经多年开采其山头已下降至1330m，采石场开采完毕后最低开采标高为1290m（矿山准采最低标高）。采石场生产砂石需进行凿岩爆破，爆破所产生的地震波是否构成对输水隧道影响、从而导致其隧道壁产生开裂、漏水或使隧道振动垮塌，使之不能供水运行？为此，矿山开采生产爆破时为不影响输水隧道的安全运行，特需对砂石矿山采场台阶开采进行专项爆破设计，制定专项爆破设2计方案，矿山在实施爆破时严格按设计方案执行施爆，确保输水隧道安全运行。一、设计依据与执行标准1、《清镇市牛角山砂石厂矿山开发利用方案》（2010年1月）；2、贵州蓝岭地质勘测有限责任公司测绘的清镇市牛角山砂石厂开采工程平面图（2013年6月）；3、中铁隧道集团三处有限公司提交的贵阳市西郊水厂输水隧道四标段“输水隧洞4+490--5+780段结构竣工图”（即平面布置图、纵剖面图）；4、贵州旭日生态工程监理咨询有限责任公司编制的《清镇市牛角山砂石厂水土保持方案报告书》（2009年1月）；5、《中华人民共和国矿产资源法》；6、《中华人民共和国环境保护法》；7、《中华人民共和国矿山安全法》；8、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》；9、《金属非金属矿山生产安全规程》(GBl6423一2006)；10、《爆破安全规程》(GB6722-2003)；11、《小型露天采石场安全生产暂行规定》；12、《冶金矿山安全规程（露天部分）》；13、《贵州省深化非煤矿山安全生产专项整治方案》；14、《采矿设计手册》；15、我公司工程技术人员在矿区、供水隧道范围进行的实地勘查及所收集的资料；316、业主提供的采矿许可证复印件和评估委托书。二、矿区概况清镇市牛角山砂石厂位于清镇市区南东方向的扁坡村、距离贵州水晶有机化工集团（原有机化工厂）北段2公里，清镇至平坝马场公路和滇黔铁路从矿区西北部穿过，有简易公路通往矿山，交通便利（见交通位置图。）（一）矿区自然地理1、气象评估区属亚热带湿润气候区。据清镇市气象站历年资料，该区年平均降雨量为1135.1mm，雨量多集中在5至8月，占年降雨量的39～54％。最大年降雨量为1375.4mm，最小年降雨量为714.8mm，历年最大日暴雨量为146mm，连续日暴雨量可达7天，雨量达200mm。评估区4月至5月初常有冰雹且多雷暴雨。7至8月为盛夏，最高温度34℃。12月至次年3月多雾和毛雨，最低温度－5℃，其间断续出现凌冻，影响车辆通行。评估区春夏多南风，秋冬多北风。南风主晴，气温升高；北风主阴或雨。历年最大风速18m／s，年平均风速1.61～2.47m／s。评估区属属亚热带气候，年平均气温16.5℃，1月份平均气温6.9℃，七月份平均气温23.5℃，年均降水量为1340~1380毫米，年均日照时为1358.7小时，年辐射总量为297千焦/平方厘米，无霜期345天，月均4降水量在6.2~22.2毫米，干湿季节分明。2、水文评估区地表水系不发育，仅有小的季节性冲沟，地表水主要来源于大气降水，矿山地形呈坡状，地表水排泄条件良好,矿区东的扁坡村低凹处为矿区内最底侵蚀基准面,标高为+1250.4m。则矿山的排水条件很好。其地表降水均往东的扁坡村方向排走。3、地形地貌评估区属侵蚀~剥蚀低中山地貌，地势总体东低西高，整个评估区内山坡地貌发育，矿区中部最高海拔标高为采石场南的倒石山1374.8m，最低1267m，最大相对高107.8m。评估区多为风化坡积地貌，植被不发育，第四系分布范围小，厚0~1m。（二）地质及资源概况1、地层岩性出露地层主要有三叠系中统贵阳组（T2g）及第四系残坡积物（Q），各地层的基本特征现由新至老分别叙述如下：1）、第四系(Q)分布于地势较平坦的沟谷及斜坡地带，为灰黄、褐黄色残坡积粘土。与下伏地层呈角度不整合接触。厚0~1m。2）、三叠系中统贵阳组（T2g）：岩性为浅灰色、浅黄白色薄至中厚层状白云岩夹泥质白云岩，厚度60~247m。52、地质构造本矿区采石场位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区，矿区内构造不大发育，只零星见有细小的裂隙和层间裂隙，大多呈NE45°和NW320°方向，节理较发育，未见断裂构造，地质构造简单。地层产状为倾向124~138°、倾角10°。3、资源储量矿山经多年开采，山头已开采完毕、现开采标高为1300--1320左右，至2013年11月保有资源储量106.43万吨，保有储量见表1采场各台阶资源量估算表表1台阶（m）体积（m3）比重（t/m3）储量(t)备注13102464202.6640692.013001326742.6344952.41290302562.678665.6小计40935010643104、开采技术条件（1）水文地质条件矿区属侵蚀~剥蚀低中山地貌，矿区采石场南部的倒石山最高海拔标高为1374.8m，东部扁坡村最低标高为1250.4m，最大相对高差124.4m。矿区多为风化坡积地貌，地形切割不大，植被不发育，第四系分布范围小，厚0~1m。矿层整体倾向南东，平均倾角10度，矿区采石场岩层基本裸露，地表微风化，节理裂隙少见，岩层完整稳定，抗压性强，6属硬质岩组。山体低矮处有少量松散残坡积层，但厚度较薄（一般0～1米），可作人工剥土清除。总体上矿山工程地质条件良好，对开采有利。矿区地表水系不发育，仅有小的季节性冲沟。地表水主要来源于大气降水，矿山地形呈坡状，地表水排泄条件良好,矿区东的扁坡村地势较低，凹处为矿区内最底侵蚀基准面,标高为+1250.4m。地表水排泄条件良好，含水层以岩容裂隙含水为主，地下水补给来源为大气降雨。地下水或地表水对矿区开采影响小，水文地质条件简单。（2）工程地质条件矿区为中厚层白云岩，属坚硬岩组，节理、裂隙不发育，普遍暴露地表；岩体稳定性好，工程地质条件简单。经对本矿区的实地调查，采石场白云岩质纯，岩石稳固性好，不易产生滑坡、崩塌现象，该区石灰岩的开采边坡的稳定性好，但因开采时间较久，已形成部分高陡边坡，存在一定的安全隐患，应加强边坡管理，严防安全事故发生。三、矿山和输水隧道现状（一）矿山简介清镇市牛角山砂石厂属贵州水晶有机化工集团建安工程有限公司所有，经济类型为国有企业，已开采多年，2003年以前为民采挖砂点2003年至2006年生产不正常、有小规模开采；2006年至2009年生产7规模为3.00万吨/年。2010年2月获新采矿证（证号C5201812010027120055838），开采方式露天开采、生产规模5.00万吨/年、矿区面积0.0428平方公里，有效期自2010年2月6日至2014年2月6日，开采深度由1364.2至1290米。共由6个拐点圈定，矿区范围拐点坐标见表2矿山范围拐点坐标表（80西安坐标）表2拐点编号坐标值XYA2937681.3735647336.52B2937596.3735647501.52C2937536.3735647501.52D2937426.3735647351.52E2937426.3735647306.52F2937471.3735647216.52矿区面积:0.0428km2开采深度:1364.2m～1290.0m标高（二）开采现状（1）建设规模根据矿山资源储量及市场需求、业主的资金投入及设备生产能力、砂石矿山建设规模最低要求等因素，综合确定矿山设计生产规模由原发采矿证核准的3.0万吨/年，2010年2月的新发采矿许可证，将生产规模扩大至5.0万吨/年。（2）产品方案81）、矿山产品方案开采的白云岩主要加工成五眼砂、七眼砂及碎石。2）、可采储量根据矿山资源储量核实报告的储量计算，及矿山的多年开采消耗了一定的资源量，以及矿区开采范围的A点拐点坐标，距输水隧道太近，水平距离仅为40m左右，则采石场的西北部分不能开采。为此，在估算剩下储量时应扣除西北部分等储量，经对采石场的储量估算，矿区还保有资源储量为106.43万吨（详见表1），根据矿山生产实践及相关规定，矿区回采率为95%，则本矿山可采储量为：可采储量=（设计利用资源量—永久边坡损失等）×采矿回采率=（106.43-11.24）×95%=95.15×95%=90.43万吨3）、矿山服务年限由前述计算，矿山服务年限由下式计算：T=Qk/A=90.43÷5≈18(a)式中：T—矿山服务年限（a）；Qk—可采储量（t）；A—矿山设计生产能力5.0万t/a；4）、矿山的开采方式采用台阶式露天开采、中深孔爆破。经多年开采其山头已采完，目前开采1320、1310台阶。（三）输水隧道现状92000年左右贵阳市决定在清镇市红枫湖取水缓解两城区供水紧缺状况，兴建西郊水厂，由中铁隧道集团三处有限公司承建的输水隧道，于2001年6月竣工，该输水隧道从矿区开采范围拐点坐标A、F两点平面距离为100~150米左右，从采石场的西北侧方向由西向东经过。贵阳西郊水厂输水隧道掘于三叠系中统贵阳组（T2g）岩层内，其岩性为浅灰色、浅黄白色薄至中厚层状白云岩夹泥质白云岩，白云岩厚度60~247m。隧道断面7平方米左右，经过地段全为Ａ型和Ｂ型钢筋混凝土衬砌（即巷道最高级别支护）。隧道经过矿区的底板高程为1218.745至1218.395米，其高程低于采石场最低开采标高1290.00米约71.5米。即输水隧道处在矿区开采范围的西北，隧道至开采拐点坐标A、F点的水平距离62~150米不等，垂直距离为70米以上（详见评估图）。（四）输水隧道运行情况西郊水厂的建成大大缓解了贵阳市供水紧缺状况，给市区源源不断地输送了大量的清洁水源。项目投产至今，其输水隧道未出现