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1、双峰海螺水泥有限公司大木冲水泥石灰岩矿 矿产资源开发利用方案 湖南省建筑材料研究设计院有限公司 二 OO 九年一月双峰海螺水泥有限公司大木冲水泥石灰岩矿 矿产资源开发利用方案 编制单位：湖南省建筑材料研究设计院有限公司 编制参与人员 曾晟 谭菊香 审 查：项目负责：曾 晟 总工程师：主管院长：提交时间：2009 年 1 月 目录 1 总 论.1 1.1 概 况 .1 1.2 矿区交通、自然地理和区域经济概况 .2 1.3 矿山现状、特点及存在的主要问题 .5 1.4 主要编制依据 .5 2 矿产品市场与需求预测 .错 误!未定义书签。2.1 矿产资源形势分析 .错误!未定义书签。2.2 产品价
2、格及变化趋势 .错误!未定义书签。3 矿产资源概况 .错 误!未定义书签。3.1 矿区总体概况 .错误!未定义书签。3.2 该设计项目的资源概况 .6 3.3 矿山地质设计 .错误!未定义书签。4 主要设计方案的确定 .错 误!未定义书签。4.1 开采方案 .错误!未定义书签。4.2 工业场地和辅助设施 .错误!未定义书签。4.3 防治水方案 .错误!未定义书签。5 矿床开采 .错 误!未定义书签。5.1 开采境界确定 .错误!未定义书签。5.2 矿山设计生产能力、服务年限和工作制度 .错误!未定义书签。5.3 采矿与剥离 .错误!未定义书签。5.4 穿孔爆破 .错误!未定义书签。5.5 装载
3、工作 .错误!未定义书签。5.6 开拓运输系统 .错误!未定义书签。5.7 矿山生产工艺流程 .错误!未定义书签。5.8 排土方案与排土场建设 .错误!未定义书签。5.9 石灰石破碎及输送 .错误!未定义书签。5.10 矿山排水 .错误!未定义书签。5.11 矿山供电和供水 .错误!未定义书签。5.12 主要采掘运输设备 .错误!未定义书签。5.13 矿山总平面 .错误!未定义书签。6 选矿及尾矿设施 .错 误!未定义书签。7 矿山环境保护 .错 误!未定义书签。7.1 矿山地质环境 .错误!未定义书签。7.2 主要污染物和污染源 .错误!未定义书签。7.3 采用的环境保护标准 .错误!未定义
4、书签。7.4 控制污染措施 .错误!未定义书签。7.5、环境影响分析 .错误!未定义书签。7.6 矿山水土保持与绿化 .错误!未定义书签。7.7 闭坑后的矿山管理 .错误!未定义书签。8 投资估算及技术经济分析 .错 误!未定义书签。8.1 投资估算 .错误!未定义书签。8.2 矿山生产及管理人力资源配置 .错误!未定义书签。8.3技术经济简易分析 .错误!未定义书签。9、开采方案简要结论 .错 误!未定义书签。9.1 设计储量、生产规模与服务年限 .错误!未定义书签。9.2 产品方案 .错误!未定义书签。9.3 开拓运输方案和厂址的选择 .错误!未定义书签。9.4 开采、破碎加工工艺方案 .
5、错误!未定义书签。9.5 对本工程项目扼要综合评价 .错误!未定义书签。9.6 矿山存在的问题及建议 .错误!未定义书签。10、综合技术经济指标表 .错 误!未定义书签。附件 附图 1 地形地质及总平面布置图 1：2000 2 采掘工程平面图 1：2000 3 开采终了平面图 1：2000 4 1-1 线剖面图 1:1000 5 2-2线剖面图 1:1000 6 采矿工艺示意图双峰海螺水泥有限公司大木冲水泥石灰岩矿 矿产资源开发利用方案 1 总论 1.1 概况 1.1.1 项目名称 双峰海螺水泥有限公司大木冲水泥石灰岩矿矿产资源开发利用方案。1.1.2 项目概况 大木冲水泥石灰岩矿为双峰海螺水
6、泥生产的原料基地，为露天开采，采用自上而下 分水平开采法，截止 2006 年 9 月矿山开采按两个山头开采了四个平台，开采平台标高+240m、+230m、+220m、+210m。开采面积 152696m2。采损石灰岩基础储量 493 万 t,其中水泥生产用矿量 492 万 t，矿山修筑公路处置矿石量 1 万 t。现矿山分三个平台开采，开采平台标高已降至+223m、+210m、+195m。开采面积 263836m2。采损石灰岩资源储量 514.3 万 t，其中水泥生产用矿石量 467.4465 万 t，矿山 已采剥仍置于采场矿石量 12.8535 万 t，修筑矿山生产公路处置矿石量 2 万 t,
7、生产碎石 用矿石量 32万 t。矿石运输为汽车运送到矿山破碎漏斗口，经破碎后由输送带运送至 3km 外的水泥生产原料库。为完成矿业权的变更、转移手续，合理开发利用矿产资源，提高矿产资源的开采利 用率，保持生态环境，维护矿产资源所有权人和采矿权人的合法权益，合理开发矿产资 源，于是双峰海螺水泥有限公司提出开发大木冲石灰岩矿矿产资源。1.1.3 项目建设背景 1.1.3.1 矿产资源 1972 年、1988 年湖南省地质局区域地质矿产测量队先后进行了包括矿区在内的 1:20 万、1:5 万区域地质调查，提交了 1:20 万涟源幅区域地质矿产报告、1:5 万界 岭幅区调地质报告，对该区地层、构造、矿
8、产进行了研究。2002 年 9 月至 12 月，四一八队应双峰县政府要求，对大木冲石灰岩、砂岩矿先后 进行了预查及普查(图 2)，于 2002 年 10 月提交预查地质报告，提交水泥灰岩 D+E+F 级储量 4.55亿 t,砂岩矿 F 级储量 1.05 亿 t;于 2002 年 12 月提交普查地质报告，提 交水泥灰岩 D+E 级储量23926 万 t，砂岩矿 E 级储量 5478.36 万 t。2002 年 12 月 19 日，省国土资源厅以“湘国土资储认字 2002034 号湖南省双峰县大木冲矿区石灰岩砂岩矿 普查报告矿产资源储量认定书”形式对报告予以认定，批准石灰岩矿 D+E 级(333
9、+334)资源储量 23926 万 t、其中 D 级（333）11920 万 t，砂岩矿 E 级（334）资源量 5478.36 万 t。2003 年 5 月至 8 月，四一八队在以往普查工作的基础上对矿区石灰岩矿进行了勘探 工作，提交了湖南省双峰县大木冲矿区水泥石灰岩矿勘探报告，省国土资源厅以“湘 国土资储备字 2003015 号湖南省双峰县大木冲矿区水泥石灰岩矿勘探报告矿产资 源储量评审备案书”形式对报告予以认定，探明或控制石灰岩矿基础储量（121b+122b）7560 万 t,其中（121b）2055 万 t,（122b）5505 万 t。2006 年 9 月至 2007 年 1 月，四
10、一八队对双峰海螺水泥有限公司大木冲石灰岩矿进 行了资源储量检测，在原勘探报告估算资源储量范围两侧外推 100m 范围新增了 333 资 源量 764 万 t,提交了双峰海螺水泥有限公司大木冲石灰岩矿 2006 年度资源储量检测 报告，娄底市国土资源局以“娄检备字 20074 号双峰海螺水泥有限公司大木冲石 灰岩矿 2006 年度资源储量检测报告备案书”的形式对报告予以备案，检测报告累计探 明资源储量为 8499 万 t,其中 121b 基础储量 2067 万 t，122b 基础储量 5668 万 t，333 为 764 万 t。矿山建矿投产至 2006 年 9 月累计采损资源储量 493 万
11、t,保有资源储量 8006 万 t。矿山截止 2008 年7 月底，累计探明资源储量（111b+122b+333）矿石量：16045.8 万 t,其中：111b 矿石量：1744.1 万 t,（122b）矿石量：7405.8 万 t，资源量（333）矿 石量：6895.9 万 t。1.2 矿区交通、自然地理和区域经济概况 1.2.1 矿区位置与交通 大木冲矿区位于双峰县城（永丰镇）259 方向直距 25km 处，行政区划属三塘铺镇 管辖。地理座标：东经 111 56401 58；北纬27 24 27 24,5.7871km2,准采标高+286+140m。洛湛铁路经过矿区东侧，矿区距三塘铺火车站
12、约3km；上海一云南瑞丽高速公路于 矿区南东侧通过，距甘棠铺、三塘铺入口 4km，北通娄底市 45km,南接邵阳市 54km。县、乡级公路可直通矿区,交通方便（图 1）。圈 I 交通位置屈 L*幡市界 2*fiitrF J，臟邛 I、ST 乩常険乱 ttW 真 OiW 机次 it 9,w&it I 际乂廣冲 IT 区和却 1.2.2 自然地理与经济状况 矿区境域地貌形态呈四周山丘崛起、中部岗平相间的立体轮廓，区内地貌为丘陵缓 坡溶蚀、剥蚀地貌。四周山丘环绕，中部岗盆宽广。县境东部、东南及东北群山连绵起 伏，西部有猪婆山及山斗的台升地带，北部丘岗起伏。海拔较低，地势平缓，属侵蚀溶 蚀地貌，由泥灰
13、岩、泥质灰岩，花岗岩、页岩组成。大木冲石灰岩矿层分布区最高海拔 标高 293.8m,最低海拔标高 136.7m,相对高差 157.1m。地形总体走向呈东西向，中部 高，向南、北两边逐渐降低，自然坡度 1025。矿区属中亚热带季风气候，四季分明，春季寒潮频繁，气温变化剧烈；夏季暑热期 长，伏旱明显；前秋干旱频繁，后秋天气多变；冬季严寒期短，阴睛少雨天多。本区年 平均气温17.5C,夏季日最高气温一般 375C-40.0C,冬季日最低气温一般 *以 JLi：IR*取 URO s*oft 口卜 r.*QtiU Anflib 厂厂希 i日 1 PHa 叵3 r|s 乙6 口了|a Os aio p a
14、.,5 75O fl-15C-6.7 C。年平均降水量 1325.5mm,最大年降水量 1952.9mm,降水量较为充沛，多集中于春夏季，占全年降水量的 72%，冬、春两季多为连绵细雨，而夏、秋两季多为 阵雨，日最大降水量 185.7mm。历年月平均相对湿度 75%82%,月平均绝对湿度 6.8 毫巴。常年蒸发量1157.5mm 1700mm。历年出现初霜日期为 12 月 2 日，终霜日期为 翌年 2 月 22 日，无霜期283.2 天。历年平均累计冰冻日 6.7 天，最长 23 天。风向受季 节控制，以北风、北北东风占优势，年平均风速 2.4m/s，瞬时最大风速为 28m/s。境内矿产资源种
15、类较多，分布广。已查明的有 27 个矿种，99 个矿点，其中金属矿 有黄金、铅锌、钨钼、锑钼、铁、矶、铜等；非金属矿有煤、石膏、黄铁、大理石、花 岗岩、陶瓷土、耐火粘土、碳、磷、钾、重晶石、硅石等。位于全省前 10 位的矿产有：石膏、大理石、黄铁、煤、耐火粘土、黄铁矿等。区内经济活跃，劳动力充裕。农业以稻为主，兼产甘薯、小麦等，自给有余。商业 以国营商业为主体，有比较完整的商业服务系统，市场繁荣，供应充沛。1.2.3 矿山规模及矿区范围 根据 2007 年 5 月全面开工建设第二条日产 5000t 水泥熟料新型干法生产线，建成后，熟料生产能力达 300 万 t/a。按生产 1t 熟料需要消耗石
16、灰石矿石量 1.35t 计算，该矿山石 灰石矿年产量设计为 300X1.35=405 万 t。本方案以此规模作为设计的生产规模，采矿许 可证核准的矿区范围及开采深度如下表 1-1:表1-1 大木冲石灰岩矿范围坐标表 拐点号 坐 标 拐点号 坐标 X Y X Y 1 3033890 37594104 2 3033977 37594209 3 3033276 37594306 4 3033217 37594100 5 3033372 37593595 6 3033738 37593520 矿山面积：1.1515(km)准米标咼：+294+140m 1.3 矿山现状、特点及存在的主要问题 大木冲水泥
17、石灰岩矿为双峰海螺水泥生产的原料基地，为露天开采，采用自上而下 分水平开采法，截止 2006 年 9 月矿山开采按两个山头开采了四个平台，开采平台标高+240m、+230m、+220m、+210m。开采面积 152696m2。采损石灰岩基础储量 493 万 t,其中水泥生产用矿量 492 万 t，矿山修筑公路处置矿石量 1 万 t。2007 年 5 月全面开工建设第二条新型干法生产线建成后，现矿山分三个平台开采，开采平台标高已降至+223m、+210m、+195m。开采面积 263836m2。采损石灰岩资源储 量 514.3万 t，其中水泥生产用矿石量 467.4465 万 t，矿山已采剥仍置
18、于采场矿石量 12.8535 万 t,修筑矿山生产公路处置矿石量 2 万 t，生产碎石用矿石量 32 万 t。该露天矿虽然开采水文地质条件和工程地质条件都简单，矿石易于开采。但是因该 矿开采范围大，再加上方案设计范围内已经有多处开采的小采坑，地表环境已经造成不 同程度的破坏，如矿体东部的露天开采边坡、高速公路采石场采坑、双峰县水泥二厂采 石场采坑等等。这些地表的破坏对下步开采造成一定的影响。该矿南边、西南边有大量的民房，开采爆破时要注意加强安全保障工作，离矿体开 采范围200m 的居民需要搬迁，这将带来开采成本增大。矿区附近有条高速公路，应确 保公路安全，建议离公路 500m 的矿体不能开采。
19、另外，以前开采的露天采坑与边坡给 下步开采带来的不安全隐患要加强管理，并必要时牺牲矿石留足安全距离。1.4 主要编制依据 中华人民共和国矿产资源法；中华人民共和国矿山安全法；中华人民共和国矿山安全法实施条例；中华人民共和国安全生产法；中华人民共和国劳动法；中华人民共和国消防法；中华人民共和国职业病防治法；矿产资源开发利用方案编写内容要求；国土资源部关于加强矿产资源开发利用方案审查的通知；金属非金属矿山安全规程；爆破安全规程；工作场所有害因素职业接触限值；建材工业劳动保护工作暂行条例；工业企业设计卫生标准；湖南省地质矿产勘查开发局四一八队 2003 年 8 月编写的湖南省双峰县大木冲矿 区水泥石
20、灰岩矿勘探报告；湖南省地质矿产勘查开发局四一八队 2008 年 8 月编写的双峰海螺水泥有限公司 大木冲水泥石灰岩矿资源储量核实报告；关于湖南省双峰县大木冲矿区海螺水泥石灰岩矿资源储量核实报告矿产资源储 量评审备案证明（湘国土资储备字 2009013 号）；双峰海螺水泥有限公司提供的有关设计基础资料；双峰海螺水泥有限公司提供的委托书。3.2 该设计项目的资源概况 3.2.1 矿床地质及构造特征 3.2.1.1 区域地质背景 矿区大地构造位置处白马山龙山东西向隆起带猪婆大山短轴背斜南东翼。区域内 出露有奥陶系下统、泥盆系中上统、石炭系下统及第四系等地层。早古生代奥陶纪早世，本区域以一套巨厚的浅海
21、相细粒碎屑岩沉积为主；在晚古生代至中生代早期，本区表现 为强烈沉降带，泥盆系、石炭系等地层发育，广泛分布于猪婆大山背斜四周，属浅海相 碳酸盐岩沉积和滨海相碎屑岩沉积；第四系零星分布于河、沟两侧及地势低洼处。区域构造较简单，主要表现为呈北东走向的猪婆大山隆起（短轴背斜）及其两侧（两 翼）的走向冲断层。猪婆大山背斜核部由奥陶系组成，泥盆系不整合于奥陶系之上，分 布于背斜两翼。该背斜向北东、南西两端倾伏，长约 18km。核部岩层倾角 40-60,两 翼岩层倾角 20-40，呈一拱形短轴背斜。两翼所伴生的冲断层，造成一系列地层重复及 形成直立挤压带，使两翼出露宽度极不对称。大木冲矿区处背斜南东翼北段，
22、构造简单。区域内变质作用较弱，围岩蚀变主要表现为绢云母化、绿泥石化、方解石化和白云 石化。区域内较近的花岗岩距矿区数公里。区域内矿产丰富，种类较多，以燃料和水泥灰岩等非金属矿产为主，金属矿产次之，主要有锑、金、铅锌、铁、锰、铜、钨等。3.2.1.2 矿区地层特征 矿区出露地层主要为泥盆系中统棋梓桥组及上统佘田桥组，此外尚有第四系零星分 布。由老至新分述如下：（1）中统棋梓桥组（D2q）按其岩性组合特征可分为上、下两段。下段（D2q1）:仅于矿区钻孔中见及，岩性主要为泥灰岩、页岩夹瘤状灰岩。钻孔 揭露厚度 6.08m，但据矿区外围资料，该层厚 2066 m。上段（D2q2）：分为二个岩性亚段 第
23、一亚段（D2q2-1）:岩性主要为浅灰至深灰色厚至巨厚层灰岩夹厚层状白云质灰岩、灰质白云岩，白云质灰岩呈团块状分布，富含藻类化石，为石灰岩矿赋矿层位。厚约 90 m。第二亚段（D2q2-2）：岩性主要为浅灰至深灰色厚至巨厚层状泥晶-微晶灰岩，富含层 孔虫及藻类化石。偶夹含白云质团块灰岩及条带状白云质灰岩，单层厚一般 0.72.0m，局部 10m 左右。为石灰岩矿主要赋矿层位。厚 165 200m。（2）上统佘田桥组（D3s）分布于矿区南东部，岩性为灰色泥质灰岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩，底部夹有灰色薄 层状泥灰岩，产腕足类化石。为石灰岩矿体的顶板。厚度不详，但据矿区外围资料，该 层厚 110 137
24、m。上述各地层均呈整合接触。（3）第四系（Q）主要为河流冲积层，具二元结构，分布于矿区北西、南东两侧；其次为残坡积层，零星分布于山坡、冲沟和田垅之中，岩性为黄褐色粘土、亚粘土。厚 012.1m。不整合 于前述各地层之上。3.2.1.3 构造 矿区构造简单，总体为一倾向南东的单斜。岩层总体走向 65左右、倾向南东、倾 角 8 46，一般 25 35，局部地段岩层产状有较大的变化，形成呈北东向展布的宽缓 褶皱，褶幅一般小于 10m，最大 15m，不影响总体构造形态。断层不发育，仅有 F1 及 F3,均表现为北东向正断层性质，为脆性岩石因褶皱挤压 和重力变形在近轴部位置形成的张性楔形断裂，一般规模较
25、小，断距 525m,现分述如 下：F1：分布于矿区中部，北东起于 4 线往南西延出图幅外，区内长 1.6km。走向 60 倾向北西、倾角 6885，总体倾角 75左右。破碎带厚 45m,主要由张性角砾状灰岩 及方解石脉组成。上、下构造面所构成的破碎带呈楔形向下延深，往深部具尖灭趋势，断距约 525m。断裂上盘岩层产状平缓（1025）下盘岩层产状相对较陡（2732。据相邻剖面对比、采场观察，断层通过位置两侧岩性变化不大，但标志层清楚，显示上 盘下降。F3:分布于 F1 南侧，北东起于晃成堂（10 线西侧），往南西延出图幅外，沿走向 与 F1 呈由南西向北东撒开的趋势，相距 60300m，区内走向
26、长 2.1km。总体走向 70 左右，倾向北西，倾角 4582,总体倾角 55左右。破碎带厚 3.56m，2 线达 16m。断裂上盘岩层产状相对变化较大（1 8 35 ，）下盘岩层产状平缓（1018，）断距约 5 15m。据地表及深部工程（ZK301）控制，其构造破碎带特征和成因与 F1 极为相似。上述两条断层破碎带岩石经取样分析，本身均为工业矿体。断层走向规模虽较大，但延伸不大、断距小。因此，对矿层的破坏作用甚微。3.2.1.4 覆盖层特征 矿层之覆盖层主要为零星分布在矿区低洼地带的第四系残坡积粘土，粘土呈褐色、黄褐色，含少量黑色铁锰质，厚 012.1m。其次为高速公路人工堆积废石堆和少量余
27、田 桥组覆盖层。据取样化验分析结果，残坡积粘土（样品数 18 个）的主要化学成分含量 见储量报告表 2-5。大部分粘土层成分含量变化大，无一定规律，平均：硅酸率为 2.96，铝氧率为 1.89。可作水泥原料的配料利用。人工堆积废石堆为上瑞高速公路临时堆放场，平均厚度 5.92m，主要成分：CaO 50.9253.58%，平均 52.25%，MgO 1.271.99%，平均 1.63%，可以作矿石利用。佘田 桥组覆盖层仅在 8 线附近零星出露，主要岩性为泥灰岩夹少量砂岩，泥灰岩主要化学成 分见表 2-6。由于覆盖层很不发育，对石灰岩矿的开采影响较小，也无利用价值。3.2.1.5 岩溶特征 在估算
28、资源储量范围内共施工 13 个钻孔，其中 5 个钻孔见到溶洞，本次施工的 3 个钻孔未见溶洞。全矿区钻孔遇溶率为 38%。溶洞规模不大，溶洞高最大为 6.53 m,最 小为 0.55m，均独立产出，空间延伸范围较小。大部分溶洞无充填物，仅 ZK401 中见有 少量泥、砂质物充填。岩溶率统计结果显示：全矿床平均线岩溶率为 3.66%，属不发育类型，且多发育于 160m开采标高以下，160m 标高以上岩溶率仅 0.90%。3.2.2 矿层特征 大木冲石灰岩矿床赋存于泥盆系中统棋梓桥组上段，呈层状产出，含两个矿层，自 下而上编号为 I、U矿层，两者平行，总体倾向南东，沿倾向自地表向深部具舒缓波状 延
29、伸。矿床地面形态呈中间高、南北两侧低的低缓丘陵状，出露标高最高为 293.8m、最 低为 142.8m，其底板露头线标高自西向东由 214m 逐渐降低为 155m。已控制矿层走向 长度大于 1.2km，倾斜宽度1km 左右，矿层总厚度 53.70230.25m,平均 118.12m=矿 层含稳定及不稳定夹层各一层，其中夹层为 I、U矿层的分界标志，夹层位于 U 矿层内，此外，矿层内尚有极不稳定夹层数层。矿层总体含矿率为 96.4%，矿量主要富 集于 38 线间。I 矿层赋存于中泥盆统棋梓桥组上段第一亚段上部和第二亚段下部，主要由灰白色 至深灰色厚至巨厚层状泥晶 微晶灰岩，偶夹团块状或透镜状含白
30、云质灰岩组成。地表 岩溶不发育，第四系残坡积浮土覆盖层较薄，一般小于 5m。矿层出露标高：155259m。总体呈单斜产出，走向 65 左右、倾向南东、倾角 1035。产状较稳定，但沿倾向有 波状起伏。控制矿层厚度 50.69143.65m,平均厚 94.40m,变化系数 34%。沿走向厚 度有变化，从表 2及图 5 中可看出，中部（14 线）矿层厚度相对稳定，以 6 线最厚，为 143.65m,往两侧厚度变小，分别为 3 线 61.68m、8 线 62.79m。沿倾向厚度较稳定，总体上有由浅到深由厚逐渐变薄趋势，如 0 线剖面，北西端浅部厚 126.73m 南东端深 部（已露出地表）厚 90.
31、00m。矿层内含少量夹层，主要分布在 3 线地表。矿层顶板夹 层为与 U矿层的分界标志，矿层底板界线处棋梓桥组上段第一亚段顶部灰岩与白云质灰 岩或灰质白云岩的分界位置，标志明显、对比可靠。n 矿层赋存于中泥盆统棋梓桥组上段第二亚段上部，主要由浅灰色至灰黑色厚至巨 厚层状泥晶、粉晶灰岩组成。地表溶沟、石芽较发育，1 线至 2 线地形低洼处发育有直 径小于 1m 的落水洞三处。地表地形低洼处局部有第四系残坡积浮土覆盖，厚 012.1m。矿层出露标高 173293.8m。其产状与 I”矿层基本一致，但沿倾向起伏更加明显。控 制矿层厚度 15.7393.30m,平均厚 59.14m，变化系数 39%。
32、沿走向自西向东总体上呈 由薄变厚趋势，以 4 线最厚为 93.30m，4 线以东厚度相对稳定，为 78.306.60m,沿走 向 4 线往西厚度起伏较大，最小为 3 线 27.44m,最大为 0 线 73.81m。厚度变化主要是 地面剥蚀程度不一所致。矿层内发育有 号不稳定夹层和 1 个极不稳定夹层，其中 夹 层因地面剥蚀程度的差异，出露不全，地表不连续，距 夹层 14-46m。矿层底板界线 以夹层为标志，顶板界线最高至 D2q2-2与 D3s 分界处。I、n 矿层中发育有 F1及 F3两条破矿断层，其断距小，且断裂破碎带处矿层内，破碎带岩石本身亦为矿石，故对矿层基本无影响。3.2.3 矿石质
33、量特征 矿石结构构造与矿物成分 矿石结构主要为生物碎屑结构、隐晶结构、细晶结构、粉晶结构、泥晶结构、晶粒 结构、碎裂结构等。具块状构造，角砾状构造、假角砾状构造。矿石主要矿物成分为方解石和白云石。大部分矿石方解石含量 9799%，白云石含 量 1 3%；少量矿石方解石含量 90%左右，白云石含量 10%左右；次为石英、粘土矿物 及氧化铁质。矿石化学组分 I 矿层主要组分平均含量 CaO 51.64%,品位变化系数为 4.96%,MgO 1.21%,品 位变化系数为 86%;U矿层主要组分平均含量 CaO 52.62%,品位变化系数为 3.25%,MgO 1.19%,品位变化系数为 88.41%
34、；矿床主要组分平均含量 CaO 52.02%,品位变化 系数为 4.12%,MgO 1.20%,品位变化系数为 88%。次要组分平均含量 SiO2 2.09%,fSiO2 0.173%,Al2O3 0.5%,Fe2O3 0.29%,K2O 0.23%,Na2O 0.09%,SO3 0.063%,Cl 0.003%,Loss 42.57%。统计结果表明：大木冲石灰岩矿床的矿石质量优良。影响矿石质量的主要组分 MgO 平均为 1.15%。其它有害组分均小于规范所规定的指标数,质量稳定。此外,据矿石多元 素分析，P2O5、Mn304、TiO2 的含量为 P2O5 0.0060.007%、Mn3O4
35、0.001 0.005%、TiO2 为 0。亦表明矿石质量甚佳。矿石类型和品级 根据矿石的结构构造、化学组分等特征,矿石的自然类型可划分为灰岩矿石和含白 云质灰岩矿石两类。（1）灰岩矿石：以浅灰至深灰色泥晶灰岩为主,夹少量微晶灰岩。厚至巨厚层状 构造,主要矿物成分为方解石,其含量 9899%,微量白云石、泥质、铁质。其颗粒组 成：泥晶（微晶）8095%、球团 10%左右、钙球少量,泥晶的粒径一般小于 0.01mm。（2）含白云质灰岩矿石 呈团块状、透镜状或薄层状产出,多以夹层的形式出现。微晶至细晶结构,风化面 呈灰黑色,粗糙有刀砍纹,主要矿物成分方解石 90%左右,白云石 10%左右。上述两类
36、型矿石质量好，均为 I 级品矿石。矿层顶、底板围岩及夹石（1）矿层顶板 矿区I、U矿层分别处夹层以下及以上，故 n矿层顶板即矿层顶板。为泥盆系上 统余田桥组（D3S）岩石，仅在矿区东端 8 线附近有出露。该组底部以一层灰色薄层状泥灰 岩与矿层分界,往上为灰色泥质灰岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩。泥质灰岩呈浅灰色,风化 后呈灰黄色，单层厚5cm。其矿物成分：方解石 6070%,泥质 3040%,白云石微量。泥晶结构,其化学成分：CaO 35.61%,MgO 0.69%,SiO2 19.30%。（2）矿层底板 即 I 矿层底板。为泥盆系中统棋梓桥组上段第一亚段（D2q2-1）。直接底板为团块状 白云质灰岩
37、、灰岩与白云岩,呈互层产出。白云质灰岩,新鲜面略带浅红色,风化面粗 糙呈灰黑色,刀砍状溶沟发育,呈中厚至巨厚层状构造,细晶结构。其矿物成分：白云 石含量 6070%,方解石 30 40%。白云石呈他形 半自形粒状,个别以网脉状和细 粗晶出现，粒径一般0.15mm 至数毫米。其化学成分：CaO 34.2548.61%,MgO 3.45 17.50%。（3）夹石 矿层内主要有两个夹层。夹层：赋存于 I、U矿层之间，走向长 1.64km,产状与 I、U矿层一致，岩性 为浅灰色至深灰色中厚层状灰质白云岩夹白云质条带状灰岩。以粉晶结构为主、细晶结 构次之，矿物成分以白云石为主，少量方解石、炭泥质。化学成
38、分：CaO 34.2552.56%,平均 48.60%;MgO 1.6617.50%（表 5），平均 5.31%。厚度为 1.3012.54m,平均厚 5.80m（表 2-1）。夹层：位于 U矿层中上部。沿走向断续分布，产状与 U矿层一致，岩性为浅灰色 至深灰色中厚层状灰质白云岩、白云质灰岩、含白云质灰岩夹灰岩。以粉晶结构为主、泥晶结构次之，矿物成分以白云质、钙质为主，少量炭泥质。化学成分：CaO 32.07 53.27%，平均 47.32%,MgO 1.2018.22%，平均 5.50%。厚度为 4.0013.00m,平均 厚 7.07m。属矿层中不稳定夹层。在资源储量估算范围内 U矿层中，
39、于 2 线、8 线尚发育有 3 个极不稳定夹层，其中 2 线夹层化学成分 CaO 49.85%，MgO 4.65%，平均厚度 5.36m;2 线中深部 夹 层地表未见出露，化学成分 CaO 49.30%，MgO 5.93%，平均厚度 3.94m;8 线 夹层化学成分 CaO 46.89%MgO 6.37%平均厚度 3.50m。夹层规模较小，沿走向及倾 向延伸长度一般小于60m,仅夹层走向长为 186m。极不稳定夹层相邻剖面间均不能 相连和对比。矿床成因及找矿标志 在晚古生代至中生代早期，本区表现为强烈的沉降作用，中泥盆世棋梓桥期出现大 面积海浸，成为一开阔的陆表浅海区，沉积物主要为碳酸盐及粘土
40、质。二者呈北东向相 间展布。然而，在猪婆大山至棋梓桥一带，则以碳酸盐沉积为主，含少量泥质，形成了 一套以泥晶灰岩、生物屑泥晶灰岩为主的巨厚沉积。本矿床产于泥盆系中上统棋梓桥组 地层中，成因类型属浅海相碳酸盐岩沉积矿床。棋梓桥组含矿层位在区域上分布广泛，本矿床与湘乡棋梓桥特大型石灰岩矿床同属 一个岩相区，可对比性较强，因此寻找本类型矿床以灰岩相区为标志。3.2.4 矿石加工技术性能 因矿山已投入生产，矿石已为工业所利用，故未做选矿试验。现矿山采出的水泥石灰岩矿石，矿石的矿物成分简单，化学成分也较简单。据勘探 阶段石灰石矿石组合分析结果，伴生有害杂质含量很低。由于矿山水泥生产采用先进的干法水泥生产
41、工艺，所采石灰石矿石、夹石、残坡积 土和砂岩覆盖层等进行均化搭配后均被水泥生产利用，资源利用率在 99以上，故本矿 山石灰岩矿石无需进行选矿流程。3.2.5 矿山开采技术条件及水文地质条件 3.2.5.1 水文地质条件现状评价 大木冲石灰岩矿区，属湘江水系涟水流域。矿区主要为丘陵地貌，主要为碳酸盐岩 溶蚀剥蚀丘陵，次为构造剥蚀丘陵，地形整体较平缓，地形最高点位于矿区西部，岗顶 标高293.8m，地形最低点位于矿区东部，最低海拔标高 136.7m,相对高差 157.1m。矿 区一般海拔 150290m,相对高差一般小于 100m。准采区地形总体西高东低，中部高、南北低，为碳酸盐岩溶蚀丘陵，地形标
42、高 142 293.8m,最大相对高差 143.2m,脊线整体为东西向，地形坡度 1025地表基岩裸露，植被覆盖率小于 10%。区内无大的河流，主要地表水系有茶冲河、大木冲溪、长田河、飞跃水渠和三悟堂 水渠。流量相对较大的是矿区南东的茶冲河。该河流属湘江水系三级支流。茶冲河发源 于邵东县五龙岭，流经邵东县南冲村、双峰县全桥，在永丰镇犁头嘴汇入湘江二级支流 测水河，总长69km，流域面积达 734km2。茶冲河流量由南冲水库控制，年平均流量 1000 L/s 左右，最大流量 5000 L/s，河水深度 3m 左右。茶冲河是本区地表水和地下水排泄的 主要途径，最高洪水位标高（准采区东端附近小桥处）
43、141m，河水未受污染。矿床北部边缘大木冲溪流量由大木冲水库控制，流量约 53.8 L/s。自西向东流出矿 区后注入涟水二级支流 茶冲桥河，季节性明显，主要接受当地大气降雨补给，旱季常 断流。该溪在 4 线东侧 K1 溶洞处分为两股水流，一股流入地下，另一股由溪沟往东南 流去。经连通试验，自 K1 流入地下之水从顺溪沟下游 50m 处的溶洞 K1-1 流出，K1 入 口处流量 8.2 L/s,出口处流量 10.5 L/s。与 3 号泉无水力联系。矿床南侧长田河流量略大，为 9301040 L/s。汇入茶冲河总流量为 18302030 L/s。飞跃水渠：位于准采区西部，为邵东南冲水库向双峰县峡山
44、塘水库的输水渠道，每 年 410 月为主要过水期。飞跃隧道位于亭家屋至范家井之间，长约 800m,拱顶结构，拱顶标高 171m，隧道高度 2.10m,跨度 2.45m。正常水深 1m 左右。三悟堂水渠：位于评估区南部准采区外，为三塘铺镇新塘坪至沙子塘一带农田灌溉 水渠。水渠路面标高 158m 左右，宽度约 1m,过水水深一般 0.51.0m。每年的 410 月为主要过水期。其它地表水体主要为水塘，全部分布于准采区外，对矿床开采无影响。矿床最低开米标咼为 140 m,低于当地最咼洪水位约 1m,不受洪水影响。据双峰县气象资料，评估区气象参数如下：年平均气温 17.0C （1）岩层含水性 区内出露
45、的地层较全，岩层、岩相、产状比较稳定。现将区内各岩层的含水性从新 到老分别叙述如下：第四系（Q）主要为河流冲积层，分布于矿区西北角。该层具二元结构，上部为腐植土、亚粘土 及亚砂土，下部为松散的砾石层，厚 03m,本层下部透水性较好。此外，尚有部分第 四系残坡积层，零星分布于山坡、山麓地带和冲沟、田垅之中，岩性为黄褐色粘土、砂 砾层，厚度 012.1m 左右。区内第四系分布区内未见泉水出露。据区域资料，该层为含 水微弱的孔隙含水层。石炭系下统（Ci）出露于矿区东南边缘地带。岩性上部主要为泥灰岩、泥质灰岩、巨厚层灰岩夹钙质 砂岩透镜体；下部为泥灰岩、薄至中厚层状石英砂岩夹页岩。地表灰岩出露部位岩溶
46、不 太发育，仅见溶沟、溶槽及溶蚀洼地，规模不大。区内岩关阶厚度为 351m。地表未见 泉水点分布。泥盆系上统锡矿山组（D3X）该组上段岩性由细粒石英砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩、石英粉砂岩夹泥灰岩和灰 岩透镜体组成，厚 150174.2m；下段由页岩、泥灰岩夹豆状赤铁矿和厚层状灰岩组成，厚 143.6446.6m。局部地段地表可见有溶沟、溶槽和小型溶孔发育，规模甚小。地表未见泉水点分布。据区域资料，该层为含岩溶孔隙、裂隙水的含水层。泥盆系上统余田桥组（D3S）分布于矿区南部，为石灰岩矿层顶板。岩性为泥质灰岩夹泥质粉砂岩，底部还夹有 薄层状泥灰岩，厚 110137m。该组为一岩溶裂隙水含水层。地表
47、见有 1 处泉水点分布极端最低气温 98C(1972.1.9)极端最高气温 40.1C(1963.9.1)年平均蒸发量 1528.8mm 年平均降水量 年最大降水量 1312.8mm 1952.9mm(1990)月最大降水量（雨季集中于 46 月）463.2mm（1990.6）147.3mm(1963.6.1)时最大降水量 年平均降雨日 70.1mm(1963.6.1.13)156.5 天 （2 号泉），流量仅为 0.5 L/s。泥盆系中统棋梓桥组（D2q）上段为含矿层位，岩性主要为浅灰至深灰色厚至巨厚层状灰岩，单层厚 0.74 m,局 部 10m 左右。在区内见有 6 处泉水点，均为下降泉，
48、泉水点分布于石灰岩矿体的南侧沟 谷之中，均为居民取水之处。其中 3 号泉流量最大，达 36.23 L/s,旱季只有 3.0 L/s 左 右；此外，出露于长车佬的 5 号泉流量达 7.0 L/s,旱季仅为 0.7 L/s,其余泉水点流量一 般仅为 0.10.2 L/s。因此区内棋梓桥组不仅是含矿层，而且又是含较丰富岩溶水的含水 层。根据钻孔资料统计，终孔稳定水位标高 166.18206.73m,平均 181.70m,总体反 映出地下水位北高南低，并以泉水的形式，排泄于茶冲河。下段为泥灰岩、页岩和瘤状灰岩，厚 20 66m。泥盆系中统跳马涧组（D2t）：上段为紫红色的泥质粉砂岩、砂质页岩夹石英砂岩
49、，厚 367m。下段为厚 169m 的砂砾岩层。据区域资料，属一隔水层。奥陶系下统宁国组（01 n）该组为一套灰绿、灰绿色板状页岩、粉砂质页岩，厚度大于 900m,属一隔水层。上述各含水层，其分布自北西向南东总体上由老到新，且地势由高到低。除赋矿地 层棋梓桥组富含岩溶裂隙水外，其它地层均为弱含水层，且因构造简单，无贯通断 裂，各含水层之间无地下水力联系，一般不会影响未来矿山开采。（2）构造含水性 矿区褶皱构造不发育，总体上为一单斜构造。大木冲石灰岩矿床内断裂主要有 F1、F3,属走向北东的正断层，断距 525m。对将来采矿有影响的断裂主要是 F1。F1分布于矿区中部，北东起自 4 线，往西南延
50、伸图幅至架子塘，长 2km。走向 60 倾向北西、倾角 6885,总体倾角 75 左右；破碎带厚 45m，角砾岩充填，方解石脉发 育。在新塘冲北山沟之中的断裂带上见有一泉水点分布（4 号泉水点），流量达 5 L/s。该 泉水为当地居民于上世纪 90 年代初大旱之时向 F1 掘进的深约 80m 平巷至 F1 破碎带时涌 出的泉水。据访问：4 号泉水施工贯通时，3 号泉（流量达 36.23 L/s、旱季流量为 3 L/s）有大量浑水涌出。表明 3 号泉与 4 号泉及 F1有水力联系，因此，F1断层破碎带不仅含水 且又导水。（3）生产采场水文地质条件 矿山目前的开采水平已降至+223m、+210m、