宁城县城郊金龙膨润土矿开发利用方案赤峰市矿产资源勘查开发技术咨询服务部二○○三年四月宁城县城郊金龙膨润土矿开发利用方案编写单位：赤峰市矿产资源勘查开发技术咨询服务部拟编：王立明审核：张忠总工程师：万力院长：王文龙提交单位：提交时间：二○○年四月目录第一章概述第一节矿区地理位置第二节自然地理与经济概况第三节编制依据第四节项目的前期工作进展第二章产品的需求现状和预测第一节产品的需求现状和加工利用趋向第二节产品价格的稳定性及变化趋势第三章矿产资源概况第一节区域地质概况及矿区地质第二节矿床地质特征第三节矿床水文地质条件及开采技术条件第四节设计利用储量第四章主要建设方案的确定第一节建设规模及产品方案第二节开采方案第三节防治水方案第五章矿床开采第一节露天开采境界的确定第二节生产能力的确定及矿山服务年限计算第三节采矿方法第六章环境保护第一节废石场的设置第二节环境影响评价第三节环保措施第七章矿山安全第八章经济评价一、市场走势二、经济评价三、评价结论附图目录一、宁城县城郊金龙膨润土矿矿区范围及开拓运输系统1：5000二、露天采矿采矿方法示意图第一章概述第一节矿区地理位置宁城县城郊金龙膨润土矿位于宁城县城郊镇小马架子村，东与辽宁省建平县、凌源市相毗邻，矿区中心地理座标为：东经：119°19′22″北纬：41°29′14″矿区位于306线国道左侧，距天义镇20公里，距锦—赤铁路线天义镇火车站18公里，距赤峰市133公里，交通较为便利。

第二节自然地理与经济概况矿区为低丘陵山区，最高海拔高度650米，最低海拔高度600米，相对高差50米，冲沟发育，切割较深。

该区属中温带大陆性气候，寒冷多风，干旱少雨，温差变化大，年最高气温30℃，最低气温-30℃，无霜期140天左右。

年平均降水量450mm，蒸发量大于降水量，年蒸发量1751.6mm。

本区经济以农业为主，农作物以玉米、谷子、大豆等为主，劳动力充足。

工业相对薄弱，主要为采矿业及相关产业。

近年来随着膨润土的开发利用，给当地经济发展带来了新的契机。

第三节编制依据一、探矿权人委托探矿权人在探明储量基础上委托我部对划定矿段进行本项目开发利用方案论证。

二、基础地质资料内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院在2002年9月，在所划定范围内进行了工程揭露，施工了6个浅井工程，求得（332）类和（333）类矿石储量7.31万吨，提交了《宁城县城郊金龙膨润土矿地质储量说明书》。

第四节项目的前期工作进展为了引进域外资金，建设膨润土深加工系列产品的生产和销售，本项目是本地区膨润土开发的原料基地之一，为本地区膨润土采矿加工形成系统产业，将资源优势转变为经济优势发挥重要作用。

该项目投资少、见效快，项目的建设受到当地政府支持，可加速贫困山区经济发展速度，改善当地居民的物质文化生活水平，具有较大的社会效益。

第二章产品的需求现状和预测第一节产品的需求现状和加工利用趋向目前在国内外膨润土已在24个领域100多个生产部门得到了广泛的应用，我国有200多家厂矿开采利用膨润土资源，从近几年来的膨润土产品贸易情况看，一些深加工产品的出口发展很快，如人工改型的钠基土，用酸处理后的酸活化土等，据有关资料预测，今后几年的国际市场上膨润土深加工产品的进出口量将会增加，从全国各厂家看，人工改型钠基土、优质活性白土及凝胶产品等市场活跃，大都供不应求。

第二节产品价格的稳定性及变化趋势本矿区膨润土矿蒙脱石含量83—95%，经人工改性可生产优质的铸造级、泥浆级膨润土产品，生产成本260元/t，销售价格320—350元/t，利润大、经济效益明显。

第三章矿产资源概况第一节区域地质概况及矿区地质本区大地构造位置处于内蒙古地轴，建平台拱，老哈河断坳带内的次级三家—沙海火山断陷盆地内。

白垩系下统义县组火山碎屑岩是本区分布最广的地层，岩性为凝灰质碎屑岩、安山岩等。

该岩性段是形成膨润土矿的母岩。

凝灰质碎屑岩为灰白色、粉红色、浅绿色，经蚀变后多变成灰黄色，多蒙脱石化，局部见岩屑、玻璃碎屑、长石、石英晶屑及杏仁体。

安山岩风化面黑灰色，新鲜面灰绿色，斑状结构，斑晶以斜长石为主，基质为隐晶质，覆于火山碎屑岩之上，一般为膨润土矿体的上覆岩层。

区域侵入岩主要有华力西旋回、燕山旋回花岗岩岩株及小侵入体。

断裂构造不甚发育，主要为NNE向、NE向断裂带。

第二节矿床地质特征一、矿床地质及构造特征矿区内出露地层为义县组下岩性段凝灰质火山碎屑岩，是矿体的直接围岩，凝灰质火山碎屑岩具较强蒙脱石化，膨润土大部分是由凝灰质碎屑岩蚀变而成，其次是黑曜岩脱玻化蚀变成膨润土矿。

火山碎屑岩胶结物为凝灰质，碎屑由岩屑、晶屑组成。

二、矿层特征现工程控制矿层长度120米，宽度80米，厚度3.5—8.0米，平均厚度5.37米。

矿体连续性好、厚度稳定。

矿层呈层状、似层状，走向北东，倾向南东，倾角2°—5°。

三、矿石物化特征膨润土矿石呈淡黄色、紫红色、浅绿色，腊状光泽。

矿石矿物成分：以蒙脱石为主，蒙脱石含量83—95%，含少量伊利石、云母、长石、石英及岩屑。

膨润土化学成分表该矿膨润土质纯，含砂量少，蒙脱石含量83—95%，胶质价54—58ml/15g，膨胀容12ml/g 。

经类比属钙基膨润土。

四、矿石类型地表松散土状、土块状；深部致密块状、角砾状、砂砾状。

以腊状矿石为最佳。

第三节矿床水文地质条件及开采技术条件矿层赋存于低缓山坡上，地形坡度小，矿层位于侵蚀基准面以上，岩石富水性弱，矿层下部岩石含水极其微弱或不含水，孔隙渗透作用弱，大气降水沿山体下泄，有利于自然排水，矿层覆盖物厚度较薄，不存在地表水体，矿层出露最低点为605米，最高点为625米，高出当地侵蚀基准面，从水文地质条件分析适合露天开采。

矿层上部盖层主要为第四系亚砂土，无大的风化裂隙带、构造破碎带。

矿体呈似层状，倾角缓，覆盖物厚度0.5—18米左右，剥采比较小，适宜露天开采。

在采矿过程中，边坡角设置要合理，以防矿层及岩土滑落。

矿层厚度3.5—8.0米，采矿断面低，有利于安全采矿，剥岩台阶高度10米，选择边坡角55°—60°。

该区地震动峰值加速度0.20g，地震烈度为8，据地震部门证实近20年未发生大的地震。

矿石和围岩物理力学性质综上所述，矿山水文地质条件和开采技术条件较简单，开采类型适合露天开采。

第四节设计利用储量一、地质报告储量计算工业指标（一）矿石质量指标1．蒙脱石（原土）边界品位≥40%最低工业品位≥50%2．膨胀容量≥6ml/g3．脱色力（活化后）≥120（二）开采技术条件1．开采厚度≥2米2．夹石剔除厚度≥1米二、储量计算结果储量计算说明书对划分的开采地段共求得（332）类和（333）类矿石储量7.31万吨，矿石体积4.9万立方米，外剥离量8.1万立方米，剥采比1.65：1，本项目设计利用储量7.31万吨。

第四章主要建设方案的确定第一节建设规模及产品方案一、产品方案：根据投资方的资金情况和本地区矿石加工厂的生产情况，确定本项目的产品为人工改型铸造级、泥浆级膨润土产品。

二、建设规模：根据地质储量说明书提交的矿石储量、矿体赋存特点，及投资方的计划生产规模，确定该项目建设规模为年开采2万吨原矿石，季节性生产，在雨季停产。

第二节开采方案一、设计利用储量（332）类地质储量2.53万吨，（333）类储量4.78万吨；设计利用储量7.31万吨。

二、矿床开采方式根据矿层的赋存特点，矿层走向北东向，倾向南东、倾角2°—5°，矿层似层状，矿层真厚度3.5—8.0米，盖层垂直厚度0.5－18米，矿体埋藏较浅，矿床开采方式为露天开采。

矿体产状平缓，东低西高，地形为东高西低，采矿方案为由北西向南东推进，以公路运输道路向两侧推进，边采边复田。

前期剥离区计划剥离量3万立方米，排入排土场，采矿后，续期剥离土运至已采矿坑回填造地。

三、开拓运输方案根据矿层赋存情况及综合生产能力确定本矿床开拓运输方案为公路直进式汽车运输开拓方式。

在布设汽车运输干线时应习题避免或减少回头弯路，移动线路应在工作面推进速度较慢的地段。

在矿床开采过程中，要加大季节性生产能力，采区北部和东部设立排水坝，防止地表雨水顺山坡进入采场。

外运部分的剥离土选择附近冲沟复耕造田。

第三节防治水方案因矿层埋藏浅，矿层厚，地下水位在矿层最低开采标高以下，所以在划定的开采范围内，主要防治山坡地表水流入采场，在开采范围四周设拦引水坝，向矿区两侧疏导地表水，采场内地表集水通过公路两侧泄洪渠排出。

第五章矿床开采第一节露天开采境界的确定一、经济合理剥采比的确定本区矿体埋藏浅，不具备地下采矿的条件，按当地原矿价格以及本加工厂的原矿成本控制，确定的经济合理剥采比为3：1 E=｛P-（a+c+N）｝/B=｛45-（20+5+5）｝/5=3E—经济合理剥采比P—矿石价格（元/吨）a—矿石开采及运输费（元/吨）c—其它未摊入a的费用（元/吨）B—废石的剥离和运输量（元/吨）N—矿石盈利（元/吨）二、开采深度的确定矿层最低赋存标高605米，最高赋存标高625米，覆盖物平均垂直厚度9.0米，矿层平均真厚度5.37米，设计为机械开采，W4—60c 液压挖掘机可以上挖5m、下挖5m，选择阶段高度10m，分层高度5m。

三、露天开采境界的确定1．开采境界不得大于划定的矿区范围。

2．经济合理剥采比大于或等于境界剥采比。

3．充分利用资源，尽可能把较多的矿量圈在露天开采的境界，发挥露天开采的优势。

4．露天境界的帮坡应等于或小于露天边坡稳定的所允许角度，以保证露天采矿的安全生产。

5．底平面长度应满足运输要求。

四、露天采矿场最终边坡要素的确定1．底盘矿岩分界面角度2°—5°，底盘的最终边坡也以此为准为2°—5°，顶盘最终边坡角45°。

2．台阶坡面角45°—55°。

3．最小平台宽度20米，安全平台宽度5.0米。

五、露天采矿场结构参数（见表）露天采矿场结构参数第二节生产能力的确定及矿山服务年限计算本矿床露天开采，制约生产能力因素主要有可有布置的挖掘作业面大小及数量，工作面挖掘机械的生产能力。

综上综合能力确定矿山年生产能力2万吨原矿石。

回采率90%，矿山服务年限3.3年。

矿山服务年限=设计利用储量×回采率÷年开采量=7.31万吨×90%÷2万吨/年=3.3年第三节采矿方法为了保证生产能力，设计确定的采矿掘进面更大一些，采用公路直进式台阶回采，回采工艺可在矿层直接挖掘，要控制采场底板。

主要采掘要素1．台阶高度：开采的矿层为不爆破的岩土，硬度较小，阶段高度选择10 米，分层高度为5米。

2．工作台阶坡面角：岩矿硬度较小，确定为台阶坡面角45°—55°。