江苏苏盐井神股份有限公司下关盐矿矿山地质环境保护与土地复垦方案.docx

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江苏苏盐井神股份有限公司下关盐矿 矿山地质环境保护与土地复垦方案 2022 年 12 月 目 录 前 言1 一、任务由来1 二、编制目的2 三、编制依据2 (一)法律法规及政策文件2 (二)相关规划3 (三)技术规范3 (四)其它资料3 四、方案适用年限4 五、编制工作概况4 (一)工作程序4 (二)工作方法4 第一章 矿山基本情况6 一、矿山简介6 (一)企业概况6 (二)地理位置6 二、矿区范围及拐点坐标7 三、矿山开发利用方案概述8 (一)矿山建设规模及工程布局8 (二)开采层位和开采顺序8 (三)矿山设计利用资源储量及服务年限8 (四)矿山开采方法及工艺9 (五)集卤、输卤及供水9 (六)废水、废渣处理方案9 四、原矿山地质环境保护与恢复治理方案执行情况10 五、矿山开采历史及现状10 第二章 矿山基础信息11 一、矿区自然地理11 (一)气象11 (二)水文11 I (三)地形地貌12 (四)植被12 (五)土壤13 二、矿区地质环境背景13 (一)地层岩性13 (二)地质构造14 (三)水文地质15 (四)工程地质17 (五)矿体地质特征18 三、矿区社会经济概况19 四、矿区土地利用现状20 五、矿区及周边其他人类重大工程活动21 六、矿区及周边矿山地质环境治理与土地复垦案例分析22 第三章 矿山地质环境影响和土地损毁评估24 一、矿山地质环境与土地资源调查概述24 (一)矿山地质环境调查概述24 (二)土地资源调查概述24 二、矿山地质环境影响评估24 (一)评估范围和评估级别24 (二)矿山地质灾害现状分析与预测27 (三)矿区含水层破坏现状分析与预测34 (四)矿区地形地貌景观破坏现状分析与预测36 (五)矿区水土环境污染现状分析与预测36 三、矿山土地损毁预测与评估37 (一)土地损毁环节与时序37 (二)已损毁各类土地现状38 (三)拟损毁土地预测与评估39 四、矿山地质环境治理分区与土地复垦范围39 (一)矿山地质环境保护与恢复治理分区39 (二)土地复垦区与复垦责任范围41 (三)土地类型与权属41 II 第四章 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析42 一、矿山地质环境治理可行性分析42 (一)技术可行性分析42 (二)经济可行性分析42 (三)生态环境协调性分析43 二、矿区土地复垦可行性分析43 第五章 矿山地质环境治理与土地复垦工程44 一、矿山地质环境保护与土地复垦预防44 (一)目标任务44 (二)主要技术措施44 (三)主要工程量45 二、矿山地质灾害治理46 (一)目标任务46 (二)技术措施46 (三)主要工程量46 三、矿区土地复垦46 四、含水层破坏修复47 (一)目标任务47 (二)技术措施47 (三)主要工程量47 五、水土环境污染修复47 (一)目标任务47 (二)技术措施47 (三)主要工程量48 六、矿山地质环境监测48 (一)目标任务48 (二)监测设计48 (三)技术措施48 (三)主要工程量50 七、矿区土地复垦监测和管护50 III 第六章 矿山地质环境治理与土地复垦工作部署51 一、总体工作部署51 二、阶段实施计划51 三、近期年度工作安排52 第七章 经费估算与进度安排53 一、经费估算依据53 二、矿山地质环境治理工程经费估算53 三、土地复垦工程经费估算53 四、总费用汇总与年度安排54 (一)总费用构成与汇总54 (二)近期年度经费安排54 第八章 保障措施与效益分析55 一、组织保障55 二、技术保障55 三、资金保障55 四、监管保障56 五、效益分析57 (一)社会效益57 (二)生态效益57 (三)经济效益57 六、公众参与57 第九章 结论与建议61 一、结论61 二、建议61 IV 前 言 一、任务由来 江苏苏盐井神股份有限公司是江苏省盐业集团有限责任公司控股的子公司, 现有采矿许可证证号为 C3200002009126120048158(江苏省自然资源厅发证) , 有效期自 2019 年 7 月 31 日至 2022 年 12 月 26 日(变更前有效期自 2017 年 12 月 26 日至 2022 年 12 月 26 日),采矿权面积 0.8724 平方公里, 开采深度- 1030m 至- 1500m。开采矿种为岩盐,开采方式为地下开采,生产规模 60 万吨/年。 2004 年, 为了更加合理、高效、安全的利用本矿资源, 江苏省井神盐业股份 有限公司委托化工部连云港设计研究院编制完成江苏省井神盐业股份有限公司 淮安盐矿下关块段井神矿区开发利用方案。 2011 年 4 月,为保护矿山地质环境, 减少矿产资源勘探、开采活动造成的矿 山及周边地区地质环境破坏, 保护人民生命和财产安全, 促进矿产资源的合理开 发利用和经济社会、资源环境的协调发展,切实落实国家关于“在保护中开发, 在开发中保护”的相关政策, 根据矿山地质环境保护规定(国土资源部令第 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, 江苏省井神盐业有限公司委托江苏省地质调查 研究院编制了江苏井神盐化股份有限公司下关盐矿矿山地质环境保护与恢复治 理方案。方案的适用年限为 5 年,自 2011 年 5 月起至 2016 年 4 月底止。 2016 年,因采矿证即将到期换证, 公司委托江苏省地质调查研究院修编了 江苏井神盐化股份有限公司下关盐矿矿山地质环境保护与恢复治理方案 (2016 年 12 月),方案适用年限为 5 年。 2017 年,公司委托南京图能地产科技有限公司编制了江苏井神盐化股份 有限公司下关盐矿土地复垦方案,方案的服务年限为 5 年。 因现有采矿证即将到期、原矿山地质环境保护与恢复治理方案、土地复垦方 案适用期到期, 根据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) 文件要求 “矿山企 业原矿山地质环境保护与恢复治理方案超过适用期的, 应当重新编制矿山地质环 境保护与土地复垦方案。”因此,采矿权人江苏苏盐井神股份有限公司编制了江 苏苏盐井神股份有限公司下关盐矿矿山地质环境保护与土地复垦方案。 1 二、编制目的 1、贯彻落实矿山地质环境保护规定、土地复垦条例、土地复垦 条例实施办法、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); 2、为矿产资源主管部门颁发采矿许可证、实施矿业权人延续矿权, 实施矿 山地质环境保护与治理恢复基金制度, 监督、管理矿山环境保护与治理实施情况 提供科学依据; 3、明确地质环境保护与土地复垦目标、任务,最大限度保护地质环境、提 高矿产利用率、节约利用土地; 4、明确地质环境治理分区及保护措施与土地复垦的具体标准,规范土地复 垦行为, 为矿山地质环境保护与土地复垦的实施管理、工程设计、监督检查以及 土地复垦基金征收等提供依据; 5、提出针对性的地质环境保护与土地复垦具体措施及工作计划,确保地质 环境保护与土地复垦工作落实到实处, 提高矿产资源开发利用效率, 实现土地持 续利用,促进经济、社会和环境的和谐发展,为建设绿色矿山服务; 6、避免和减少矿山地质环境破坏和污染,实现矿产资源开发与矿山生态环 境保护协调发展,改善矿山企业的生产环境和矿区人民的生活环境。 三、编制依据 本方案主要依据国家、地方各级人民政府颁布的相关法律、法规以及技术文 件等,主要有 (一)法律法规及政策文件 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、中华人民共和国土壤污染防治法; 2 8、地质灾害防治条例; 9、矿山地质环境保护规定; 10、土地复垦条例; 11、土地复垦条例实施办法; 12、江苏省地质环境保护条例; 13、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); 14、江苏省绿色矿山建设工作指南(2020 年修订)(苏自然资函〔2020〕 1281 号)。 (二)相关规划 1、江苏省矿产资源总体规划(2021-2025 年) ; 2、淮安市矿产资源总体规划(2021-2025 年) ; 3、江苏省地质环境监测规划(2016-2025 年) ; 4、江苏省矿山地质环境恢复和综合治理规划(2017-2025 年) ; 5、江苏省地质灾害防治“十四五 ”规划; 6 、 淮安市地质灾害防治“十四五”规划; 7、淮安市城市总体规划(2017-2035 年) 。 (三)技术规范 1 、 矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范 (TD/T 0223-2011); 2 、 矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南(2016); 3、土地利用现状分类(GB/T 21010-2017); 4、土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618-2018); 5、土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 36600-2018); 6 、 煤矿采空区岩土工程勘察规范(GB 51044-2014); 7、地质灾害危险性评估规范(GB/T 40112-2021); 8、江苏省地质灾害危险性评估技术要求 。 (四)其它资料 1 、 江苏省淮安市淮安盐矿下关块段勘探地质报告(江苏地矿局第一地 3 质大队, 1989 年 11 月); 2 、 江苏省井神盐业有限公司淮安盐矿下关块段井神矿区开发利用方案 (化工部连云港设计研究院, 2004 年 8 月); 3 、 江苏井神盐化股份有限公司下关盐矿矿山地质环境保护与恢复治理方 案(江苏省地质调查研究院, 2016 年 12 月); 4 、 江苏井神盐化股份有限公司下关盐矿土地复垦方案(南京图能地产 科技有限公司, 2017 年 12 月); 5、江苏苏盐井神股份有限公司下关盐矿 2021 年储量年度报告(淮安市 地质矿产勘查院,2022 年 1 月) ; 6 、 淮安市淮安盐盆地面沉陷监测年报; 7、淮安市土地利用现状与规划资料; 8、现场踏勘调查、分析资料等。 四、方案适用年限 根据江苏省井神盐业有限公司淮安盐矿下关块段井神矿区开发利用方案 (以下简称开发利用方案),矿山设计服务年限为 45 年, 矿山已开采 18 年。 根据“ 矿山地质环境保护规定条文释义” (国土资源部) 的规定“矿山地质 环境保护与恢复治理方案适用年限不宜超过 5 年” ;结合相关规定,采矿证有效 期一般为 5 年。综合考虑,确定本方案适用年限为 2023 年 1 月至 2027 年 12 月 底。 5 年后结合矿山实际开采情况修编。期间如矿山企业扩大开采规模、变更矿 区范围、变更开采方式,应重新编制或修编矿山地质环境保护与土地复垦方案。 五、编制工作概况 (一)工作程序 资料收集及现场踏勘→矿山地质环境及土地利用调查→确定评估范围和复 垦区→ 开展矿山地质环境影响评估和土地复垦适宜性评价→矿山地质环境保护 与土地复垦分区→部署矿山地质环境保护、治理及复垦工程→编制矿山地质环境 保护与土地复垦方案。 (二)工作方法 现场调查主要包括评估区地形地貌、土地利用情况、土地损毁情况、废弃物 4 处置情况、地质灾害发育特征、含水层破坏情况、生态环境等。 (1)调查方法 以矿区地形图、遥感影像图为手图, 以手持式 GPS、红外测距仪、地质罗盘、 照相机等设备为调查工具,采用实地观察、测量、调查走访等方法展开调查。 (2)主要调查成果 ① 收集矿区及周边水文地质、工程地质、环境地质、地面沉降、人类工程 活动等相关资料。 ② 评估区地形地貌, 矿山生产井、采卤基地分布情况,拍摄照片约 30 张。 ③ 矿区及周边已有监测井分布位置及监测记录等。 ④ 矿区及周边土地利用现状。 (3)方案编制 在现场调查、走访、资料分析的基础上, 根据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、矿山地质环境保护与恢复治 理方案编制规范等要求, 编制完成了矿山地质环境保护与土地复垦方案及相关 附图、附件。 矿山地质环境与土地利用现状调查严格按照相关规范进行, 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。 5 第一章 矿山基本情况 一、矿山简介 (一)企业概况 江苏苏盐井神股份有限公司是江苏省盐业集团有限责任公司控股的子公司, 是集科研、生产、销售于一体的全国大型盐资源综合利用上市企业(股票代码 603299,股票简称 苏盐井神) 。公司为国家高新技术企业, 连续多年入选中国 制盐行业十强企业, 2016 年被认定为国家企业技术中心, 2019 年获第十八届“全 国质量奖”, 2020 年获“江苏省省长质量奖”。 江苏井神盐化股份有限公司前身是淮安盐化厂,1992 年淮安盐化厂正式更 名。2008 年底, 公司整体并入江苏省井神盐业有限公司, 成为江苏省井神盐化股 份有限公司第一分公司(井神第一分公司) 。2010 年 3 月, 在原“江苏省井神盐 业有限公司”的基础上, 成立“江苏井神盐化股份有限公司”,为江苏省盐业集 团有限责任公司控股的副职级直属企业,共有 12 个二级单位和 7 个职能部门, 集科研、生产、配送、销售于一体, 是目前江苏规模最大、热电配套最齐全的井 矿盐生产企业。 2015 年该公司在 A 股市场主板成功上市,股票代码 603299, 股票简称井神股份。 2019 年,因井神股份战略定位和业务发展需要, 经淮安市行政审批局批准, 公司名称变更为“江苏苏盐井神股份有限公司”,因此, 下关盐矿采矿权人名称 变更为“江苏苏盐井神股份有限公司下关盐矿”。 (二)地理位置 下关盐矿位于淮安市淮安区淮城街道, 距淮安城区约 1.4km,矿区中心地理 坐标东经 119 09 ′55″、北纬 33 31 ′ 19″(见图 1- 1)。 矿山所在区域交通十分便利, 东距京沪高速 3.2km,西北距宁连公路 6.5km , 西距 S237 省道 1.5km,南距盐淮高速约 7.9 km,铁云路从矿区东侧经过,华西 路自西向东从矿区中部经过, 通过区内道路可与省内各市县及全国相连。水路则 以矿区南侧约 2.7km 的苏北灌溉总渠和西侧的京杭大运河为主,公司有自备码 头,北可至徐州、南至镇江等地。 6 矿区位置 图 1- 1 交通位置示意图 二、矿区范围及拐点坐标 根据江苏省自然资源厅颁发的采矿许可证(证号 C3200002009126120048158) 界定的范围, 矿区面积 0.8724km2,开采深度由- 1030~- 1500m,矿区范围拐点坐 标见表 1- 1。 表 1- 1 矿区范围拐点坐标表 拐点编号 2000 国家大地坐标系 X(m) Y(m) A 3711062.32 40422219.90 B 3711601.33 40422297.89 C 3711383.33 40422899.91 D 3710844.32 40422790.91 Z 3710648.29 40422751.28 W 3710050.31 40422051.90 7 三、矿山开发利用方案概述 (一)矿山建设规模及工程布局 根据化工部连云港设计研究院编制的江苏省井神盐业有限公司淮安盐矿下 关块段井神矿区开发利用方案(2004 年 8 月) (简称开发利用方案),确定矿 区面积为采矿许可证允许面积 0.8724km2,建设规模为采盐卤水量 270104m3/a, 折 NaCl 量为 76.95104t/a,其中首采矿层为第Ⅲ- 1 盐群,设计矿区范围内布设 三井压裂井组 2 组, 双井压裂井组 5 组(含备用 1 组)及数个单井, 总基建井数 设计为 14 口,平均井深 1420m。设计各井组按地层倾向布置, 井组间距 90m(三 井压裂井口距为 180m),组距 180m,各井组排间、组间留 90m 矿柱,溶蚀半 径根据已开采井经验确定为 45m。 该块段采区由于已有 10 多年开采历史,工业场地位于矿区北部,已建成运 转多年, 采卤场地不需重新占地, 但需增加设备, 进行适当扩建。加工厂位于矿 区外围,距采区直线距离约 6.75km。 (二)开采层位和开采顺序 根据开发利用方案, 本矿主要的开采对象为石盐矿层, 开采层位为浦口组二 段上盐亚段第Ⅲ盐群中的第Ⅲ- 1、Ⅲ-3、Ⅲ-5、Ⅲ-8、Ⅲ-9 五个盐群。 开采顺序遵循从下往上开采的原则, 即先采最下的工业盐群, 然后依次往上 开采,设计开采首采层为最下部的第Ⅲ- 1 盐群,平均厚度为 15.81m,平均品位 为 53.09。开采上部矿层时,应对上部盐群的套管和水泥环进行射孔、割管或 爆破,使盐层裸露,减少阻力,盐群开采完毕后,用水泥沙浆封孔。 (三)矿山设计利用资源储量及服务年限 开发利用方案设计的资源储量以江苏省矿产储量委员会苏储决(1990 年) 1 号(总第 28 号)文批准的江苏省淮安市淮安盐矿下关块段勘探地质报告及 江苏省淮安市淮安盐矿下关块段井神开采段占用资源、储量检测报告的矿产 资源储量认定书为基础, 通过分割, 去除华西路占用及老井下部暂不能利用的资 源储量获得。 设计开采范围内可利用的保有 NaCl 资源/储量(111b121b122b333)为 16651.2104t,布井系数按 29、井组回采率按 70计算, 矿区回采率为 29 8 7020.3。开采范围内可采 NaCl 量为 3380.2104t。 按年产卤水 270104t 规模计算,年消耗 NaCl 资源量 76.95104t ,可测算 矿山服务年限为 45 年。 (四)矿山开采方法及工艺 盐矿开采主要采用钻井水溶法进行, 钻井水溶法主要包括油(气)垫对流法、 水平井连通法和水力压裂连通法等。 根据矿山开采技术条件,开发利用方案确定的开采工艺为水力压裂连通法, 如个别井组压裂不成功, 再用三(两)井自然溶蚀连通法或单井对流法作为补救。 开拓方案采用单井和定向水平连通井组自下而上隔层开采。 采矿工序 井位布置→ 回采率及服务年限计算→综合利用→钻井工程→建槽 期淡卤处理方案→采卤基地及布置→采、集卤→供水、供电→辅助设施及建筑物。 开采流程 水源(加工厂回水) →泵→清水池→注水泵→注水井(管) →矿 层(溶矿) →采卤井(管) → 卤水池→加工厂处理。 (五)集卤、输卤及供水 集、输卤利用原有工业场地内的集卤设施进行集卤, 输卤利用管道输送, 卤水经采区泵站一次加压后输送到加工厂,输送距离为 6.75km。 供水 生产用水约需 338104m3/a,主要来自加工厂的回水, 不足部分从真 空制盐厂旁的京杭大运河补充, 同制盐厂的废水一道通过管道输送至采区; 生活 用水取自地下水。 (六)废水、废渣处理方案 废水本项目所采用的开采工艺属于全封闭式的开采工艺, 溶矿在地下进行, 水不溶物存留在地下溶腔中, 无外排废水。产生的废液主要是来自于井下开采上 来的卤水, 和在输卤过程产生的跑、冒、滴、漏。废水处理方法是 在采卤泵站 四周设置防渗地沟、汇水池,将滴漏的卤水集中到汇水池,澄清后再回注井下, 不外排。 废渣 主要为钻井施工过程中产生的岩屑、泥浆等。其处理是根据不同地质 矿层分别收集并分别综合利用,钻井钻出的泥土和岩屑可直接用于路基铺垫。 9 四、原矿山地质环境保护与恢复治理方案执行情况 矿山企业严格按照开发利用方案、原矿山地质环境保护与恢复治理方案和原 土地复垦方案的工作计划开展相关工作。 目前, 矿区已建立了包含基岩标、地面标、地下水监测孔在内的矿山地质环 境监测网, 监测因子包括地面形变、地下水、土壤等, 采用人工测量和智能自动 化实时测量相结合的监测手段, 初步实现了实时、连续、高精度矿山地质环境监 测。多年的监测结果表明, 下关盐矿经过多年的开发利用, 矿区附近地表水、地 下水水质无明显变化, 地表变形量较小, 无明显地表塌陷、沉降等迹象, 采空塌 陷灾害轻微。安 1、安 2、安 4、安 5 井因四井连通, 于 2011 年 4 月开始启用碱 渣注井回填, 采空塌陷得到初步治理。因盐井钻探施工占用的临时用地的复垦工 作已基本完成。 五、矿山开采历史及现状 矿山 1992 年投产, 采用钻井水溶法开采,开拓方案采用单井和定向水平连 通井组自下而上隔层开采; 设计开采层为Ⅲ1、Ⅲ3、Ⅲ5、Ⅲ89 盐群,其他盐群 为设计非开采层。设计开采半径 45 米,矿山设计井组回采率 70,矿区回采率 20.30;矿山生产规模 60104t/a。 根据江苏苏盐井神股份有限公司下关盐矿 2021 年储量年度报告,截至 2021 年 12 月底, 下关盐矿共施工了 14 口生产井, 均为连通井组, 其中安 1、安 2、安 4、安 5 井自然融通,已于 2005 年底停采, 2011 年 4 月开始启用碱渣注 井回填治理。近几年无新施工钻井计划。 2021 年度开采井组安 7-安 9 井、安 10-安 11 井、安 16-安 17 井、安 18-安 19 井组。 10 第二章 矿山基础信息 一、矿区自然地理 (一)气象 矿区所在的淮安市属暖温带半湿润季风气候, 由于受季风环流的支配和影响, 冬季寒冷干燥, 春季多晴少雨, 夏季雨量集中高潮湿, 秋季天高气爽,具有干、 湿、冷、暖四季分明的特点。根据本区多年气象资料, 年平均气温 14.4℃, 一月 份最冷,平均气温为 0.2℃,最低气温- 15℃;七月份最热,平均气温为 27.1℃, 最高气温 39.8℃,年平均气温高于 0℃以上的天气为 314 天;年降水总量为 924.4mm,夏季雨量集中, 占年降水总量的 53.15,3~5 月占 18,9~11 月占 20 ,12 月至来年 2 月雨雪量不足 7,形成了本地区春季旱、 夏季涝的基本气 候特点。 (二)水文 矿区位于淮安区淮城镇区东侧, 地表水属淮河下游水系, 周边水网较为发育, 较大的河流主要为淮河入海水道、苏北灌溉总渠、京杭大运河等,见图 2- 1。 图 2- 1 矿区周边地表水 11 评估区范围内地表水系主要以沟渠及小的水塘为主, 渠道均与外围河流相通, 并相互交织成网状,形成了灌溉、抗洪蓄水、排污等多功能水网体系。 (三)地形地貌 淮安市处于苏北平原中西部, 以苏北灌溉总渠为界, 北部属徐淮黄河平原区, 南部属里下河平原区, 矿区地处苏北灌溉总渠北侧, 地貌属徐淮黄河平原, 境内 地势平坦, 地形总体呈西、北东稍高、南西稍低, 高差约 1m 左右。区内原为农 田和民宅分布, 除农田外,分布有较多的住宅、工厂。近几年,随着城市发展, 在矿区西南、北侧建设了小区、医院等建筑。矿区地形地貌特征见图 2-2。 图 2-2 矿区及周边卫片图 (四)植被 矿区内土地类型主要为耕地、镇村及工矿用地等, 除部分已规划建设外, 其 他区域仍在进行正常耕种,主要种植小麦、水稻及蔬菜等。 12 照片 2- 1 矿区及周边植被 (五)土壤 矿区及周边土壤以黄褐土为主, 仅有一个亚类。土体上部的粘粒、钙质、铁 质等有向土体下部移动趋势。据分析,心土层0.001mm 粘粒含量比表土层高 20.1;心土层游离碳酸钙含量比表土层高 0.3,全部面平均含量 1.89,无石 灰反应;铁锰结核多出现在心、底土层。经过 64 个土壤剖面理化分析,黄褐土 表土层 PH 值平均为 7.8,属中性偏碱, 有机质含量平均为 1.03,全氮含量平 均为 0.075,全磷含量平均为 0.063,缓效钾含量平均为 460.9mg/g。 区内黄褐土由第四纪上更新统戚嘴组黄土母质发育而成, 土壤质地壤质至粘 质。 二、矿区地质环境背景 (一)地层岩性 矿区地层属扬子地层区, 苏北地层分区高邮地层小区, 区内地层自元古界至 新生界均有分布, 其中尤以上白垩系、第三系地层最为发育, 中元古界海州群为 中、浅变质岩系, 构成本区基底, 震旦系及其后沉积的地层为盖层, 上白垩统浦 口组为赋盐地层。区内地层大多呈北东-北东东向展布。 下关盐矿矿区内钻井揭露的地层自下而上为白垩系上统浦口组、白垩系上统 赤山组、上第三系盐城组和第四系。其中浦口组二段上盐亚段为主要含盐地层。 1、浦口组(K2p) 可分为三段,块段内钻遇浦三段和浦二段地层。 13 (1)浦二段(K2p2)据其特征划分为三个亚段, 即上盐亚段、中淡化亚段和 下盐亚段。上盐亚段又可分为四个岩性组合,其岩性特征如下 第一组合以灰色石盐岩为主夹钙芒硝岩、粉砂岩和粉砂质泥岩。厚度不详。 第二组合 以咖啡色、灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩为主, 夹石盐岩、钙 芒硝岩和硬石膏岩。顶部 13~20m 的淡化层是二、三组合的分界标志层。厚大 于 47.45m。 第三组合厚 397.06~486.96m。主要是岩盐群,以灰色的石盐为主,夹薄 层钙芒硝岩、粉砂岩和泥岩等。该组合在矿区内石盐岩发育最好,可见盐群 12 个, 盐群累计厚度 335.05m,中、下部夹五层火山沉凝灰岩。本组合顶、底部均 为石盐岩层。以浦二段顶部的层状钙芒硝为标志, 作为划分第二、第三组合的界 限。 第四组合厚 259.37~432.88m。以灰色、咖啡色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉 砂质泥岩为主,夹石盐岩和少量钙芒硝岩。底部为 20~60m 的相对淡化层是划 分三、四组合的标志层。 (2)浦口组三段(K2p3) 厚度 137.94~240.40m。主要岩性是下部为暗棕色泥岩夹粉砂质泥岩、含 钙质、富含石膏;上部为棕红色泥岩及粉砂质泥岩,泥岩中夹灰绿色细砂岩。 2、白垩系上统赤山组(K2c) 厚 0~58.40m。棕红色粉砂质岩,仅在块段北缘分布。 3、上第三系盐城组(Ny) 下段厚度 63.26~164.00m。为灰灰绿色中细砂层与中粗砂层互层, 局部夹 泥岩。上部为土黄、灰黄、灰绿色中细砂层、中粗砂层、粘土层互层,底部夹砾 石层厚 125.00~197.17m。与下伏赤山组呈不整合接触。 4、第四系(Q) 厚 90~117m。为灰黄、绿色粘土质粉砂层、深灰色粘土层、粉砂质粘土层, 底部为杂色砂砾层。与下伏上第三系盐城组呈不整合接触。 (二)地质构造 本区大地构造位于扬子准地台东北部,次级构造苏北坳陷带淮阴凸起Ⅲ级 构造单元中的一个凹陷盆地(淮安盆地)。 14 淮安盆地为白垩系浦口组沉积期的一个凹陷盆, 有石盐沉积, 它的主体位置 在淮阴凸起当中,部分延续到涟北凹陷、涟南凹陷和阜宁凹陷。 下关块段位于该盐盆地中部, 块段北部位于盐盆的北斜坡带, 南部横跨盐盆 中部深凹带。 下关次凸为一缓丘状隆起, 分布于淮安区镇区、板闸镇、城东乡及淮安东北 郊一带。块段内未发现大的断裂构造。下关块段位处丘状次凸的枢纽部位, 是张 性断裂最发育的部位。在浦二段上盐亚段第三岩性组合顶部、第四岩性组合中下 部及第二岩性组合内见有张性裂隙,且为次生岩盐充填。 矿区总体为一单斜构造, 地层总体与盐盆地走向一致, 走向近东西向, 向南 偏西方向倾斜,地层平均倾角 7,局部可达 10以上。 根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015)及建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)(2016 版),该区抗震设防烈度为 6 度区,设计地震分组为 第三组,设计地震基本加速度值为 0.05g。 (三)水文地质 1、地下水类型及含水层(组)特征 矿区位于冲积平原, 上覆松散层厚度较大, 发育有多个含水砂层, 补给条件 较好,属地下水资源较丰富地区。根据矿区勘探孔揭露地层结合区域地下水特征, 矿区地下水以松散岩类孔隙水为主, 根据赋存条件自上而下可划分为四个含水层 (组),各含水层(组)分布发育特征如下 (1)第Ⅰ含水层组浅层水 为第四系上更新统全新统(Q3-4 )孔隙潜水含水层,由粉土、粉砂组成,中 夹粉质粘土及粘土, 分布全区, 厚度在 40m 左右, 为大气降水的入渗及储存。据 民井资料, 水位埋深 1.10~2.40m。民井简易抽水试验, 水位降深 2.00 及 0.60m , 涌水量 0.019 及 0.045L/s,渗透系数 1.95 及 2.68m/d,矿化度 1.84 及 1.06g/L,总 硬度 54.4 及 33.03 德国度,属微咸水。 (2)第Ⅱ含水层组 中层水 为第四系中、下更新统(Q1-2)孔隙承压水, 岩性有含砾粗砂与中砂、细砂、 粉砂, 由下至上砂粒由粗变细, 为河湖相沉积韵律。上部含有较多的泥质、底部 含有较多的砾石,砾径 3~10mm 左右,磨圆度较好,含量达 5~15%。砂层结 15 构松散, 透水性好。顶板埋深在 46.70~51.61m,厚度 39.92~51.41m,据有关资 料,水位埋深 10.33m,水位降深 0.50m,实抽水涌水量 0.69L/s,标准井型涌水 量为 1200m3/d,水质良好。 (3)第Ⅲ含水层组深层水 为上第三系上 中新统盐城组上段孔隙承压水,含水层岩性有粉砂、细砂、 中粒砂和含砾粗砂,砾石含量 10~30,砾径大者达 3~15mm,结构松散,透 水性好。颗粒自下而上具粗细粗细的变化规律, 为两个沉积旋回, 属河湖 相沉积。顶板埋深在 186.52m,厚 41.16~55.88m。据想邻水井资料,水位降深 10m,涌水量 41.67L/s。标准井型涌水量为 3600m3/d,水质良好。 (4)第Ⅳ含水岩组深层水 为上第三系上 中新统盐城组下段孔隙承压水。由含砾粗砂、中粒砂、细砂、 粉砂组成。顶板埋深在 308.06m,厚 63.26m。据钻孔资料, 水位埋深在 14.30m, 水位降深 14.68m,涌水量 13.148L/s,单位涌水量为 0.896L/sm,折标准井型的 单井涌水量为 2800m3/d,渗透系数 1.79m/d,水质较好。 2、隔水层特征 矿区隔水层可分为松散层隔水层、基岩隔水层。 (1)第四系松散层上段隔水层 位于第Ⅰ、Ⅱ含水层组之间。由粉质粘土、 钙质粘土和粘土组成。硬塑, 不 含水,厚度 43.50~56.00m。 (2)盐城组松散层上段隔水层 位于第Ⅱ、Ⅲ含水层组之间。由粉质粘土、粘土组成。可塑~硬塑不含水。 顶板埋深在 90.00~117.00m,厚 75.63~89.70m,分布稳定,隔水性好。 (3)盐城组中、下段隔水层 位于第Ⅲ、Ⅳ组含水层组之间,由粘土、粉质粘土组成,埋深在 235.00 270.00m,厚 46.47m,分布稳定,隔水性好。 (4)浦口组第三岩性段(即浦三段)基岩隔水层 位于第Ⅳ含水层组与含盐系之间, 为盐群顶板隔水层。由泥岩、泥质粉砂岩、 粉砂岩组成。顶板埋深在 371.50~399.00m,厚 209.63~303.50m。该层分布范围 广,厚度大,层位稳定,岩心完整,裂隙不发育,故隔水性能较好。 16 3、地下水补、径、排特征 第Ⅰ含水层组主要接受大气降水(区内降雨入渗系数 0.262)、地表水的补 给, 其径流方向受地形、地表水影响较大, 和地表水流向基本一致, 排泄方式主 要有人工开采、蒸发,局部径流排泄。 第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ含水层组主要接受侧向径流补给, 地下水径流方向迂回曲 折,排泄方式主要有人工开采和地下水侧向径流。 4、矿床水文地质特征 下关盐矿的石盐矿床埋深大, 封闭条件好, 盐矿层未遭受地下水的溶蚀破坏。 矿层顶板的基岩为隔水层(厚 421.60~454.49m),厚度大,分布稳定,构造裂 隙不发育,也未遇到大的破碎带。钻孔未揭露到矿层底板。 矿区松散堆积层较厚, 发育有 4 个含水岩组, 但各含水岩组间均被较厚的粘 土层所隔, 水力联系差, 地表水系仅同浅层地下水有较大的联系, 与下部含水层 联系不大。综上,矿床水文地质类型应属于简单类型。 (四)工程地质 1、松散岩类工程地质岩组 由第四系与上第三系盐城组组成。厚 371.50399.00m,据岩性又可分为粘性 土类及砂性土类。 粘性土类 由粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、粉土组成。粘土与粉质粘土结 构致密, 不含水,遇水膨胀稳定性相对较好。淤泥质粉质粘土与含泥质粉细砂, 厚度小,稳定性相对较差。 砂性土类 主要的砂层有三处, 即三个含水岩组, 结构松散, 透水性好, 含 水丰富,在饱和状态下呈流体,稳定性较差。 2、半坚硬岩石工程地质岩组 该组分为矿层顶板及盐群岩层。 矿层顶板 为浦三段及浦二段上盐亚段第Ⅳ岩性组合顶部的岩系, 岩石由泥 岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及含钙芒硝、石盐岩、硬石膏的岩系组成。 岩心完整,块度大于 10cm,部分达 40~60cm,局部地段岩心破碎。顶板岩石的 裂隙均不发育, 裂隙率基本为零, 局部地段见少量裂隙, 被方解石充填。属半坚 硬岩石,稳定性尚较好。 17 盐群及其夹层 Ⅲ-8、Ⅲ-9 为主盐群, 岩心完整, 裂隙不发育, 裂隙率基本 为零,据力学性能试验, 属半坚硬及软弱类的岩石, 其稳定性相对顶板岩层要差。 夹层的岩性为泥岩、粉砂岩类的岩石, 岩心完整裂隙不发育, 岩石的稳定性较好。 (五)矿体地质特征 1、矿体的形态、规模和产状 本矿为大型陆相碎屑岩盐类矿床, 矿层赋存于白垩系浦口组二段的上盐亚段 第三、第四岩性组合中,根据工业品位要求,共划分为 15 个石盐矿盐群,其中 第三岩性组合中发育有 12 个Ⅲ- 1Ⅲ- 12),第四岩性组合中发育有 3 个盐群 Ⅳ - 13 Ⅳ- 15)。盐群形态总体较简单,呈层状产出,赋存标高-748.00 - 1503.53m,平均累计厚度 410.10m,石盐群累厚 378.90m。 在 15 个工业盐群中, Ⅲ- 1、Ⅲ-3、Ⅲ-5、Ⅲ-8、Ⅲ-9 为主要工业盐群, 也是 矿区主要的开采盐群。 2、矿石的结构、构造 (1)矿石的结构 石盐主要为细粒结构, 仅见少量中粒及微
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