新干盐矿新矿区开采技术条件评价

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新干盐矿新矿区开采技术条件评价

李中社1,李雪琴2

李中社1,李雪琴2(1.江西省地质矿产勘查开发局九一五探矿工程大队,江西樟树331202;2.江西省地矿局赣南地质调查大队,江西赣州341000)

作者简介:李中社,江西省地质矿产勘查开发局九一五探矿工程大队。

摘要:本文从地质条件、水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件出发,对新干盐矿新矿区的开采技术条件进行了论证,得出了评价结论。

关键词:新干;盐矿;开采;地质;评价中图分类号:TD871+.1

1矿区地质条件概述

清江盆地位于萍乐坳陷带南侧,北与鄱阳盆地相连,南靠萍乡—广丰断裂带与武功山复式背斜毗邻。清江盆地沉积盖层,主要由白垩系、下第三系及第四系组成。上白垩统出露于盆地的北侧及南侧边缘,下第三系广泛出露于盆地中部及南部。下第三系按岩性、古生物组合特征自下而上可分为清江组、临江组。清江组分三个岩性段,临江组由四个岩性段组成。

清江岩盐矿床位于清江盆地中央凹陷带洋湖凹陷内,呈长椭圆状,走向北东60°,地层倾角3°~7°,总的构造形态呈一开阔平缓的不对称向斜。矿区地层产状平缓,褶皱不甚明显,且形态不规整,褶皱轴走向以北东向为主。盆地内发育有一系列北东、北北东及北东东走向的断层,以北东、北北东两组最发育。

2矿床开采技术条件论证

2.1地质条件论证

①矿层产状缓,埋深条件好,有利钻井水溶法开采。新干盐矿体形态比较简单,石盐矿层呈层状、似层状产出,产状平缓,属微倾斜矿层,埋深属中深矿体。②矿区构造简单,矿层连续性好,适宜水溶法开采。矿层层数多,单层厚属薄层—中厚层状,呈复层构造。由于矿区断裂少,矿体连续性好,适宜水溶法井组连通法和定向井连通水溶法开采。③矿石水溶性能好,适合钻井水溶法开采。矿石加工技术性能好,矿石质量较好。据相邻矿区段矿石水溶性能测试结果表明,矿石可溶性在93.77%~99.27%之间,适合钻井水溶法开采。

2.2水文地质条件论证

①矿区地形地貌条件。新干盐矿位于赣江冲积平原I级冲积堆积阶地上,地势平坦。地表河流有赣江、龙溪河。矿区范围地势低洼,大小池塘星罗棋布,部分水塘下切较深,使之与第四系潜水层沟通,为生活水用和农田用水提供充足的水资源,稍加处理即可饮用。②水文地质条件。矿区主要分布由第四系冲积、砂砾岩组成的松散岩类孔隙含水岩组和由白垩—第三系红色碎屑岩组成的碎屑岩类孔隙—裂隙含水岩组两个含水岩组。含水层水源主要由大气降水或赣江洪水期补给,水位变化与季节性的降水量关系十分密切。

2.3工程地质与环境地质条件论证

①工程地质条件。矿区地处赣江冲积平原堆积阶地,地势平坦。矿区附近主要为旱地,第四系覆盖总厚度15~20m,其岩性上部的亚砂土、亚粘土,中部为细粉砂、细砂及中粗粒砂,下部为砂砾层或砾石层;下伏基岩为下第三系临江组、清江组。含盐盆地主要分布软弱—较坚硬的薄—厚层状泥岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩组岩体类型及具双层结构的粘土性及非粘土性岩组组成的土体类型。矿体顶板为一层深灰色泥岩、含钙芒硝泥岩,局部夹粉砂岩,岩石结构比较致密,稳定性较好。岩盐矿层顶板在饱水条件下的极限抗压强度为320~1160kg/cm2,容重为2.4~2.6t/m3,抗剪断强度垂直方向为11kg/cm2,水平方向为24kg/cm2。顶板岩石属于坚固—半坚固。呈层状产出,产状较平缓,开采条件好。采用常规地下开采经验总结出来的公式计算顶板冒落高度hⅠ为134.16m;裂隙带深度hⅡ为335.4m,地表动裂带hⅢ为67m,矿层顶板变形带有效高度:h=hⅠ+hⅡ+hⅢ=536.56m,顶板总的有效变形带高度小于顶板埋藏深度。因此,盐层水溶采空所产生的顶板陷落,不会直接影响或危及地面建筑物。

②环境地质条件。根据国家地震局“1990年中国地震烈度区划图”区划,樟树周边地区地震烈度在Ⅵ度以下,且历史上没有发生地震的记载,地壳稳定性较好。岩盐矿床分布区地势平坦,场地开阔,避免了由于天然斜坡的变形破坏、崩塌和滑移等地质灾害对矿山建设的危害,环境地质条件较好。

3矿床开采技术条件评价结论

①本区开采地质条件较好,无明显褶皱、断裂,水文地质条件较简单,矿体顶板均为隔水层,基岩中无明显含水层,第四系含水层发育,但与基岩水无水力联系,不会导致因开采而造成矿床充水。②工程地质条件基本查明,矿体顶板岩石物理力学性能良好,只要开采得当,一般不会造成重大的地面塌陷。第四系堆积物承载力较大,均可作为地面建筑物持力层,工程地质条件较好。③石盐开发为无毒过程,对采卤井实施技术改造,更新开采工艺和加强管道线维护保养,防止跑、冒、涌、漏现象,对地面农田和水资源不会造成污染;制盐主体工程与生产过程产生的“三废”治理按“三同时”原则执行,治理后的“三废”达标排放,对周围环境不会产生不良影响。

参考文献:

[1]袁健芽,李忠社,黄绍春,等.江西省新干县新干石盐矿区资源储量地质报告[R].2007.

[2]梁卫国.盐类矿床水溶控制开采理论与应用[M].北京:科学出版社,2007.