中盐金坛盐化有限责任公司茅兴盐矿矿山地质环境保护与土地复垦方案.pdf

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中盐金坛盐化有限责任公司茅兴盐矿 矿山地质环境保护与土地复垦方案 中盐金坛盐化有限责任公司 二〇一九年六月 中盐金坛盐化有限责任公司茅兴盐矿 矿山地质环境保护与土地复垦方案 申报单位中盐金坛盐化有限责任公司 法人代表罗福龙 编制单位江苏省地质调查研究院 法人或院长朱锦旗 总工程师于 军 项目负责人王 珅 编写人员王 珅 穆 慧 韩 涛 徐孜俊 匡 伟 制图人员王 珅 穆 慧 狄 群 朱 珠 I 目目 录录 前言前言 ............................................................................................................................ 1 1 一、任务的由来 .................................................... 1 二、编制目的 ...................................................... 1 三、编制依据 ...................................................... 2 四、方案适用年限 .................................................. 4 五、编制工作概况 .................................................. 4 第一章第一章 矿山基本矿山基本情况情况 ............................................................................................ 6 6 一、矿山简介 ...................................................... 6 二、矿区范围及拐点坐标 ............................................ 6 三、矿山开发利用方案概述 .......................................... 7 四、矿山开采历史及现状 ............................................ 9 第二章第二章 矿区基础信息矿区基础信息 .......................................................................................... 1111 一、矿区自然地理 ................................................. 11 二、矿区地质环境背景 ............................................. 11 三、矿区社会经济概况 ............................................. 20 四、矿区土地利用现状 ............................................. 21 第三章第三章 矿山地质环境影响和土地损毁评估矿山地质环境影响和土地损毁评估 ...................................................... 2323 一、矿山地质环境与土地资源调查概述 ............................... 23 二、矿山地质环境影响评估 ......................................... 24 三、矿山土地损毁预测与评估 ....................................... 36 四、矿山地质环境治理分区与土地复垦范围 ........................... 38 第四章第四章 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析 .......................................... 4242 一、矿山地质环境治理可行性分析 ................................... 42 二、矿区土地复垦可行性分析 ....................................... 42 第五章第五章 矿山地质环境治理与土地复垦工程矿山地质环境治理与土地复垦工程 ...................................................... 4848 II 一、矿山地质环境保护与土地复垦预防 ............................... 48 二、矿山地质灾害治理 ............................................. 50 三、矿区土地复垦 ................................................. 50 四、含水层破坏修复 ............................................... 53 五、水土环境污染修复 ............................................. 54 六、矿山地质环境监测 ............................................. 55 七、矿区土地复垦监测和管护 ....................................... 57 第六章第六章 矿山地质环境治理与土地复矿山地质环境治理与土地复垦工作部署垦工作部署 .............................................. 5858 一、总体工作部署 ................................................. 58 二、阶段实施计划 ................................................. 58 三、近期年度工作安排 ............................................. 59 第七章第七章 经费估算与进度安排经费估算与进度安排 .............................................................................. 6262 一、经费估算依据 ................................................. 62 二、矿山地质环境保护工程经费估算 ................................. 62 三、土地复垦工程经费估算 ......................................... 62 四、总费用汇总与年度安排 ......................................... 65 第八章第八章 保障措施与效益分析保障措施与效益分析 .............................................................................. 6868 一、组织保障 ..................................................... 68 二、技术保障 ..................................................... 68 三、资金保障 ..................................................... 68 四、监管保障 ..................................................... 69 五、效益分析 ..................................................... 70 六、公众参与 ..................................................... 71 第九章第九章 结论与建议结论与建议 .............................................................................................. 7474 附件附件 ...................................................................................................................... 7575 1 前言前言 一、任务的由来一、任务的由来 中盐金坛盐化有限责任公司茅兴盐矿(以下简称茅兴盐矿)于 2011 年 9 月由原金坛市盐业化学工业总公司茅兴盐矿、金坛市盐业化学工业总公司茅溪 盐矿整合而来, 矿权内的盐井最早于 1989 年开始开采。 该矿采矿证取得时间为 2011 年 11 月 8 日,采矿许可证号为 C3200002010036220058337,矿区面积为 2.7969km2,有效期限为 2011 年 11 月 8 日2019 年 6 月 8 日。为了加强矿山地 质环境保护工作,切实做好矿山地质环境保护与恢复治理工作,根据矿山地 质环境保护规定 (自然资源部令第 44 号)和江苏省地质环境保护条例 (江 苏省第十一届人民代表大会常务委员会第 4 号公告)等有关文件精神,按照自 然资源部和江苏省自然资源厅的有关法律法规要求,切实落实国家关于“在保 护中开发,在开发中的保护”的相关政策,在合理开发矿产资源的同时,保护 好矿区的地质环境条件。中盐金坛盐化有限责任公司委托江苏省地质调查研究 院开展中盐金坛盐化有限责任公司茅兴盐矿矿山地质环境保护与恢复治理方 案编制工作。 二、编制目的二、编制目的 开展矿山地质环境保护与土地复垦是贯彻落实科学发展观、坚持最严格的 耕地保护制度、 实施土地可持续利用的重要举措, 对恢复和改善矿区生态环境、 发展循环经济、建设节约集约型社会、促进经济社会全面协调可持续发展具有 十分重要意义。 根据相关法规和文件,本方案按照“统一规划,源头控制,防复结合”的 要求,采取适当的保护与复垦措施,尽量控制和减少矿产资源勘察、开采活动 造成的矿山及周边地区地质环境破坏以及土地资源不必要的破坏,做到统一规 划,把矿山地质环境保护与土地复垦纳入到生产建设中去,加强对矿山地质环 境与土地资源的重建与保护,并明确中盐金坛盐化有限责任公司在获得茅兴盐 矿的采矿许可同时,必须承担履行对破坏土地进行复垦的义务,体现权利和义 务的统一连带责任。 2 三、编制依据三、编制依据 (一)法律、法规、政策文件(一)法律、法规、政策文件 (1) 中华人民共和国矿产资源法 ; (2) 中华人民共和国土地管理法 ; (3) 中华人民共和国矿山安全法 ; (4) 中华人民共和国水土保持法 ; (5) 中华人民共和国环境保护法 ; (6) 中华人民共和国水污染防治法 ; (7) 地质灾害防治条例 (国务院令第 394 号) ; (8) 中华人民共和国土地管理法实施条例 (国务院令第 256 号) ; (9) 基本农田保护条例 (国务院令第 257 号) ; (10) 土地复垦条例 (国务院令第 592 号) ; (11) 土地复垦条例实施办法 (国土资源部令第 56 号) ; (12) 矿山地质环境保护规定 (国土资源部令第 64 号) ; (13) 国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报 有关工作的通知 (国土资规〔2016〕21 号) ; (14)转发的通知 (苏国土资办发〔2017〕8 号) ; (15) 江苏省国土资源厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报 有关工作的通知 (苏国土资规发〔2017〕1 号) 。 (二)规范标准(二)规范标准 (1) 土地利用现状分类 (GB/T 21010-2007) ; (2) 岩土工程勘察规范 (GB50021-2001) ; (3) 建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2013) ; (4) 土壤环境质量标准 (GB15618-2008) ; (5) 水土保持综合治理技术规范 (GB/T16453-2008) ; (6) 地下水环境质量标准 (GB/14848-1993) ; (7) 地表水环境质量标准 (GB/3838-2002) ; (8) 工程岩体分级标准 (GB50218-94) ; 3 (9) 矿区水文地质工程地质勘探规范 (GB127-1991) ; (10) 灌溉与排水工程设计规范 (GB 5028899) ; (11) 农田灌溉水质标准 (GB 50842005) ; (12) 滑坡防治工程勘查规范 (DZ/T 0218-2006) ; (13) 滑坡防治工程设计与施工技术规范 (DZ/T 0219-2006) ; (14) 崩塌、滑坡、泥石流监测规范 (DZ/T 0221-2006) ; (15) 地下水监测规范 (SL/T 183-2005) ; (16) 开发建设项目水土保持方案技术规范 (SL/204-1998) ; (17) 生态环境状况评价技术规范(试行) (HJ/T 192-2015) ; (18) 造林作业设计规程 (LY/T 1607-2003) ; (19) 人工草地建设技术规程 (NY/T 1342-2007) ; (20) 土地开发整理项目规划设计规范 (TD/T 1012-2016) ; (21) 土地复垦质量控制标准 (TD/T 1036-2013) ; (22) 生产项目土地复垦验收规程 (TD/T 1004-2014) ; (23) 矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范 (DZ/T 0223-2011) ; (24) 土地复垦方案编制规程 (TD/T 1031.62011) (25) 地质灾害危险性评估技术要求(试行) (国土资源部,2004 年) ; (26) 矿山地质环境保护规定条文释义(国土资源部,2009 年) ; (27) 矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南 (国土资源部, 2016年) ; (28) 江苏省土地开发整理项目预算定额标准 (2014) ; (29) 江苏省土地开发整理工程建设标准(试行) 。 (三)技术资料(三)技术资料 (1) 江苏省金坛市茅兴块段茅兴盐矿、茅溪盐矿石盐矿开发利用方案 ; (2) 江苏省常州市金坛区土地利用总体规划(2006-2020 年) ; (3) 划定矿区范围批复 (苏国土资采划〔2015〕0005 号) ; (4) 江苏省常州市金坛区中盐金坛盐化有限责任公司茅兴盐矿 2018 年度 矿山储量年报 ; (5)统计年鉴等相关资料; (6)矿山企业提供的其他资料及现场调查成果。 4 四、方案适用年限四、方案适用年限 方案的适用年限需要结合矿山服务年限、开采计划、矿山开采可能造成地质 环境问题及损毁土地情况、恢复治理的难度及完成时间等因素确定,根据化工部 长沙设计研究院编写的江苏省金坛市茅兴块段茅兴盐矿、茅溪盐矿石盐矿开发 利用方案 ,矿山年生产能力为 60 万吨,设计服务年限为 71 年。目前,矿山拥 有采卤井 25 口,其中有 13 口井停产,分别为溪 1、溪 2、溪 3、溪 4、茅 1、 茅 3、茅 7-9、茅 13、茅资 1、J102、J101、J103。 考虑到矿山开采的特点及实际的开采情况,本方案涉及的主要是盐矿的开 采,该矿采矿证为 2011 年 11 月 8 日至 2019 年 6 月 8 日,总计柒年零柒个月, 矿山地质环境保护与综合治理方案适用年限一般以矿山地质环境恢复治理的年 限结合采矿证年限综合确定,故本方案适用年限为 5 年。如矿山企业扩大开采规 模、变更矿区范围、变更开采方式,应重新编制矿山地质环境保护与恢复治理方 案; 如继续按开发利用方案进行开采活动,则 5 年后需根据矿山开采情况对本方 案进行修订。 因此最终确定本方案的适用年限为 2019 年 6 月-2024 年 5 月。 若矿 区范围变更、矿山开采规模扩大、开采方式或工艺发生变化的,本复垦方案则不 再适用,应根据实际情况重新编制土地复垦方案。 五、编制工作概况五、编制工作概况 接受委托后,方案编制单位及时成立项目组,并于 2019 年 5 月进行实地调 查,开始广泛收集相关数据资料,赴矿区进行现场调查,与矿山企业和项目区周 边群众进行了交流;之后转入室内综合整理、分析研究,在对项目区现状进行分 析评价的基础上,按照方案编制指南及相关技术标准,编制组进行了矿山地质环 境影响和土地损毁评估、矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析等,并制定了 工程部署及费用估算,同时对江苏省金坛市茅兴块段茅兴盐矿、茅溪盐矿石盐 矿开发利用方案等资料进行深入分析,对该工程进一步探讨和研究,根据国 土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通 知 (国土资规 〔2016〕 21 号) 中 “矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南” 、 土地复垦方案编制规程 (TD/T 1031.62011) 、 矿山地质环境保护与恢复治 理方案编制规范 (DZ/T 02232011)等要求,编制完成中盐金坛盐化有限责 任公司茅兴盐矿矿山地质环境保护与土地复垦方案及相关附图、附件。 5 矿山地质环境与土地复垦调查严格按照规程、规范进行,调查主要包括资料 收集和现场调查两部分内容。调查工作依据土地复垦方案编制规程 第 1 部分 通则 (TD/T 1031.1-2011)和矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范 (DZ/T0223-2011)的要求,采用资料和现状相结合的方法,工作细致,记录认 真,调查数据资料真实、可靠,所收集的相关资料基本满足方案编制需求。 6 第一章第一章 矿山基本情况矿山基本情况 一、矿山简介一、矿山简介 茅兴盐矿位于金坛市西北部,薛埠镇和直溪镇境内。为金坛盐岩矿区中 部。本区地理坐标东经 11923′38″11925′20″,北纬 3135′00″ 3136′00″,,东距金坛市城区 15km,北到丹阳市 26km,均有公路相通。 水路有石马河流经矿区与槽河、南运河相通,可通行 6080 吨位船舶。具体 位置见图 1-1,其北侧为荣炳盐矿,东北侧为陈家庄盐矿。 图 1-1 矿区交通位置图 二、矿区范围及拐点坐标二、矿区范围及拐点坐标 中 盐 金 坛 盐 化 有 限 责 任 公 司 茅 兴 盐 矿 采 矿 许 可 证 证 号 为 C3200002010036220058337,矿区面积 2.7969km2(由原金坛市盐业化学工业 总公司茅兴盐矿、金坛市盐业化学工业总公司茅溪盐矿整合而成)。采矿范 围见矿区范围拐点坐标见下表。 表 1-1 矿区拐点坐标表(1980 西安坐标) 点号 X Y 点号 X Y 1 3519440.08 40443215.64 7 3518385.09 40444857.66 2 3519522.09 40443474.64 8 3518050.08 40444590.66 3 3519636.10 40444531.65 9 3517970.08 40443580.66 4 3519515.09 40444547.65 10 3518245.07 40443265.65 5 3519327.09 40444755.66 11 3519015.08 40442805.64 6 3519200.10 40445245.66 7 三、矿山开发利用方案概述三、矿山开发利用方案概述 截至 2018 年 11 月底,矿区施工了溪 1 井、溪 2 井、溪 3 井、溪 4 井、茅 1 井、茅 2 井、茅 3 井、茅 6 井、茅 7-9 井、茅 8 井、茅 15 井、茅 13 井、茅 18 井、茅 20 井、茅资 1、J101、J102、J103、J104、J105、J106、J107、J108、J109、 J111 共 25 口井,其中有 13 口井停产,分别为溪 1、溪 2、溪 3、溪 4、茅 1、 茅 3、茅 7-9、茅 13、茅资 1、J102、J101、J103。根据企业提供的相关资料,后 期企业在矿区规划施工茅 24 井、茅 25 井、茅 26 井(分别于 2021 年、2023 年 和 2024 年各新增一口井) ,均为单井对流法开采。 (1)矿山资源及储量 中盐金坛盐化有限责任公司于 2018 年 1 月完成了中盐金坛盐化有 限责任公司茅兴盐矿 2017 年度矿山储量年报 , 常州市自然资源局于 2018 年 1 月 20 日通过评审。资源储量核实报告累计查明资源量扣除累计动用 资源储量得最终保有资源储量。截止 2018 年底中盐金坛盐化有限责任公 司茅兴盐矿采矿证内资源储量如下 2018 年底保有资源储量为NaCl 矿石量 83797.30 万吨、NaCl 量 66895.58 万吨、Na2SO4矿石量 45098.20 万吨、Na2SO4量 2845.80 万吨。 ○ 1 111b 类型 NaCl 矿石量 76255.80 万吨、 NaCl 量 60924.98 万吨、 Na2SO4矿石量 44742.80 万吨、Na2SO4量 2828.00 万吨。 ○ 2 333 类型 NaCl 矿石量 7541.50 万吨、NaCl 量 5970.60 万吨、Na2SO4矿石量 355.40 万 吨、Na2SO4量 17.80 万吨。 (2)矿山设计生产服务年限、年生产能力 据化工部长沙设计研究院开发利用方案 ,矿山年生产能力为 160 万吨推荐新增石盐建设规模为 100 万吨/年,加原有 60 万吨/年规模, 设计总规模为 160 万吨/年,卤水开采规模为 624 万 m3/a。矿区服务年限 为 71 年,还可采 Na2SO4量 434 万吨。 8 (3)工程布置 井的布置方向基本沿矿体底板等深线方向布置,以便形成较规则的矿柱。 为了形成独立的溶腔,需保护上部盐层及防止串槽,相互影响,各井 间必须留设矿柱,扬溧高速经过矿区西部,需留设矿柱 204941.79 m2,占 据的是第六块段的范围,应扣减 333 矿石量 7412.57 万吨,NaCl 量 6036.36 万吨,Na2SO4量 273.26 万吨。其溶蚀半径根据已采单井的采出 矿量,估计在 40~50m 之间,设计按 50m 考虑,增大井的排距和组距有 利于形成独立的溶腔,但矿区回采率将降低,经过多种井的排距和组距比 较、计算后,设计按 150m 考虑,今后可根据油汽储库的建库标准进行调 整, 不断优化。 在本矿区范围内扣除高速公路所占面积后, 可布单井 85 口, 加上目前在用的 11 口生产井,布井系数经计算为 29.1。为了避开地面 建筑和水体,图中溶腔所在井位为设计井底位置,井口位置需根据地表地形 地物情况现场决定,有的井为定向井,设计井号并不代表施工顺序。 (4)矿山开采方式 本矿区经过多年生产实践,适宜采用钻井水溶法开采。单井对流法和 双井水平连通对流开采法、双井自然连通对流开采法工艺均获得成功。因 此,确定以单井对流法开采为主的开采工艺方案。 开采对象为整个矿区的石盐矿层,首采层为第Ⅰ矿层,然后再依次开 采第Ⅱ层、第Ⅲ层。各层之间的夹层较薄,这三层矿可连续开采。为了实 现多层开采的目的,本次设计采取的具体措施是选用耐腐蚀能力强的 N80 或 P110 大直径套管固井,增加井的使用寿命,其二是建议以后采用油垫 控制上溶、适时上溶,建造规则的溶腔,使溶腔顶板不过早大面积暴露, 有限制的发展溶腔半径,保护溶腔顶板不垮塌,使上部矿层不因为开采下 部矿层而受到破坏。 钻井溶液法开采矿山的开采顺序遵循从下往上开采的原则,即先采最 下部工业矿层,然后依次往上开采,充分利用地下资源。本次设计的首采 9 层为第Ⅰ矿层,随后为第Ⅱ矿层、第Ⅲ矿层。采井在平面布置上沿走向排 列,从目前的开采区逐渐向外推进,直至所有盐层开采完毕,最后用水泥 沙浆封孔。 (5)治理污染的主要技术措施 钻井过程中的污染治理。在钻井过程中,对岩屑采用分段处理,含 盐系以上地层采用常规水基泥浆钻进,不使用有污染的添加剂,可将这一 部分岩屑捞出后用于垫路;含盐系以下地层的岩屑,应像固体开采矿山一 样,选择一个渗透性不好的地段,建一个不渗漏的固体废弃物存放池,将 其集中堆放,以免对环境造成污染;对于钻井泥浆,回收后反复使用。钻 井过程中的振动和噪音污染,主要来自柴油机和钻机,需对柴油机加设消 音装置;对引起振动的设备加设减振装置;井位选择尽量远离居民房屋, 以免影响居民的正常生活。钻井结束后,尽快将井场复垦还耕。 开采过程中的污染治理。要避免开采过程中卤水和油料的污染,首 先需加强岗位责任制,分片包干,责任到人。要求管路连接严密,经常性 巡检,发现管路有滴漏现象及时处理,在采卤泵站, 四周设置防渗地沟及 汇水池,将滴漏的卤水集中到汇水池,澄清后再回注井下,机修使用的油 料不能随地乱倒,沉淀后回收到油罐中。生活污水处理达标后经排污沟排放。 四、矿山开采历史及现状四、矿山开采历史及现状 茅兴盐矿于 2011 年 9 月由原金坛市盐业化学工业总公司茅兴盐矿、 金坛 市盐业化学工业总公司茅溪盐矿整合而成,面积 2.7969km2,主要开采岩盐。 其中茅溪盐矿是在 1993 年初由金坛市盐业化学工业总公司、江苏省盐 业总公司、中盐上海运销处、浙江省盐务局等单位联合组建。1994 年 2 月 投入生产。1996 年 4 月江苏省盐业总公司、中盐上海运销处、浙江省盐务 局等单位撤资,由金坛市盐业化学工业总公司收购并经营。茅兴盐矿由金坛 市盐业化学工业总公司、华东石油东进公司、扬州农药厂、常州化工厂、江 10 苏煤田地质三队等单位联合组建经营。 1 地质概况地质概况 茅兴盐矿区位于金坛盆地西侧、直溪桥凹陷的西南部,含盐面积约 60km2, 茅兴块段勘探面积 2.76km2,为一北东走向的单斜构造,地层倾向北西,倾角 310左右。本矿床共分三个石盐矿层,石盐单层厚度大,达 45m,层状结构, 产状平缓,倾角 510,矿层对比可靠,主要标志层清晰明显。 2 资源资源情况情况 本矿区含盐地层厚 153.50~198.79m, 石盐累计厚度 121.03~181.06m, NaCl 品位平均为 85。 3 开采现状开采现状 本矿区采用钻井水溶法开采。采矿许可证核定的开采深度为-750~ -1100m。矿山设计生产能力 60 万吨。目前,矿山拥有采卤井 25 口,其中有 13 口井停产,分别为溪 1、溪 2、溪 3、溪 4、茅 1、茅 3、茅 7-9、茅 13、 茅资 1、J102、J101、J103,剩余 12 口井均为在采井,为单井对流。2018 年 度茅兴盐矿实际开采 NaCl 矿石量 68.83 万吨,NaCl 58.51 万吨。矿山总体产 量控制在采矿许可证核定范围之内,单井回采率为 70,损失率定为 30; 矿区回采率为 20.37,损失率 79.63。 截止 2018 年 11 月底,中盐金坛盐化有限责任公司在金坛地区开采岩盐 现状见下表 表 1-2 中盐金坛茅兴盐矿 2018 年度开采情况一览表(单位万 t) 项目 截至 2017 年 11 月 2018 年度 截至 2018 年 11 月底 单位吨 NaCl 矿石量 NaCl 量 NaCl 矿石量 NaCl 量 NaCl 矿石量 NaCl 量 NaCl 量平均含量 85, 矿区 平均回采率核定为 20.37, 损失率为 79.632013 年度 根据最新的储量核实报告 Na2SO4平均含量 4.5,没 有达到最低的工业指标 5 的要求,不预计算。 合计 1224.91 1041.17 68.83 58.51 1293.74 1099.68 11 第二章第二章 矿区基础信息矿区基础信息 一、矿区自然地理一、矿区自然地理 (一)气象 本区属亚热带季风气候,温和湿润,四季分明,年平均气温 15.1℃,一月平 均气温 2.4℃,七月平均气温 26.7℃。年平均降雨量 1024.9mm,79 月为雨季, 年蒸发量为 1318.8mm。潮湿系数 KB0.78,属温度适中带。本区历史地震烈度 为ⅣⅧ度,工程建设按Ⅷ度区设防。 (二)地形地貌 矿区位于茅山东麓,属低丘地带,东南西三面为低丘环境,地形起伏,高程 1030 余米,北部地势低洼,高程为 2.510m。 图 2-1 茅山矿区一带地貌形态示意图 二、矿区地质环境背景二、矿区地质环境背景 (一)地层岩性 矿区位于直溪桥凹陷的西南部,直溪桥凹陷处在金坛盆地的西北边缘,紧邻 茅山断裂带的东部边缘。 为一北东走向的单斜构造, 地层倾向北西, 倾角 310 左右。 本块段含盐系赋存于下第三系始新统阜宁组四段地层中,时代属新生代早 第三纪始新世中晚期。本矿床成因属断陷盆地内陆湖相蒸发岩型沉积石盐矿 床,属陆相碎屑岩型盐类矿床大类,湖泊化学沉积矿床亚类,基本属硫酸钠化学 组成亚类。矿体呈层状,矿床规模大。地质构造简单,石盐单层厚度大,可达 50m,地层倾角平缓,仅 510。块段内水文地质勘探类型属简单型,石盐矿层 顶、底板均无水层,盖层深厚,矿层与浅部含水层无水力联系。矿区地表多为农 田和村庄,地势平坦。含盐地层厚 153.50~198.79m,石盐累计厚度 121.03~ 181.06m,NaCl 品位平均为 85。 12 本矿区地表为第四系地层覆盖,钻井中钻遇地层有 第四系东台组(Qd) 视厚度 1246m。由粘土、砂砾层组成。 下第三系三垛组(Ed) 视厚度 500600m。上部由砂岩、粉砂岩互层组成; 中部以粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩为主夹含膏泥岩、粉砂岩;下部以玄武岩 为主夹泥岩、粉砂质泥岩和凝灰岩,底部为泥岩、钙质泥岩、粉砂岩和细砂岩组 成。玄武岩视厚度 5494m。与下覆地层呈假整合接触。 下第三系阜宁组(Ef) 视厚度 1791251m。根据岩性可划分为四段,阜宁 组一至三段主要由粉砂质泥岩、泥岩等组成,底部为粉细砂岩、含砾中粗砂岩。 工业石盐矿层赋存于阜宁组第四段(Ef4)中,视厚度 180250m。主要由石 盐岩组成,其顶、底及夹层中为含盐、含芒硝及含膏泥岩、钙质泥岩。 13 图 2-2 茅兴盐矿地质剖面图 14 (二)地质构造 金坛盆地位于扬子准地台的东北,是苏南隆起区中的次一级构造单元。茅兴 块段位于直溪桥凹陷的西南部,为一北东走向的单斜构造,地层倾向北西,倾角 310左右。钻井所见玄武岩埋深在 360460m,平均厚度 74.39m,是喜山运动 的产物,对块段内岩盐无破坏作用。 (三)水文地质 块段内水文地质勘探类型属简单型 石盐矿层顶、 底板均无水层, 盖层深厚, 矿层与浅部含水层无水力联系。 (四)工程地质 1、工程地质岩组的划分 矿区地势平坦,地表均为第四系覆盖,地表水发育,无不良自然现象及工程 地质问题。根据岩石类型、结构及其水理和物理力学性质等,可将矿区内岩石划 分为三个工程地质岩组。 (1)软弱工程地质岩组 由第四系松散层、下第三系三垛组上段及下段中钙质泥岩、戴南组、阜宁群 四段石盐矿层组成,厚度 910.37~1067.12m。 ①第四系松散层由粘土、淤质粘土、亚粘土及亚砂土组成。局部夹薄层粉 砂、细砂,底部含砾石,厚度 15~55m。结构松软,饱水,多具流塑状态。据土 工试验(表 3-3) ,压缩系数 0.214~0.449MPa,快剪试验内摩擦角 14~29,凝 聚力 0.003~0.016MPa。 ②三垛组上段由泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩组成,含砾石,局部夹细 砂岩。厚度 377.30~408.80m。岩心完整,RQD 值 90左右,半胶结状态,裂隙 率为零。力学试验结果表明垂直抗压强度平均值(下同) ,风干时泥质粉砂岩 4.6~9.8MPa、粉砂质泥岩 6.2~15.5MPa、容重 2.09~2.13g/cm3。粉砂质泥岩强 度较泥质粉砂岩好。 ③矿层顶板 本段的上部为三垛组下段的钙质泥岩, 单层厚 18.88~68.80m, 施工中遇水膨胀,造成缩径,岩石稳定性较差。下部为戴南组、阜四段顶部的钙 质泥岩、 含钙芒硝泥岩。 厚度 364.29~396.86m, 岩石完整, RQD 值达 90以上, 岩心长柱状,裂隙不太发育,见少量垂直裂隙,宽 1~20mm,充填物为石膏, 15 裂隙率 1~4 条/10m。抗压强度钙质泥岩风干状态 9.7~29.6MPa、饱和状态在 4.7~24.4MPa、少数大于 30MPa,饱和抗剪断强度凝聚力 1.7~5.8MPa,内摩擦 角 28~49。软化系数 0.17~1.31。含钙芒硝泥岩风干状态 22.9~35.9MPa、饱 和状态23.2~35.6MPa, 饱和抗剪断强度凝聚力3.6~5.8MPa, 内摩擦角41~42。 软化系数 0.99~1.01。容重 2.06~2.38g/cm3。 ④矿层及夹层由阜宁群四段的石盐矿层及泥岩夹层组成,顶板埋深 809.38~894.39m,厚度 143.06~234.96m。石盐岩岩心完整,RQD 值大于 90, 呈长柱状,裂隙率近于零。力学试验结果风干 13.8~22.5MPa,饱和 11.9~ 22.3MPa,饱和抗剪断强度凝聚力 2.4~4.5MPa,内摩擦角 42~48,软化系数 0.72~1.09。容重 1.99~2.18g/cm3。强度较顶板略差。夹层 14~20 层,单层厚 度小,一般 1.00m 左右,最厚达 4.46m,累计厚 21.65~26.86m。岩心完整性较 差,裂隙较发育,以垂直、斜交裂隙为主,宽 1~35mm,充填物为肉红色次生 石盐, 裂隙率 1~2 条/m, 抗压强度风干 7.6~28.8MPa, 个别达 35MPa, 饱和 8~ 23.3MPa,抗剪断强度凝聚力 2~3.5MPa,内摩擦角 46~47,软化系数 0.28~ 0.54,容重 2.02~2.31g/cm3。 总体上该软弱岩组厚度大,工程地质稳定性较差。 (2)半坚硬工程地质岩组 由阜宁群四段下部钙质泥岩(即矿层底板)组成,顶板埋深 1175.73~ 1225.62m,岩心完整,RQD 值 90以上,呈长柱状,裂隙不发育,抗压强度风 干 31.7~56.7M
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