禹州枣园煤业有限公司矿产资源开采与生态修复方案 .pdf

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禹州枣园煤业有限公司禹州枣园煤业有限公司 矿产资源开采与生态修复方案矿产资源开采与生态修复方案 提交单位禹州枣园煤业有限公司提交单位禹州枣园煤业有限公司 提交时间提交时间二〇二一年二〇二一年七七月月 目录目录 第一章概述....................................................................................................................1 一、编制目的、范围及矿山概况........................................................................1 二、矿山自然概况................................................................................................4 三、区域地质背景................................................................................................8 四、土地资源......................................................................................................12 五、矿山开采历史及生产现状..........................................................................18 六、编制依据......................................................................................................25 七、矿产品需求现状和预测..............................................................................30 第二章 矿产资源概况................................................................................................34 一、矿区总体概况..............................................................................................34 二、本项目的资源概况......................................................................................34 三、备案的矿产资源储量..................................................................................64 四、对地质报告的评述......................................................................................66 第三章 主要建设方案的确定.....................................................................................68 一、开采方案......................................................................................................68 二、防治水方案..................................................................................................76 第四章 矿床开采........................................................................................................83 一、矿井开采顺序..............................................................................................83 二、生产方法及规模..........................................................................................83 三、采煤方法......................................................................................................84 四、矿井、采区、采煤工作面的采矿采出率..................................................85 五、地表陷落范围的确定..................................................................................86 第五章 选矿及尾矿设施............................................................................................88 一、选矿方案......................................................................................................88 二、矸石利用......................................................................................................88 第六章、矿山安全设施及措施..................................................................................89 一、主要安全因素分析......................................................................................89 二、配套的安全设施及措施..............................................................................92 第七章 矿山地质环境影响与土地损毁评估...........................................................106 一、评估范围与级别........................................................................................106 二、矿山地质环境保护与土地复垦现状........................................................110 三、预测评估....................................................................................................120 四、综合评估....................................................................................................128 五、 矿山地质环境治理与土地复垦责任范围...............................................130 六、复垦区、复垦责任区土地利用类型及权属情况....................................134 第八章 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析...............................................137 一、矿山地质环境治理可行性分析................................................................137 二、土地复垦适宜性分析................................................................................138 第九章 矿山地质环境保护与土地复垦工程...........................................................158 一、矿山地质环境保护与土地复垦目标任务................................................158 二 、矿山地质环境保护..................................................................................158 三、 地质灾害防治...........................................................................................159 四、含水层破坏防治........................................................................................162 五、地形地貌景观修复与生态恢复................................................................163 六、 水土环境污染修复...................................................................................167 七、 矿区土地复垦...........................................................................................167 八、地质环境与土地监测................................................................................179 九、 管理维护...................................................................................................183 第十章 矿山地质环境保护与土地复垦工程总体部署...........................................185 一、总体工程部署............................................................................................185 二、 分区实施方案及年度工作安排...............................................................187 第十一章 矿山地质环境保护与土地复垦工程量及投资估算...............................190 一、 投资估算编制说明...................................................................................190 二、工程量测算结果........................................................................................200 第十二章 矿山地质环境保护与土地复垦方案实施的保障措施...........................234 一、 组织保障措施...........................................................................................234 二、 技术保障措施...........................................................................................236 三、 资金保障措施...........................................................................................237 四、 监管保障措施...........................................................................................237 五、 公众参与...................................................................................................238 六、 土地权属调整方案...................................................................................241 第十三章 矿山经济可行性分析...............................................................................242 一、 矿山开发总利润.......................................................................................242 二、 企业年平均利润估算...............................................................................242 第十四章 结论与建议...............................................................................................243 一、结论............................................................................................................243 二、建议............................................................................................................245 附表1综合技术经济指标表..................................................................................246 附表2矿山地质环境现状调查表..........................................................................249 附表附表 附表1综合技术经济指标表; 附表2矿山地质环境现状调查表。 附图附图 1、禹州枣园煤业有限公司斜井工业场地平面布置图(15000); 2、禹州枣园煤业有限公司风井工业场地平面布置图(1500); 3、禹州枣园煤业有限公司二1煤层井上下对照图(15000); 4、禹州枣园煤业有限公司二1煤层底板等高线及资源储量估算图(15000); 5、禹州枣园煤业有限公司二1煤层井田开拓方式及采区巷道布置平面图 (15000); 6、禹州枣园煤业有限公司井田开拓方式剖面图(12000); 7、禹州枣园煤业有限公司矿山地质环境问题现状图(15000); 8、禹州枣园煤业有限公司矿区土地利用现状图(15000) 9、禹州枣园煤业有限公司矿山地质环境问题预测图(15000); 10、禹州枣园煤业有限公司矿区土地损毁预测图(15000); 11、禹州枣园煤业有限公司矿区土地复垦规划图(15000); 12、禹州枣园煤业有限公司矿山地质环境治理工程部署图(15000)。 附件附件 附件1.矿山企业承诺书; 附件2.矿山企业委托书; 附件3.编制单位承诺书; 附件4.采矿证复印件; 附件5.编制人员身份证复印件; 附件6.矿区所在地市局地类认证证明; 附件7.河南省禹州市河南永锦能源有限公司禹州中锋枣园煤矿资源储量核实 (分割)报告评审意见书; 附件8.河南省禹州市禹州枣园煤业有限公司2020年储量年度报告; 附件9.河南永锦能源有限公司禹州中锋枣园煤矿资源开发利用方案说明书 及备案证明; 附件10.矿山地质环境保护与治理恢复方案评审表; 附件11.瓦斯等级鉴定批复; 附件12.煤自燃倾向等级和煤尘爆炸性鉴定报告; 附件13.矸石销售协议; 附件14.村委会意见、公众调查表; 附件15.前期方案缴费凭证。 1 第一章概述第一章概述 一一、、编制目的、范围及矿山概况编制目的、范围及矿山概况 (一)编制目的(一)编制目的 禹州枣园煤业有限公司(以下简称枣园煤业)现持采矿许可证有效期为 2018 年 7 月 19 日-2030 年 1 月 12日,原禹州枣园煤业有限公司矿山地质环境 保护与恢复治理方案方案适用年限为 2010.3-2015.2,该恢复治理方案已超过 使用年限。根据河南省自然资源厅关于开展矿产资源开采与生态修复方案编 制评审有关工作的通知(豫自然资发〔2020〕61 号)文件精神,在办理采矿 权延续、变更手续时,矿山原有地质环境保护与治理恢复方案、土地复垦方案 中有一个超过适用期的,应当重新编制“三合一”方案。为减少矿山建设及生 产活动造成的矿山地质环境问题及地质灾害,改善矿山地质环境和生态环境, 保障矿山地质环境治理工作的顺利实施,促进矿山地质环境问题治理工作的规 范化;为预防和治理矿山在建设与生产过程中产生的土地损毁,保护矿区生态 环境,贯彻落实“谁损毁、谁复垦”的土地复垦原则,使矿山生产建设过程 中,因沉陷、压占等造成损毁的土地得到及时复垦,明确建设单位土地复垦的 目标、任务、措施和实施步骤,为土地复垦的实施管理、监督检查及土地复垦 费用征收等提供依据,确保土地复垦工作落到实处,为建设资源节约、环境友 好型的绿色矿山服务,特编制本方案。 矿山企业于 2009 年 2月委托煤炭工业郑州设计研究院有限公司编制了河 南永锦能源有限公司禹州中锋枣园煤矿资源开发利用方案,由河南省金地矿 业权交易中心有限公司出具了评审意见书(豫金开评字[2009]0007 号),同年 由河南省自然资源厅以豫国土资方案备字[2009]075 号文备案。原方案开采对象 为矿区内二1、四2、六2、七4煤层,因四2、六2、七4煤层为很难选可选性之 焦煤,且仅局部可采,当前市场售价较低,开采不经济,暂不设计利用,本次 仅设计开采二1煤层。 (二)矿山概况(二)矿山概况 枣园煤矿始建于 1973 年 1 月,原为文殊镇镇办小煤矿,开采二1煤层。 1995 年由禹州中锋集团接管改造,成为地方国有煤炭企业。2002 年 10 月该矿 2 进行了股份制改造,矿井进行了技改,设计生产能力 21 万吨/年,2005 年经原 河南省煤炭工业局核定生产能力为 45 万吨/年。2010 年煤炭资源整合,永城煤 电控股集团有限公司整合了禹州中锋枣园煤矿,该矿成为永城煤电控股集团有 限公司下属企业。该矿现持采矿许可证证号为C4100002009081120032557, 有效期自 2018 年 07 月至 2030 年 1 月,共 11 年零 6 个月,批准开采七4、六 2、四2、二1煤层,开采矿种为煤,开采方式为地下开采,具体范围如下矿井 二1煤层由 12 个坐标点依次连接而圈定,开采标高为200m~–560m;四2煤层 由 6 个坐标点依次连接而圈定,开采标高为20m~–350m;六2煤层由 4 个坐 标点依次连接而圈定,开采标高为170m~–350m;七4煤层由 6 个坐标点依次 连接而圈定,开采标高为250m~–340m;矿区东西长 1.68~3.87km,南北宽 1.54~3.42km,面积 7.2541km2。 矿区拐点坐标见表 1-1,矿区拐点坐标投影见图 1-1。 表表1-1 矿区拐点坐标(矿区拐点坐标(2000国家大地坐标国家大地坐标)) 3 图图1-1矿区矿区拐点坐标投影拐点坐标投影示意图示意图 (三)位置(三)位置与交通与交通 枣园煤业位于禹州市西 27km 的文殊镇境马寨村,行政区划隶属文殊镇, 地理位置为东经 11312′18″~11314′48″;北纬 3409′26″~34 11′24″。枣园煤业区域交通以公路为主。有禹州市至磨街乡的柏油公路从矿 区通过,向东至许昌市 64km,向北经禹州市至郑州市 107km,向南经神垕镇可 至郏县、平顶山、宝丰、临汝等地;在禹州市境内可以上郑尧高速公路和永登 高速公路,禹州市至许昌市之窄轨变准轨铁路改造已完成,平(顶山)-禹 (州)-登封地方铁路(准轨)从矿山北边经过,交通运输方便。(图 1-2 交通 位置图)。 4 图图1-2 交通位置图交通位置图 二、矿山自然概况 (一)(一)气象气象 矿区属暖温带半干旱大陆性气候,四季分明,夏季炎热湿润,冬季寒冷干 燥。年平均气温 14.3℃,最高气温 42.9℃1972 年 6 月 11 日,最低气温-13.9℃ 1971 年 12 月 27 日。年蒸发量大于降雨量,年最大降水量 907.8mm1977 年,最小降水量 430.0mm1981 年,平均 635.4mm;最长连续降水日数 9 天 1982 年 8 月。雨季主要集中在 6~9 月份。年最大蒸发量 1974.8mm1970 年,最小蒸发量 1353.2mm1980 年,年平均蒸发量 1675.1mm;年平均湿度 68.7%。 矿区夏季多西南和东南风,冬季多西北、北和东北风,年平均风速 l0m/s。 月平均最大风速 15m/s1972 年 4 月。冰冻期一般为 11 月至次年 3 月初,最大 冻结深度约 18cm。每年最早 10 月下旬有霜,至次年 4 月初无霜,全年无霜期 为 218 天。 (二)水文(二)水文 5 本矿区属淮河流域汝河水系,区内地表水系不发育。乌江河为区内唯一的 季节性河流,经陈庄、文殊店注入汝河,流量0.00163~0.803m3/s,洪峰期间每 秒可达数立方米,河曲比较发育,并具有河谷坡降大、流速快、地表水不易下 渗的特点。井田东北部的贺庙水库,为一报废水库,无存水。 图图1-3 区域水系图区域水系图 (三)地形地貌(三)地形地貌 矿区位于构造侵蚀丘陵区(Ⅱ)(见图1-4),属丘陵岗地地貌。地势呈西 南高东北低,地面高程为+220~+457.2m,最高点位于矿井西南云盖山顶+ 457.2m,最低点位于贺庙村附近引河河沟内,最低标高约220m,相对高差约 237m。分水岭较平缓,沟谷中多为第四系堆积物,地形形态受地层岩性影响较 明显,河谷两岸部分地段可见零星的二级阶地发育。地层出露主要为寒武、奥 陶系及石炭系的灰岩和二叠系的砂岩、页岩等。见照片01。 照片照片01 矿区地形地貌矿区地形地貌 图图1-4 矿区区域地貌图矿区区域地貌图 (四)植被(四)植被 经实地调查和资料分析,本矿区所在地植物种类较为丰富,植被主要由农 田生态系统和林地植被系统构成。农田系统主要包括小麦、玉米、花生、红薯 等;林地植被系统以农田防护林网为骨架,四旁绿化、片林、道路等防护林带 相结合,多林种、多树种相配合,乔、灌、草混合分布形成的多层次植被体 系。见照片02。 6 照片照片02 矿区植被矿区植被 (五)土壤(五)土壤 本区土壤有4个土类,即褐土、砂礓黑土、潮土和棕壤土。其中矿区主要土 壤类型为褐土,土壤呈弱碱性,pH值为7~8.0。耕作层有机质含量为1.102, 全氮0.070,全磷(P2O5)0.130,全钾(K2O)2.134,肥力状况属中等。 母质为黄土状土,质地中、重壤,土层深厚,土壤较肥沃,大部分适耕性好, 少部分红粘土,质地重透水、气性差,适耕期短。见照片03。 耕地土壤剖面 7 林地土壤剖面 照片照片03 土壤剖面图土壤剖面图 (六)区内(六)区内经济概况经济概况 禹州市位于河南省中部,因大禹治水有功受封于此而得名。全市辖 26 个乡 镇(街道)、679 个行政村社区,总面积 1461km2,总人口 130 万。2018 年,全市实现生产总值 697.8 亿元,增长 9.2;一般公共预算收入 20.87 亿 元,增长 11.5;固定资产投资增长 9.2;规模以上工业增加值增长 9;社 会消费品零售总额 225.2 亿元,增长 10.4;城镇居民人均可支配收入 32227 元、增长 8.4,农村居民人均可支配收入 17576元、增长 8.9。 禹州区位优越,交通便利。禹州位于中原经济区核心区,北距省会郑州 80km、距新郑国际机场 60km,毗邻郑州航空港经济综合实验区;东邻京广铁 路和京珠高速公路,西邻焦枝铁路,南有平禹铁路,禹登铁路贯穿西北部,禹 亳铁路实现了禹州与京广、京九、京沪、焦枝铁路大动脉的直接连通,国家 “十二五”规划的重要客运专线郑万高铁在禹州按地级站标准设站。 S103、S237 两条省道与郑州尧山、永城登封两条高速公路纵横交汇、贯穿 全境,形成了四通八达的交通运输网络。 禹州历史悠久,文化厚重,素有“夏都”“钧都”“药都”之称。禹州资 源丰富,能源充沛。境内富藏煤炭、石灰石、铝矾土、陶土等矿产资源 30 余 种,其中煤炭保有储量 16.4 亿 t,远景储量 90 亿 t,是全国重点产煤县(市) 8 和商品煤生产基地之一,被国务院列入全国成长类资源型城市。 禹州设施完善,环境宜人。城市规划面积 73.6km2,建成区面积 52 km2, 市区常住人口 47 万,城镇化率 45.25,供水、供气、供暖覆盖率分别为 95、80、55。全市森林覆盖率 27.6,林木覆盖率 40.2,绿化覆盖率 41,先后荣获“中国优秀旅游城市”、“国家园林城市”、“河南省卫生 城”“河南省文明城”、“河南省林业生态市”等称号。 三三、、区域地质背景区域地质背景 (一)地层岩性(一)地层岩性 根据许昌幅1200000区域水文地质普查报告,将区域地层划分属华北 地层区豫西地层分区嵩箕地层小区,区域上主要发育地层为古生界寒武系、奥 陶系中统、石炭系中统和上统、二叠系、中生界三叠系下统和新生界第四系, 其中石炭系~二叠系为本区主要含煤地层。 (二)地质(二)地质构造构造与地震等级与地震等级 1、地质构造 禹州煤田位于华北板块南部,属嵩箕构造区嵩箕断隆东南端。其构造形态受许 昌~禹州南关一线的许禹背斜所控制,构造以断层为主,局部伴有小型褶曲,地层 走向北西,倾向南西,倾角 15~30。整个煤田主体构造形态呈宽缓的北西走向 的背、向斜。主要有白沙向斜、许禹背斜、景家洼向斜。背、向斜被不同期次、不 同规模、不同方向的断裂构造叠加、破坏。发育断层有北西西、北西和北东向三 组,其中以北西西向为主,多为大致平行的北东盘上升南西盘下降正断层,组成阶 梯状形态,为区域主干断裂,对含煤地层的赋存起区域的控制作用;北西和北东向 断层多集中分布于背、向斜轴部和主干断层转折部位。区域构造走向多为北西,偶 有近东西向,构造形迹以张断裂为主,褶曲不甚发育。另外区内还发育有缓倾角的 滑动构造。主要可采煤层二l煤主要分布于许禹背斜的两翼,多被断裂切割成不规 则的断块。其中北西向断裂主要有河街断层、南关断层、张得断层、太清断层、 张堂断层等,北东向断裂主要有前石崮、官山寨断层、韩楼断层、下白玉断层、 曹楼断层等,滑动构造有蔡寺~白沙滑动构造、大桥滑动构造。 北西向断裂规模大,其断距大、延伸长,且具左行走滑性质,并对滑动构造起 9 控制作用,往往构成煤田及矿区边界,其中煤田西南的岸上~黄道~襄郏断层为禹 州煤田的边界断层。北东向断裂对煤层的连续性构成了破坏,规模较大的北东向断 层往往切割了北西向断层。发育的滑动构造对煤层顶板岩性、煤层结构及煤厚产生 较大的改造作用,使局部开采技术条件复杂化。 2、地震等级 根据国家质量技术监督局发布的国家标准GB183062015中国地震动参数区 划图(河南省部分),本矿井地震动峰值加速度为0.1g,相应的基本烈度为Ⅶ 度,表1-2为地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表。 表表1-2 地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表 地震动峰值加速度分区g<0.050.050.10.150.20.3≥0.4 地震基本烈度值<ⅥⅥⅦⅦⅧⅧ≥Ⅸ (三)水文地质(三)水文地质 1、区域含水层组与隔水层、区域含水层组与隔水层 禹州矿区的含水层组可划分为松散岩类孔隙含水层组、碎屑岩类裂隙含水 层及可溶性碳酸盐类岩溶裂隙含水层等三种基本类型。 ①松散岩类孔隙含水层组矿区东部第四系遍布,大致可分为上、中、下 三个含水段,埋深分别约为0~100m、100~200m、200m以上。上、中段含水 砂层及砂砾石层总厚为20m及12m,下段0~40m。上段富水性最强,单位涌水 量0.05~8 L/sm,为农田供水的主要对象,水位埋深多小于10m,流向南东。 本区内大多基岩裸露,本含水层组不发育,仅在沟谷及河谷处有少量沉积,对 煤矿床开采影响不大。 ②碎屑岩类裂隙含水层区域上该含水层分布面积占四分之一以上,其中 二叠系砂岩构成碎屑岩类裂隙含水层的主体,厚度大,分布广,总厚可达200m 以上,其中各可采煤层顶板砂岩含水层为直接充水含水层,钻孔抽水试验单位 涌水量0.000346~0.158 L/sm,多小于0.05 L/sm,具有水压高、水量小的特 点,补给不良,径流不畅,抽水试验后水位恢复缓慢;地表出露季节性泉水水 量0.1~3 L/s,水化学类型属重碳酸钠或重碳酸钠钙型,矿化度小于1g/L。大量 生产矿井和小煤窑的开采证实,砂岩裂隙水对煤层开采未造成灾害性突水事 故。平顶山砂岩粒度粗、厚度大,节理裂隙较为发育,加之补给条件相对较 10 好,单位涌水量一般0.01~0.1 L/sm,三峰山和大刘山南侧的个别钻孔达2 L/sm,并在局部地段可形成自流水。 ③③可溶性碳酸盐类岩溶裂隙含水层可溶性碳酸盐类岩溶裂隙含水层主要由寒武系张夏组、崮山组、长山 组及石炭系太原组的白云质灰岩、鲕状灰岩、灰岩构成,为含煤地层的基底, 对于矿坑防治水和供水均具有重要意义。太原组灰岩地表呈狭长条带状出露, 补给面积非常有限,除个别地段由于断层切割与下伏厚层灰岩对接,接受一定 补给而水量较大外,富水性一般较弱,特别是太原组上段灰岩更是如此。寒武 系中、上统的碳酸盐类岩石分布在矿区西部及中部,具有一定的出露面积,地 表溶沟、溶槽、溶洞和溶蚀裂隙发育,呈现北方型岩溶和地貌景观的特征,对 地下水的补给和岩溶的发生、发展提供了良好条件,但本层富水性极不均一, 钻孔相距数米而水量可差百倍,单位涌水量0.0000718~14.64 L/sm,一般 0.1~1 L/sm。水质良好,多属重碳酸硫酸钙镁型,矿化度小于1g/L。地下水 流向大致南东,但局部地段有变化,不同构造块段的排泄区标高233~ 290m。 本区各含水层组之间赋存有良好的相对隔水层,从下而上依次有寒武系馒 头组及毛庄组页岩和砂质泥岩、石炭系太原组底部铝土泥岩及中部砂泥岩、二 叠系层数众多的泥岩和砂质泥岩、第四系的粘土和亚粘土。正常地质条件下这 些相对隔水层可以隔断各个含水层组的水力联系。 2、水文地质单元划分、水文地质单元划分 本区主要开采煤层为山西组二1煤,煤层底部沉积有薄层及厚层碳酸盐类岩 石,其中个别地段赋存水头较高、水量较大的岩溶裂隙承压水,从而对煤层开 采局部具有潜在的威胁。由于断裂构造的影响,造成含水岩层和相对隔水层的 对接,禹州矿区西部可以明显地划分成五个构造控水区段,各有独立的补给, 径流和排泄途径,构成了不同的水文地质单元,见图1-5。简述如下 图图1-5 区域水文地质略图区域水文地质略图 ①涌泉河控水区段(Ⅰ)位于矿区北部,南界为官山寨和观音堂阻水断 层,北界为方山西侧至西大岭一带的地表分水岭,单元面积70km2,富水性较强 的岩溶裂隙灰岩含水层出露于西南部和北部面积约30km2。地下水沿灰岩出露线 径流,由西、北、南三个方向汇入涌泉河以泉群形式排泄,总流量60.45 L/s, 11 地下水位标高由460m降至290m。 ②柏树咀控水区段(Ⅱ)位于矿区北中部。北、南分别以官山寨断层和 祖师庙断层为界,单元面积49km2,灰岩出露面积38km2。地下水沿灰岩出露条 带方向由西向东径流,水位标高由520m降为242m,至柏树咀附近以泉群形 式排入磨河,流量208~38L/s,正常总流量104.68L/s。 ③吴张沟控水区段(Ⅲ)位于矿区北中部。南、北分别以下白峪断层和 祖师庙断层为界,西南以磨街~大风口地表分水岭为界,东北为官山寨断层, 单元面积50 km2,其灰岩10km2。地下水流向由西向东,局部为北东向,水位标 高300~257m,至吴张沟以泉群形式集中排泄,泉群流量为67.91~ 0.218L/s,正常总水量55.60L/s。 ④黄道控水区段(Ⅴ)位于矿区最南部。西南界为谭木沟~东黄道断 层,北界及东界为地表分水岭,单元面积75km2,其灰岩出露20 km2。地下水 由北向南径流,水位标高430~233m,至黄道断层附近以泉群形式排泄, 总流量145.23~6.89 L/s,正常流量56.56 L/s。 ⑤凤翅山控水区段(Ⅳ)西北边界为下白峪断层,西界地表分水岭,单 元面积大于200 km2。除东祖师庙及角子山附近零星出露灰岩近6km2外,其余大 片掩盖。因补给有限,地下水径流微弱,自西向东缓慢运移,在东部生产矿井 隐伏排泄。单元内寒武系灰岩富水性弱,单位涌水量0.000718~0.0196 L/sm, 水文地质条件简单。 3、煤矿区区域水文地质背景、煤矿区区域水文地质背景 该煤矿区位于黄道及吴张沟两个控水区段之中,西南端处在黄道控水区 段,为分水岭地带的补给区,地下水南流汇入黄道泉群排泄,该部分水文地质 条件简单;煤矿区大部分为吴张沟控水区段,地下水流向东及北东,至吴张沟 以泉群集中排泄。从区域水文地质背景的分析,该煤矿区水文地质条件有如下 特征 ①该煤矿区位于一个相对封
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