平顶山天安煤业股份有限公司十三矿矿产资源开采与生态修复方案 .docx

目 录 1 概述 1 1.1 编制目的、范围及矿山概况 1 1.1.1 编制目的 1 1.1.2 矿山概况 3 1.1.3 位置及交通 7 1.2 矿山自然概况 7 1.2.1 地形地貌 7 1.2.2 水文 9 1.2.3 气象 10 1.2.4 植被 11 1.2.5 土壤 13 1.3 区域地质背景 14 1.3.1 地层 14 1.3.2 构造 14 1.3.3 岩浆岩 15 1.3.4 地震 15 1.3.5 水文地质 16 1.3.6 矿山及周边人类工程活动情况 18 1.3.7 矿山地质环境 19 1.4 土地资源 19 1.5 矿山开采历史及生产现状 21 1.5.1 矿山开采历史 21 1.5.2 矿山开采现状 21 1.5.3 相邻矿山分布与开采情况 22 1.6 编制依据 26 1.6.1 编制依据 26 1.6.2 方案服务年限 31 1.7 矿产品需求现状和预测 31 1.7.1 矿产品市场需求预测 31 1.7.2 市场供应现状及预测 33 1.7.3 价格现状与预测 34 2 矿产资源概况 35 2.1 矿区总体概况 35 2.1.1 矿区总体规划与矿产资源概况 35 2.1.2 本方案与矿区总体开发的关系 35 2.2 本项目的资源概况 36 2.2.1 矿床地质及构造特征 36 2.2.2 矿体地质特征 46 2.3 矿井开采技术条件 56 2.3.1 水文地质条件 56 2.3.2 开采技术条件 67 2.4 矿产资源储量情况 71 2.4.1 备案的资源储量核实报告 71 2.4.2 储量年度报告 73 2.5 地质勘查程度评述 73 3 主要建设方案的确定 75 3.1 开采方案 75 3.1.1 生产规模及产品方案 75 3.1.2 可采储量 75 3.1.3 矿井工作制度及服务年限 85 3.1.4 矿床开采方式 102 3.1.5 井田开拓 102 3.1.6 运输方案及厂址选择 106 3.1.7 主要设备 107 3.2 防治水方案 112 3.2.1 水患类型及威胁程度 112 3.2.2 矿井水害防治措施 115 4 矿床开采 131 4.1 生产采区特征 131 4.1.1 煤层开采顺序 131 4.1.2 首采地段选择的原则和依据 131 4.2 生产规模的验证及论证 132 4.2.1 矿井生产规模 132 4.2.2 工作面生产能力验算 132 4.3 采矿方法 133 4.3.1 开采技术条件 133 4.3.2 采煤方法及采煤工艺 134 4.3.3 回采工作面机械设备 134 4.4 回采率 134 4.5 塌陷区的确定 135 4.6 共伴生矿产 135 4.7 延长矿山服务年限的可能性 136 5 原煤洗选加工 - 137 - 5.1 选矿方案 - 137 - 5.1.1 煤的用途 - 137 - 5.1.2 煤的加工 - 137 - 5.2 尾矿设施 - 138 - 5.2.1 矸石利用 - 138 - 5.2.2 排矸场地 - 138 - 6 矿山安全设施及措施 - 141 - 6.1 主要安全因素分析 - 141 - 6.1.1 矿井瓦斯 - 141 - 6.1.2 煤层顶底板岩性特征 - 142 - 6.1.3 煤尘爆炸危险性 - 142 - 6.1.4 煤的自燃倾向性 - 142 - 6.1.5 地温 - 142 - 6.1.6 矿井水文地质条件 - 143 - 6.1.7 冲击地压 - 143 - 6.1.8 陷落柱和天窗 - 143 - 6.2 配套的安全设施及措施 - 144 - 6.2.1 瓦斯灾害防治 - 144 - 6.2.2 顶板灾害防治 - 172 - 6.2.3 粉尘防治 - 175 - 6.2.4 火灾防治 - 176 - 6.2.5 热害防治 - 177 - 6.2.6 矿井水害防治 - 178 - 6.2.7 冲击地压灾害防治 - 179 - 6.2.8 矿山救护 - 179 - 6.2.9 安全避险“六大系统” - 179 - 7 矿山地质环境影响与土地损毁评估 - 183 - 7.1 评估范围与级别 - 183 - 7.1.1 评估范围 - 183 - 7.1.2 评估级别 - 183 - 7.2 矿山地质环境保护与土地复垦现状 - 187 - 7.2.1 矿山地质环境与土地资源调查概述 - 187 - 7.2.2 矿山地质灾害现状分析 - 189 - 7.2.3 地形地貌景观影响现状评估 - 197 - 7.2.4 含水层影响现状评估 - 198 - 7.2.5 水土环境污染现状评估 - 201 - 7.2.6 土地资源损毁现状评价 - 207 - 7.2.7 生态修复义务履行情况 - 208 - 7.3 预测评估 - 208 - 7.3.1 矿山地质灾害预测分析 - 208 - 7.3.2 矿区含水层破坏预测评估 - 214 - 7.3.3 矿区地形地貌景观破坏预测评估 - 217 - 7.3.4 矿区水土环境污染预测评估 - 218 - 7.3.5 矿区土地损毁预测评价 - 218 - 7.4 综合评估 - 223 - 7.4.1 矿山地质环境影响程度综合评估 - 223 - 7.4.2 土地损毁程度综合评估 - 224 - 7.5 矿山地质环境治理与土地复垦责任范围 - 224 - 7.5.1 矿山地质环境保护与恢复治理分区 - 224 - 7.5.2 土地复垦区与复垦责任范围 - 228 - 7.6 复垦区、复垦责任区土地利用类型及权属情况 - 229 - 7.6.1 土地利用类型 - 229 - 7.6.2 土地权属状况 - 229 - 7.6.3 基本农田和水利交通设施等情况 - 231 - 8 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析 - 232 - 8.1 矿山地质环境治理可行性分析 - 232 - 8.1.1 技术可行性分析 - 232 - 8.1.2 经济可行性分析 - 234 - 8.1.3 生态环境协调性分析 - 235 - 8.2 土地复垦适宜性分析 - 239 - 8.2.1 评价原则 - 239 - 8.2.2 评价依据 - 241 - 8.2.3 评价对象和评价单元的确定 - 241 - 8.3 矿区土地复垦可行性分析 - 245 - 8.3.1 水资源供需平衡分析 - 245 - 8.3.2 土资源平衡分析 - 248 - 8.3.3 土地复垦质量要求 - 249 - 9. 矿山地质环境治理与土地复垦工程总体部署 - 254 - 9.1 矿山地质环境保护与土地复垦预防 - 254 - 9.1.1 目标任务 - 254 - 9.1.2 主要技术措施 - 255 - 9.2 矿山地质灾害治理 - 257 - 9.2.1 目标任务 - 257 - 9.2.2 工程设计 - 257 - 9.2.3 技术措施 - 259 - 9.3 矿区土地复垦 - 260 - 9.3.1 目标任务 - 260 - 9.3.2 技术措施 - 260 - 9.4 含水层破坏修复 - 264 - 9.4.1 目标任务 - 264 - 9.4.2 工程设计 - 265 - 9.4.3 技术措施 - 266 - 9.5 水土环境污染预防 - 266 - 9.5.1 目标任务 - 266 - 9.5.2 工程设计和技术措施 - 266 - 9.6 矿山地质环境监测 - 267 - 9.6.1 目标任务 - 267 - 9.6.2 技术措施 - 267 - 9.7 矿区土地复垦监测和管护 - 272 - 9.7.1 目标任务 - 272 - 9.7.2 措施和内容 - 272 - 10. 矿山地质环境治理与土地复垦工作部署 - 279 - 10.1 总体工作部署 - 279 - 10.1.1 矿山地质环境保护治理工作部署 - 279 - 10.1.2 土地复垦工作部署 - 281 - 10.2 阶段实施计划 - 286 - 10.2.1 矿山地质环境保护治理阶段实施计划 - 286 - 10.2.2 土地复垦阶段实施计划 - 288 - 10.3 近期年度工作安排 296 10.3.1 矿山地质环境保护治理近期实施计划 296 10.3.2 土地复垦近期实施计划 297 11. 矿山地质环境保护与土地复垦工程量及投资估算 300 11.1 投资估算编制说明 300 11.1.1 经费估算原则与依据 300 11.1.2 矿山地质环境保护治理与土地复垦的经费构成 302 11.1.3 经费估算编制方法说明 304 11.2 工程量测算结果 313 11.2.1 矿山地质环境治理工程总工程量 313 11.2.2 土地复垦工程总工程量 314 11.3 投资估算结果 314 11.3.1 矿山地质环境治理工程投资估算 314 11.3.2 土地复垦工程投资估算 314 11.3.3 矿山地质环境保护治理与土地复垦经费估算通用表 315 表 11-3-3 工程施工费综合单价表 315 11.4 经济可行性分析 325 11.4.1 经济效益分析 325 11.4.2 生态效益分析 326 11.4.3 社 会效益分析 326 11.5 经费预提方案与年度使用计划 327 11.5.1 总费用构成与汇总 327 11.5.2 近期年度经费安排 328 12. 矿山地质环境保护与土地复垦方案实施的保障措施 330 12.1 组织保障措施 330 12.2 技术保障措施 331 12.2.1 技术指导 331 12.2.2 技术监督 331 12.3 资金保障措施 332 12.4 监管保障措施 333 12.5 公众参与 334 12.5.1 公众参与的原则 334 12.5.2 方案编制前期公众参与 334 12.5.3 方案编制中公众参与 337 12.5.4 复垦项目实施过程中公众参与计划 338 12.5.5 项目后期公众参与计划 339 12.6 土地权属调整方案 339 13 矿山经济可行性分析 341 13.1 投资估算 341 13.2 生产经营情况 341 13.2.1 劳动定员 341 13.2.2 原煤生产成本及售价 341 13.2.3 销售税金及附加 341 13.2.4 经济效益分析 341 13.2.5 结论 342 14 结论与建议 343 14.1 结论 343 14.2 建议 344 附表 1 ．矿山地质环境现状调查表； 2 ．综合技术经济指标表。 附件 1 ．矿山企业承诺书； 2 ．方案编制委托书； 3 ．编制单位承诺书； 4．采矿许可证； 5 ．编制人员身份信息表； 6．河南省平顶山天安煤业股份有限公司十三矿煤炭资源储量合并核实报告专 家组意见书； 7 ．矸石销售协议； 8 ．瓦斯等级鉴定报告、煤尘爆炸性及煤炭自燃性鉴定报告； 9. 河南省工业和信息化厅关于平顶山天安煤业股份有限公司十三矿东翼通风 系统改造初步设计的批复豫工信煤﹝ 2014 ﹞ 238 号 10. 平顶山天安煤业股份有限公司关于平顶山天安煤业股份有限公司十三矿水 文地质类型划分批复2019 年 9 月 11. 河南省工业和信息化厅关于全省正常生产 “两类”煤矿重新核定生产能力结 果的公示 12. 中国平煤神马集团部分矿井边界调整方案专家组咨询意见书 图纸目录 序号 图号 图纸名称 比例尺 备注 1 1 地质地形图 110000 新制 2 2 矿区总平面布置图 110000 新制 3 3- 1 七 4 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 4 3-2 四 3 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 5 3-3 四 2 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 6 3-4 二 2 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 7 3-5 二 12 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 8 3-6 二 11 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 9 3-7 一 4 煤层底板等高线及资源量估算图 110000 采用 10 4- 1 七 4 煤层底板资源量损失计算图 110000 新制 11 4-2 四 3 煤层资源量损失计算图 110000 新制 12 4-3 四 2 煤层资源量损失计算图 110000 新制 13 4-4 二 2 煤层资源量损失计算图 110000 新制 14 4-5 二 12 煤层资源量损失计算图 110000 新制 15 4-6 二 11 煤层资源量损失计算图 110000 新制 16 5- 1 二煤层开拓系统平面图 110000 新制 17 5-2 开拓系统 Ⅰ- Ⅰ剖面图 15000 新制 18 6 井上下对照图 110000 新制 19 7 工作面布置及采煤方法标准图 示意 新制 20 8 地质环境现状图 110000 新制 21 9 地质环境预测图 110000 新制 22 10 地质环境工程部署图 110000 新制 23 11 土地利用现状图 110000 新制 24 12 土地损毁预测图 110000 新制 25 13 土地复垦规划图 110000 新制 1 概述 1.1 编制目的、范围及矿山概况 1.1.1 编制目的 平顶山天安煤业股份有限公司十三矿 以下简称 “ 十三矿” 现持有采矿证 1000000720046，采矿许可证有效期自 2007 年 6 月 29 日2031 年 3 月 01 日，生产规 模为 180 万吨/年，井田面积 53.6365km2 ，限采标高 -100m 至-800m。根据河南省 煤炭工业管理局关于中国平煤神马集团十三矿矿井生产能力结果的批复 豫煤行 〔2008〕199 号的批复，十三矿核定生产能力为 210 万吨/年， 2020 年河南省工信厅 公示生产能力为 210 万吨/年。 现有十三矿证范围为井田西北起兴国寺正断层， 东南止于沟李封正断层， 东北止 于煤层露头， 西南止于-800m 底板等高线。井田东西走向长 15km，倾向宽 2.35km ， 井田面积 53.6365km2 。2021 年 5 月中国平煤神马能源化工集团有限公司对集团部分 矿井边界进行调整， 对十三矿矿山范围进行调整，调整后范围包括原十三矿采矿权 范围及南部“河南省宝丰县贾寨 唐街煤勘探”探矿权一部分以下简称“深部扩大 区”。调整后南部边界采用垂切方式扩大至煤层埋深 1200m 的区域，调整前面积 53.6365km2 ，调整后面积 87.8797km2。 矿山开采以来，十三矿尚未编制矿山地质环境保护与恢复治理方案和矿山土地 复垦方案， 未实施专门的矿山地质环境恢复治理或土地复垦工程。十三矿以发放房屋 修缮和塌陷土地复垦费的方式， 将补贴发放到户。根据本次调查情况， 房屋由村民自 行简单修缮， 损毁耕地多由村民自行以填埋地裂缝和平整的方式复垦， 耕地生产力水 1 平已部分恢复。 由于采矿边界及开采标高调整后需重新编制矿山矿产资源开采与生态修复方案， 为换发新的采矿许可证，评估缴纳新增的采矿权收益及为矿井改建提供依据， 促进矿 山企业绿色、高效开发利用矿产资源， 发展绿色矿业， 建设绿色矿山， 实现矿产资源 开发与项目区经济社会发展、项目区群众利益共享的协调统一， 推动绿色发展， 建设 生态文明矿井；同时为矿山企业开发矿产资源、履行地质环境恢复治理和土地复垦义 务提供技术依据。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202061号文件精神， 平顶山天安煤业股份有 限公司十三矿委托河南省自然资源科学研究院按照“矿山开采方式科学化、资源利用 高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化”的基本要求编制河 南省平顶山天安煤业股份有限公司十三矿矿山矿产资源开采与生态修复方案。 方案编制工作先后经历了资料收集、野外勘查调研、开展公众参与调查、拟定初 步方案、方案协调论证、系统成文、内部评审等工作程序图 1- 1- 1。 资料收集及现场踏勘 矿山地质环境及土地资源等调查 确定矿山地质环境评估范围和复垦区 矿山地质环境影响评估 土地复垦适宜性评价 图 1- 1- 1工作程序图 2、完成主要工作量 2 完成的主要工作量见表 1- 1- 1。 表 1- 1- 1 完成主要工作量一览表 项目 单位 工作量 说明 野外调查 调查面积 km2 54 比例尺 110000，包括矿区及周边影 响地段 评估面积 km2 54 调查线路 km 40 村庄访问调查 个 23 地质灾害 调查 调查面积 km2 54 井巷工程 调查点 个 23 包括地面塌陷地裂缝 土地利用现 状调查 调查面积 km2 54 包括矿区内农田用地、林业、道路等 土地利用调查 调查点 个 17 地貌及人文 景观调查 调查面积 km2 54 调查点 个 20 地下水调查 水位调查 点 40 包括地下水开采方式、开采量及地下 水位调查 水质化验 点 17 进行水质污染全分析 占用破坏土 地资源调查 调查面积 hm2 94 包括工业广场、居民区、风井及其它 占地与土地破坏 调查点 个 7 地面附着物及工程设施调查 个 15 包括铁路、公路、房屋及其它地面附 属设施 提交成果 文字报告 份 1 图件 副 6 1.1.2 矿山概况 十三矿位于平顶山煤田的东北部，矿区位于襄城县 300方位，东距襄城县 9km， 西距郏县城 18 公里处，行政区划属许昌市襄城县紫云镇和平顶山市郏县长桥镇管辖。 1、调整前井田境界 3 依据中华人民共和国国土资源部 2007 年 06 月 29 日颁发的采矿许可证，证号 1000000720046，十三矿井田面积为 53.6365km2 ，调整前井田拐点坐标见表 1- 1- 1。 表 1-1-1 十三矿井田边界拐点坐标表 编号 X Y 编号 X Y T1301 T1328 T1302 T1329 T1303 T1330 T1304 T1331 T1305 T1332 T1306 T1333 T1307 T1334 T1308 T1335 T1309 T1336 T1310 T1337 T1311 T1338 T1312 T1339 T1313 T1340 T1314 T1341 T1315 T1342 T1316 T1343 T1317 T1344 T1318 T1345 T1319 T1346 T1320 T1347 T1321 T1348 T1322 T1349 T1323 T1350 T1324 T1351 T1325 T1352 T1326 T1353 T1327 * 标高 -100 至-800m 面积 53.64km2 2、调整后井田境界 2021 年 5 月中国平煤神马能源化工集团有限公司对集团部分矿井边界进行调整； 依据 2022 年 2 月河南省自然资源科学研究院编制的河南省平顶山天安煤业股份有 限公司十三矿煤炭资源储量合并核实报告，调整后各煤层拐点坐标见表 1- 1-2，调整 4 前、后各煤层井田边界范围如图 1- 1- 1 所示。 表 1-1-2 调整后矿区范围拐点坐标一览表2000 国家大地坐标系 编号 X Y 编号 X Y 1 24 2 25 3 26 4 27 5 28 6 29 7 30 8 31 9 32 10 33 11 34 12 35 13 36 14 37 15 38 16 39 17 40 18 41 19 42 20 43 21 44 22 45 23 46 * 标高-100 至- 1100 面积 87.8797km 5 图 1- 1-2 调整前、后井田边界范围 6 1.1.3 位置及交通 襄郏公路从井田北部边缘通过， 在襄城县与许南许昌一南阳公路相接； 距矿区 最近的车站为平顶山东站， 直距约 19km，运距 31km 。S88 郑尧高速、G344 国道 从矿区北部边缘通过， 部相邻 G311 国道； 周边有京广线、焦支线铁路， 矿区铁路与 许南许昌禹州铁路相接，区内交通便利，交通位置图详见图 1- 1-2。 图 1- 1-3 交通位置示意图 1.2 矿山自然概况 1.2.1 地形地貌 平顶山煤矿区位于宝丰县东、郏县东南部、襄城县西南部、平顶山市北部，属 低山丘陵地貌。北部主要由二叠系平顶山砂岩组成的低山，自西向东有红石山、龙 山、擂鼓台、落凫山、平顶山、 马棚山等，为地表分水岭，最高点擂鼓台标高 505.60m，龙山464.27m；南部主要由震旦纪片岩和片麻岩及寒武纪灰岩组成走向 7 西北的丘陵山地，有蝎子山、芦山和九里山，海拔150158m。 照片 1-2- 1 矿区区域地貌图 8 照片 1-2- 1 矿区地形地貌 1.2.2 水文 矿区属淮河水系，流域面积 5670km2 ，矿区附近主要水系有汝河、沙河、湛 河、白龟山水库等。 1汝河 位于矿区北部， 发源于西部伏牛山东麓， 流经矿区北部边缘， 最大流量 3950m3/s， 旱季流量 0.8m3/s，年径流量 10.2720.11 亿 m3，最高水位标高86.1093.00m。 2沙河 位于矿区南部， 流经矿区南部边缘煤系基底寒武系地层之上。该河发源于鲁山县 尧山， 经鲁山、平顶山市区、叶县至襄城县汇入北汝河。流域总面积 28800km2，河 道总长度 418km，区内长度约 30km。最大洪峰流量 5290m3/s，旱季流量 0.8m3/s， 最高水位标高， 白龟山测站106.21m。汝河和沙河， 在平顶山矿区东部马湾附近汇合 9 后称沙汝河。河流进入平原区，由于坡度变缓，受沉积物影响，河床变浅、增宽。 3白龟山水库 位于矿区西南部， 为矿区附近最大的固定水体。拦河大坝标高109.0m，总库容 7.5 亿 m3 ，设计千年一遇洪水位107.0m，其库容 6.49 亿 m3 ，建库以来最高洪水位 103.0m 1975 年 8 月 8 日，库容 5.73 亿 m3 。拦河大坝设有 7 孔泄洪闸，最大泄 洪能力为 6450m3/h。 4湛河 位于矿区南部，发源于平顶山市西郊薛庄马跑泉，西高皇以西称乌江河，以东 称湛河，自西向东横贯市区，至余王店汇入沙河，全长 48.3km，区内长 32.5km ， 流域面积 265km2 ，最大流量 460m3/s。 矿区范围内还有有柳杨河、运粮河、倒流河、芝河等，柳杨河位于矿区西部， 运粮河、倒流河、芝河位于矿区中东部，流向均自南向北汇入汝河，均为季节性小 河流，夏季 7 、8 、9 月有流水，冬季干涸。 井田范围内有小型水库两座，紫云镇辛 寨水库位于现有采矿边界东南部，观上水库位于位于本次扩大区南部边界，根据现 场踏勘情况，两座水库冬季蓄水量小，暂未收集到两座水库库容信息。 1.2.3 气象 矿区属温带大陆性季风气候，年降水量主要受季风影响，秋、冬、春三季干旱 少雨，夏季多雨。 据平顶山气象站资料， 年最大降水量 1361.9mm 2000 年 ，年最小降水量 373.9mm 1968 年， 年平均降水量 732.8mm；降雨多集中在每年的 69 月份， 其降雨量占全年的 38.42；年最大蒸发量为 2825.0mm 1959 年， 年最低蒸发量 10 1490.5mm 1964 年 。 最高气温 42.6℃ 1966 年 7 月 19 日，最低气温-18.8℃ 1955 年 1 月 30 日，年平均气温 14.9℃。 年风向变化季节性强，夏、秋季多东北风和东风，冬、春季多西北风和东北 风，历年最大风速可达 24m/s。霜冻期为 11 月到翌年 3 月， 12 月到翌年 2 月为降 雪期，最大积雪深度为 22.0cm，最大冻土深度为 250mm。 1.2.4 植被 本区属暖温带落叶阔叶林区， 经过长期的人工垦殖， 除山区残留小面积落叶灌木 次生林和其他地方自然生长的植物外，平原、岗丘和大部分山地为人工栽植型植被 照片 1.2-11.2-6 。项目区自然植被多为草灌木。农作物主要有小麦、玉米、烟 草、蔬菜、瓜果等，种类繁多，尤以烟草种植历史久远。 照片 1.2-1 低山丘陵 照片 1.2-2 山前冲沟 11 12 照片 1.2- 1 低山丘陵 照片 1.2-3 采区植被  照片 1.2-2 山前冲沟 照片 1.2-4 滩涂植被 照片 1.2-5 低山丘陵植被 照片 1.2-6 低山丘陵植被 1.2.5 土壤 项目区土壤主要有三大类，即褐土、潮土与沙姜黑土，其中以褐土所占面积最大， 为项目区的地带性土壤，耕性良好，耕地有机质含量为 15.7g/kg，全氮 1.0 g/kg，有 效磷 11.0mg/kg，速效钾 136 mg/kg，适于种植烟草和红薯。褐土占项目区土地总面 积的 48.55，主要分布在岗区、浅山区、岗前平原地区。潮土占项目区土地总面积 的 31.3，主要分布在汝河流域， 耕地有机质含量 15.4g/kg。沙姜黑土分布在低洼地。 总的来看， 耕地肥力较高， 但普遍缺磷、氮， 尤以缺磷严重。土壤剖面见照片 1.2-7、 13 1.2-8。 照片 1.2-7 耕地土壤剖面  照片 1.2-8 滩涂地土壤剖面 1.3 区域地质背景 1.3.1 地层 本区属华北地层区豫西分区渑池确山小区， 地层自下而上主要有 太古界与元古 界， 古生界寒武系、石炭系与二叠系， 中生界三叠系及新生界古近系、新近系与第四 系。区内大部分被第四系地层所覆盖， 仅在煤田中部侯店至襄城以南， 于官菅至北渡 乡一线以北有寒武、石炭、二叠与三叠系地层出露， 其它各时代地层集中分布于宝丰 至鲁山一线以西。 1.3.2 构造 平顶山煤田属华北板块内崤熊构造区陕县 -平顶山断陷分区，平顶山断 隆带。煤田为由凹陷和大断裂围陷的平顶山凸起， 成为一个独立的地垒构造单元， 凸 起地块状如菱形，其长对角线沿北西-南东向展布。北以襄郏断层为界与襄县凹陷相 邻，南以鲁叶断层为界与舞阳凹陷相邻， 西以郏县断层为界与临汝凹陷相邻， 东以洛 岗断层为界与周口凹陷相邻。 煤田的主体构造为一轴向向西北倾伏的宽缓向斜-李口向斜， 总体轴向约 310。， 东起八矿井田， 西至郏县断层被郏县断层切割， 其两翼发育次级褶皱。 见图 1-3- 1。 14 图 1-3- 1 平顶山煤田构造纲要图 区内断裂较发育， 主要有北西、北东向两组断层。在李口向斜北东翼上， 主要有 霍堰断层和灵武山向斜， 白石山背斜和白石沟断层。在李口向斜南西翼上， 有郭庄背 斜、十矿向斜、诸葛庙背斜、郝堂向斜和锅底山正断层、小山正断层、牛庄逆断层和 原十一矿逆断层。 矿区位于李口向斜东南端及扬起部位。 1.3.3 岩浆岩 平顶山煤田岩浆岩活动不甚发育， 但对西部韩梁煤田影响相对较大。燕山期岩浆 侵入到不同时代的地层，使煤层遭受不同程度的破坏，第三纪喜山运动又影响了本 区， 岩浆沿裂隙带侵入或喷出地面， 韩梁区大营、朝川、朗店、双头山一带均有岩浆 侵入与喷出现象， 侵入煤层的岩浆呈舌形、岩床状， 与煤层发生接触变质现象， 岩性 多为中性， 侵入岩有辉石闪长岩、闪长玢岩， 喷出岩有安山岩及凝灰角烁安山岩、集 块岩等。 1.3.4 地震 有史记载， 公元前 519 年到公元 1942 年的2461 年间， 许昌地区共发生地震约八 15 十四次。河南省内有史以来的八次大地震中，七次对本区有较大破坏。 1556 年 1 月 大地震时， 临汝、宝丰，郏县等地的地震强烈，且郏县一带连震三年之久。本地区地 震频繁，说明新构造活动强烈。 1.3.5 水文地质 平顶山煤田大地构造位置处于中朝准地台南缘的华熊台缘坳陷的渑池-确山陷褶 断束中段， 南侧和西南侧以鲁叶断层断层为界， 西北侧以郏县断层为界， 北侧和东北 侧以襄郏正断层为界， 东南侧 F1 正断层为界， 为一相对独立的水文地质单元图 1-3- 3。 图 1-3-3 平顶山煤矿区区域水文地质图 位于矿区水文地质单元西南部的锅底山断层， 整体属于隔水断层， 但由于受地层 赋存与分布特征的影响， 具有分段隔水和分段导水的特征。在北西段煤系地层中， 断 16 层上盘的煤系地层与下盘的寒武系灰岩对接， 切断了两侧地下水横向上的水力联系； 在断层的南东段， 发育于寒武系灰岩地层中， 由于岩溶裂隙相对较发育， 其隔水作用 减弱， 断层两侧存在一定的水力联系， 但由于该断层的影响， 断层两侧水文地质条件 存在明显的差异性，因此，以该断层为界可将平顶山煤田分为两个次级水文地质单 元。 1、西部水文地质单元 位于锅底山正断层以西， 包括五矿、锅底山断层以西部分、九矿、十一矿和香山 矿，该单元灰岩地下水具有以下特征 1 该单元西南部为整个煤田中、上寒武系灰岩露头主要分布区， 岩溶裂隙含水 层可直接接受大气降水的补给，构成煤田地下水的主要补给区图 1-3-4。 2 新近系泥灰岩广泛分布于矿区西南部地形低洼处，呈 NWSE 向的条带状 超覆在寒武系至二叠系地层之上， 大气降水及地表水体可通过该含水层间接入渗， 补 给下伏各含水层。 3 通过五矿、九矿、十一矿的矿井涌水量与其相关因素分析得出， 矿井涌水量 与大气降水量正相关关系显著。 4 由于锅底山断层的阻水作用， 该单元区各矿井排水是地下水的主要排泄形式， 目前已经形成以五矿、十一矿为中心的降落漏斗。 2、东部水文地质单元 位于锅底山断层以东， 包括一矿、二矿、四矿、六矿、八矿、十矿、十二矿、十 三矿等，灰岩地下水具有以下特征 1 地表水体不发育， 在山坡沟谷中，仅在洪水期有短暂水流。 2 主要含水层中、上寒武系灰岩埋藏相对较深， 煤层露头以南直接被第四系覆 17 盖， 以北隐伏于石炭、二叠煤系地层之下， 大气降水及地表水的入渗条件较差， 构不 成对灰岩地下水补给的主要水源。 3 随着矿井长期疏排水， 地下水位呈逐年下降趋势， 并形成以各矿井为中心的 降落漏斗。 4 矿井涌水量明显小于西部矿井，并随开采深度的增加，呈逐年下降趋势。 5 除该单元浅部部分矿井外，矿井涌水量与大气降水量、地下水位关系不显著。 1.3.6 矿山及周边人类工程活动情况 十三矿是国家“八五”、“九五”期间重点项目，设计年生产能力180万吨。该矿 1993年12月开工建设， 1998年7月1日矿井开始试生产， 2002年5月18日竣工验收、正 式移交生产。 矿井开拓方式