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萤石矿矿产资源开发利用方案


1、概述 1.1 矿区位置、隶属关系 aaaa 矿业发展有限公司银坑矿区萤石矿位于 aa 市 300?方向,直距约 31km 处,行政隶属 aa 市安砂镇管辖。矿区已有矿山公路与矿区东部约 3km 的将乐坑林业公路相接,并与外部乡村路网连接,可通往鹰厦铁路加福 站,交通运输条件较为便利(见交通位置图)。 1.2 自然地理与经济概况 矿区属构造侵蚀低山丘陵地貌,地形切割较深。最高海

拔在矿区北 部,标高 860m,最低侵蚀基准面在矿区西南部,标高 310m,相对高差 550m,地势总体东北高,西南低,山脊总体上呈北东—南西向展布。 区内山高人稀,居民点分散。经济方式以农业为主,主要种植稻谷。 其次为林业,林竹茂密,多毛竹、松木、杉木及珍稀树种。林产品有笋 干、松脂等。部分村民以外出务工形式来增加收入。 1.3 矿区范围及开采现状 1.3.1 矿区范围 矿山现有采矿许可证(证号:3504810820003)有效期为 2008 年 3 月 至 2011 年 3 月,矿区面积 0.7425km2,开采方式为地下开采,生产规模 3 万吨/年,开采标高+800m~+320m。矿山各拐点平面直角坐标见表 1-1。 表 1-1 银坑矿区萤石矿拐点坐标表 1954 北京坐标系 1980 西安坐标系 点号 X Y X Y A 2890980 39509167 2890927.404 39509118.092 B 2890400 39509167 2890347.397 39509118.094 C 2890400 39510418 2890347.402 39510369.108 D 2890890 39510418 2890837.407 39510369.106 E 2891040 39509960 2890987.407 39509911.101 1.3.2 开采历史及现状
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安砂镇银坑村民于 1999 年发现该萤石矿,并对该矿进行探采,累计采 出矿石量约 0.6 万吨。2004 年,aaaa 矿业发展有限公司通过投标取得该区 探矿权并办理了采矿证,据业主提供的近年生产资料显示,矿山 2005 年开 采至今,由于基建时间较长,同时受萤石矿市场形势的影响,期间仅进行 了小规模开采,总计采出萤石矿矿量为 3.49 万吨。 矿山地下开采采用平硐开拓,小型汽车运输,采矿选用浅孔留矿法。 依据最近的实测资料显示矿山开拓运输系统主要有以下工程:5 条平硐 (500 平硐、470 平硐、420 平硐、390 平硐及 350 平硐),2 条溜矿井 (470m-420m、420m-350m)。矿山目前形成了 500m、470m、420m(盲中 段)、390m(盲中段)及 350m 五个开拓生产中段,中段间通过天井联络, 以此组成了一个相对完善的开拓生产运输系统。 矿山现有采空区主要集中在 500m、470m 及 420m 三个中段,390m 和 350m 中段正在往东、西两翼开拓探矿。 矿山已生产多年,基本形成了完善的开拓运输系统及供电、供水、供 气等生产生活辅助设施,采矿工业场地设在 350 主运输平硐口附近。 1.3 编制目的 由于矿山采矿许可证即将到期,为了充分利用探明的萤石矿资源,业 主拟向有关部门申请延续采矿许可证。为此,业主单位于 2010 年 11 月委 托我院对矿区保有萤石矿资源的科学、合理开发进行开发利用方案设计, 作为其申请延续采矿许可证的要件之一。故本项目为已建矿山采矿证延续 项目。 1.4 编制依据 ⑴龙岩市华飞矿业发展服务有限公司于 2010 年 7 月提交的《福建省 aa 市安砂镇银坑矿区萤石矿资源储量核实报告》。
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⑵ 福建省国土资源评估中心于 2010 年 9 月 16 日针对本矿区资源储量 核实报告的《矿产资源储量评审意见书》(闽国土资储审明字[2010]26 号)。 ⑶《矿产资源开发利用方案编写内容要求》(国土资发[1999]98 号) —国土资源部 1999 年 4 月; ⑷业主提供的矿山开采现状图及采矿证复印件; ⑸业主提供的其它相关资料; ⑹委托合同。

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2、矿产品需求现状和预测 2.1 矿产品市场供应情况 萤石(CaF2)是一种常见的含氟矿物,是工业上氟元素的主要来源,是世 界上 20 几种重要的非金属矿物原料之一。其产品广泛用于航天、航空、制 冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。透明 无色或带均匀的浅色、无裂隙和包裹体的萤石晶体可做贵重的光学原料, 用以制造消色差透镜与棱镜;色泽艳丽、透明度好、节理少、有一定块度 的紫色或绿色萤石的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。萤石熔点 低,熔化后形成易流动的玻璃状物质,因而被广泛使用于冶金、玻璃、陶 器和水泥等工业部门。萤石与盐酸和硝酸作用微弱,在浓硫酸中可完全溶 解而放出氟化氢,因而被广泛地应用于化学工业与炼铝工业。随着现代工 业发展,萤石的应用范围不断扩大,近年来,国外新用途有:用作建筑和 造船工业的焊剂;制造大功率激光装置的部件,生产火箭燃料;利用氟塑 料制造人造心瓣膜和代用骨骼,并正在研究一种乳化的全氟化物作人造 血。因此,萤石已成为现代工业中重要的矿物原料,许多发达国家把它作 为一种重要的战略物资进行储备。我国萤石资源丰富,分布广泛,矿床类 型繁多,资源储量、生产量和出口量均居世界首位。 福建地处东南沿海,随着海峡两岸改革开放和经济建设步伐的加快, 促进海西建设,对萤石消耗量将越来越大。目前,生产的萤石矿产品除出 口外,我省已有多家氢氟酸厂相继建成,供需矛盾日益突出。萤石矿产资 源的开发,对我省经济发展具有重要的意义。 虽然不能精确地预测萤石产品业的未来,但是它在一定时期内必将继 续存在并发展下去,这是无可怀疑的事实。因为萤石主要应用的三大领域 不但要继续存在,而且还在不断发展。虽然“蒙特利尔协定”中提出氟碳
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化合物破坏大气圈的臭氧层,需要寻求制冷的代用品。但到目前止,无论 用 R134a、碳氢化合物和混合工质三种无氟产品用来制冷,效果都不如氟里昂
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制冷剂的制冷性能优越。也就是说,氟里昂 12 制冷目前尚无理想的替代

品。随着国家经济的发展和人民生活的改善,这一领域消费将会有所增 加。因此,本项目产品具有较好的市场前景,其销售不成问题。 2.2 产品价格分析 随着国民经济持续稳定的增长与世界经济的快速发展,国内外对各种 资源的需求都在大幅上升,各种矿产品价格也随之上扬。伴随着萤石产品 应用领域的不断拓展,国内外萤石需求量逐年上升,萤石矿产品市场不断 走俏,价格保持在较高水平。近年来,我国萤石矿价格逐步与国际接轨, 萤石精矿价虽有波动,但总体还是趋于稳定当中,并有缓慢提高的趋势。 近期萤石精矿价格在 1200~1700 元/吨(CaF2 含量 95%以上)之间浮动, 产品供不应求,萤石矿的开采前景非常可观。 2.3 项目取价 综上分析,全球相对和平稳定的大环境以及技术的发展,使世界经济 进入一个黄金时期。生产及其消费能力的飞速提高,必然导致对基础资源 需求的增长。当进入到这样一个生产——消费——生产的良性循环以后, 针对项目所涉及的矿产市场前景,有理由以一种相对乐观的尺度进行评价 预测,但风险的存在也是不可避免的。所以本次经济评价的产品含 CaF2 36%萤石矿原矿按坑口交易价 250 元/吨考虑。由于矿山原矿主要销往业主 单位独立核算的萤石矿选矿厂,因此本矿产品取价经综合衡量在矿山实际 生产中是现实可行的。

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3、矿产资源概况 3.1 矿区总体概况 本区大地构造位置处于闽西南拗陷带北缘的 aa—晋江北西向大断裂的 西北端,出露古生代地层,岩浆活动频繁,地质构造复杂,岩浆活动和构 造条件都有利于热液矿床的形成。区域内已知的热液矿床有仁场铅锌矿、 余朋萤石矿、将乐坑硅石矿以及银场(坑)铅锌矿点等。这些矿点与本矿区 同属一个成矿带。因此,本区区域地质成矿条件较好,前景可观。 3.2 设计项目的资源概况 3.2.1 矿区地质特征 ⑴ 地层 矿区出露地层较简单,分别为奥陶系下统魏坊群、泥盆系上统桃子坑 组上、下二段、石炭系下统林地组、中统黄龙组。按地层顺序由老至新分 述如下: a、奥陶系下统魏坊群(O1wf):出露于矿区西南角 401.7 高地。岩性为紫 灰色中薄层千枚状泥岩、千枚状硅质岩夹变质粉砂岩及少量变质细砂岩。 见递变层理,小型交错层理及水平层理。 b、泥盆系上统桃子坑组(D3tz):为区内主要地层单元,分布面积占矿区 面积的 70%,根据岩性组合分为上、下两个岩性段。其中桃子坑组下段 (D3tza)是萤石矿的赋矿层位。岩性以灰白、黄白色厚—巨厚层状石英砾 岩、石英砂砾岩为主,中下部夹少量紫灰色薄层状千枚岩。地层走向 SEEW。桃子坑组上段(D3tzb)主要分布于矿区南部,岩性为紫红色粉砂岩、石 英砂岩、千枚状泥岩夹石英砂砾岩等。 c、石炭系下统林地组(C1l):出露矿区东南部,岩性为灰白色厚层状石英 砂岩、石英砾岩、紫灰色千枚岩等,与下伏桃子坑组为连续沉积。
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d、石炭系中统黄龙组(C2h):出露于银坑村周边,分布面积小,呈孤立 半月形,四周呈断层接触于其它地层。岩性为石英砾岩、千枚状泥岩夹白 色硅质岩,上部为灰岩夹薄层白云质灰岩、千枚状泥岩。 ⑵ 构造 矿区范围内构造以断裂为主,褶皱构造为仁场背斜的东翼。地层基本 上为的单斜地层,倾角较陡。断裂主要有北西向(F1、F2)。 F1 断层:是区内萤石矿的导矿、控矿、容矿构造。出露长度大于 500m,宽度 15--25m,沿走向有分叉复合现象,断裂产状:走向 NW270~ 305°沿走向呈舒缓波状延伸,倾向北东,倾角 75~87°,为强扭性断裂特 征。 破碎带中的岩性由碎粉岩、碎裂岩、构造角砾岩、硅化岩、萤石等组 成。萤石矿体即产于破碎带中心部位的硅化岩、构造角砾岩中。 断裂带两侧岩性由于受断裂构造影响,岩石均较破碎,多次生石英交 代、发生绢英岩化、绿泥化、绿泥石化、叶腊石化等蚀变现象,往两侧远 离断裂带岩性则逐渐趋于正常。 F2 断层:在矿区西南角通过,派生有半月形孤状断层封闭于本断裂。 ⑶ 侵入岩 矿区侵入岩分布颇广,主要出露于区域北部。岩性为片麻状似斑状二 长花岗岩、细粒花岗岩、似斑状中粒钾长花岗岩等。 3.2.2 矿床开采技术条件 3.2.2.1 矿床地质特征 ⑴ 矿体形态、产状、规模 本矿经地质勘探工作共圈定 1 个萤石矿体(Ⅰ号矿体),产于 NW270~ 305°断裂(F1)硅化破碎带中,矿体出露地表,倾向延深 230m 以上,平面
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形态呈透镜状,总体走向 283°-300°,倾向北东 16°-20°,倾角 83°87°,往两侧尖灭。矿体厚度变化于 0.71—3.7m 之间,平均约 2.21m,但 矿体延续性好,未出现平行侧列、尖灭再现、分支复合。 ⑵ 矿石质量 ①矿物成分 矿石矿物主要为萤石。萤石呈紫色、浅绿色、灰褐色、浅黄色,半透 明—透明。多呈半自形—他形粒状,粒径 0.3-1cm,少数可达 3-4cm,解理 发育,颗粒间相互嵌接成团块状集合体。 脉石矿物为石英、硅化靡棱岩化花岗岩、硅化构造岩等。 ②矿石结构构造 矿石结构主要有晶粒结构、碎粒结构、砂粒状结构、他形粒状结构 等。 矿石构造主要有块状构造、角砾状构造、条带状构造等。 ③矿石化学成分 根据地质工作所进行的规范性系统采样化验测试,矿体 CaF2 含量在 36.06%-40.91%之间,平均品位 38.61%;有害组分主要为 SiO2,SiO2 与 CaF2 含量呈反消长关系,矿石中 SiO2 的含量一般 49.03%-52.60%。矿石中其余 Al2O3、CaO2、Fe2O3 等有害杂质远低于矿石质量指标要求。 ④矿石类型 矿区矿石类型以萤石—石英型为主,CaF2 含量普遍小于 50%,属贫矿。 ⑤矿体围岩、夹石 矿体直接顶、底板岩性主要为硅化岩、构造角砾岩,稳定性较好,矿 体与围岩的界线清晰,呈突变接触关系。矿体与围岩界线清晰截然,界面

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平直。近矿围岩蚀变以硅化、高岭土化为主,次有绿泥石化、绢云母化 等。因萤石矿体较明显,从现场观察,其矿体内未见特别明显的夹石。 ⑥矿床成因及找矿标志 本萤石矿床受北西向张性断裂破碎带控制明显,破碎带内岩石普遍发 生强烈硅化,萤石矿体赋存于硅化断裂带中。矿床的形成与区内花岗岩侵 入关系密切,侵入作用为矿区萤石矿的形成提供了成矿热液和物质来源。 发育在华力西晚期侵入岩(ηγ43)似斑状中粒钾长花岗岩中的北西向断 裂是找矿的重要标志。在上述地质特征的基础上,山脊、陡崖等正地形、 萤石角砾及气孔硅化岩为找矿的标志。 综上所述,来自地下深层的富含 F 的矿溶液,沿着断裂上升,在近地 表张性环境下,由于温度、压力的变化,充填、沉淀形成脉状萤石矿,其 矿床类型属于中低温热液充填型脉状萤石矿床。 ⑶矿石加工技术性能 根据矿石的组成、结构构造和组合特性,结合各品级矿石混合开采、 统一浮选的采选特点,地质报告直接引用业主单位选矿厂的生产资料进行 矿石加工技术性能的评估。选矿方法为单一浮选,采用阶段磨矿、阶段选 别、中矿一部分排入尾矿一部分返回第二阶段磨矿的工艺流程。由于矿山 入选原矿 CaF2 含量偏低,SiO2 含量相对较高,主要是矿石中硅化石英含量 高,矿料较难细磨,尾矿中 CaF2 含量达 9.01%,精矿粒度通过-100 目的量 75%左右,但精矿 CaF2 含量可达 98%,选矿回收率达 86%以上,仍属易选型 矿石。 3.2.2.2 矿床水文地质条件 矿区属构造侵蚀低山丘陵地貌类型,地形坡度一般 30~40°,地形切 割较深,汇水面积小,地表水径流途径短易于大气降水的排泄。山脊总体
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走向北东,最高点在矿区东北部,海拔高程 860m,最低点位于矿区西南侧 的山沟,海拔高程 310m,为本区最低侵蚀基准面。矿体位于当地最低侵蚀 基准面之上。主要含水层(风化带裂隙潜水)富水性弱;F1 断裂带导水性 弱,其本身含脉状构造裂隙水,为一蓄水构造,主要受上部风化裂隙水及 大气降水间接补给,但补给水有限,仅局部富水性中等,对矿山开采有一 定的影响。大气降水是矿区内地下水的主要补给来源。 地质报告采用比拟法预算矿坑总涌水量,预测+320m 水平矿坑涌水量: Q 最大为 510m3/d,Q 平均为 230m3/d。 综上,矿区位于水文地质单元中的径流、排泄区;地表自然排泄条件 良好,无大的水体;主要含水层富水性弱,断裂导水性弱,局部中等;大 气降水是区内地下水的主要补给来源。故矿区水文地质条件属以风化构造 裂隙含水层、充水断裂破碎带顶板直接充水为主的简单类型。 3.2.2.3 矿床工程地质条件 矿区地层岩性较简单,岩石多以致密坚硬,厚层状、巨厚层状为主, 完整性及稳定性好,有利于地下开采。经矿山多年的开采经验,平硐大部 分地段均未支护,只在硐口地段及靠近矿体的构造破碎带附近进行支护。 矿体多分布于破碎带上,矿山开采可能产生掉块、片帮等不良工程地质现 象。 综上所述,地质报告认为矿床工程地质条件为简单类型。 3.2.2.4 环境地质条件 本区抗震设防烈度属 6 度区,地震动峰值加速度 0.05g,历史上未发生 过较大级别的地震,属稳定区域。 矿区内历史上也未发生中型以上地质灾害,仅见局部小规模浅层土质 滑坡、崩塌等,其危险性小,危害性小。
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矿山开采为地下开采,局部地段硐顶及两壁岩石较破碎、裂隙发育, 须采取支护措施。地表未见变形、塌陷等现象。采矿过程中产生的废石可 作为回填矿山路基所用及定点堆放,对周围环境影响不大。 矿区远离居民生活区,并且采用地下开采,开采产生的噪声、粉尘 小,其对居民生产生活影响小。 矿区地质环境条件总体较好。 3.2.3 设计利用矿产资源量 本次设计以《福建省 aa 市安砂镇银坑矿区萤石矿资源储量核实报告》 为依据,确定本次设计利用矿产资源量以省国土资源评估中心于 2010 年 9 月 16 日针对本矿区资源储量核实报告的《矿产资源储量评审意见书》(闽 国土资储审明字〔2010〕26 号)为结果,即截至 2010 年 5 月底,矿区范围 内萤石矿保有(122b+333+2S22)矿石资源储量 28.96 万吨,CaF2 矿物量 11.18 万吨,CaF2 平均含量 38.61%。其中控制的经济基础储量(122b)矿 石量 21.12 万吨,CaF2 矿物量 8.15 万吨;推断的内蕴经济资源量(333) 矿石量 6.49 万吨,CaF2 矿物量 2.51 万吨;控制的次边际经济资源量 (2S22)1.35 万吨,CaF2 矿物量 0.52 万吨。 3.2.4 对地质勘探报告的评述 《福建省 aa 市安砂镇银坑矿区萤石矿资源储量核实报告》是龙岩市华 飞矿业发展服务有限公司于 2010 年 7 月提交的。该公司在充分利用前人地 质成果的基础上,通过一系列野外地质工作,基本查明了区内成矿地质背 景和控矿因素,同时对主要控矿构造 F1 断裂进行了较系统的调查研究;基 本查明了区内矿体数量以及矿体产状、规模、力学性质及赋矿特征,重点 查明了矿区萤石矿体的形态、规模、产状以及顶底板围岩和夹石特征;基 本查明了矿石的物质组分、化学成分、质量变化以及构造类型等,大致查
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明了矿区水文地质、工程地质、环境地质等开采技术条件,从而为矿山的 开发利用提供了较为可靠的地质依据。探求出的(122b)基础储量占矿区 总资源量的 72.93%,符合闽国土资综【2006】17 号文关于储量的规定。 依据《储量评审意见书》,该储量核实报告可作为已建小型非金属矿山编 制开发利用方案的依据。

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4、主要建设方案确定 4.1 开采方案 4.1.1 建设规模及产品方案 本矿属已建矿山采矿证延续项目。矿山已生产多年,但由于矿山地质 工作程度低,矿体规模小,且开采条件相对较为复杂,故根据业主的委托 结合闽国土资综[2006]135 号文中关于已建萤石矿最小开采规模的规定,确 定矿山生产规模仍为年采萤石矿原矿石 3 万吨。 产品方案:矿山所产矿石全部销往矿山附近的选矿厂加工,故产品方 案为萤石矿原矿石;其采出矿石平均品位:(CaF2 )36.29%,矿石块度≤ 350mm。 4.1.2 确定开采储量 本矿经储量核实,在采矿证范围内共核实 122b+333+2S22 萤石矿矿石 资源量 28.96 万吨。其中 122b 基础储量是以实控工程探求的,可靠性较 高,可以全部做为设计利用储量;333 资源量为工程控制程度不够或实控工 程外推求得的,一般不能作为设计的依据,但根据本矿山多年的生产实 践,该资源量尚具有一定的可靠性,可部分作为小型矿山设计的储量依 据,本次设计确定其预可采系数为 0.6;而控制的次边际经济资源量 2S22 是指资源量可信度较高,可行性评价结果的可信度一般,在确定当时,开 采是不经济的。该类别矿体位于采空区上方,开采存在较大的安全隐患, 故本次设计不予利用该类别资源储量。因此本次设计将 122b 资源量的全部 和 333 资源量的 60%作为开采储量,计算得矿山开采储量为:25.01 万 吨,矿床平均地质品位(CaF2 )38.61%。 4.1.3 矿床的开采方式

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根据矿体赋存情况、矿区地形地貌、矿山开采技术条件及本矿已地采 多年的实际情况,本次设计确定矿山仍采用地下开采。 4.1.4 开拓运输方案及厂址选择 本矿山经过近几年的开采,Ⅰ号矿体地采 420m 标高以上 0 线两侧约 45m 范围内的矿体已基本采空,目前遗留的采空区分别位于 420m、470m 及 500m 中段,部分未采矿体位于 420m 及 470m 中段采空区上方,储量核实报 告将这部分矿体列为 2S22 类别而不予开采。目前矿山设置有 500m、470m、 420m、390m 及 350m 共 5 个开拓生产中段以及 450m 辅助生产巷道,其中 420m 及 390m 是盲中段,通过安全通道、通风天井及溜矿井等工程与上下中 段巷道贯通。与相应中段巷道衔接的生产运输平硐有:510m 回风平硐、 500m 回风平硐、470m 平硐、420m 平硐(正在掘进尚未与 420m 中段巷道贯 通)、390 平硐(正在掘进尚未与 390m 中段巷道贯通)以及 350m 主运输平 硐。整个矿山形成了一个较完善平硐-溜井开拓生产系统。 根据如上所述地形地貌和矿区范围内萤石矿矿体的赋存条件,综合考 虑矿山的现有开拓生产系统、矿山公路工程及采矿工业场地等,设计矿山 采用平硐、斜坡道开拓,即矿山 350m 水平以上仍采用平硐开拓,以下采用 斜坡道开拓,以此形成一个完善的开拓生产、通风运输系统。本次设计矿 山开拓运输系统详细叙述如下: ⑴设计于矿山东翼 4 线附近 560m 标高处新开掘回风平硐。 ⑵考虑矿山 500m 平硐年久失修且中段平巷位于采空区上方的实际,本 次设计拟废弃该平硐,重新于矿山 2 线附近 510m 标高往东开掘设置一个生 产运输平硐。而原位于 0 线和 3 线之间的 510m 平硐因处于开采错动范围之 内设计对其进行封闭,以开掘的中段巷道继续往东、西两翼掘进,东翼与

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新开掘的 510m 中段巷道贯通,西翼于 3 线附近 510m 标高新开凿一个平硐 并与该中段平巷贯通。 ⑶对于正在开掘的 420 平硐、390 平硐继续掘进,并分别与 420m、 390m 中段平巷贯通。 ⑷于 350m 主运输平硐开掘坡度为 13%的斜坡道至 320m 水平,设置 320m 中段。 ⑸设计各中段平巷均往东、西两翼掘进进行开拓探矿,上下中段间通 过天井联络。 结合矿山已形成的生产中段设置情况,设计矿山开拓生产中段高度取 30m~50m,共设有 560m(回风)、510m(残采)、470m、420m、390m、 350m 及 320m 七个中段,中段间通过人行通风天井联络,并最终与矿山东翼 的 560m 回风平硐相通,确保各个中段回采均有两个以上的安全出口,并形 成矿山的统一抽出式通风系统。 回采 350m 以上矿体采用平硐开拓、无轨运输,采出的矿岩采用矿用小 型汽车直接运出地表外销或运至废石场集中堆存;其中 390m 中段矿石通过 2#溜井下放至 350m 水平装车运出;回采 320m 中段采用斜坡道无轨运输, 采出的矿岩用小型汽车直接运出地表外销或运至废石场集中堆存。材料、 设备和人员由各平硐口出入。 本矿已生产多年,矿山 350m 主运输平硐口附近设置有较完善的采矿工 业场地及生活区,包括空压机房、配电室、简易办公房和生活设施。可经 修缮后继续使用。 4.2 防治水方案 根据储量核实报告中矿床水文地质情况的描述,本矿床水文地质条件 属以风化构造裂隙含水层、充水断裂破碎带顶板直接充水为主的简单类
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型。矿区的最低侵蚀基准面为 310m,设计开采的矿体均位于侵蚀基准面以 上,地质报告预测矿山最低开采水平 320m 最大涌水量为 510m3/d,平均涌 水量为 230m3/d。 矿区总的防治水方案叙述如下: 为防止大气降水经断裂带和采空区渗入井下采场而产生水患,设计拟 在矿山开采错动范围 5m 外设置截洪沟,将大气降水引致开采范围之外。本 矿上部平硐开采可自流排水,矿坑水可以至少 3~5‰的坡度由各平硐向硐 口方向自流出地表。而深部(350m 水平以下)则采用机械排水。根据矿山 的开采现状,本次设计拟采用一段排水系统,即在 320m 中段斜坡道口附近 设置水泵房和二条水仓(每条水仓的容积为 80m3),在泵房安装 3 台长沙 天鹅泵业 D40-25 型水泵(其中 1 用 1 备 1 检修) (参数:流量 20~ 35m3/h,扬程 32~56m,电机功率 7.5KW),配两路 DN100 排水管,及时将 320m 中段的矿坑涌水排出地表。 为防止开采过程中地表水体与地下水联通,要求矿山在生产的过程中 须加强涌水量的观察和预测工作,并通过已施工的中段工程收集水文地质 资料,判断涌水状况,及时封闭已揭露的次级断裂和废弃的采空区。必要 时,须在关键巷道内(如井底车场)设置防水门,防止泵房、变电所等井 下关键设施被淹。防水门应设在岩石稳固的地点,由专人管理,定期维 修,确保其经常处于良好的工作状态。 要求矿山在今后开拓、开采深部矿体的过程中,需打超前孔探水,坚 持“有疑必探,先探后掘”的探放水原则,以免发生突水事故。 4.3 排土场 根据矿山的开拓方式和设计开采储量计算,按 15%的开拓开采废石率, 矿山地下开采将产生 2.66×104m3 废石,其中约 30%的废石可用于维修约
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11km 长的矿山公路或作为建筑材料,其余 70%需集中堆存在排土场内。按 1.5 的废石松散系数和 1.2 的废石沉降系数计算,废石松散后约 2.33× 104m3 需堆存于排土场。排土场设于矿山南侧 350m 主运输平硐口下方的山沟 内,约该排土场使用面积约为 6720m2,从 315m 堆置到 345m,按平均堆高 5m 计能堆置约 3.36×104m3 废石,完全能满足矿山服务年限内生产排废的需 要。 矿山已在沟口 315m 标高处修建了一道浆砌块石拦渣坝,该拦渣坝长约 15m,上宽 1.5m,下宽 3m,高约 3m,外坡比 1:0.8,内坡比 1:0.3,符合 安全生产的需要。排土场区内设置一个排土台阶,台阶高度为 30m,堆排坡 度为 32°,安全平台宽度为 10 米,靠近坡脚设置平台排水沟。 生产排土场场区总汇水面积极小,结合废石土性质,排土场排水设施 设置原则是“上截下渗”。在排土场内周边山坡设置截洪沟(部分利用公 路截水沟),用以拦截其上部汇水,并将汇水引至下游河沟,不进入排土 场内,减少进入场内的汇水量。要求山坡截洪沟采用 M7.5 水泥砂浆砌 Mu30 号毛块石,内侧和顶面用原浆勾缝、抹面,定期清理沟内淤积的砂土,确 保排水畅通。 同时要求矿山在拦渣坝下方设置沉砂池,以防止雨季时随场内汇水带 出的泥沙排至下游,造成危害。池内沉积的泥砂由人工定期清理,并将清 出的泥砂运至场内堆存。沉砂池采用毛块石浆砌,断面尺寸 L×(B1+B2)× H=4.0×(2.0+0.5)×2.0m。

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5、矿床开采 5.1 矿床开采顺序 设计要求矿山开采总体上需遵循如下所述的回采原则: ①中段回采顺序:中段一般自上而下进行回采。上、下中段需要同时回 采的应有一个矿块的间隔距离,上中段回采超前于下中段。沿矿体倾斜上 下相对应布置的采场,禁止同时回采,只有上部矿房回采结束后方准回采 下部矿房。 ②沿走向回采顺序:沿走向采用后退式开采顺序,往平硐口、斜坡道口 方向后退开采。 矿山 510m 及 560m 中段未开拓完毕时,可利用原矿山东翼 500m 平硐继 续进行回风,后期需把风机移至 560m 回风平硐口的通风机房内以形成统一 抽出式通风系统,确保生产安全及通风畅通。 本矿采用平硐、斜坡道开拓,要求先采 510m 中段,再依次回采 470m、 420m 及以下中段。 5.2 工作制度及生产能力验证 5.2.1 工作制度 确定矿山采用连续工作制,即每年工作 330 天,每天 3 班,每班 8 小 时。 5.2.2 生产能力验证 本矿采用浅孔留矿法采矿,参照国内类似矿山,矿块生产能力按 80t/d 计,矿山各中段最少可同时布矿块数为 4 个。则矿山年生产能力: A=NQ·Et /(1-Z) =4×80×0.4×0.7×330/(1-0.10) =32853t/a
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式中:A——矿山的生产能力, t/a; N——同时可采可布矿房数; Q——矿房生产能力; E——地质影响因素,取 0.7; t——年工作天数,取 330 天; K——矿块利用系数,取 0.4; Z——副产矿石率,取 10%。 经验证矿山生产能力基本能满足 3 万吨/年矿石的生产要求。 5.3 矿山服务年限 根据本矿区设计开采的矿石储量和确定的矿山生产规模,参照省内类似 矿山,结合省国土厅相关文件规定,确定矿山矿石回收率平均取 80%,矿 石贫化率平均取 6%,则矿山服务年限为: t =
Qε A(1-ρ)

= 3×(1-6%)

25.01 ×0.80

=7.1 年

式中:A——矿山的生产能力, 万吨/年; ε、ρ——矿山回收率和贫化率; Q——矿床设计开采储量,万吨。 根据以上计算,本矿服务年限约 8 年,其中正常生产 7 年,减产、扫 尾 1 年。 5.4 开采错动范围 根据矿体开采技术条件与采矿方法,参照类似矿山,岩石移动角上、 下盘取 60°、走向端部取 70°,据此圈定的结果详见总平面布置图 Fk307102-1。圈定的范围内没有需要保护的重要建(构)筑物,矿山开采错动范 围面积约为 62000m2。 5.5 采矿方法选择
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根据矿体赋存状况和矿床开采技术条件,兼顾本矿所在地的设备装备 水平(可以较为熟练的掌握和使用浅孔凿岩设备)和开采技术水平(矿山 已使用留矿法采矿多年,员工对留矿法的使用具有较为成熟的现场经 验),本次设计推荐矿山仍选用矿块结构、生产工艺、回采所需设备等较 简单,具有管理方便,生产技术易于掌握,矿石贫化率低等优点的浅孔留 矿法。 ⑴矿房参数 采场高度:30~50m 矿块长度:30m~50m(如矿岩破碎严重可适当缩短矿房长度) 矿块宽度:矿厚(平均 2.21m) 间柱宽度:6~8m 顶柱高度:3~4m 底柱高度:5~6m 漏斗间距:4~6m 详见采矿方法标准图 Fk3071-02-4。 ⑵采准切割工作 在矿体内靠近矿体下盘施工沿脉运矿平巷,在矿块两端施工天井,天 井布置在间柱中,规格为 1.5~2.0 m×2.0~2.2m,每隔 4~6m 凿断面为 2.0m×1.5m 的人行联络巷通往采场,采场两端的人行巷错开布置,最后施 工拉底切割平巷及漏斗。采准切割工程主要有采准装运平巷、通风人行天 井、联络巷、斗穿斗颈等。掘进采用 YT-27 型和 YSP45 型凿岩机。参照矿 山生产的一般指标,采切比取 20m/kt。 ⑶回采工作

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矿房回采是由切割拉底层开始自下而上分层回采,分层高度 2.0~ 2.5m。回采由切割层开始自下而上分层进行,分层高度为 1.8~2.0m,采用 YT-27 型凿岩机分台阶打水平炮孔。分段爆破落矿,再进行局部放矿,浮石 处理,平场等工作。局部放矿一般放出每次崩落矿石的 30%左右,使回采工 作面保持 2.0~2.5m 空间,当矿房回采至顶柱时,即进行大量放矿。人员、 设备和材料从天井与联络道进入工作面。回采工作循环:凿岩爆破—通风 —护顶平场及大块处理—阶段出矿—凿岩爆破。 矿房采用浅孔凿岩,2#岩石硝铵(或乳化)炸药爆破,导爆管传爆, 起爆采用导爆管激发器。炮孔孔径 36~40mm,孔深小于 3 m,钻孔平行布 置,孔距 0.6~0.8m,排距 0.5~0.8m,炮孔每米崩矿量 1.2~2.1t,采下 矿石经放矿漏斗装井下小型汽车后通过中段运输平巷经斜坡道、平硐运出 地表。 ⑷采场通风 采场通风:新鲜风流由中段平硐到各中段运输平巷、通过脉内天井, 经联络巷进入采场,通过工作面的污风再由另一侧的天井排至上中段汇集 到回风中段内经回风平硐排出地表。 5.6 矿柱回收及采空区处理 矿柱应根据地压情况来决定是否回收,并需做单体设计。一般矿块顶底 柱不做回收,但为了提高开采回收率,拟回收间柱的半边,采矿方法与矿 房回采相同;若采场地压活动激烈,则不予回收。采空区处理方式应视实 际生产中的地压显现规律来确定,而本矿开采形成的采场顶板暴露空间面 积小,可采用封闭让其自然塌落的方式进行处理。 5.7 生产能力扩大及服务年限延长的可能性 本矿区内仅有一条矿脉,矿体厚度小,走向长度短,资源储量少,且
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开采技术条件相对较为复杂,扩大生产能力的可能性不大。本矿矿体有向 深部 320m 以下延伸的可能,矿山通过扩证并勘探探求到更多的可供设计利 用的储量后,则矿山的生产服务年限有可能延长。 5.8 开采技术条件和水文地质条件对采矿方法选择的影响 矿区地层岩性较简单,矿体和周围破碎带在地下水疏排以后胶结,整 体稳定性较好。对于破碎地带,本次设计采用减小矿块长度,缩小顶板暴 露面积等措施确保生产安全,故矿山工程地质条件对所选浅孔留矿法影响 不大。 矿坑水对胶结萤石矿回采影响较大,必须及时疏干矿坑涌水,方可确 保采矿安全,本次采用平硐自流和机械排水,安全较有保障。矿山只要做 好矿坑水的疏排工作,水文地质条件对选择的浅孔留矿法影响不大。 5.9 采矿方法对资源充分利用的合理性 针对矿体的赋存条件及开采技术条件,本次设计选用浅孔留矿法采 矿,设计矿块回采率 82%,贫化率 5%,对于目前国内的浅孔留矿法而言其 回收率、贫化率基本合理。 5.10 主要技术指标 矿块生产能力:80t/d; 矿块回采率:82%; 矿块贫化率:5%; 矿山采矿回收率:80%; 矿山采矿贫化率:6%。

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6、环境保护 6.1 矿山地质环境 矿山位于区域较稳定地段,工程地质条件属简单类型,环境地质条件 为总体较好,非地震活动区,矿山只要按设计要求排弃废碴,即可减少环 境污染。矿石及废石的有害元素、放射性元素含量少,矿山开采后矿段地 表破坏较大,地下水变化不大,但人工堆积坡对地表环境影响较大。 矿山地下开采主要采用浅孔留矿法采矿,根据矿体赋存条件及开采方 法,地采形成的采空区暴露面积不大,圈定的地表移动界线范围内无需要保 护的重要建、构筑物或主要设施,地表允许陷落。 矿山生产规模小,主要污染物量少,严格按照矿山环境卫生规范执 行,可以防止水土流失,减少环境影响。地质环境影响应委托专业技术队 伍完成,并在初步设计和施工图阶段综合考虑。 6.2 矿山环境影响 矿区附近无大的污染源,无热害;矿石和废石化学成分不含有重金 属;采矿可产生局部地表变形;无其他环境地质隐患。矿山采用地下开采 方式,生产中对环境造成影响的主要有: ⑴ 废石土:地下开采时开拓、开采等产生的围岩及矿体内夹层废石。 ⑵ 粉尘:采、装、运过程中产生粉尘,凿岩爆破产生的烟雾等。 ⑶ 爆破振动、飞石、凿岩、爆破、空压机产生的噪声。 ⑷ 废水:地下开采过程中井下排出的泥砂水。 ⑸ 采空区塌陷对地表植被的破坏。 6.3 环境保护、土地复垦及其他治理措施 6.3.1 环境保护

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矿山基建开拓将产生约 1.3 万 m3 的废土石,其约 30%完全综合利用于 矿山基建,包括矿山公路和采矿辅助设施的建设,约 70%堆存于排土场。后 期矿山建设生产产生的废土石一是用于维护矿山公路,其余则完全集中堆 存于排土场。此措施完全可把矿山建设对环境的影响降低到最低。矿山建 设采用林草和工程治理两种措施,在采矿工业场地,炸药库场地,利用建 筑物四周的空余地带种草植树,以改善美化环境。采矿工业场地和炸药库 场地整平余土就近集中排在沟内,并对弃土堆整平复垦,对坡面种树绿 化。工程措施主要针对部分边坡、排水沟等采用浆砌块石防护整治。 6.3.2 土地复垦 主要是矿山废石场的复垦。为减少废石对环境的影响,在废石场四周 先植树造林,开挖沟渠将地表雨水汇流后排出废石场外。矿山建设和生产 中,对岩土采取分采分排,在后期废石场上及时覆土造田,或种草植树, 防止水土流失和粉尘飞扬等环境的污染。 为确保项目周边群众正常生产和生活不受影响,同时为改善环境条 件,促进当地经济发展,必须有效地控制扩建工程在建设和生产过程中产 生的新水土流失。根据矿区和各场地路段水土流失的特点,采取工程治理 措施和绿化治理措施相结合的原则,因害设防,以工程措施为主,绿化措 施配合,工程措施先行,绿化措施紧跟的方法。达到水土不流失,矿区下 游溪水基本水清的目标。。 6.3.3 其他治理措施 ⑴ 生产过程中产生的粉尘,主要采用洒水喷雾降尘,凿岩必须采用湿 式凿岩。 ⑵矿区远离居民区,噪声对环境影响小,作业人员主要采用个人防护 及设备消音等措施来达到个人防护目的。
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⑶ 本矿地下开采矿坑涌水量较大,开采的矿种为萤石矿,虽然开采过 程不添加任何药剂,但矿坑涌水仍需检测化验,若重金属或其他相关指标 超标,必须做相应的处理措施,做到合格后达标排放。

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7、矿床经济利用价值简要分析 7.1 矿床开发内外部建设条件 矿山通过资源储量核实工作,核实了矿区保有萤石矿资源储量:27.61 万吨(122b+333), CaF2 矿物量 10.66 万吨,已探求的资源储量可供矿山进 行开发利用。矿山属已建矿山,矿床开采技术条件为简单类型,矿区所在 地交通条件较为便利,当地水力、电力、劳动力资源潜力较大,外部建设 条件良好。矿山已探求资源储量虽属“小型规模”矿产资源,但在目前的 市场行情下开发萤石矿,矿山企业仍可获得一定的利润。 7.2 矿床经济利用价值 7.2.1 矿产品的取值 根据前述市场分析结论,结合设计对市场的研判及现时价格行情,萤 石矿原矿销售价(平均品位:CaF2 36%)取近期市场价 250 元/吨(矿山坑 口交易价)。 7.2.2 矿山可回收的有价元素 根据前文 4.1.2 节所述,设计开采储量为 25.01 万吨,根据 80%的矿山 开采回收率理论上计算得该矿床可获取萤石矿原矿: 25.01×80%=20.008 万吨; 7.2.3 本矿床的潜在经济价值 =20.008×250 =5002 万元 7.3 矿床开采预期取得经济效益 企业正常生产后每年可采出品位约为 CaF2 36%的萤石矿原矿石 3 万吨。 7.3.1 矿山建设总投资

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目前矿山建设生产所需要的原材料涨价幅度比较高,劳动力成本较 高,土地、林地补偿逐步涨价等因素,在参考矿山周边类似矿山生产的基 础上,经过专业人员的认真核算,吨矿石投资确定为 80 元。 固定资产投资=吨矿石投资规模×年开采矿石量 =80×30000=240 万元 流动资金=固定资产投资×20%=240×20%=48 万元 矿山建设投资总额=固定资产投资+流动资金=240+48=288 万元 7.3.2 矿山年销售收入 年销售收入=萤石矿原矿销售收入 =30000×250 =750 万元 7.3.3 矿山年总利润 ⑴各种应缴纳税金和附加费 增值税税率=年销售收入×17%; 矿产资源补偿费=年销售收入×2.4%; 其他税费=增值税×13%; 资源税=20 元/吨; 其他费用=2.5 元/吨; 所得税=20%。 ⑵年总成本 =单位矿石综合成本×年处理矿石量=(80+30)×3=330 万元 说明:80 元为吨矿投资,30 元为管理及其他成本。 ⑶年税金 =资源税+增值税+矿产资源补偿费+其他税费
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=60+108.97+15.38+14.17=198.52 万元 ⑷年总利润 =年销售收入-年总成本-年税金-其他费用-年营业外支出(取 30 万) =750-330-198.52-7.5-30 =183.98 万元 ⑸年税后利润 =年总利润―年上缴所得税 =183.98-183.98×20% =147.18 万元 上述几个主要参数,如年营业外支出、单位矿石综合成本,是通过同 类或相似企业规模正常管理、正常生产、正常运转的对比,经过许多企业 管理和生产技术人员论证得出的,数据比较可靠。 根据目前国内萤石矿市场,萤石精矿受市场需求、精矿品质品位等多 因素影响,企业在长期的生产过程中,必须随时掌握市场价格的波动趋 势,提高稳定产品质量,降低生产成本,提高技术和管理水平。 7.4 相关经济参数 ⑴投资利润率 =年税后利润/矿山建设投资总额×100% =147.18/288×100%=51.10% ⑵年基本折旧费 =矿山建设投资总额/矿山总服务年限 =288/8=36 万元 ⑶静态投资收益率 =(年税后利润+年基本折旧费)/矿山建设投资总额×100%
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=(147.18+36)/288×100%=63.60% ⑷静态投资回收期 =1/静态投资收益率=1/63.6%≈1.6 年 7.5 综合评价 aaaa 矿业发展有限公司银坑矿区萤石矿矿床潜在价值为 5002 万元。矿 山设计采矿生产能力为 30000t/a,固定资产投资为 288 万元。企业投产后 年产萤石矿原矿石 30000t,矿山单位矿石综合成本为 110 元/吨,正常年销 售收入为 750 万元,年利润总额 183.98 万元,年税后利润 147.18 万元, 静态投资回收期为 1.6 年。 以上数据可以看出,本项目具有较好的经济效益和一定的抗风险能 力,该矿山项目的建设开发不仅能够合理地利用当地的矿产资源促进该地 区经济发展,同时还能为当地提供一定的就业机会,缓解社会就业压力, 因此本项目是可行的。

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8、开发利用方案简要结论 8.1 设计利用开采储量、生产规模、服务年限 ⑴设计利用开采储量为 25.01 万吨(122b+333)。 ⑵矿山生产规模:3 万吨/年。 ⑶矿山服务年限:约 6 年。 8.2 产品方案 矿山产品方案为萤石矿原矿,产品直接销给附近的用户。采出矿石品 位:36.29%;采出矿石块度:≤350mm。 8.3 厂址及开拓运输方案 本矿为已建矿山,采矿工业场地和采矿生活已有,位于 350m 平硐口附 近。本矿采用平硐、斜坡道开拓。共设有 560m(回风)、510m(残采)、 470m、420m、390m、350m 及 320m 七个中段,中段间通过人行通风天井联 络,并最终与矿山东翼的 560m 回风平硐相通,确保各个中段回采均有两个 以上的安全出口,并形成矿山的统一抽出式通风系统。 回采 350m 以上矿体采用平硐开拓、无轨运输,采出的矿岩采用矿用小 型汽车直接运出地表外销或运至废石场集中堆存;回采 320m 中段采用斜坡 道无轨运输,采出的矿岩用小型汽车直接运出地表外销或运至废石场集中 堆存。材料、设备和人员由各平硐口出入。 8.4 采矿工艺 矿山采用浅孔留矿法采矿,浅孔凿岩,2 号岩石硝铵(或乳化)炸药爆 破落矿,爆破采用导爆管激发器,采下矿石通过自重漏斗装车。采场通 风:新鲜风流从平硐口、中段平巷经天井到达采场作业面,污风则汇集到

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上中段回风巷,经回风联络巷或天井最终由设在 560m 回风平硐口的主扇抽 出地表。 8.5 存在问题及建议 ⑴根据储量核实报告,该矿萤石矿体沿走向两端边界及沿倾向延深尚 缺乏工程控制,从靠近边界采样点品位及厚度情况看,矿体沿走向及倾向 均有很大的延伸前景,故建议矿山在生产过程中加强地质勘探工作,以期 扩大矿体规模,增加资源储量。为了更合理地开发矿山萤石矿资源,设计 建议业主在申请延续该采矿证时,将开采标高延深至 300m 标高。 ⑵矿山水文地质条件虽属简单类型,但工程地质条件在地下水的作用 下赋存在破碎带中的矿体整体稳定性会显著降低,建议业主在今后的生产 过程中仍应做好地下水的疏排工作,同时根据涌水量的大小及时调整排水 设备,并做好井下防水门,防止淹井。 ⑶由于矿山前期见矿就挖的无序开采,造成部分未采矿体位于采空区 上方,造成该部分矿体回收存在较高的安全隐患,设计建议矿山加强采空 区的圈定测量及管理工作,不予回采位于采空区上方的矿体以确保矿山生 产安全。

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综合技术经济指标表
序 号 1 2 项 矿床成因 矿体产状 形态 倾角 厚度 3 地质储量 萤石矿 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 17 18 19 地质品位: 矿石类型 设计开采储量 矿山规模 服务年限 矿块生产能力 矿山回收率 矿山贫化率 采矿方法 工作制度 开拓运输 通风方式 天/班/小时 万吨 万吨/年 年 吨/天 % % 万吨 % 28.96 CaF2: 38.61 萤石—石英型 25.01 3 约8 80 80 6 浅孔留矿法 330/3/8 350m 以上采用平硐开拓,以下采 用斜坡道开拓;均采用无轨运输 122b+333 122b+333 +2S22 平均 ° m 透镜状 83~87° 0.71—3.70m 平均约 2.21m 目 单 位 数 量 指 标 中低温岩浆热液充填型矿床 备 注

16 矿床潜在价值 正常年销售收入 年利润总额 年税后利润 静态投资回收期

万元 万元 万元 万元 年

统一抽出式 5002

750 183.98 147.18 1.6

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工程编号:Fk3071-2010

aaaa 矿业发展有限公司银坑矿区萤石矿

矿产资源开发利用方案

福建省冶金工业设计院 二 O 一 O 年八月

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工程编号:Fk3071-2010

aaaa 矿业发展有限公司银坑矿区萤石矿

矿产资源开发利用方案
设计单位: 设计单位:福建省冶金工业设计院 证书等级: 证书等级:乙级 证书编号: 证书编号:A235003666



长:

技术副院长: 技术副院长:

总工程师:

项目负责人: 项目负责人:

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参加编制人员

朱国东 姚瑞锋 徐智刚 林祖成

工 工

程 程

师 师

高级工程师 高级工程师

项目负责人:朱国东





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1、概述………………………………………………………………… 1 2、矿产品需求现状和预测…………………………………………… 4 3、矿产资源概况……………………………………………………… 6 4、主要建设方案确定…………………………………………………12 5、矿床开采……………………………………………………………16 6、环境保护……………………………………………………………22 7、矿床经济利用价值简要分析………………………………………25 8、开发方案简要结论…………………………………………………29

附表: 综合技术经济指标表 附图: 1、开采现状图 2、井上、井下对照图 3、开拓系统纵投影图 4、浅孔留矿法标准图 Fk3071-02-1 Fk3071-02-2 Fk3071-02-3 Fk3071-02-4

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