浙江省兰溪市灵洞乡石灰岩矿区姚坞坪矿山矿产资源开发利用方案

专注地信 · 发表于 2011-5-21 16:30

第一章矿区概况
1.1  矿区交通位置、隶属关系和企业性质
灵洞乡姚坞坪石灰岩矿山位于浙江省兰溪市灵洞乡境内，距兰溪市区约10km，开采面积约0.5109Km2  ，行政区域属灵洞乡管辖，矿山由兰溪市东升矿产有限公司开采，为集体企业。矿区地理坐标：东119°34′30″；北纬29°12′45″。
铁路、公路、水路均在矿区西南通过，直距均在5km范围内。铁路金岭线经过兰溪市，公路330国道从兰溪市区西南通过，与铁路干线基本平行，在铁路与公路之间有一条婺江，江水在兰溪市区南面和衢江汇合后成兰江注入富春江，航运可达杭州，金（华）—兰（溪）省道经过矿区西南4km处直达金华市,矿区通过矿山公路，乡镇公路与金—兰省道连接，交通方便（见交通位置图）。
1.2  自然地理及经济概况
兰溪市地形属浙中丘陵地区。地势东北部高，中、西部低，以与婺城区交界的大盘山为全市最高峰，海拔1245m。
矿区气候属中亚热带季风气候，气候温和，四季分明，雨量充沛。根据金华市气象台多年资料，年平均气温17.9℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温—9.6℃,　7、8、9月气温最高，平均气温27.7℃.年平均降水量1406.3mm,　日最大降水量108mm，年平均蒸发量1634.9mm，年平均相对湿度为77%。
矿区属中低山地形，冲沟发育，切割剧烈。主要石灰岩矿体属石炭系，出露标高在270—445m，地形坡度35～40°，地表残坡积覆盖层1.5～2.0m,　植被茂盛，一般为松、灌木、杂草等。
该区域经济以采矿、水泥生产及运输业为主，经济较发达，当地劳动力缺少，务工者以外来人员为主，农业生产已降至次要地位。
1.3  地质工作
区内灵洞矿段在1958年由原浙江省十一大队开展过1：5000普查工作，求得C2级储量2160万吨。
1992年浙江省地勘总队三队在鸟巢岩矿段开展地质勘探工作，完成1：2000地形地质测量1.0km2，1993年7月编写了《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩矿区石灰岩矿（水泥原料）勘探地质报告》，经浙江省矿产储量委员会审核批准储量为：3448.0万吨，其中B级1032.0万吨，C级1852.0万吨，D级564.0万吨。
2001年初兰溪市灵洞乡集体资产经营公司委托浙江省核工业二六九大队地调中心对矿区进行矿产资源勘查工作，于2001年11月提交了“浙江省兰溪市灵洞乡洞源矿区水泥用石灰岩矿详查地质报告”,对矿区作出了初步评价，求得石灰岩资源储量19666万吨，其中，控制的经济基础储量（122b）：11195万吨；推断的内蕴经济资源量（333）：4471万吨；预测资源量（334）：4000万吨。2006年对矿产资源量进行核算提交了储量核算报告，求得姚坞坪矿段石灰岩矿保有占用资源储量（111b+122b）矿石量1817.172万吨, 其中（111b）1079.39万吨，（122b）737.782万吨。
第三地质大队在整理了原有资料的基础上，针对矿区实际情况，进行了地质详查，于2006年10月提交了《兰溪市灵洞乡鸟窠岩北西侧石灰岩矿山详查地质报告》，基本查明了：矿区地层层序、分布特征；主要构造性质、产状；矿体规模、形态、产状及厚度等与品位变化情况，矿体中夹石及顶底板岩性分布情况。求得石灰岩资源量：4488.97万吨。
1.4  开采现状
该矿山石灰岩开采始于1997年，属村集体管理，个体承包经营，后为兰溪市东升矿业有限公司开采，原采矿许可证至2007年6月30日期满。
1997年年产石灰石30～40万吨，2001年年产石灰石约150万吨，2003年年年产石灰石150～200万吨，露天采矿，一面坡开采方式，坡度陡，局部超过75°，垂直高差大，存在安全隐患。
已开采范围东西长约300m，南北宽约100m，已采面积约30000m2, 开采标高+370～+500m
照片1　姚坞坪石灰岩矿山开采现状


已开采区为黄龙组和船山组灰岩，质量较好，因采用一面坡开采，剥离量很少，栖霞组灰岩已完成进工作面的矿山开拓公路，采用一面坡开采，形成了上口5000m2，下口约2000 m2的漏斗状的溜槽。开采时矿石不经加工破碎，用自卸汽车直接运到水泥厂做原料。
1.5  编制依据
1、兰溪市东升矿产有限公司要求编制《浙江省兰溪市灵洞乡石灰岩矿区姚坞坪矿山矿产资源开发利用方案》委托书；
2、《兰溪市灵洞乡白坑——鸟巢岩水泥用石灰岩集中开采区矿产资源开发利用总体方案》（报批稿）（浙江省湖州地质技术开发公司，2007.1.30）；
3、《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩矿区水泥用石灰岩矿姚坞坪矿段资源储量核算报告》，浙江省第三地质大队，2006年9月；
4、《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩北西侧石灰岩矿区详查地质报告》，浙江省第三地质大队，2006年10月；
5、国土资源部：《关于加强矿产开发利用方案审查的通知》；
6、浙江省地质矿产厅《转发关于加强对矿产开发利用方案审查的通知》；
7、浙江省国土资源厅《矿产开发利用方案编写内容要求》和《矿山自然生态环境治理方案内容要点》；
8、《中华人民共和国矿山安全法》；《中华人民共和国安全生产法》；
9、《金属非金属矿山安全规程》、《爆破安全规程》等有关规程规范；
10、《中华人民共和国矿产资源法》、《浙江省矿产资源管理条例》、《浙江省生态环境保护与治理条例》、《中华人民共和国水土保护法》；
11、江省国土资源厅关于《浙江省矿产资源开发利用方案管理暂行办法》（浙土资发［2002］73号）；
12、现场收集的有关实际资料。
第二章矿产品资源现状和预测
2.1  市场需求供应情况
水泥企业在兰溪市的国民经济中占有举足轻重的地位，随着经济建设的高速发展，对水泥的需求量日益增加。
目前由于矿山未能实现正规开采，不仅资源浪费，安全存在隐患，产量也满足不了水泥生产的需要，且有逐渐下降的趋势。为此，对矿区进行整顿，编制矿产资源开发利用方案，达到安全规范生产，扩大产能，合理利用资源，以满足市场需求。
现矿山年产石灰岩约200万吨，兰溪市宏观控制水泥生产总量不超过1050万吨，从政策上保证石灰岩矿的合理、有序开发利用。姚坞坪石灰岩矿的开发利用为水泥企业的生产提供了原料基础，矿产品的前景较好。
根据该矿的资源实际情况，兰溪市基本建设的发展需求，矿山范围内第四系地表覆盖物适宜作水泥生产的辅助原料，可作为产品出售给水泥企业；而矿层顶底板围岩及矿体内的夹石层，矿层之间的非矿岩层是很好的道路建设、土建工程、市政改造工程等的基建材料，根据加工要求可制作混凝土骨料、机制粗砂和机制细砂；矿山产品综合利用的市场前景较好。
依据《总体开发利用方案》要求，衔接期（5年）原鸟窠岩西侧矿山与姚坞坪矿山整合为新姚坞坪矿山。届时，新矿山生产能力、规模均会有新的变化，本方案仅对集中开发区调整前的衔接期内姚坞坪矿山的条件前提下进行矿产资源开发利用方案的编制。
2.2  产品价格分析
根据2002年初姚坞坪石灰岩矿采矿评估报告书，本矿山石灰石全省售价为10.80元 / 吨（不含税价），现市场售价在13元/吨左右，生产原矿总成本为5.00元/吨，由于是一面坡开采，生产不安全，剥离量很少，资源浪费，故成本低，现改为台阶式开采，增加了剥离量，保证了安全和产量，生产成本预测约为8.0元/吨，具有市场竞争优势。
第三章  矿产资源概况
3.1  区域地质概况
矿区位于江山—绍兴深断裂带中段的北西旁侧，隶属扬子准地台钱塘台褶带中的大盘山弧形构造带之北部，区内褶皱构造不发育，断裂构造以近东西向及北东东向为主，主要为洞源—鸟巢岩近东西向断裂（F1）和鸟巢岩北北东向断裂(F2)。区内地层以上古生界及中生界为主，岩性主要是灰岩及沉积碎屑岩。区内岩浆岩有花岗岩、闪长玢岩等。
3.2  矿区地质概况
3.2.1  地层：矿区内露出地层主要为石炭系和二叠系下统地层，侏罗系上统地层少量出露。
(1)下石炭统叶家塘组：分布于F1断裂南侧，岩性为浅紫色、青灰色厚层状含砾石英砂岩、细砂岩及粉砂岩，厚度变化较大。
(2)中石炭统黄龙组：分布矿区南侧，延伸较稳定，总体产状倾向330°～350°，倾角35°～45°，根据岩性可分为上、下二段：
第一段岩性为灰白—深灰色厚层状微晶灰岩局部夹薄层状白云质灰岩透镜体，为矿区主要含矿层之一，呈块状构造，致密坚硬。该段岩性在矿区范围内分布比较稳定，厚度上局部有一定变化，本段岩性厚129～240m，与下伏地层为平行不整合或断层接触。
第二段岩性大致可分为上、下两部分：下部岩性为灰黑色白云质灰岩、灰白色硅质灰岩夹泥质灰岩；上部岩性为灰黑—黑色泥质粉砂岩、粉砂质页岩、泥岩夹薄层状泥质灰岩，层理清楚。本段岩性厚10～135m，与下伏地层为整合接触。
(3)上石炭统船山组：分布于矿区中部，为主要含矿层之一，总体产状倾向330°～350°，倾角30°～40°。岩性以灰—灰黑色厚层状生物碎屑隐晶—微晶灰岩为主，局部夹有燧石条带（团块）灰岩及白云质灰岩。该组岩性在矿区范围内分布比较稳定，厚40～200m，总的变化趋势是由矿区东部往西部厚度逐渐变小，与下伏黄龙组呈整合接触。
(4)下二叠统栖霞组：呈北东东向分布于矿区北缘，按岩性可分为三段：
第一段厚10～33m，分布较稳定，岩性为深灰色—灰黑色中厚层状燧石条带（团块）灰岩，块状构造，风化面呈碎裂状。
第二段厚45～117m，岩性可分上、下两部分：下部为灰褐色—黄褐色硅质岩夹少量钙质泥岩、硅质岩，岩石致密块状，较坚硬；上部为灰黑色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和细砂岩互层。
第三段厚203.7m，岩性为灰黑色厚层块状含燧石团块泥晶生物碎屑灰岩，夹含燧石团块粉晶生物碎屑灰岩。
（5）上侏罗统劳村组：（J3L）仅出露于矿区西北角，岩性为紫红色含砾粉砂质泥岩，砂岩及凝灰质砂岩。
（6）第四系：主要是坡洪积，厚度0.5～2.0m，平均厚度1.2m，局部为残坡积和人工堆积，沿沟谷和地势低凹地段分布，主要为黄褐色、棕红色粘土、亚粘土、亚沙土夹碎石，碎石成分有灰岩、燧石、硅质岩等，棱角、次棱角状，大小不一。
3.2.2  构造：矿区内构造较简单，褶皱构造不发育，地层呈单斜状向北北西倾斜，断裂构造主要是矿区外围南侧的洞源—鸟巢岩断裂（F1）呈北东东向展布，规模较大，全长3.4Km，破碎带宽10余米，带内充填物为灰岩及杂色砂石碎块，产状171°∠72°。其次有一组北北东向断裂，规模较小，长0.5～1.5Km，宽0.5～1m，该组断裂错断石炭——二叠系地层。
3.2.3  岩浆岩：区内仅零星出露呈脉状产出的闪长玢岩,主要分布在石炭——二叠系地层中。
  3.3  矿床特征
3.3.1  矿体规模、形态及产状
区内含矿层规模较大，南区块含矿层黄龙组第一段微晶灰岩在矿区范围内东西延伸长3580m，南北出露最宽为310m，一般180m。船山组生物碎屑隐晶—微晶灰岩东西延伸约3560m，南北出露最宽为280m，一般150m。
含矿层形态呈层状、似层状产出。黄龙组第一段灰岩的总体形态呈稳定的层状、似层状，其中的白云质灰岩呈似层状或透镜状产出，船山组灰岩基本上呈层状，分布较稳定，仅在厚度上局部有差别。
含矿层的产状比较稳定，呈单斜层状产出，其倾向一般为330～350°，局部略有变化，倾角一般在30～45°。
北区块矿体赋存于栖霞组灰岩地层中，主要有（1）、（2）两矿层。
（1）矿层走向长度约960m，似层状产出，矿层厚度71～164.3m.平均厚117.2m，矿层连续性较好，产状340°～20°∠50°～65°岩性为含条带状燧石和团块状燧石灰岩，隐晶—微晶结构，局部细晶结构，块状构造。
（2）矿层走向长度约为860m，似层状，产状345°～10°∠58°～73°，矿层连续性较好，地表矿层厚度38.2～66.08m, 深部厚度59.26～86.09m，隐晶—微晶结构，局部细晶结构，块状构造。
3.3.2  矿石质量特征
（1）黄龙组灰岩呈浅灰色—灰色，具不等粒微晶晶粒结构，致密块状构造。岩石中局部网脉状微细裂隙发育，其间充填白色结晶较粗的方解石而呈网脉状构造。矿物成分以方解石为主，含量大于95%，尚有小量石英微粒及泥质物，含量小于5%。主要组分及有害元素组分平均化学成分为：Cao 53.14%，Mgo 0.63%，K2o+Na2o 0.17%，So3  0.14%，Al2o3 0.32%，Cl 0.0022% ，Sio2 3.23% 。
（2）船山组灰岩呈灰—灰黑色，含生物遗骸微晶结构，块状构造，局部网脉状构造，条带状构造。矿物成分以方解石微晶为主，少量生物遗骸碳酸盐及微量泥质物、硅质物，微晶方解石含量90%。生物遗骸为海百合、海绵骨针等。主要组分及有害元素组分平均化学成分为：Cao 53.14%，Mgo 0.63%，So3 0.14%， Al2o3 0.32%，Sio2 3.23%。
（3）栖霞组灰岩呈灰—深灰色，含燧石条带或团块，具生物碎屑结构，块状构造。矿物成分以方解石微晶为主，少量生物遗骸碳酸盐及微量泥质物、硅质物，方解石含量约为90%。平均品位Cao  48.85% ， Mgo  0.81%。
3.3.3  矿石类型
黄龙组矿层以微晶灰岩为主，船山组、栖霞组矿层由含生物碎屑（遗骸）灰岩组成，矿石的工业类型为水泥用石灰岩。
  3.3.4  矿石物理力学性质
（1）矿石体重：平均体重为2.69t / m3。
（2）矿石湿度：最大0.33%,最小0.06%，平均0.16%。
（3）矿石抗压强度：生物灰岩平行层面64.6MPa，垂直层面100.3MPa，微晶灰岩平行层面115.5 MPa，垂直层面126.6 MPa。
3.3.5  矿层的放射性
经测量结果，船山组含矿层 γ照射率平均值为1.3n·c/kg·h，黄龙组第一段 γ照射率平均值为1.5n·c/kg·h，两含矿层照射率平均值为1.4n·c/kg·h，故矿区放射性水平平均值远低于其控制标准值，符合标准要求。
   3.3.6  矿床类型
根据本区地层、岩性及岩石中部分生物化石等特征，反映了石炭——二迭纪本区浅海——滨海相的古地理环境，该石灰岩矿床属浅海—滨海相碳酸盐沉积型矿床。

3.4  矿区水文地质
3.4.1  地表水：矿区西侧有西山寺—白坑溪，东侧有鸟巢岩溪，上述溪流坡降大，具暴涨暴落之特点，溪水流量随降水量大小变化，雨季流量较大，干旱季节，局部地段溪水渗入第四系地层中而断流。
  3.4.2  地下水：矿区内地下水按其埋藏条件可分为：第四系坡洪积孔隙潜水，下二叠统栖霞组灰岩溶洞裂隙水，上石炭统船山组灰岩溶洞裂隙水，中石炭统黄龙组第一段灰岩溶洞裂隙水，总的富水性弱。地下水受大气降水补给，以泉水形式排泄于地表。
  3.4.3  构造富水特征：矿区外围南侧规模较大的洞源—鸟巢岩断（F1）局部富水，区内北北东向断裂带内及旁侧均无泉水出露，断层富水性差。
3.5  开采技术条件
矿区有矿山简易公路与外部连接，矿区外围南西侧铁路、公路、水路均在5km直距范围内，交通方便。矿体适宜露天开采。
矿区水文地质条件简单，含水层富水性弱，矿体有良好的隔水层，矿山开采主要受大气降水影响，山坡地形有利于自流排水，排泄速度快。上石炭统船山组灰岩中有4个夹石（层），黄龙组第一段灰岩中有2个夹石（层），夹石（层）均属低钙高硅型，主要为含燧石条带（团块）灰岩及硅化生物碎屑灰岩，岩性致密坚硬。
另外，黄龙组第二段也作为夹石层，其岩性分上、下两部分，下部为含白云质灰岩、泥灰岩，上部为粉砂质页岩、泥岩等。石灰岩矿整体稳固性好，矿岩坚硬致密，构造断裂对矿区开采影响不大，工程地质条件良好。
西山寺村和鸟巢岩村已整体搬迁，矿山开采对周围环境影响甚微，主要影响表现为山林受破坏，开采形成的采空区存在地质灾害隐患，可通过矿山治理，恢复绿化，改善环境条件。总体而言，矿山开采技术条件良好。
3.6  矿产资源储量
浙江省核工业二六九大队地调中心于2001年11月提交了《浙江省兰溪市灵洞乡洞源矿区水泥用石灰岩矿详查地质报告》，该报告提供的白坑—西山寺矿段资源储量计算结果为：
控制的经济基础储量（122b）：11195万吨；推断的内蕴经济资源量为(333)：4471万吨；预测的资源量（334）；4000万吨。总计19666万吨。
2002年5月浙江省核工业二六九大队又编写了该矿区各矿段占用资源储量分割计算报告，分割计算结果：姚坞坪石灰岩矿保有资源储量为1168万吨。
浙江省第三地质大队2006年9月《浙江省兰溪市灵洞乡鸟巢岩矿区水泥用石灰岩矿姚坞坪矿段资源储量核算报告》资源储量评审结果南区块矿体保有资源储量为1817.2万吨，折算体积675.54万m3。
北区块矿体依据第三地质大队详查地质报告估算控制的内蕴资源量（332）1386.22万吨, 推断的内蕴经济资源量(333)3102.75万吨，合计(332+333) 资源量4488.97万吨，折算为1668.76万m3。
合计新划定的姚坞坪矿山内蕴经济资源量6306.17万吨（2344.30万m3）。
本矿山开发利用方案设计可采资源量5376.7万吨（其中南区块矿体可利用资源量1635.5万吨，北区块矿体可利用资源量3741.2万吨）。
3.7  对地质资料的评述
地质部门通过对以往地质资料的收集及实地勘查、系统取样分析、综合研究等，基本查明了矿区的地层、构造和岩性等地质特征；查明了石灰岩矿体的形态、产状、规模和矿石质量；基本查明了矿床开采技术条件、矿石加工技术性能等。在划定矿山范围内计算出各矿段水泥用石灰岩资源量，基本满足矿山建设的要求，可作为编制矿山开发利用方案的依据。
第四章主要建设方案的确定
4.1 矿山现状和特点
兰溪市的水泥生产大部集中在有号称“中国水泥之乡”的灵洞乡，若干家水泥生产企业每年生产数百万吨水泥，主要依靠本区内几家矿山供应石灰岩原料。本矿山为当地水泥生产企业供应石灰岩原料，采用露天开采。矿区开发强度大，但开采工艺落后，北、南两侧都未形成台阶，未形成合理的开拓运输系统，未进行必要的采准剥离，采剥严重失调，对后续开采造成较大困难。
南区块矿体原有开采底面标高，一般在+374～+380m；最低+363m；北侧开采最高+500m，南侧最高+425m，形成南北夹击的一条沟槽。在西端有一排水出口，东南角有一向南出口的沟谷。矿山从西到东都已开采，向东延伸到边际界外500m以上，向西已由原西山寺水泥厂开采，标高最低至+281.5m。
矿山保有资源储量集中在北侧和+380m以下，北侧被上部覆盖层覆盖，覆盖厚度较大，不剥离就无法开采。原开采方式全部为一面坡的崩塌法开采，2001年曾因坡陡而发生较大塌方，将挖机压在下面，人员幸免逃脱，但已充分说明这样的开采方式是非常危险的，塌方事故随时都有可能发生（照片2）。
矿石储量多的北侧其岩层倾向与地形坡向相反。矿层产状倾向330°～350°，倾角约35°～45°，上覆岩层厚度一般都在60m左右，这么厚的岩层必须先剥离（揭掉厚帽子），否则本矿山可供开采的范围极为有限。南侧上覆有少量废宕碴和第四系坡洪积物，但厚度相对较小，影响不大。考虑顶板岩层、矿层间的非矿岩层及部分第四系覆盖物的综合利用后，本矿区的废弃物很少，开采剥采比在矿山建设的标准范围内。
北区块矿体从南部掘进堑沟公路进入开采工作面，开采底平面标高约+395m，开采最高标高+675m，开采工作面环形布置，由环形中心外推进。
4.2  开采境界圈定
开采境界由平面矿区范围，开采标高和最终边坡构成，根据矿山实际情况，对矿区范围进行了适当调整。
调整后区块拐点坐标如下：
南区块
拐点号             X                      Y
A             40458047                3233167
B             40458090                3233211
C             40458539                3233266
D             40458630                3232924
E          　 40458447                3232887
F             40458359                3232810
G    　    40458275                3232852
H             40458228                3232842
I             40458017                3232951
北区块
拐点号                X                   Y
1             40458424                   3233430
2             40458624                   3233579
3             40459315                   3233813
4                40459366                3233364
5             40458359                3233244
拐点A.B.C.D.E.F.G.H.I.范围内开采底界标高+290m，顶界标高+520m，开采范围面积0.1836km2。拐点1.2.3.4.5.范围内开采底界标高+395 m，顶界标高+675 m，开采面积0.3273 km2 。开采最终边坡由台阶构成，本方案选用台阶高为15m,安全平台宽4m ，每隔2个安全平台设置一个清扫平台，宽8m，台阶坡面角70°。
   4.3  可采矿石量、剥离量及剥采比
按照矿区范围，以开采最终平面图、剖面图按分层分块段计算结果汇总于表1、2。

表1　　　　　　　　　　南区块分水平可采矿石量、剥离量一览表
序号分段标高
（m）可采矿石量剥离量（m 3）平均剥采
比(m3/m3)
体积（m3）重量（t）
1 515 0 0 3019
2 500 0 0 28032
3 485 0 0 78099
4 470 1300 3497 125155 96.27:1
5 455 19165 51554 239788 12.51:1
6 440 56917 153107 225131 3.96:1
7 425 124590 335147 209373 1.68:1
8 410 189002 508415 219470 1.16:1
9 395 272205 732231 190415 0.70:1
10 380 439471 1182177 76681 0.17:1
11 365 787387 2118071 43707 0.06:1
12 350 946027 2544813 27487 0.03:1
13 335 930149 2502101 12661 0.01:1
14 320 859501 2312058 1478 0.002:1
15 305 777564 2091647 0 0
16 290 676513 1819820 0 0
17 合计 6079791 16354638 1480496 0.244：1

表2　　　　　　　　北区块分水平矿石量剥离量一览表
序号分段标高
（+m）可采矿石量剥离量（m3）平均剥采
比(m3/m3)
体积m3 重量（t）
1 665 0 54751
2 650 0 8280
3 635 0 8793
4 620 3164 8511.16 9259 2.93:1
5 605 27588 74211.72 9740 0.35:1
6 590 112352 302226.88 10257 0.09:1
7 575 193192 519686.48 10800 0.06:1
8 560 223777 601960.13 11373 0.051:1
9 545 289922 779890.18 3730 0.013:1
10 530 1151176 3096663.44 3273 0.003:1
11 515 1378467 3708076.23 2845 0.002:1
12 500 1601648 4308433.12 2410 0.0015:1
13 485 1564827 4209384.63 1917 0.0012:1
14 470 1486586 3998916.34 1877 0.0013:1
15 455 1400524 3767409.56 1859 0.0013:1
16 440 1313398 3533040.62 1836 0.0014:1
17 425 1190633 3202802.77 0 0
18 410 1122002 3018185.38 0 0
19 395 848296 2281916.24 0 0
20 合计 13907552 37411314.88 143000 0.01：1
由于山坡地形的影响，考虑台阶作业的安全及边坡的稳定性等原因，实际可采出的矿石量比地质资源量要少。根据本矿山的特点，南区块可采矿石量体积608.0万m3，重量1635.5万吨。北区块开采矿石体积1390.8 m3 ，重量3741.2万吨。矿区可采矿石总体积为1998.8万m3，，折合重量为5376.7万吨，矿区的平均剥采比为0.08：1。
4.4  矿山建设规模及服务年限
4.4.1  建设规模
本矿山有可采矿石量5376.7万吨，如果按照当地水泥生产需要来看，每年开采300万吨，其可开采期限为18年。但是，由于开采技术条件比较复杂，上部第四系覆盖物需要一次性剥离,其中+410m标高以上考虑到综合利用的基建用石料，因此，初期年开采石灰岩矿量受开采条件限制而不可能增大。其次，矿石要经原开采边坡卸载下放，然后再装车向水泥厂运送，多一道转运环节；矿山的相对高差达200m以上，台阶个数多，每个台阶的可采矿石量不是很多，多台阶生产（尤其+395m标高以上）和降段较快也不利于生产规模过大。所以，根据需要和可能相结合，考虑到矿山开采、剥离和运输各环节具体条件，确定本矿山生产能力为300万吨/年。前期因矿区范围、地形地貌影响，需一次性对地表进行剥离，修整明溜糟，建设期较长。生产期开始时由于北区块矿体顶板及矿层之间的非矿岩层，南区块矿体的顶板岩层开采量较大，前几年主要开采基建石料，为后期石灰岩矿开采作好准备。
在衔接期5年间，按设计生产能力300万吨/年计算，将消耗矿石量1500万吨，5年后矿山范围内仍有可采矿石量约3876.7万吨。
4.4.2  服务年限
根据设计计算的可开采矿石量和剥离量分别为5376.7万吨（1998.8万m3）和162.35万m3，年采、剥总量120万m3来计算矿山服务年限为：
P = ( Q1 + Q2) / A = ( 1998.8+162.35 ) / 120 = 18（年）
式中：P──矿山服务年限（年）
Q1──矿山可采矿石总量（万m3）
Q2──废石剥离总量（万m3）
A──平均每年采、剥总量（万m3）
4.5  矿山工作制度
根据露天矿野外作业的特点，因此工作日定为300天，每天工作两班，每班8小时，爆破和修理作业在白班进行。考虑了不均衡系数1.1以后，平均日采剥总量4400 m3。

第五章　总平面布置
5.1  矿山公路
矿山南侧公路干线利用现有的公路，但现有公路路况差需局部加宽，曲线半径要调整加大，路面要修整，达到矿山二级双车道标准，以便满足运量增大要求。
公路北侧为已开采的采空区底平面，采空区底平面往北为一面坡开采的高陡边坡。在南区块与北区块连接处由南往北有一堑沟公路进入北区块，并已形成一漏斗状的回采区，而矿体所在山坡山势陡峭，如果修建盘山公路作为水泥用石灰岩矿石和基建用石料的运输道路，不仅运输道路增长较大、成本昂贵，且运输的安全性能差。从矿山实际情况看，只有矿区东部与鸟巢岩村边位置可布置上山公路作为设备进入工作台阶的通道，矿山作业主要选择履带式自行设备，爬坡能力大，有利于降低设备上山简易公路的修建成本。
根据矿山实际情况，南部区块的矿山公路位于矿区南部，利用现有的矿山公路往西经白坑至乡镇公路与外部公路连接，北部区块利用现有的矿山公路往东经庙后与外部新公路连接，将矿石运往水泥厂。
5.2  矿岩运输
南区块采矿作业留下的边坡未形成开采台阶，为一坡面角60°左右的大边坡，基本满足矿石自溜放矿的要求，利用边坡开凿一条明溜槽，控制溜槽坡度在50°以内，保证采出矿石利用自重溜放至开采底平面，在底平面上用装载机铲装，自卸汽车往西方向运送到水泥厂作原料。
北区块根据山坡地形和开采条件，不修建盘山公路运输矿岩，本设计考虑选择二个明溜槽利用自重溜放矿岩。北区块与南区块连接处，已有堑沟公路进入北区块，并已形成一个形似大漏斗的溜槽，作业台阶采出的矿石利用自重溜放至底平面上。另一条明溜槽选择在堑沟公路以东300m的位置，利用现有的高陡边坡，开凿一条宽10m的明溜槽。北区块作业台阶上的采出矿石溜放至溜糟底平面后，由装载机铲装，自卸汽车经矿山公路运出，送往水泥生产企业。
5.3  废石临时堆场
矿山附近由于地形山高坡陡，可供废石堆放的场地很有限，东端外侧的老采场约可临时堆放40 万m3废石。
本矿山有废石总量162.35万m3。本矿山顶板岩层为下二统栖霞组（P1q）,岩性主要为含燧石团块 (条带) 灰岩、硅质岩和泥岩、泥质粉砂岩。其中燧石团块灰岩、硅质岩是很好的混凝土骨料，而泥岩、泥质粉砂岩可作为宕碴用来填方。第四纪覆盖物经剥离后大部分可作为水泥厂的辅助原料（粘土）出售。所以建议加快标高+440m以上的剥离，综合利用第四纪覆盖物，矿体顶板围岩及矿体之间的夹石。既合理利用了废物，减轻了废石场压力，又加快了对覆盖层的剥离，同时还可以有一定的经济收入，降低矿石生产成本。经综合利用后，需要堆放的废石量主要为第四纪覆盖物，可作生态环境治理用的地表土。矿区南部采空区东端小范围可作临时堆放场使用。
5.4  供电
矿区内有民用、矿山用、水泥厂专用三条相对独立的电网，矿山具有独立的供电系统，电力以新安江水电站为基础；还有小水电站、热电厂，电力供应充沛。利用西山寺水泥厂变电所作为矿区变电所对本矿山供电，矿山设箱式变电站，选TWB─10─Ⅰ型630KVA一套。
5.5  供水
矿山供水系统齐全，取用溪沟水，在溪沟筑坝蓄水，在标高+687m处建高位水箱，长宽各5m，高4m。可供工业用水、生活饮用水，日用水量约100吨。
5.6  辅助设施
（1）采、装、运等主要设备，由矿山解决日常维修，大、中修均外委解决。
（2）矿山距村庄较近，但西山寺、鸟巢岩村均已搬迁，矿山露天开采，夜间不工作，工人和管理人员不住在矿山，在白坑村附近已建有约2000m2的综合楼，为矿山生产、生活服务，矿山仅设数间房屋，供休息、饮水、热饭和值班，利用西山寺水泥厂已有质量较好的房屋进行加固，不另建。
（3）矿山不设炸药库房，炸药雷管从定点供应处购买，临时存放在矿区南面已建的西边炸药库房内，专人保管。
5.7  爆破安全警戒线
放炮时要发出警报和设置安全警戒，在浅眼爆破且未形成台阶前，安全距离不得小于300m；当开采已形成台阶及深孔爆破时，安全距离不得小于200m,人员及可移动的设备要撤至安全地点。

第六章开采方案选择
6.1  开采方式
兰溪市灵洞乡姚坞坪石灰岩矿赋存于浙中丘陵地区，山坡地貌，地表覆盖层不大，南部矿区平均剥采比为0.244:1，北部矿区平均剥采比为0.01:1，整个矿区开采剥采比为0.08:1。由于石灰岩矿本身不适宜于井下开采，用露天开采方式，生产成本低，生产能力大，有利于安全生产，经分析比较选择露天开采方式。
6.2  开拓运输方案的选择
方案一：斜坡溜糟和汽车运输相结合的联合开拓方式。矿区从东部鸟巢岩村边标高+440 m位置修建一条设备上山简易公路，坡度为15°，履带式自行设备由简易上山公路进入各标高作业台阶进行矿山开采作业。在作业台阶上，由装载机铲装，搬运已经开采的矿石，运距小于300 m，卸入溜糟通过矿石自重溜矿，溜至溜槽底平面。在溜槽底平面上，通过装载机铲装，卸入自卸汽车，南部矿区通过汽车运输，往西经矿山公路沿白坑乡镇公路、金华— 兰溪省道运往水泥生产企业，北部矿区通过自卸汽车运输，往东沿庙后金华——兰溪省道运往水泥厂。
方案二：汽车运输开拓方式。由矿区从东部鸟巢岩村边标高+440 m位置，依山坡地形修建一条盘山公路，为矿山二级双车道，路面宽度不小于7 m，沿公路轴线坡度≤15%，平均≤8%，各标高台阶通过支线与修建的矿山盘山公路连接，各作业台阶采出的矿石通过装载机铲装，卸入自卸汽车，由汽车经矿山盘山公路下坡重车运输矿岩，出矿区后沿庙后经矿山公路、乡镇公路、金华— 兰溪省道运往水泥生产企业。
两个方案相比较：方案一的主要优点是设备上山简易公路路线短，干线长度不超过1200m，且路面宽度小，坡度大，工程量省，施工简单，占地少，修路施工时间短。方案一的另一主要优点是大量矿石和夹石、非矿岩层采用斜坡溜槽利用矿石自重流放至溜糟底平面，运输费用大为节省，估计比汽车自上而下运输约省1元/吨以上，汽车用量大为减少。方案一的缺点是装载机铲装矿石多一道卸矿环节，利用矿石自重溜矿与底平面上装载机铲装、汽车运输等工艺流程由于安全原因相互影响。装载机轮胎消耗量较大，上卸下装在时间上要错开。但是缺点和优点相比就非常次要了。
方案二的主要缺点正好是方案一的主要优点，上山公路干线全长约3340m，路面必须按双车道不小于7m宽设置，弯道半径一般都应在15m以上，最小也不得小于12m，纵坡平均应≤8%，不仅修公路和保养工作量大，公路总占地面积是方案一的5倍以上，而且盘山公路下坡重车运输安全性差，矿石运输费用要高1元/吨以上。方案二的主要优点就是少一道转运环节，各标高台阶作业对矿岩运输的安全影响小，工艺上互不干扰。
综上分析比较，推荐方案一作为本矿山开拓运输方式，详见总平面布置图。
6.3  采剥工艺
根据矿体实际赋存条件，结合露天开采境界和矿山范围内的地形地貌。本矿山以+290m为开采底界，按中深孔爆破要求，结合矿山设备特点，边坡稳固性资料，选择台阶高度为15m，因此，自下而上分为+290m、+305m、+320m、+335m、+350m、+365m、+380m、+395m、+410m、+425m、+440m、+455m、+470m、+485m、+500m、，+515m、+530m、+545m、+560m、+575m、+590m、+605m、+620m、+635m、+650m、+665m，最高+665m可设台段，也可不单设台段，共计25个段。
6.3.1  矿山剥离
矿层覆盖物包括矿层顶板、夹石和地表的第四纪覆盖物，总量为162.35万m3。
整个矿区考虑顶板围岩与夹层岩石作为基建石料出售，综合利用后，剥离物仅剩顶板围岩中不能综合利用的小部分和第四系地表覆盖物中的部分。
南区块北侧矿体上覆层厚度大，剥离量多，而且有三个台段是只剥不采，其下五个台段是剥远大于采。所以上覆层岩的剥离是本矿较突出问题之一。经计算，南区块开采范围内有剥离总量148.05万 m3,按可采矿石总量607.98万m3计算，其平均剥采比为0.244：1(m3/ m3)。废石剥离主要集中+395m标高以上，其平均剥采比达1.988：1(m3/ m3)；+395m以下，剥离量和剥采比都很小了，平均剥采比仅0.030：1。所以南区块矿体只要将上部的厚“帽子”揭掉，则下面的开采条件就非常有利，且产量可以提高。而北区块矿体在考虑综合利用顶板围岩、非矿岩层作为基建用料后，剥采比不大，仅为0.01：1，但同样存在上部四个台阶剥离量大，矿山开采前期准备需大工程剥离。
根据本矿山建设目的，主要为当地水泥厂供应石灰岩原料，要求石灰岩的质量必须符合水泥生产要求。为此，在开采过程中不允许有较多的废石混入石灰岩中，所以加强废石分离的管理显得非常重要。
南区块鉴于夹石层与矿层的赋存条件，夹石层基本处于上部， +515m、+500m、和+485m三段是废石，采取先剥离；+470m、+455m、+440m三段以剥为主，剥大于采，剥中带采，同一台段需分别凿眼爆破，分装分运矿石和废石。+425m、+410m、395m三段剥虽大于采，但剥采较为接近，靠边坡的外侧主要是采，靠最终边坡的内侧主要是剥；往下则剥离逐渐减少，直至为零，而开采量逐渐增加直至全部为矿石，所以采取的剥离方法如下：
剥离方法实质上同开采方法一致，都是斜交走向横向采剥法，水平分台阶、垂直开采、中深孔爆破作业的采矿法（详见采矿方法一节）。但要强调的是，凡同一台阶，有矿石和废石同时存在时，必须分别凿眼爆破，分装、分运，边坡溜糟卸载。
北区块矿体夹石层岩石质地适宜于作基建用料，同一开采平台，水泥用石灰岩矿石和基建用石料，分离方法和作业流程与南区块的剥离方法相同，须分别凿眼爆破、分装、分运供给不同用户。
对于有表土的地点，应单独用挖掘机剥离，并经溜槽卸下，运到东北角外围裸石区和老采坑临时堆放留作今后植树绿化之用。
6.3.2  开采方法
6.3.2.1  采剥方法
根据本矿山的特点，走向长度大于横向宽度，在同一水平内既有水泥用石灰岩矿石开采，也有基建用石料和废石剥离，需要多台阶同时生产，出入沟又是从一端进入。在这样的条件下，最适合于横向剥采法。即在自上而下水平分台阶开采前提下，采剥工作线横向斜交矿体走向布置，沿矿体走向推进。采剥工艺的流程是水平分段、竖直开采，潜孔钻中深孔、多排孔微差爆破。
6.3.2.2  台阶要素及工作面主要参数
为满足年采剥总量120万m3的要求，需要布置3～4个台阶同时作业。
全矿山共分为25个台阶。
（1）台段高度
按照矿山开采规模，采装设备条件，台段高按15m为合适，一个台阶一次采全高，自成系统。
（2）工作平盘宽度
新工作面准备时最小宽度20m。
最小工作平盘宽度考虑了一次瀑破进尺、爆堆宽度、运输车辆道路宽度及距边坡的安全距离等因素。经计算，工作平盘最小宽度为44m。
（3）最小工作线长度
采用多排孔微差爆破，装载机及挖掘机斗容2～3 m3，台阶最小工作线长度60 m（顶部台段除外），全部工作线为长度240 m。
（4）台阶坡面角
本矿山为较稳定的中硬以上岩层，f≥8，岩层倾斜方向与开采台阶倾斜方向大部分相反或斜交。因此，台阶坡面角取70°。
（5）非工作帮和开采最终边坡要素
非工作帮和开采最终边坡，台阶高度仍为15 m；台阶坡面角北侧和端部70°，南侧＜60°；安全平台宽度4 m，清扫和运输平台宽度8 m，每相隔二个安全平台设置一个清扫平台。开采最终边坡角不大于55°，可以保持边坡整体稳定。
6.4  凿眼爆破及铲装
6.4.1凿眼爆破设备造型及配套
本矿按年采剥总量120万m3计算，平均日采剥量正常为4400 m3，日工作两班。依据矿山作业条件，配备KQG-100型潜孔钻四台，并配备LGY-14/10.5-Ⅰ型中高风压移动式螺杆空压机与潜孔钻配套。潜孔钻和空压机主要技术参数列于下表。平均每天需钻孔个数为13个。
型号钻孔直径（mm）钻孔深度（m）钻孔方向（度）爬坡能力（度）总功率(kw) 重量（t）
KQG-100 115 30 60～90 14 33 14.5
LGY-14/10.5-1 螺杆中高风压排气量12/m3min 排气压力1.05Mpa 137.5 4.5

6.4.2凿眼爆破
矿山作业正常生产采用中深孔爆破，使用KQG-100型潜孔钻凿眼，硝铵炸药爆破，边角地带穿孔作业，矿山二次破碎等选择浅孔爆破，利用原有浅孔穿孔设备及其配套空压机。
（1）炮孔网距
经计算，最小抵抗线取4.5m，炮孔间距5.2m，排距取4.2m，炮孔按前后排三花形布置。
炮孔深度16.96m，孔口充填4.21m。
（2）爆破量及炸药消耗量
经计算，平均每个钻孔爆破量为340.6 m3（约916t），每孔炸药消耗量119.2kg。
设计考虑一次爆破按75个孔分三排，爆破总量为25545 m3，可装运6天以上。
用多排孔微差非电起爆方式，一次爆破炸药总消耗量力8940kg，分10段起爆，其中最大一段起爆炸药量不超过1000kg。
单位炸药、雷管消耗量为：2号岩石炸药： 0.35kg/ m3    0.13 kg/t
雷管消耗量：  0.0081个/ m3          0.003个/t
6.4.3铲装设备造型及配套
爆破后的矿石或废石用挖掘机或装载机装载。本矿山两类设备都配备，以便满足不同用途要求。
配备挖掘机既可装汽车，也可挖未离根岩石还可清理边坡悬石，同时还可以换装冲击器对大块矿岩作二次破碎。挖掘机宜选用正反铲都配备；配备装载机既可装汽车，也可连装带运，对于近距离运到边坡溜糟卸矿则全用装载机装运。
铲装设备选项型为，挖掘机按本矿山运输汽车10t至15t，宜选用斗容2 m3左右的液压挖掘机；装载机宜选用斗容3 m3的轮胎式装载机，具体型号和数量如下表所列。下部装车配装载机。
型号斗容（m3）最大挖掘半径（m）最大卸载高度（m）最大挖掘力（KN）最大爬坡度（°）工作循环时间（s）重量（t）数量（台）
WY40挖掘机 2.0 10.8 6.6 260 18.6 23 40 3
ZL50装载机 3 2.95 122.5 29 16.9 6

6.5  人员配置
根据矿山生产能力，工作布置，矿山作业需要人员如下表：
序号名称单位数量备注
1 矿长个 2
2 生产技术个 6
3 安全员个 4
4 机电设备个 5
5 财务人员个 5
6 爆破器材管理员个 3
7 凿眼工个 48
8 爆破工个 6
9 设备操作人员个 20
10 其它管理人员个 6
合计    105 不包括汽车驾驶员，生活后勤人员
6.7  矿石的贫化与损失
鉴于本矿废石较多，尤其上部台段更多，因此开采过程中，上覆岩层在爆破中必然有一部分混入矿石中，使矿石产生贫化。由于本矿山原开采情况与今后开采情况将有不同变化，原贫化值较低，今后将会有提高，预计贫化值将大于1%，即CaO品位将降低1%以上。但是，矿石贫化后CaO仍大于50%。
在矿石贫化的同时，矿石也会混入废石之中，或者边角局部难以开采造成损失或作为废石排弃。根据矿层与夹石层的相互关系分析，本矿山矿石的损失率将达到3～5%以上。
6.8  矿山生产计划安排
鉴于本矿山的特殊条件，矿山开采需要分为南北两区，其中北区为栖霞组灰岩，矿层中的夹石和矿层间的非矿岩层量大，需要分别回采进行综合利用。而南区为船山组、黄龙组灰岩，矿层间夹石含量小。在矿区第四系地表覆盖物按露天开采要求进行剥离，对水泥用石灰岩矿和基建用非矿岩层需要分别回采。并保证石灰岩矿的生产能力要达到300万吨/年。
（1）建设期
本矿建设期为1～1.25年，除建设道路外就是进行基建剥离，以便供应附近新建电厂基建工程大量需要的建筑材料。随着开采台阶的下降，石灰岩矿石量逐渐增加，采出的顶板岩石，非矿岩层大部分可作为基建用矿石料出售。
（2）投产后
在矿山北区块+675m标高和矿区中部+520m标高同时准备工作面，加强北区块工作面的生产能力，到+440m +425m标高后一起往下降段，到+395m标高后，矿区北部工作面结束；南区块开采到+290m标高后全矿结束开采作业。
6.9  矿山防洪排水
南区块开采最低标高+290m，高于当地侵蚀基准面（+260m）；矿区内及其附近无大的地面水体，西北侧界外有一条自然流水溪沟，矿区东南也有一向南的沟谷，边界处标高约366m，向南渐低至350m、325m及以下。本矿区从原来开采现状看，岩溶不发育，岩层含水弱，不易受到水害威胁。大气降水是本区主要充水源。在矿区边界设置截水沟，沿山坡地形构筑排水沟，矿山建设利用自流排水把大气降水排出矿区，引入沟谷外排。
北区块在+410m以上台阶开采作业时与南区块的防洪排水情况相类似，到+410m以下后，大气降水在分水岭以内汇集，为防止大气降雨对作业台阶的影响，矿区周围沿山坡设置截排水沟，将大气降水排出矿区之外。

第七章环境保护
   7.1  矿山环境概况
姚坞坪石灰岩矿位于灵洞乡中部，距兰溪市区约10km，该矿已开采多年，采用崩塌法开采，开采边坡过陡，存在安全隐患。矿山西侧200m外是西山寺村，东侧有鸟巢岩村，目前上述二村均已搬迁。矿区周围植被一般，主要有松木、灌木、杂草等。高压输电线路已通到矿山。山溪、山泉是原来当地居民生活用水之来源。
   7.2  主要污染物及治理措施
本矿山是露天开采，在开采过程中主要污染物是废渣、废水、废油、粉尘及噪声，拟分别采取以下措施，使其对环境的影响减少到最低程度。
7.2.1  废渣的治理
本矿山已开采多年，其剥离量主要是矿层上部较厚的顶板及矿层内部的夹石（层），由于以往是崩塌法开采，且仅采黄龙组石灰岩，故剥采比较小，为了安全，今后改为台阶式开采，同时开采黄龙组、船山组、栖霞组石灰岩，所以剥采比增大，初期剥离量约占50%。由于矿山附近正兴建电厂，需大量废渣，故本矿初期的废渣可全部供应电厂使用，生产期考虑综合利用后废土量很少，故方案设计在矿山东面及东北面已开采区作为废石、废土堆场存放，今后应尽量利用，部分表土今后可用于整治复绿。
7.2.2 废水的治理
采石场范围内的废水主要来自大气降水，由于露天开采，先采上面，逐段下降，且开采下限高于现有地面标高，雨水可顺坡排泄，不会积存，且开采的石灰岩中无硫化物矿物，也不含砷及其他重金属矿物以及其他影响生态环境的物质，故生产废水可直接对外排放。生活废水可采用化粪池处理。
7.2.3  废弃柴油、机油等的处理
矿山设备使用过的柴油及机油不能随地抛弃，也不能埋入地下，应集中烧毁处理，不让其流入地下水中，避免污染环境和表流溪水。
7.2.4  粉尘的治理
露天矿山在开采过程中，凿眼爆破、采、装、运输各工序均有粉尘产生，对作业人员及生态环境影响较大，为此，必须采取以下防尘措施：
（1）所有凿岩机均用湿式作业，选用潜孔钻机自带吸尘设备。
（2）放炮后进行喷雾降尘。
（3）在运输工序中，道路防尘采取提高路面等级，中低级路面可以采用洒水车喷水降尘，减少行车扬尘。
（4）装卸作业集中点设洒水降尘设施。
7.2.5  噪声的治理
矿山各种机电设备在操作或运转过程中均能产生噪声，而高噪声设备主要是凿岩机、挖掘机、压风机。控制噪声源，降低噪声音级是消除过量噪声的有效方法。移动设备除采用消音器外，主要是对操作人员采取个人防护措施，要常带耳塞、耳罩、头盔。固定设备除采用消音器外，可以在建筑物内采用吸音和隔音材料，减少噪声对周围环境的影响。
爆破噪声和治理，主要是爆破瞬间发生的突发性噪声，采取的措施是：每次爆破装药控制在8吨以下；采取多排孔微差爆破，毫秒迟发多段爆破，减少每一段的装药量；夜间不爆破，白天严格控制爆破次数，保持环境相对安静。
7.2.6  工业卫生与劳动保护
（1）放炮时人员撤离到上风侧，放炮时间一般在工人下班后进行。
（2）与粉尘直接接触人员要戴防护帽，穿工作服。
（3）对接触粉尘的一线人员，应定期检查身体，发现有矽肺病征兆，立即治疗。
（4）对操作钻机、挖掘机的人员应配备耳塞防护用品，非操作人员要远离设备50m以外，减轻噪声的危害。
7.2.7  生活垃圾的处理
矿山的生活垃圾不要随地抛弃，应定点集中存放，集中处理，保持整洁的环境，减少对环境的污染。
第八章    矿山安全
8.1  目前矿山采用一面坡崩塌法开采，安全隐患多，开采边坡坡度大，上部与下部高差在200m以上，未形成开采台阶，边坡稳定性无保障，同时作业人员在高陡边坡上作业，存在人身安全隐患。必须采取相应措施，保证安全生产。
8.1.1安全生产措施
（1）坚持安全第一、预防为主的方针，遵守有关安全生产的法律、法规，加强安全生产管理。
（2）设置安全生产管理机构，配备专职安全生产管理人员，由企业主要负责人对安全生产工作全面负责。
（3）建立、健全企业安全生产责任制，制定并完善安全生产规章制度和操作规程。
（4）改善安全生产条件，安全设施必须与矿山开采主体工程同时设计，同时施工，同时投入生产和使用，从设施条件上保证生产安全。
（5）对矿山作业人员要进行三级安全教育培训上岗。
8.1.2  防止安全事故的主要技术措施
（1）禁止一面坡崩塌法开采，采用台阶式开采方法，台阶的高度和边坡角大小严格按本方案设计要求，保持山体的边坡稳定，避免边坡崩塌、滑坡等发生。
（2）当坡面与岩层倾向同向时，从边坡垂直高度考虑最终边坡角55°偏大，在生产过程中要加强边坡面的检查，发现局部不稳定的岩体要进行加固处理（如采用锚杆或浆液固结），如若不能采用加固措施的，要清除危岩体后，进行边坡整修。当回采最终边坡高度大于160m时，要定期进行边坡动态检测。
（3）凿岩爆破作业要按“爆破安全规程”操作，编制爆破设计报主管部门批准实施。
（4）炸药、雷管等爆破器材必须专人保管，放炮人员要经培训持证上岗，建立严格的收发核销制度。
（5）放炮时要发出警报和设置安全警戒，在浅眼爆破未形成台阶前，安全距离不得小于300m；当开采已形成台阶及中深孔爆破时，安全距离不小于200m，人员及可移动的设备撤至安全地点，在安全距离内的建筑物及设备应采取防砸措施。
（6）在每个台阶开采至边界前，为保持最终边坡的稳定，应注意打炮眼的角度，同时采用控制性爆破及压碴爆破等措施，以免边坡受到破坏，影响边坡的稳定。
（7）及时排除边坡上的危石，在撬石或未形成台段的边坡上作业时都必须系好安全带。
（8）矿山废石排放采用分层压实的排放方法，按设计要求采取防洪、防渗水及排水等措施，避免泥石流发生的危险；同时上部卸料时也应该注意安全。
（9）上面卸矿下面装矿不能同时进行，若装卸同时，则上下二点水平距离应保持70米以上。工作人员不得在虚坡上进行卸载，卸载下方不得站人。
（10）溜槽作为利用矿石自重放矿的主要通道，需加强安全管理，上部卸矿作业与底部铲装作业要制订安全作业规章制度，严格按规程操作，杜绝发生意外。
（11）任何人进入采矿场都必须配套安全帽。

第九章    矿区自然生态环境治理目标
9.1  开采现状和治理目标
9.1.1矿山开采情况
姚坞坪石灰岩矿已开采多年，近年产量已达150～200万吨，露天机械化开采，矿石就地破碎，汽车装车外运。矿区已开采面积约3.00万m2，开采最高标高+503m，最低点标高+360m，采用崩塌法开采，边坡较陡。本方案矿区总面积0.5109Km2，南区块设计开采标高+290～+520，北区块设计标高+395m～+675m，生产规模300万吨/年。
矿区西侧与西山寺西侧矿山相接，东侧与鸟巢岩东侧矿山紧邻。南侧紧接鸟巢岩西侧矿山，根据《总体开发利用方案》中衔接期（5年）内停采，其目的是为灵洞乡石灰岩矿区实施集中开采前整治，逐步达到集中的要求。
矿山用水用电基本解决，对外交通方便。
9.1.2  治理思路及目标
根据《浙土资函[2003]166号文》，本矿山列为整改矿山。编制开发利用方案需指出在矿山关闭前对已开采部分进行修复性开采，同时对最终边坡要边开采，边复绿，为环境整治创造条件，待矿山关闭后再全面进行复绿及土地整理，使被破坏的生态环境得到治理，通过整治防止地质灾害的发生和水土流失，复绿率达50%以上，使采石场地也能充分利用，再造景观，治害为利，造福于民。
9.2　矿山治理依据和原则
矿山露天开采，不但破坏了自然生态，影响自然景观，造成水土流失，污染环境，而且还会诱发山体滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。根据国家、省（市）关于自然生态环境保护的总目标和任务，坚持“矿产资源开发与生态环境并重，预防为主，防治结合”的方针，改善与保护矿山生态环境，矿山开采与环境保护实现良性循环。矿山闭坑后，应对废弃矿山进行综合治理，通过覆土、复绿工程，恢复矿山自然生态环境。
9.2.1 矿山治理的主要依据
1、《中华人民共和国矿产资源法》
2、《中华人民共和国水土保持法》
3、《中华人民共和国环境保护法》
4、《中华人民共和国森林法》
5、《全国生态环境保护纲要》
6、《全国“十五”国土资源生态建设和环境保护规划》
7、《关于加强矿山生态环境保护工作的通知》（国土资发[1999]36号）
8、《浙江生态省建设规划纲要》
9、《浙江省环境保护“十五”计划》
10、《兰溪市自然生态环境保护与治理规划》
11、《浙江省露天开采矿山自然生态环境综合治理工程技术要求》（浙土资发[2004]41号）
9.2.2矿山治理的基本原则
矿山生态治理的目的是使自然—社会—经济关系的综合效益最大化，矿山开采必须遵循最小量化原则、无害化原则、资源化原则、生态系统的恢复和重建原则、立法原则，最终达到地形、植被在视觉和环境上与周围的区域生态融为一体。同时，复绿后的坡地要经受雨季和旱季的考验。
9.3　矿山生态环境的现状
9.3.1 矿山当地的自然环境植被覆盖情况
矿山当地的自然环境植被覆盖较好，植被生长种类为乔木、灌木和茅草等杂生。
乔木植物主要为马尾松，约占植被的30%左右。其它还有杉树、柏树、樟树、栾树等常绿树种及枫树、木荷、泡桐、无患子等落叶树种。
灌木植物有胡枝子、杜鹃、迎春、紫穗槐、小竹等植物。
藤蔓植物有葛藤、荆棘。
草本植物主要有狗牙根、高羊茅、弯叶画眉草、狗尾草、黑麦草等。
植被茂盛，覆盖率达70%以上。
9.3.2植物生长的基础
植被生长的表土厚度一般为1.5～2.0m，坡脚和低凹地段较厚，岩性为黄褐色、浅红色含基岩碎块的粘土、亚粘土，呈酸性。矿区地形属中低山地形，冲沟发育，切割剧烈。地表侵蚀强烈，由于植被发育良好，表土冲刷与流失情况一般。
9.3.3岩土的蓄水功能
本区为亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，雨量充沛。年平均降水量1406.3mm，年平均蒸发量1463.9mm，年平均相对湿度为77%。本区地表水系主要为沙溪上游段西山寺—白坑沟溪，无其他地表水体。基岩裂隙水和构造裂隙水不发育，水的主要补给来源为大气降水。沟溪具有暴涨暴落山区溪流的典型特征。沟溪流量一般4～6升/秒。矿山开采底盘标高+290m，高于当地侵蚀基准面标高（+260m），大气降水自然排泄良好。由于植被发育良好，而覆盖层表土较薄，土的蓄水功能一般。
9.4  矿区周围影响开采、治理工程的情况
① 矿区一带居民村庄西有西山寺，东有鸟巢岩村，均已安排移民搬迁。矿山用房主要利用西山寺原房，距开采面最近距离160m以上。
② 矿山高压线位于矿区外西面，距最近开采面约160m，一般不影响开采和治理工程。
③ 矿山公路均在安全距离范围内，干线公路白坑—鸟巢岩，通过矿山南区块，距北区块270m，采矿爆破时，实施警戒，禁止一切行人、车辆通行措施，可消除安全事故发生，一般不会影响矿山开采及治理工程。
④ 矿山周围河道为分布于矿区西侧的西山寺—白坑溪沟，位于矿山干线公路旁侧北，矿区东侧有鸟巢岩溪（下游称石溪）从北东往南西流入金华江。两条小溪沟容易受矿渣堵塞，影响开采，因此应经常疏通，以保持自然排水畅通。
⑤ 矿山境界西侧紧邻西山寺矿山，中间不留边坡（矿柱），两矿同时开，应该协调一致，以免发生纠纷和安全事故，影响开采和治理工程（见附图1）。
9.5  矿山开采将对生态环境产生影响和破坏的分析
本矿山为露天开采的大型矿山，采剥量大，将对生态环境产生较大影响和破坏：
① 首先是矿区范围内的植被遭受完全破坏，直接破坏面积为0.5109km2。矿山开采后造成基岩裸露，山体破坏严重，影响自然景观的完整性，给美好的山水带来视觉污点，影响观瞻视线的美感。同时使土地退化，水土流失加剧。
② 凿岩爆破、矿石运输造成尘埃污染，严重影响周围环境的空气质量，直接威胁和破坏人居环境，影响矿区周边地区居民环境质量的改善和提高，使附近的鸟巢岩、西山寺等村庄居民不得不移民搬迁。
③ 地形地貌遭受破坏，原先为自然状态下的稳定山坡，自然坡度30～40°，开采后的总体坡度为55°，开采边帮坡度变陡，过高，形成陡壁，使山体的应力平衡发生变化，影响了山坡的稳定，造成地压平衡的破坏，不仅容易诱发山体滑坡、崩塌、造成水土流失等地质灾害，而且对今后生态环境的治理带来难度。
④ 本矿山剥采比较大，废土废石堆放需要占用大量土地，影响了自然—社会—经济系统的综合效益最大化。
⑤ 本矿山开采的石灰岩中无硫化物，也不含砷和其他重金属矿物及其影响生态环境的物质，故生产废水可直接排放。生活废水可采用化粪池处理，废弃柴油、机油不随地抛弃或埋地下，通过集中烧毁处理，避免污染环境和地表溪水。因此，本矿山废渣、污水对环境影响比较小。
9.6  露天矿山治理要求
9.6.1治理原则
矿山生态环境治理是采矿延续和组成部分，要贯彻边开采边治理的原则。最佳的生态环境治理方法应与采矿工艺密切配合，统一规划，协调进行，既满足采矿生产的要求，又符合生态环境治理的要求，从而达到总体较佳的经济效益。
根据本矿山的特点，南区块分16个台阶开采，北区块分19个台阶开采，台阶高度15m，安全平台宽4m，每隔2个台阶段设一个清扫平台，宽8m，台阶边坡角70°，垂直高差180～237m，矿山最终边坡角为55°。矿山开采年限长（18年），而且上山公路在矿区东部鸟巢岩村边山坡上修建，随着从上至下开采台阶的形成而逐渐消失。若等到矿山闭坑后再进行治理，则生态环境恢复时间会很长，同时上山道路一旦消失，覆土、绿化的生态治理工程将无路可走，不仅治理难度增大，而且治理费用将大大增加。因此，必须贯彻边开采边治理的原则。
9.6.2治理工程类型的确定
根据《浙土资函[2003]166号文》精神，结合兰溪市及灵洞乡政府对矿区治理的要求，矿区附近村庄居民已经移民搬迁实际情况，矿区所处为非主要交通区及城镇较偏远位置，对社会环境影响较小。本矿山治理类型按照治理后的功能定位为生态恢复型和土地利用型相结合。
9.7  治理技术方案
9.7.1  修复性开采
南部矿山南侧+380 m以上基本采完，顶部最大标高+503 m，采用崩塌法一面坡开采，不分台阶，边坡角65～70°，局部已达75°，存在安全隐患，必须进行修复性开采，对边坡进行整治达到安全要求。整治边坡的台段高度，根据开采现状为15 m，自下而上分为+290 m台阶、+305 m台阶、+320 m台阶、+335 m台阶、+350 m台阶、+365 m台阶、+380 m台阶、+395 m台阶、+410 m台阶、+425 m台阶、+440 m台阶、+455 m台阶、+470 m台阶及+485 m台阶、+500 m台阶，台阶边坡角北侧70°，南侧小于60°，台阶平台宽度为4 m和8 m，故从+290 m边坡至上边缘顶的边坡角最小为50°，最大为55°。
  9.7.2  边坡治理
边坡治理以生态恢复和重建治理工程为主。矿山开采造成矿区内山坡植被被完全破坏，基岩裸露，边坡上没有植物生长的物质基础—土壤,植被难易自然恢复。植被复绿必须有与之相宜的立地条件,即土壤条件、营养条件、物理条件，植物物种条件等。根据“总体方案”，调整期后北区块南边坡面积123280m2和南区块东侧边坡11200m2的矿体仍将被继续采掉，故本次不估算其边坡治理费用。经计算矿区边坡治理面积按55°斜坡计算为407546m2，根据矿山所处为非主要交通区及城镇较偏远位置的实际，本方案边坡治理主要是在安全平台和清扫平台上开展覆土、复绿工程。
9.7.3土地整理再生利用
当采矿终了矿山闭坑后，南区块+290m标高底平面场地面积约58947m2；北区块+395m标高底平面场地面积约83714m2，通过土地平整、覆土可以复垦，增加耕种面积约214亩，也可以植树种草恢复生态。
9.7.4  绿化措施
绿化对防止污染、保护和改善环境方面起着特殊作用。它具有调节湿度、温度、吸尘、净化空气、减弱噪声等功能；既美化了周围环境，又起着环境保护的作用。因此，矿区开采被破坏了生态环境，首先要恢复绿色植被，使被破坏的生态环境不再恶化而逐渐恢复。根据地形地貌和露天开采终了时的现状，拟采取如下恢复绿化措施：
1、矿山在开采过程中留下的水平台阶平台植树。本矿山开采有25个台阶平台，各台阶平台宽为4m或8m，植1～2排树；在平台面上先挖好种植槽（或树坑），植树时槽深1.5m、种植藤蔓时0.6m以上。平台面植树1.2～1.5m见方、植藤0.8～1.0m见方，槽内要填土，然后种树和藤蔓类植物。种树则选用当地生长迅速、易管理、易栽、易活、出叶早、落叶晚、抗病虫害强的树种。本设计方案推荐以下树种：
（1）泡桐：中乔木，抗有害气体能力很强，属净化环境的植物之一，是矿山绿化的良种。其特征是扎根深，主根发达，叶大，耐寒、耐旱、耐热。9至10月采种，春季播种育苗，秋末和早春造林。
（2）马尾松：中乔木，常绿树种，抗SO2有害气体较强，是岩边、坡地绿化的良种。其特性是耐旱、耐寒、不择土壤，适应性强。11月采种，春季播种育苗，秋季和早春造林。
（3）卫茅：中乔木，抗有害气体能力很强，可生长在土壤贫瘠的山石间，其特性是喜光、耐寒、耐旱，适应性强。9～10采种，2～3月播种或插条繁殖。
2、+290m到+665m台阶平台植树外，还应大量种植藤蔓植物，它们可以沿斜坡上下生长，将光秃的边坡覆盖住，形成绿色的屏障，既可以固土，又可防止碎石落下，也美化了环境。种植藤蔓植物也须先挖好种植槽，在槽内放入土，然后栽种。本设计推荐以下几种速生藤蔓植物：
（1）中华常春滕：气生根吸附型，木质大藤本常绿植物，茎长30m，喜温暖湿润，稍耐寒，有一定耐旱、耐瘠能力，抗SO2能力较强，适用于岩面、破坎、阴地绿化。10月种熟，3～4月可插条繁殖。
（2）葛藤：多年生大型缠绕草本，茎长10m，比较喜欢阳光，无论阳坡、阴坡均能生长，喜温暖湿润，耐寒、耐旱、耐瘠，对土地壤适应快、强、生长迅速，生物量大，是坡地良好水土保持植物。3～4月可插条繁殖。
（3）野蔷薇：系灌木或藤本植物，抗SO2和HF在害气体能力强，高可达5～6 m，喜光，耐半阴、耐寒、耐旱、耐瘠，树性强健，披垂于背风、向阳的山石、堡坎，成为好的景观。早春插条繁殖。
3、在矿山道路的两旁植树，所有的场区空地种花草。
  9.7.5  安全设置
在矿山的北面、西南面、东北面及东面和东南面的最高处各设立一个警示牌，警示人们下面是危险陡坡，注意安全。
9.8  整治费用的估算及预期治理效果
9.8.1  治理工程量及费用估算
（1）植树
在25个边坡台阶平台各种植1～2排树（其中4m平台植1排、8m平台植2排），树间距5m，全长32800m，植树为8750棵。
（2）栽种藤蔓
在25个边坡台阶平台边坡侧种藤蔓植物，间距2m，全长32800m，需栽种藤蔓为16400株。
（3）南区块+290m标高底台阶场地面积58947m2，北区块+395m标高底台阶场地面积83914m2，经场地平整、覆土复垦，覆土厚度为0.5m，需覆土量71431m3。矿山生态治理总覆土量约需110800m3，而矿区表土剥离量仅392760m3，矿山复绿治理覆土不需外部运取。
（4）安全设置
矿山坡顶设置2块警示牌（钢筋混凝土桩，高2m）。
由于矿山开发，最终形成边坡斜面积约407546m2，+290m和+395m标高底平台场地面积142661m2。矿山生态环境治理按当地目前标准，平地10元/m2，宕面20元/m2计算。
边坡：20元/m2×407546m2=8150920元
平地：10元/m2×142661m2=1426610元
本矿山共需治理费用957.75万元。
9.8.2　预期治理效果
通过边坡治理和绿化工程，经2年养护期，确保植树成活率达到85%以上，藤本植物成活率达到90%以上。使受到破坏的矿山生态环境得到治理和改善，逐步恢复生态环境系统，山林景观再造。经过5～10年以后，由藤蔓、乔、灌木、草本植物建立起来的植被快速复绿，植被覆盖率达80以上。使边坡上建立起来的植被在视觉和环境上与周围区域生态融为一体，使原有裸露岩面得到有效保护，消除崩塌、蹦落、坠落等地质灾害隐患，确保边坡长期稳定。
通过+290m、+395m底平面的土地平整、覆土，增加耕种面积142861m2（约214亩）。
第十章  经济概略评价和综合技术经济指标
10.1  经济概略评价
本矿山开采的石灰石为石炭系黄龙组和船山组及栖霞组灰岩，质量较好，其中黄龙组矿石中CaO平均54.1%，栖霞组为47.9%，矿石质量以黄龙组灰岩最好。矿石不经破碎，采用汽车直接运输供给附近水泥厂作原料，开发利用条件优越。随着社会经济和城镇建设快速发展，水泥产品需求量越来越大，矿山开采的石灰石矿石市场前景看好。
按照矿山开发利用方案中可采矿石量5376.7万吨，年生产能力300万吨，可采18年，根据目前矿山开采生产成本约8元/吨（包括机械设备的折旧费），石灰石销售价格13元/吨，回收率按90%计取。
（1）矿山总生产成本
总生产成本=总矿石量（万吨）×生产成本（元/吨）=5376.7×8=43013.6万元
（2）生态环境治理费用957.75万元
（3）矿山总产值
总产值=总矿量（万吨）×回收率×销售价格（元/吨）=5376.7×0.9×13=62907.39万元
（4）税费
总税费=总产值×[8%（税金）+10%（管理费）+5%（风险基金）+2%（资源补偿费）]=62907.39×25%=15726.85万元
（5）利润
产值-生产成本-税费-生态治理费=62907.39-43013.6-15726.85-957.75=3209.19万元
据此估算矿山开采年盈利178.29万元。
10.2  综合技术经济指标
本方案综合技术经济指标见下表：

综合技术经济指标表
序号指标名称单位指标备注
1 划定范围（矿区）面积 Km2 0.5109
2 设计利用资源量万吨 6306.17 地质储量
3 可采矿石量万吨 5376.7
4 底界标高 m +290、+395 南、北区块开采底界标高
5 矿石体重吨/m3 2.69
6 矿山生产能力万吨/年 300
7 矿山服务年限年 18 年采剥总量120万m3
8 年工作日天 300 8小时/班，2班/日
9 开采方式    露天开采
10 采矿方法    自上而下台阶式、修复性分层开采
11 开拓方式    公路汽车运输和斜坡溜槽
12 从业人员人 105
13 矿山治理总费用万元 957.75
14 采矿（加工）成本元/吨 8
15 估算基建投资万元 1500 不包括采矿权转让和土地征用费
16 年销售产值万元 3510 现价：13元/吨，回收率95%
17 年经营费用万元 2400
18 年矿山维简费万元 791.92 按每方荒量7元提取
19 年总税费万元 139.79 按综合税（费）率16%计算
20 年总利润万元 178.29

第十一章开发方案的简要结论
11.1  设计的生产规模和服务年限
设计利用资源量：6306.17万吨
可采矿石量： 5376.7万吨
设计年生产能力：300万吨，年采剥总量120万m3
设计矿山服务年限：18年
11.2  开采加工工艺
11.2.1  开采方式：根据矿山地形地质条件，本矿山为露天开采，选用汽车公路运输，斜坡溜槽和汽车运输相结合的联合开拓方式。
11.2.2  采剥方法：+290 m以上根据开采现状从上而下进行修复性开采，整治边坡。由上而下逐层、逐段开采，沿横向推进，自上而下水平分层、竖直开采，中深孔爆破，多排孔微差起爆的采矿方法。
11.2.3  矿石加工：采出的矿石不经加工全部由汽车装运供当地水泥厂。
11.3  工程项目综合评述
姚坞坪石灰岩矿是兰溪市灵洞乡水泥用石灰岩矿区的一部分，位于经济较发达的浙江中部兰溪市，该地区城镇建设日新月异，人民生活已达小康水平，人们要求加快建设小康社会，建设现代化城镇，水泥原料必不可少，所以本矿山的建设是经济发展的需要，是工程建设的需要，是我省水泥生产重要基地之一。
根据地形地貌及矿产资源赋存条件和多年开采的经验，本矿山岩性单一，岩石致密坚硬，稳固性好，水文和工程地质条件简单，开采对象内无有害气体和砷及其重金属物质，适合露天开采，采用工艺简单的汽车公路运输和斜坡溜槽相结合的开拓方式，经济合理，符合矿山实际。
本矿山在县矿产资源规划中列为开采区，计划近期内进行整改，开采的内外部条件是具备的，工程项目按开发利用方案实施后，预计可获得以下效果：
1、矿山不但可维持生产，而且可以稳产。
2、采用修复性开采，提高了资源回收率。
3、采用多水平阶梯式开采方法，解决了原一面坡崩塌法开采时边坡较陡又不稳定的局面，防止和避免地质灾害的危害，保证了矿山生产安全。
4、为生态环境的整治提供了费用，使整治工程能顺利进行。
5、因矿山开采而破坏了的生态环境，通过边坡治理、绿化得到恢复和重建，使边坡上建立起来的植被逐渐与周围区域生态相融洽，使原有裸露岩面得到有效防护，确保边坡稳定。
6、南、北两区块底平面经过平整覆土，可增加耕种面积214亩。
   11.4  问题及建议
（1）治理技术方案的实施问题
设计方案从技术角度对生态环境治理提出的可行性方案，是原则方面的意见，待原则确定后，仍需要请有关部门共同商讨，研究实施的具体内容。
（2）西山寺村及鸟巢岩村在矿山开采爆破安全警戒线内，目前虽已搬迁，但仍有少量留住人员，建议留住人员应全部撤离，以确保开采安全。
（3）南区块北侧覆盖层有60～80m厚，剥离量很大，尤其是+455m以上，占全矿剥离量的三分之一。矿山建设的有利条件是，矿区附近正兴建一个大电厂，需要几百万方的矿渣和废土，上部废石大部分为燧石条带（团块）灰岩、硅质岩，材质好，经加工后是良好的混凝土骨料，符合电厂建设的需要，建议矿区建设初期加大剥离量，在2～3年内+410m以上的均剥离出来，既满足了电厂建设的需要，也降低了本矿的生产成本，更为后期的开采创造了有利条件。
（4）本矿山西侧紧邻西山寺西侧矿山，之间不留边坡，没有安全隔离带，两矿存在互为安全警戒范围线内地段，矿山开采时会相互影响，危及安全。同时，边坡台阶高度等地应协调衔接。建议二矿商议，协调作业。
（5）本矿山上部废石覆盖层及夹石层剥离量较大，为了维持矿山生产    稳定，矿山应合理调配采矿工作面。
（6）剥离的废石和表土应分开堆放，表土可作绿化覆土。
（7）矿山应开辟废碴、废石的销售渠道，既可增加矿山经济效益，又能减少堆场占用土地。