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宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿开采初步设计前言宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿位于宜昌市夷陵区邓村乡红桂香村松树坪，为民营新办矿山，隶属于夷陵区邓村乡经贸办管辖。该矿已于2006年6月完成资源开发利用方案,2006年7月完成预评价报告并通过评审。根据《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》及省市有关文件的要求，受宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿采矿权人委托，湖北松宜煤业有限公司勘察设计院为其编制开采设计方案。为切实贯彻党和国家关于“在保护中开发、在开发中保护”，“把节约放在首位”的资源开发政策，使有限的透辉石矿产资源得到合理的开发利用。在设计过程中，我们遵循国家的有关法律法规和技术标准，坚持“科学、合理、有效”的原则，一方面严格遵照《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》中对开采设计的具体要求，同时结合宜昌市地方矿山的客观实际，认真进行设计编写。力求使本设计方案能达到正确指导矿山科学办矿、安全生产、合法经营，不断提高资源利用率，走健康发展的道路，以取得最佳的经济效益。本开采设计编制，按照本院质量管理体系的要求，通过内部审查，设计小组根据各级审查意见对设计进行修改。1概论1.1目的与任务进入二十一世纪以来，我国社会主义工业化、城镇化、信息化和经济全球化进程的逐年加快，推动了制造加工业及原材料能源工业的快速发展，促进了国民经济持续稳定增长。透辉石是近年来开发的新型陶瓷原料。透辉石除做建筑釉面砖外，还可做优质陶瓷原料，如高级餐具，半透明工艺品、低价电损耗陶瓷、多孔过滤瓷及精密铸造模具等。为了引导小型矿山企业走上“依法办矿，科学采矿，安全生产，保护环境”的轨道，受宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿的委托，我院安排专业技术人员到现场进行了详细勘测，并参考法律、法规和环境、地质、开发利用方案等资料编制了此矿山开采设计方案说明书。该矿山开采矿种为透辉石，开采方式为露天开采，生产规模年产3万吨，矿区面积为0.014km2，该矿山的服务年限为5.8年。1.2建设单位地理位置及交通一、矿区位置与交通宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿位于宜昌市夷陵区邓村乡红桂香村松树坪，其中心地理坐标为：北纬30°49′04″，东经110°55′56″。矿山位于邓（村）——双（红）乡村公路旁，距邓村乡政府8km，经宜（昌）——大（老岭）干线公路距三峡坝区长江码头40km，交通方便（见交通位置图）。宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿交通位置图二、地形地貌矿区海拔标高+580m～+655m，最大相对高差75m。矿区北高、南低，为低山区，地形为单面坡，坡度25~35°，平均约32°。地形地质邓村透辉石矿条件有利于排水。矿体顶、底板岩石坚硬，裂隙不发育，矿体连续，层位稳定。三、气候条件矿区位于湖北西南山区。属亚热带季风气候区：四季分明、热量充足、雨热同季。年平均气温13℃，最低气温-15℃，最高气温37℃。年平均降水量1460mm，最大日降雨量达4229mm，常伴有山洪暴发。四、地震根据《中国地震烈度区划图》，矿区所在地地震烈度为Ⅵ级，区域稳定性较好，不属危险设防区。1.3设计依据及内容一、设计依据1、《中华人民共和国安全生产法》2、《中华人民共和国民用爆破物品管理条例》3、《中华人民共和国劳动法》4、《中华人民共和国矿山安全法》5、《中华人民共和国矿产资源法》4、《爆破安全规程》5、《金属非金属露天矿山安全规程》6、《小型露天采石场安全生产暂行规定》7、金属、非金属矿《采矿设计手册》8、《宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿开发利用方案》及认定文件9、《宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿安全预评价报告》10、设计委托书二、设计内容根据委托方要求，设计主要内容包括采矿工程（开拓方式、采矿方法、运输、排水）、安全、环保和消防措施。三、设计原则矿山开采设计方案力求适应小型矿山特点，尽量利用原有的设备、设施，采用合理、先进的生产工艺，采、运设备立足于选用小型矿山常用低能耗设备。同时做好安全生产、环境保护和消防措施规划设计。力争投资少，见效快，为宜昌固丰源透辉石矿业有限公司邓村透辉石矿山取得良好的经济效益和社会效益打下坚实的基础。2矿山地质矿区位于黄陵背斜西南部的次一级背斜的转折端，为黄陵花岗岩的外接触带。矿床赋存于崆岭群小鱼村组下部含透辉石大理岩夹石英岩地层中。矿床规模较小，矿区范围内及其周边共圈定了八个矿体，分布于松树坪和刘家湾二个矿段内，为白云质灰岩受岩浆结触变质作用而成，是典型的接触变质矿床。矿体长126~500米，宽12~110米，沿倾向出露深80~160米。本次地质勘查工作圈定的矿区范围即为松树坪矿段Ⅰ号矿体。矿区内构造较简单，未发现大的断裂构造，其外围构造较复杂，已发现较大的断裂构造三条。矿区内及外围时有花岗岩呈不规则脉状贯入。矿体直接裸露，连续分布，层位稳定。2.1地层、构造与岩浆活动一、地层矿区地层由新至老扼要叙述如下：1、第四系（Q）：由冲积物和残坡积物组成，仅零星分布于西侧沟谷中，未形成完整地质体，附图中未圈定。2、前震旦系崆岭群小渔村组（AnZs）：由小渔村组角闪片岩段（AnZx2）和小渔村组大理岩段（AnZx1）组成，矿区内大面积分布。小渔村组角闪片岩段（AnZx2）上部由角闪片岩组成，下部夹云母石英片岩、石英云母片岩，厚度很大，平均厚765.93米。小渔村组大理岩段（AnZx1）：上部云母石英片岩、石英岩，下部大理岩、含透辉石大理岩、黄绿色蛇纹石大理岩、巨晶透辉石岩，有时夹透闪石大理岩，该段赋存透辉石矿，厚9.4~156米。3、前震旦系崆岭群古村坪组（AnZg）：灰白色、白色石英岩、透辉石英岩和石英片岩，厚32.10米。二、构造与岩浆活动矿区内有三条断层，即F1、F6、F7，其中F1断层走向305度，倾向北东，倾角陡，断层性质为扭性断层；F6断层走向为北东向，平推断层；F7断层走向335度，上述三条断层中，F1断层延伸明显，反映北东盘下降。断裂构造均分布在矿区外围，对采矿影响不大。在矿区范围内，见有走向呈北西向的花岗岩脉沿裂隙贯入，而且在Ⅰ号矿体中也见花岗岩脉穿插，说明在区域变质的同时又具备接触变质条件，形成透辉石矿体。根据地质剖面上Ⅰ号矿体空间分布以及小渔村组角闪片岩段（AnZx2）分布的部位，具有倒转构造的特点。2.2矿床地质矿体赋存于小渔村组大理岩段（AnZx1）含透辉石大理岩层位中，其中松树坪矿段共圈出四个矿体，详见下表1：表1松树坪矿段透辉石矿体统计表矿体编号长度（m）厚度（m）出露深度（m）含矿率（%）备注Ⅰ14010.52~90.6010061.63~82.06本矿区内Ⅱ12013.22~178053.84~80.83本矿外围Ⅲ750.575073.89本矿外围Ⅳ605~101972.30本矿外围该矿区内及其外围，Ⅰ号透辉石矿体规模比其它三个（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）矿体大，为地质勘查主要对象，划定矿区范围内仅为Ⅰ号矿体，为开采设计对象。矿体产状比较稳定，矿体呈层状、似层状产出，和围岩－含透辉石大理岩产状一致，且和围岩一起呈同步褶皱，透辉石呈层状、似层状分布于大理岩当中。与大理岩呈互层状产出，层位稳定，含矿率较高，据8条矿体含矿率统计，矿体含矿率为53.84~86.79%，其中以松树坪Ⅰ号矿体含矿率最富，含矿率为61.63~82.06%，刘家湾Ⅱ号矿体含矿率为65.5~86.80%。透辉石矿石和围岩界线清楚，极易辩认，因而易于手选，通过简单手选即可富集，可达到Ⅰ级品矿石质量。本矿山圈定的松树坪Ⅰ号矿体长120米，宽35～48米，分布标高＋580～655米，矿体分布面积4550平方米。矿体地表直接裸露，与围岩界线较清楚，呈长条状沿一向南倾斜山坡分布，矿体总体倾向南西，倾角40°～53°，平均约46°。透辉石呈层状、带状分布于大理岩当中，与大理岩呈互层状产出，层位稳定。矿体中大理岩为夹石（层），透辉石为矿石，据已形成采场多年统计估算，透辉石矿石所占矿体平均比例（即含矿率）约为65%。据实测的地质剖面统计，矿体厚度为12～21米，平均厚度约16米。矿体埋深0～40米，大部基本裸露地表，中部被一长条状小花岗岩脉贯入侵蚀，面积约280平方米。矿体东南角已开采形成一个面积约840平方米的采场，现场观察测量矿体厚度14～17米，较稳定，平均厚度约16米。矿体顶板为石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，石英岩呈致密状，可作为隔水层。下盘大理岩裂隙不发育，比较稳固。2.3矿石特征及质量矿石为白色或灰绿色透辉岩，块状构造。矿石呈板状、长柱状晶体，局部可见长柱状透辉石晶族集合体。单晶一般长5~50cm，局部可见大于50cm的巨晶，宽1~2cm不等，结晶良好，多呈自形~半自形晶体。晶面节理发育密集，垂直晶体长轴分布，使矿石易破碎呈小的立方体单晶粒。矿石有二种颜色，以白色长柱状矿石为主，灰绿色块状矿石次之，两者混杂一起，无明显界线，难以分离。矿石的不同颜色与矿石化学成分和含水（结晶水）量有关，一般来说绿色矿石含铁量比白色矿石高，绿色矿石结晶水含量比白色矿石高五倍以上。矿石矿物成分以透辉石为主，含量占90~94%；方解石含量占3~6%，沿透辉石边缘和节理进行交代，分布不均，透闪石含量占1~3%，呈长柱状穿切交代透辉石。局部为透闪石石棉，呈纤维状交代透辉石，此外尚含少量的蛇纹石、磷灰石、滑石、锆石、磁铁矿、辉钼矿等矿物。以上共生矿物均为陶瓷业上的有益矿物。透辉石矿中未见有害矿物（石榴石、白云石、云母等矿物）出现。矿石的化学成分比较稳定，SiO2含量51.6~54.6%，CaO含量23.02~26.60%，MgO18.43~20.04%，Fe2O30.65~2.16%；Al2O3含量0.50~0.89%；K2O含量0.05~0.06%；Na2O含量0.21~0.25%；MnO2含量0.06~0.56%；TiO2含量0.002~0.048%；Cu含量0.025~0.0028%；烧失量0.22~1.42%。以上化学成分除Fe2O3部分超过要求外（可以磁选除铁）。其它成分均符合工业要求，尤其是重要参数烧失量，均低于规定要求，在制作釉面砖时可以增加透辉石的配入量，大大提高矿石的使用价值。据原矿粉厂提供的经全国测试中心检查的用该矿生产加工的透辉石质釉面砖工业试验结果如下：1、吸水率：17.56%；2、弯曲强度：16.72Mpa；3、白度：81.3；4、色差：色调一致，基本无色差；5、耐急冷急热性：合格；6、外观质量：检查50片全部合格。以上检验项目全部达到部颁国家标准。2.4水文地质及矿床开采技术条件一、水文地质条件矿体位于当地浸蚀基准面以上，矿区所处地段是贫水区，地形为一单面坡，坡度为25～35度，平均约32度。地形地质条件有利于排水。矿体顶板岩石为石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，石英岩岩性致密，可作为隔水层。下盘岩石大理岩裂隙不发育，比较稳固。组成矿体岩层裂隙、岩溶不发肓，属弱含水透水层。矿区靠近山顶地表无水体，无迳流，即使在雨季，地表也难以形成迳流。矿区地形呈一向南倾斜的单面坡，坡度较大，自然排水条件好，采场不会积水，水文地质条件属极简单型。二、工程地质条件矿体呈长条状在矿区内连续分布，由层状透辉石及大理岩组成，层状产出，属坚固型岩石。Ⅰ号矿体开采技术条件较好，适宜于露天开采，矿体出露于山脊，四周裸露，两边为小沟，自由面多，地表覆盖层极薄，首期露采可不须剥离，直接开采，是一个较理想的露采矿山。矿体顶板石英岩和硅化大理岩，岩石坚硬，裂隙不发育，下盘大理岩裂隙不发育，比较稳固。未来采场边坡稳定性好，底基不会沉降或塌陷，工程地质条件为简单型。三、环境地质条件该矿区矿体直接裸露，覆盖层极薄，矿区范围内及外围无危岩、危石分布，亦无泥石流隐患存在。透辉石及其夹石大理岩为物化性能均稳定的岩石，未来开采不会因废弃物对环境造成污染。应引起矿山重视的是矿山邻近乡村公路，在开采过程中应采取措施保证公路畅通及过往车辆行人的安全。矿区周边100米内有几户民居，亦应进行搬迁，以确保安全。3矿山开采3.1矿山开采范围及采矿方法3.