5.2 地质圈矿设计
5.2.1 水泥原料矿山开采境界的圈定应符合下列规定:
1 开采境界应保证已探明的资源量得到充分的利用。
2 平均剥采比不宜超过项目经济合理剥采比。
3 圈定的矿产储量应满足矿山服务年限的要求。
4 开采范围与国家铁路、公路、工厂、居民区及主要建筑物之间的距离,应符合现行国家标准《爆破安全规程》GB 6722的有关规定。
5 采矿场必须具有安全稳定的最终边坡。
6 开采境界应能保证矿床得到综合开发利用。
7 采用分期开采的矿山,宜保证第一期位于勘探程度高、开采条件好、矿石质量好、剥采比及基建工程量小的采区,并应做到生产过渡期不出现剥离高峰。
水泥原料矿山开采境界的圈定原则:
1 应当尽量将工业储量统一划入开采境界。圈定开采境界可以分期或分区划分,但当分期或分区划分经济不合理时,应统一划定开采境界。划定开采境界不应受到行政区划或不同矿权人范围的约束,而应从矿床的整体合理开发利用的角度统一规划,以便充分而经济地利用矿产资源。
2 石灰质露天矿开采境界的平均剥采比的确定,应经过全面的经济技术评价后,以水泥工厂保持一定的盈利为原则。《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》DZ/T 0213中规定剥采比一般不大于0.5∶1(m3/m3),但矿山剥采比概念是个经济指标,如有些水泥厂周围石灰质原料矿床平均剥采比虽超过0.5∶1m3/m3,导致将来矿石开采成本也较高,但由于本地水泥售价亦较高,当对水泥厂技术经济指标进行核算时,发现开采此类矿山亦有盈利空间,故此时不应再将0.5∶1(m3/m3)作为衡量矿山是否能够经济开采的剥采指标了,此时可以将本地经济合理剥采比作为该矿山的平均开采剥采比来使用。其他辅助原料矿山的剥采比超过一般工业指标的要求时,应由地质勘查单位、设计单位与投资方共同商定。
3 矿产资源量(储量)不宜少于规定的矿山服务年限,详见表3。当一个矿山单独的储量服务年限不能满足要求时,可以采用几个矿山的储量之和来计算服务年限。但是,从矿山开采的系统性、经济性等各方面考虑,矿山数量不宜超过3个。
表3 水泥矿山储量服务年限
4 圈定的开采境界应满足《爆破安全规程》GB 6722中规定的爆破安全距离。
5 应该根据实际的地质条件确定合适的开采境界边坡角,保证露天矿开采边坡的稳定。当地质勘探工作未查明边坡稳定程度时,宜补充边坡工程地质勘察工作。矿床开采最终边坡角,应根据岩体物理力学性质、地质构造、水文地质条件、工程地质条件、开采深度、矿(岩)层倾角、倾向、边坡存在期等因素综合确定最终边坡角及台阶坡面角。
我国水泥原料石灰石矿山边坡角的设计参考值,见表4。
表4 石灰石矿山边坡角的设计参考值
6 对于矿床局部品级不好而平均品位可达到工业指标的矿床,地质设计应充分考虑不同品级矿石的搭配,有条件的应考虑夹石的搭配利用,扩大可利用矿产资源量(储量),降低剥采比。
7 分期、分区开采有利于矿床资源的管理。有条件的矿山应鼓励分期、分区开采,可以缓征土地。
5.2.2 露天开采境界圈定要素应符合下列规定:
1 矿山地质设计应根据矿床地质条件、拟选择的采矿工艺、采矿方法及选用的开采运输设备等确定采场要素。
2 露天采矿场边坡应留有安全平台和清扫平台。安全平台宽度不应小于3m,清扫平台宽度应根据清扫设备的规格确定,宜为6 m~8m。每隔1个~2个安全平台应设1个清扫平台。
露天采场要素的确定需要综合考虑拟采用的采矿方法及设备性能等要求。安全平台及清扫平台的设计宽度还需要考虑平台所处采矿场的具体位置,尤其当平台处于岩层倾向与边坡一致时,要保证最终形成的平台宽度。
5.2.3 采矿场底平面最小宽度应符合表5.2.3的规定。
表5.2.3 采矿场底平面的最小宽度(m)
矿床最小底盘宽度应能满足挖掘及运输设备的最低要求,经计算后确定。一般地,大、中型矿山最小底盘宽度不小于60m,小型矿山不小于40m。
5.2.4 矿山地质设计宜采用分层平面法计算采矿场各台阶矿石量、夹石量、表土量、废石剥离量及各水平分层剥采比、全矿平均剥采比等。
分层平面法计算矿岩量是指利用分层平面图将各台阶的矿石量、夹石量、表土量等计算出来,该方法广泛用于地质储量计算。对于某些水平或缓倾斜矿层,采用分层平面法计算时误差较大,此时可采用地质剖面图法结合分层平面法计算。
5.2.5 设计中应提出生产勘探的要求、手段,以及取样化验方法等。