田鵬飛
(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 濟南 250000)
隨著城市向集約化與智能化發(fā)展,導(dǎo)致城市運輸問題日益突出,如濟寧地區(qū)出現(xiàn)大量從事散貨水運業(yè)務(wù)的小碼頭,其結(jié)構(gòu)型式多數(shù)采用簡易型式,雖經(jīng)技術(shù)和環(huán)保改造,基本上滿足裝卸要求,但其分布散亂弱小,岸線利用效率低,疏港交通壓力大,難以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對港口的要求。為更好地促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展,加強資源節(jié)約型、環(huán)境友好型港口建設(shè),整合現(xiàn)有港口岸線資源,實現(xiàn)港口的規(guī)?;?、集約化和現(xiàn)代化,對該區(qū)域及周邊腹地經(jīng)濟狀況進行排查摸底,開展擬建項目壓覆礦產(chǎn)資源影響因素分析,為擬建項目選址提供支撐材料。
擬建工程岸線泊位總長約790 m,1 000 t級泊位10個(其中,通用泊位2個,散貨泊位6個,多用途泊位2個,錨位21個),主要建設(shè)堆場面積14.9萬平方米,港區(qū)道路面積6.2萬平方米,輔助區(qū)面積2.1萬平方米等附屬配套設(shè)施。根據(jù)其建設(shè)規(guī)模、用途及重要性綜合考慮,確定本次建設(shè)項目保護等級為Ⅰ級。因此,需對擬建工程及周邊礦產(chǎn)資源的分布狀況、礦種、資源儲量類別、數(shù)量、質(zhì)量、可采情況及礦業(yè)權(quán)設(shè)置等,以有效保護和合理利用礦產(chǎn)資源,避免擬建工程壓覆或盡量減少壓覆礦產(chǎn)資源;統(tǒng)籌兼顧礦產(chǎn)資源保護和項目建設(shè),促進項目合理選址,為擬建工程選址提供資料依據(jù)。
擬建工程及周邊均處于華北板塊魯西地塊魯西南潛隆起區(qū)內(nèi),區(qū)內(nèi)地層較穩(wěn)定,由老至新依次為:(1)中奧陶統(tǒng)八陡組(OMbd),為一套厚層灰?guī)r夾白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r;(2)上石炭統(tǒng)(C2b),上部為灰?guī)r夾黏土巖或粉砂巖,下部為雜色泥巖、黏土巖,局部富集褐鐵礦,為一套近陸淺海環(huán)境的碎屑巖及碳酸鹽巖沉積,巖性較穩(wěn)定;(3)上石炭—下二疊統(tǒng)太原組(C2P1t),為區(qū)域含煤層,上部具多旋回沉積特征,見1~2層薄煤層;下部含煤層厚約85 m,見8~9層薄煤層;為區(qū)域含煤層系之一;(4)中—下二疊統(tǒng)山西組(P1-2s),上部含2煤層,厚約60 m;中部含3上煤層,厚約33 m;下部含3下煤層,厚約17 m;為區(qū)域主要含煤層系之一;(5)中—上二疊統(tǒng)石盒子組(P2-3s),上部為一套雜色泥巖夾泥巖及粉砂巖,偶見鋁土巖;下部為泥巖、粉砂巖夾一層不穩(wěn)定的薄煤層;(6)白堊—侏羅系,上部為粉砂巖夾薄層細砂巖;下部為中—細砂巖、粉砂巖;(7)新近—第四系,為一套黏土、砂質(zhì)黏土組合,不整合于各地層之上。
擬建工程及周邊發(fā)育一條正斷層,斷層走向呈北西—南東向,斷層面傾向北東,傾角較大,約為70°。正斷層斷距較大,可達45 m,沿走向長約2.7 km,空間上位于擬建工程及周邊評估區(qū)中部。早期施工的該正斷層由L9、B8、L10三條二維地震線的三個A級斷點控制,東部1 000 m由三維地震控制,控制點多,控制可靠。擬建工程及周邊未見地表巖漿巖出露,僅工程鉆孔資料揭露厚0.82~9.72 m的閃長玢巖、黑云母閃長玢巖出露,多呈巖床、巖脈產(chǎn)出,侵入時代為晚燕山期,空間上多分布于正斷層破碎帶及附近裂隙中。
在對擬建工程及周邊地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上進行了礦產(chǎn)資源分布規(guī)律分析,在該區(qū)域未見其他金屬礦產(chǎn)資源,僅見區(qū)域含煤層系。因此,本文著重分析擬建工程及周邊的區(qū)域含煤層系所蘊含的資源量。區(qū)域上,上石炭—下二疊統(tǒng)太原組(C2P1t)和中—下二疊統(tǒng)山西組(P1-2s)為主要的含煤層系,尤其3上煤層和16煤層是區(qū)域主要的可采煤層。
擬建工程及周邊的3上煤層埋深為-1 300~-1 500 m,厚1.16~1.98 m,為黑色氣煤,有機組分含量可達97.65%,鏡質(zhì)組包括基質(zhì)鏡質(zhì)體和無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體兩種類型,殼質(zhì)組包括小孢子、樹皮等類型;無機組分以黏土礦物和硫化物為主,前者為褐黑色,含量為2.34%,后者為微晶集合體狀的黃鐵礦,含量約0.01%。3上煤層中原煤水分含量較低,約為1.95%,對工業(yè)用煤影響不明顯;灰分含量為12.68%,屬于低中灰煤;浮煤灰分為6.61%,為低灰分煤。3上煤層灰成分以酸性的SiO2、Al2O3為主,其次為堿性的Fe2O3、CaO等;灰熔融性(ST)1370~>1 500 ℃,屬較高軟化溫度灰—高軟化溫度灰。3上煤層原煤中硫含量約0.62%,低于1.0%,屬于特低硫煤;原煤磷含量為0.0027%,小于0.01%,屬于低磷煤;氯含量約0.057%,低于1.5%,屬于低氯煤。3上煤中礦物質(zhì)含量較低,無機組分以黏土類、黃鐵礦為主,容易選冶,浮煤回收率54.05%~62.82%,平均58.27%,浮煤回收率級別良。根據(jù)3上煤的組分特征,可用于煉焦用煤、動力用煤和低溫干餾煤。
擬建工程及周邊的16煤層埋深-1 400~-1 750 m,厚度約1.14 m,為黑色氣肥煤,以凝膠化物質(zhì)為主,其次是少量的絲炭化物質(zhì)和角質(zhì)化物質(zhì)。其中,凝膠化物質(zhì)多呈條帶狀及線理狀,分布較規(guī)則;絲炭化物質(zhì)多為碎片狀,角質(zhì)化物質(zhì)含量少,主要是小孢子;礦物質(zhì)主要是泥巖,其次是黃鐵礦,碳酸鹽含量變化大,其他礦物質(zhì)含量少;黃鐵礦呈浸染狀,部分黃鐵礦呈微粒狀浸染于凝膠化物質(zhì)中。16煤層中原煤水分含量約1.44%,水分含量低,對工業(yè)用煤影響不明顯;原煤灰分含量約為13.16%,屬于低中灰煤,浮煤灰分為4.63%,為特低灰煤;原煤中硫分含量約為3.49%,屬于高硫煤;磷含量約為0.007%,小于0.01%,屬于低磷煤??傮w上,16煤層屬于高揮發(fā)、低中灰、中高硫煤,原煤灰分大于13.16%,若用作煉焦用煤則灰分偏高。因此,為了提高16煤層的利用率,可進行洗選或與其他低硫分煤搭配來降低硫分含量。
在對擬建工程及周邊地質(zhì)、礦產(chǎn)調(diào)查的基礎(chǔ)上,有針對性地收集了評估區(qū)范圍內(nèi)采礦權(quán)、探礦權(quán)的設(shè)置問題。根據(jù)某自然資源與規(guī)劃局調(diào)查結(jié)果,評估區(qū)域涉及1處煤礦采礦權(quán)。該煤礦采礦權(quán)圈定的井田涉及37個拐點,礦區(qū)面積為26.0365 km2,為地下開采方式,開采礦種為煤礦,生產(chǎn)規(guī)模為45萬噸/年,礦區(qū)面積為25.9268 km2,開采標高為-750~-1 200 m。
擬建工程及周邊建筑物保護等級為Ⅰ級,根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》(2017年5月)第三十三條規(guī)定,相應(yīng)的圍護帶寬度應(yīng)為20 m。本文確定井下開采礦產(chǎn)采用剖面法估算壓覆距離,其中新近系、第四系地層按照45°傾角估算,基巖按照擬建及周邊地質(zhì)現(xiàn)狀取75°巖移角下切到煤層底板最低標高,劃定工程圍護帶以外的壓覆距離。結(jié)合擬建區(qū)域已有鉆孔資料、煤層底板等高線及資源儲量估算投影圖繪制相應(yīng)的估算剖面圖。以擬建用地邊界為基礎(chǔ),向外推移20 m的圍護帶做垂直剖面,將新近系和第四系巖移角(45°)作直線到基巖面,然后從基巖面交點根據(jù)基巖移動角(75°)作直線與各煤層底板相交,得交點,將交點投影到地面得到剖面上壓覆距離(圖1),擬建工程圍護帶壓覆距離統(tǒng)計見表1。
由圖1和表1可知,擬建工程最大壓覆采礦權(quán)范圍可分為兩個范圍,分別編號為壓覆范圍1、壓覆范圍2,擬建項目壓覆范圍與采礦權(quán)平面疊合范圍為367 750.81 m2,其中壓覆范圍1面積為364 280.48 m2;壓覆范圍2面積為3 470.33 m2。
圖1 擬建工程壓覆評估圖
表1 擬建工程圍護帶壓覆距離統(tǒng)計表
擬建工程及周邊位于煤礦采礦權(quán)范圍北西部,不與采礦權(quán)范圍重疊,根據(jù)擬建工程及周邊建筑物保護等級為Ⅰ級的要求,向外推20 m的圍護帶,通過剖面投影法計算得出,深部壓覆范圍與該采礦權(quán)重疊面積為367 750.81 m2。但是該采礦權(quán)的開采深度為-750~-1 200 m,因此,擬建工程及周邊征地范圍距離采礦權(quán)范圍內(nèi)的3上煤層、3下煤層及16煤層儲量范圍邊界最近距離分別為2 224、2 471和3 927 m,均超過擬建工程最大壓覆范圍,故擬建項目不壓覆該采礦權(quán)的煤炭資源量。
綜上所述,擬建工程及周邊壓覆礦產(chǎn)資源調(diào)查是確定擬建場地的重要指標之一,是提高資源綜合利用的基礎(chǔ),尤其是煤炭資源、石油資源等不可再生能源的儲備關(guān)乎著國家的穩(wěn)定和發(fā)展,因此,在選定地表大型建筑物時需要綜合考慮煤炭資源、石油資源等不可再生資源保有儲量的儲備。通過對擬建工程及周邊區(qū)域壓覆調(diào)查,認為擬建工程壓覆范圍與采礦權(quán)平面重疊范圍為367 750.81 m2,擬建工程不壓覆采礦權(quán)內(nèi)資源量。擬建工程建設(shè)對礦產(chǎn)資源的影響較小,適宜建設(shè)。