平顶山天安煤业股份有限公司四矿矿产资源开采与生态修复方案 .docx

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 5 三、区域地质背景 8 四、土地利用现状及权属 18 五、矿山开采历史及现状 22 六、编制依据 29 七、矿产品需求现状和预测 34 八、方案服务年限与适用年限 37 第二章 矿产资源概况 38 一、矿区总体概况 38 二、本项目的资源概况 38 三、矿产资源储量 92 四、对地质报告的评述 98 第三章 主要建设方案的确定 100 一、开采方案 100 二、防治水方案 126 三、主要机电设备 129 第四章 矿床开采 133 一、煤层开采顺序 133 二、采煤方法及采煤工艺 134 三、采区巷道布置 135 四、生产能力验证 136 第五章 选矿及尾矿设施 139 一、选矿方案 139 二、尾矿方案 140 第六章 矿山安全设施及措施 141 一、主要危险因素分析 141 二、主要安全设施及措施 143 第七章 矿山地质环境影响与土地损毁评估 169 一、评估范围与级别 169 二、矿山地质环境保护与土地复垦现状 174 三、预测评估 202 四、矿山地质环境治理与土地复垦范围 215 五、复垦区、复垦责任区土地利用类型及权属情况 219 第八章 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析 226 一、矿山地质环境治理可行性分析 226 二、土地复垦适宜性分析 229 三、矿区土地复垦可行性性分析 251 第九章 矿山生态保护、修复与土地复垦工程 258 一、矿山地质环境保护与土地复垦目标任务 258 二、矿山地质环境保护 260 三、地质灾害防治 261 四、含水层破坏防治 265 五、地形地貌景观与生态修复 267 六、水土环境污染修复 272 七、矿山土地复垦 273 八、地质环境与土地复垦监测 293 九、管理维护 303 第十章 矿山生态保护、修复与土地复垦工程总体部署303 一、总体工程部署 303 二、分期、分区实施方案 304 三、近期年度工作安排 307 第十一章 矿山生态保护、修复与土地复垦工程量及投资估算 311 一、投资估算编制说明 311 二、工程量测算结果 319 三、投资估算结果 321 四、经济可行性分析 340 五、经费预提方案与年度使用计划 341 第十二章 矿山生态保护、修复与土地复垦方案实施的保障措施 344 一、组织保障措施 344 二、技术保障措施 345 三、资金保障措施 346 四、监管保障措施 347 五、公众参与 348 六、土地权属调整方案 352 第十三章 矿山经济可行性分析 353 一、生产经营情况 353 二、技术经济分析 353 .第十四章 结论与建议 354 一、 结论 354 二、 建议 357 第一章 概述 一、编制目的、范围及矿山概况 一 编制目的 平顶山天安煤业股份有限公司四矿 以下简称“四矿” ，持有中华人民共 和国自然资源部 2019 年 7 月 23 日颁发的新采矿许可证，证号为********，有 效期止 2037 年 4 月 4 日，地下开采，井田面积 12.7149km2 ，开采深度由120m 至-600m 标高，限采六煤、五煤、四煤、二煤、一煤，生产规模 120 万吨/a，2020 年省工信厅公示核定四矿生产能力为 272 万吨/a。 根据中国平煤神马集团部分矿井边界调整方案技术论证会意见，对平顶 山矿区部分矿井边界调整明确，原则合理，根据平顶山矿区生产矿井的地质构造、 煤层赋存条件、生产布局、采掘阶梯等，对部分矿井边界进行调整，可以有效的 解决矿井边界不清等问题，有利于相关矿井可持续发展，是必要的、可行的，符 合目前中国平煤神马集团的生产实际，根据专家组意见，平顶山天安煤业股份有 限公司四矿矿权范围发生变化，对现有采矿证拐点范围和批准标高进行调整，资 源储量增加，需要申请换领新的采矿证，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 的要求，施行矿山企业矿产资源开采、矿山地质环境保护与土地复垦方案“三合 一”编报制度。受平顶山天安煤业股份有限公司四矿的委托，河南省地质矿产勘 查开发局第四地质矿产调查院承担了平顶山天安煤业股份有限公司四矿矿山矿 产资源开采与生态修复方案 以下简称方案 的编制工作。 编制方案的主要目的 1、为了规范矿产资源开发利用秩序，为资源的科学合理利用提供依据； 2、便于矿山治理，在矿山地质环境、土地资源影响调查与评估的基础上， 制定矿山企业在全寿命周期 建设、运行、闭坑 的矿山地质环境保护与土地复 垦，最大限度降低矿山开采活动过度对地质环境与土地资源产生的不利影响，实 现矿山地质环境与土地资源的有效保护与恢复治理。 3、建设绿色矿山、和谐矿山，落实矿山企业的地质环境保护治理与土地复 1 垦义务，为矿山企业实施矿山地质环境保护治理与土地复垦提供技术依据，推动 矿山发展建设与绿水青山保护的协同发展。合理开发深部煤炭资源，实现与现有 资源开发有机结合，持续建设绿色矿山提供技术支撑。 4、为矿山企业治理恢复基金和土地复垦资金的计提、存放、管理、使用提 供依据；为自然资源和规划主管部门对矿山地质环境保护与土地复垦实施情况监 督管理等提供依据。 5、为平顶山市自然资源和规划局对矿山实施监督管理提供技术依据。 6、为办理新采矿证提供依据。 二 煤层编号对照 平顶山矿区原采用的煤层编号同其它地区不统一，为便于地层和煤岩层对 比，本报告采用了河南省统一的煤层编号，见表 1-1。 表 1– 1 煤层编号对照一览表 本次报告采用 煤层编号 省 统一编号 上次报告采用 煤层编号 1987年129队 深部补勘 报告 河南省晚 古生代聚煤 规律 第二次煤 田预测 九 2 九 2 甲 1 九 2 九 2 八 3 八 3 乙 2 八 3 八 3 六 2 六 2 丙 3 五 2 六 2 六 2 五 3 五 3 丁 4 五 3 五 3 五 2 五 2 五22 丁 5-6 丁 5 四 7 五 2 五 2 五2 1 丁 6 四 6 五 1 五 1 丁 7 四 2 五 1 五 1 四 3 四 3 戊 8 三 12 四 3 四 3 四 2 四 2 四22 戊 9- 10 戊 9 三 9 三 11 四 2 四 2 四2 1 戊 10 三 9 二3 二3 己 14 二3 二3 二3 二2 二2 己 15 二1 二12 二2 二2 二1 二1 二12 己 16- 17 己 16 二 1 1 二1 二1 二 1 1 己 17 一7 一7 庚18上 一6 一6 庚 19 一7 一7 一5 一5 庚 20 一5 一5 一5 一4 一4 庚 21 一4 一4 一2 一2 庚 22 一2 一2 一1 一1 庚 23 一1 一1 三 矿山概况 平顶山煤业 集团 有限责任公司的前身为平顶山矿务局，成立于 1955 年。 1996 年 1 月，平顶山矿务局改制为由煤炭工业部直属管理的国有独资有限责任 2 公司，并在河南省工商局注册登记，注册地点为河南省平顶山市，注册号为 4100001002314，注册资本为 145633 万元。原国家煤炭工业部撤销后，1998 年 7 月平煤集团改为河南人民政府管理，由河南省煤炭工业局负责行业管理。 平顶山天安煤业股份有限公司于 1998 年 3 月经原国家体改委 “体改生 [1998]29 号”文批准， 以平煤集团为主发起人，联合平顶山市中原集团、河南 平禹铁路公司、原河南省朝川矿务局、平顶山制革厂、中煤国际工程集团、平顶 山选煤设计研究院等六家单位共同发起设立的股份有限公司。公司于 1998 年 3 月 17 日在河南省工商行政管理局注册成立，注册资本 68209.55 万元。目前本公 司共拥有一矿、二矿、四矿、五矿、六矿、八矿、九矿、十矿、十一矿、十二矿、 十三矿、首山一矿、香山矿、朝川矿、天力公司、八矿选煤厂、田庄选煤厂及七 星选煤厂等十五个生产矿井和三个选煤厂，以及子公司河南平宝煤业有限公司。 平顶山天安煤业股份有限公司四矿 以下简称“四矿” 1955 年 11 月开工 兴建，1958 年 8 月投产， 原设计生产能力 60 万吨／年，随着生产发展需要， 经过两次改扩建，生产能力达到 120 万吨／年。现核定生产能力达到 272 万吨 ／年。矿井设计依据是中南地质局 401 勘探队 1955 年 6 月提交的河南省宝、 叶、襄、郏煤田平顶山矿区地质勘探报告。 四 位置与交通 矿井位于平顶山矿区中部，平顶山市西北约 6km 。矿井大致范围西起 35 勘 探线，东止于 43 勘探线，东与一矿、二矿，西与五矿、六矿相邻，南与三矿相 接。 四矿距平顶山市区约 6km，市内有 7 路公交线路直通矿部，并有 4 条公交线 路经过。平顶山火车站向东有漯宝线与京广线相接，往西经宝丰与焦枝线相连， 矿区专用铁路有平韩线；分别有高速公路或高等级公路通往许昌、郑州、南阳、 洛阳、漯河等市，与周边县及乡镇均有公路相通，交通极为便利，见图 1- 1。 图 1-1 矿井交通位置示意图 五 矿权设置及边界调整情况 1 、采矿权设置情况 平顶山天安煤业股份有限公司四矿于 1998 年 3 月 17 日在河南省工商行政管 3 理局注册成立。2001 年 4 月获中华人民共和国国土资源部颁发的采矿许可证， 证号 1000000140054。有效期限自 2001 年 4 月至 2019 年 4 月，开采标高从120m 至-600m ，生产规模为 120 万吨/年，开采方式为地下开采。2019 年 7 月获得中 华人民共和国自然资源部颁发的新采矿许可证证号******* ，地下开采，开采 标高从120m-600m ，生产规模 120 万吨/年，有效期为拾捌年，即 2019 年 4 月 4 日至 2037 年 4 月 4 日。井田范围由 141 个拐点坐标圈定，井田南北长约 55.5km ，东西宽约 2.53km ，井田面积为 12.7149km2。 2 、探矿权设置情况 2021 年 7 月9 月，河南省自然资源科学研究院受平顶山天安煤业股份有限 公司委托，承担了河南省宝丰县贾寨-唐街煤勘探项目，提交了河南省宝丰县 贾寨 唐街煤勘探报告，该报告于 2021 年 8 月 30 日提交，2021 年 9 月评审 通过，2022 年 1 月 30 日河南省自然资源厅以“豫自然资储备字〔2022〕5 号” 文备案。平顶山天安煤业股份有限公司 2021 年 12 月 17 日取得由河南省自然资 源厅颁发的河南省宝丰县贾寨-唐街煤勘探的探矿权证，图幅号I49E013022 ， 证号T4100002021121041000011 ，勘查面积 108.8366km2。 3 、矿井边界调整情况 为合理配置煤炭资源，优化布局，降低成本，实现稳定发展和最大经济效益。 依据 2021 年 5 月中国平煤神马能源化工集团有限责任公司申报的中国平煤神 马集团部分矿井边界调整方案 以下简称调整方案 对矿井边界进行了调 整，调整后水平投影最大面积为 24.93km2 。矿井边界调整内容如下 1 六煤段 丙组 煤层维持原采矿证边界。 2 六矿五煤段 丁组 划给四矿面积 0.86km2 ，四矿浅部五煤段 丁组 与三矿、先锋矿井田范围重叠减小，面积为 0.86km2 ，属采空区。 3 一矿四煤段 戊组 划给四矿面积 0.07km2 ，六矿四煤段 戊组 划 给四矿面积 1.98km2 ，四矿浅部四煤段 戊组 与三矿井田范围重叠减小，面积 为 1.66km2 ，属采空区。 4 一矿二煤段 己组 划给二矿，然后划给四矿面积 2.12km2 ，五矿二 煤段 己组 划给四矿面积 4.99km2 ，深部扩大区二煤段 己组 配置给四矿面 积 11.04km2 。四矿浅部二煤段 己组 与三矿井田范围重叠，面积减少 1.09km2， 4 属采空区。 5 六矿一煤段 庚组 全部划给五矿，然后划给四矿面积 4.85km2 ，四 矿浅部一煤段 庚组 与三矿井田范围重叠减少，面积为 0.56km2。 另外，依据平煤集团公司提供的“限采煤层一览表”，边界调整后四矿限采 一煤段 庚组 、二煤段 己组 、四煤段 戊组 、五煤段 丁组 。 二、矿山自然概况 一 地形地貌 平顶山煤矿区位于豫中伏牛山东端余脉，北邻嵩箕山，南近桐柏山，东接广 袤的黄淮平原。矿区内中间为伏牛山向东延伸过渡的丘陵，南有沙河冲积平原， 北有北汝河冲积平原，中间为过渡的冲洪积倾斜平原，主要地貌类型由侵蚀剥蚀 丘陵、冲洪积倾斜平原、冲积平缓平原与河谷阶地、冲湖积低平缓平原组成。 图 1-2 平顶山煤矿区地貌图 四矿所处位置主要涉及的地貌单元有侵蚀剥蚀丘陵，冲洪积倾斜平原。其处 于丘陵岗地的过渡部位，为一中部高，南北低的丘陵- 岗地地貌。擂鼓台、小 擂鼓台及 407.7m 高地一线为近东西向分水岭，分水岭以南坡度较陡，以北坡度 较缓，坡度一般为 2035基本呈单面山地形。最高点擂鼓台标高 505.6m； 最低点褚庄标高 150.4m ，相对高差 355.2m。 二 气候特征 矿区属温带大陆性季风气候，年降水量主要受季风影响，秋、东、春三季干 旱少雨，夏季雨多。 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 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 5 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。 三 水文 矿区属淮河水系，流域面积 5670km2 ，勘查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 亿立方米，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 48.3 km，区内长 32.5km， 流域面积 265km2 ，最大流量 460m3/s。 矿区范围内还有柳杨河、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。 图 1-3 区域地表水系图 6 四 矿区土壤 根据河南土壤地理 魏克循主编，1995 ，项目区所在土壤分区位 置属河南省伏北、沙、汾北棕壤褐土大区、豫西伏北黄南亚区，分属嵩箕山 地丘陵棕壤、禢土小区和黄土丘陵阶地缓岗褐土区。 根据河南省土壤图，平顶山煤矿区土壤类型主要为褐土，次为潮土 和砂姜黑土，少量粗骨土 图 1-4 。褐土分布在丘陵与河流过渡的倾斜平 原、河流阶地，成土母质以中晚更新世黄土、黄土状土或坡洪积粉质粘土为 主，土层较厚，质地以中壤为主，分布面积较广，是本区主要耕地、园地土 壤类型。潮土主要分布在沙河、北汝河两岸带状低阶地、漫滩，成土母质主 要为全新世河流冲积粉土、粉质粘土，下部有砂砾石层，上部土层一般 1m 左右，质地以中壤、轻壤、砂土为主，大多为林地或荒滩。砂姜黑土分布于 河间洼地及东部低洼地，成土母质与褐土、潮土相同，由长期积水淋溶改造 形成，土层较厚，质地中壤为主，属低洼易涝土。粗骨土位于市区北部丘陵 区，岩石裸露，剥蚀侵蚀作用较强烈，局部有很薄的残积土、坡积土，质地 以砾石、碎石土为主，含少量中壤，大多为林地、草地，是水土流失较严重 区。 图 1-4 平顶山煤矿区土壤类型图 四矿所处位置的土壤类型有粗骨土和褐土，土壤 PH 在 4.45-8.62 之间，容 重在 1.8-1.94g/cm3 之间。土壤剖面见图 1-5 、1-6 、1-7。 表土层厚度 1424cm ，暗棕色，熟化程度高，质地为轻壤粒状细核结 构，疏松植物或作根系较多； 心土层厚度 1623cm ，灰褐色，灰褐色，一般中壤重壤，核状结构， 较紧实，结构体外间或有胶膜，少量植物根系，养分含量较低。 底土层厚度约 60cm ，有少量砾石，砾径小，未见植物根系，结构块状、 较紧。 五 植被 平顶山市植被属华北落叶阔叶林向华中常绿阔叶林过渡类型，以针阔叶混交 林为主，植物垂直带普遍明显，具有种类多、分布广、南北区系兼容并蓄的特色， 7 粮食作物有小麦、玉米、高粱、红薯、水稻、谷子等，经济作物有烟叶、油菜、 豆类、花生、芝麻、红黄麻、棉花等，其中小麦比重最大。蔬菜瓜果品种繁多。 根据现场调查，四矿范围内主要植被为农作物及城市景观植被。 三、区域地质背景 一 区域地层 井区域内出露地层由老至新有太古界变质岩系、上元古界震旦系、下古生 界寒武系、上古生界石炭二叠系、中生界三叠系及新生界古近系第四系，其中 石炭二叠系为区内主要含煤地层。 太古界变质岩系与上元古界震旦系，零星出露于平顶山煤田南部鲁叶断层以 北。寒武系主要出露于平顶山煤田西部韩庄、梁洼以西，常王村四周及白龟山水 库北侧，石炭二叠系在低山区有零星出露，三叠系隐伏于山前缓倾斜平原。 二 区域构造 平顶山煤田大地构造位置处于华北古板块南缘，属华北板块内崤熊构造区， 陕 县 平 顶山 断陷分区，平顶山断隆带和韩梁断隆带。平顶山煤田乃至 整个崤熊构造区的构造格局是受华北板块、华南板块、太平洋板块相互作用所控 制和制约的，其板内变形受控于板缘变动，板内构造线方位受控于板缘边界线， 形成一系列轴向 NW 的复式褶皱，并发育以 NW 向为主的张扭性和压扭性断裂， 伴有少量 NE 向张扭性断裂构造，其中李口复式向斜是平顶山煤田的主体构造。 向斜周缘由 NW 和 NE 向的高角度正断层切割，构成煤田的自然边界。同时，使 煤田成为四周断陷盆地烘托的隆起断块，断块内构造仍以断层为主，褶皱为辅， 见图 1-8。 1 、褶皱 区域内褶皱主要有李口向斜、灵武山向斜、白石山背斜等。李口向斜是煤 田的主体构造，轴向呈 NW60 延伸。该向斜东起襄城西南的焦赞、盂良寨之间， 经李口镇向宝丰县赵官营方向延伸，为宽缓的复式向斜。向斜两翼大致对称，地 层倾角北东翼 815 ，南西翼 1025 ，轴部平缓，SE 端收敛仰起，向 NW 倾 伏，延伸 75km 以上。李口镇以东，向斜轴部出露三叠系下部地层，以西被第四 系覆盖。 8 2 、断裂 区域内发育的控制性断裂构造主要有 NWW 和 NNE 向两组，NWW 向断裂主 要有襄郟断层，霍堰断层及鲁叶断层。襄郏断层为 NE 盘下降，SW 盘上升的高 角度正断层，地层断失约 1000m ，延展达 40km ，为平顶山煤田北部自然边界； 鲁叶断层为 NE 盘上升，SW 盘下降的高角度正断层，延展长度约 50km ，为平顶 山煤田西南部自然边界，并在新生代具有继承性活动，造成断陷槽地和相对隆起， 使平顶山煤田呈宽条带状地垒格局；NNE 向断裂主要有洛岗和郏县断层。洛岗断 层，SE 盘下降，NW 盘上升，落差数百米至千余米；郏县断层与洛岗断层倾向相 反，为 NW 盘下降，SE 盘上升的高角度正断层。两组断裂的存在，构成了整个 平顶山煤田处于四周断陷烘托的隆起断块之中。归纳分析区内构造发生、发展的 规律及相互之间的联系，可概括以下几方面特征 1 平顶山煤田为四周断陷烘托的隆起断块。NW 为宝丰、郏县断陷盆地； 南面为叶县断陷盆地；NE 为襄县、临颖断陷盆地，这些断陷盆地一般都有厚达 千米以上的新生界沉积，它们与中间断块隆起之间均以高角度正断层相隔。 2 区域内地质构造以断裂为主，褶皱为辅，其中 NWW 向高角度正断层 为主导构造，对煤田构造起控制作用，李口向斜是煤田的主体构造。 3 区域内构造具有强烈的继承性，显示了多次构造活动的复杂影响，尤 其是燕山运动对本区影响较为明显，使本区局部地段断裂构造及其力学性质既显 示上、下盘拉伸现象，又显示压扭性结构面特征的挤压现象。 4 地貌特征与地质构造适应， 自东而西有较明显的指示山脊存在。 图 1-8 平顶山煤田区域构造纲要图 图中阿拉伯数字即为矿别，如“4”指四矿 三 岩浆岩 区域内岩浆岩主要分布于平顶山煤田西部韩梁矿区一带，主要以大营、上寺 庙火山口为中心的喷出岩为主，岩性主要由火山碎屑岩类组成的凝灰岩、火山角 砾岩、安山集块岩、火山角砾凝灰岩等，煤层中可见浅成侵入的岩床、岩墙。 四 区域水文地质条件 1 、含水岩组 ①松散岩类孔隙含水岩组 指第四系松散层中的含水层，主要分布于汝河、沙河两岸和东及东北部广大 9 平坦地区，厚 0160m 。岩性多为褐黄、灰黄色含钙质结核的砂质粘土、粘土、 细砂及砾卵石组成。主要含水层为上部冲洪积成因的细砂、砂砾石层和下部砾石 层及底部砾石夹粘土层。含水层之间多被不稳定的薄层状砂质粘土、粘土隔开。 总体富水性较弱，局部富水地段可作为分散供水水源。接受降水渗入补给及地表 水季节性补给，径流受地形地貌条件影响，集中于河流排泄。钻孔单位涌水量为 0.000716.21L/sm ，渗透系数为 0.0021193.35m/d ，水质类型为 HCO3-Ca 及 HCO3-CaMg 水，矿化度0.5g/L ，水温 1618℃ ，水位标高7599m。 ②碎屑岩类孔隙、裂隙含岩组 包括三叠系刘家沟组和二叠系全部含煤地层中的细、中、粗粒砂岩及细砾岩， 主要为砂岩裂隙承压水及局部孔隙水。受大气降水、局部地表水及第四系含水层 中潜水的渗入补给。煤田西部、西南部丘陵地带径流排泄受地形条件控制，而东 部往往与构造关系密切，背斜轴部及断层裂隙发育部位沿裂隙排泄于地表。 a 、三叠系刘家沟组一段金斗山砂岩，厚 130m 左右。零星出露于煤田中部 分水岭地带。中粗粒砂岩为主，裂隙发育。泉流量一般 0.3213.00L/s ，钻孔中 涌 漏 水现象严重。如 3132 孔自流量 250m3/h ，3137 孔自流量 58m3/h 。抽水 试验单位涌水量 0. 1830.478L/sm ，渗透系数 0.319 1.44m/d ，水质类型 HCO3-Ca 水，属中等富水含水层。 b、二叠系石千峰组平顶山砂岩含水层，厚 70108m。主要出露于煤田中部 分水岭地带，及西部十三矿附近。中粗粒砂岩为主，裂隙极为发育，以构造裂隙 为主。西北部张村附近见泉水流出，流量 0.603.22L/s 。钻孔中往往有涌 漏 水现象。4179 孔涌水， 自流量 16m3/h 。单位涌量 0. 15681.0964L/sm ，渗透 系数 0. 18521.459m/d ，水质类型 HCO3-CaNa 及 HCO3 、SO4-NaCa ，矿化度 0.30.412g/L ，水温 1619℃ ，属中等富水的裂隙潜水或承压含水层。 c 、二叠系中、下部各煤层之间均有厚度较小的砂岩含水层，多为煤层顶板 直接充水含水层。其中主要有大占、香炭及砂锅窑砂岩，为二 1 煤层顶板直接充 水含水层，各含水层之间都有泥岩、砂质泥岩相隔，一般无明显的水力联系。含 水层以细、中、粗粒砂岩为主。单位涌水量 0.0005830.0217L/sm ，涌透系数 0.001790.0779m/d，水质类型 HCO3-Na 水，矿化度为 1. 139g/L，水温 1820℃， 为弱富水的裂隙承压含水层。 10 ③碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组 石炭系上统太原组，厚 32.50119.00m ，平均厚 59.95m ， 由泥岩、砂质泥 岩、铝土质泥岩、薄层石灰岩夹煤层组成。薄层灰岩 79 层 L1 L10 ，灰岩 厚 16.8145.77m ，其中 L1 、L2 及 L7 、L8 层位较稳定，厚度较大。据岩层组合 结构特征分为上部灰岩段 L7-9 ，中部砂、泥岩段及下部灰岩段 L1-4 。其上部灰 岩段为二 1 煤层底板直接充水含水层，岩溶裂隙较发育，以岩溶裂隙为主。十一 矿南部 52-2 孔见最大溶洞，高 6.54m 。地下水径流排泄与地质构造关系密切， 在断层破碎带、背斜轴部及向斜转折部位受不同含水层的越流补给。单位涌水量 0.00004562.21L/sm ，渗透系数 0.000328.02m/d ，水质类型 HCO3-Na 、 HCO3 SO4-CaMg 水，矿化度 0.260.5g/L ，为极不均一的裂隙岩溶水。含水层 的岩溶裂隙发育程度和富水性随着埋深的增大而减弱。 ④碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组 主要为寒武系白云岩、白云质灰岩、石灰岩夹页岩、砂质页岩组成的岩溶裂 隙含水岩组。以中部及中、下部毛庄、馒头组页岩、砂质页岩为隔水层把含水岩 组分为上、下两个含水段。上段张夏、崮山组岩溶较发育，以岩溶裂隙为主， 在七矿南部 32- 11 孔见溶洞最大高度 8.0m。在-250m 以浅及构造破碎带附近，岩 溶裂隙发育，相对富水性较强。岩溶水的补给、排泄受构造制约，往往在断层破 碎带两侧，背斜轴部，向斜转折部位或可溶岩与非可溶岩接触部位，岩溶裂隙发 育 。是岩溶地下水径流或富集的有利部位 。抽水试验单位涌水量 0.00106 0.0894L/sm ， 渗 透 系 数 0.000402 0.726m/d ， 水 质 类 型 HCO3 SO4-Ca 及 HCO3-CaNa 水，矿化度 0.28780.655g/L ，水温 2631.5℃ 。下段辛集组岩溶 发育不及上段，富水性稍差。为弱至中等富水的含水岩组。含水层的岩溶裂隙发 育程度和富水性随着埋深的增大而减弱。 ⑤变质岩类风化裂隙含岩组 由震旦系及其以前的古老变质岩系组成。以石英片岩、冰碛砂砾岩及石英岩 为主，风化带一般厚30100m ，为裂隙潜水，局部为裂隙承压水。富水性极弱。 2 、隔水层 ①煤系地层砂质泥岩和泥岩隔水层 二叠系含煤地层砂岩含水层之间，均发育有泥岩、砂质泥岩，单层厚535m。 11 该类岩层较致密，透水性差，是阻隔砂岩裂隙水垂向联系的良好隔水层。 ②太原组中部砂泥岩段 厚 1429m ，平均厚 20.6m ，主要由灰深灰色砂质泥岩、中细粒砂岩及不 稳定的簿层生物碎屑灰岩和薄煤层组成，是太原组上部与下部灰岩段的良好隔水 层。 ③本溪组铝土泥岩隔水层 主要由铝土质泥岩组成，厚 1.515m ，平均 5m ，层位稳定，隔水性能强， 是太原组灰岩与下伏寒武系灰岩含水层间的良好隔水层。 3 区域地下水的补给、径流及排泄条件 平顶山煤矿区作为一个相对独立的水文地质单元，地下水补给基本不受单元 以外含水层的影响，故大气降水和地表水直接或间接通过第四系洪、坡积层和新 近系泥灰岩含水层的入渗是本区地下水的主要补给来源，寒武系灰岩和太原组灰 岩水的主要补给段位于矿区西南部碳酸盐岩裸露区和薄覆盖区。 矿区地下水的补给来源主要有 1 矿区西南部的七矿、五矿、十一矿浅部灰岩露头的降水补给和第四系、 新近系含水层地下水的下渗补给。 2 北干渠河床直接揭露新近系泥灰岩，渠水下灌新近系泥灰岩，进而补给 石炭系和寒武系灰岩含水层。 3 灰岩、砂岩隐伏露头可接受第四系含水层“天窗”补给。 4 在山坡、山脚处，大气降水通过坡积层、洪积层补给有关煤系砂岩含水 层。 地下水得到补给后，第四系潜水主要沿地势由西北向东南径流；基岩岩溶、 裂隙水的径流受地层产状、导水通道走向、水压等控制，如李口向斜南翼浅部地 下水沿地层倾向由浅入深，中、深部则沿地层走向由西北向东南径流，而李口向 斜北翼地下水在十三矿浅部得到补给后沿地层走向由西北流向东南。 地下水排泄方式主要有两种一是自然排泄，即地下水向深部运移时若遇导 水断裂或隔水层薄弱带，在水压作用下深部地下水向浅部含水层排泄，如在灰岩 隐伏露头，灰岩与第四系接触，灰岩地下水顶托排泄于第四系含水层或通过导水 断层排泄于其它含水层；二是人工排泄，即人工开发利用和矿井疏排，地下水由 12 井下出水点集中排泄。 自 1957 年平顶山建矿以来，由于矿井长期疏排地下水， 使得平顶山矿区岩溶地下水水位大幅下降。锅底山断层以西地下水位虽随季节波 动较大，但总体水位呈下降趋势，锅底山断层以东形成以二矿和八矿为中心的地 下水降落漏斗。水位已有原来的73.64m 25′－5 孔 94.69m 23- 1 孔 降 至现在的-283.3m 十矿 3＃观测孔 -304.8m 十矿 7＃疏放孔 ，下降幅度 近 400m 。核实区处在两降落漏斗影响范围之内。 4 水文地质单元 平顶山煤矿区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 山陷褶断束中段的李口向斜扬起端，南侧和西南侧以鲁叶断层为界，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，构成相 对独立封闭的水文地质单元 图 1-9 。 13 区域内李口向斜东起襄城县西南焦赞和孟良寨之间，经李口镇向宝丰县的赵 官营方向延伸，构成和控制了平顶山煤田的构造形态，同时也控制了煤田灰岩岩 溶水的地下运移，以李口向斜枢纽为界，该区分李口向斜南翼 ⅡⅠ 和李口向斜 北翼 ⅡⅡ 二级水文地质单元，南翼 ⅡⅠ 二级水文地质单元主要分布有五矿、 七矿、九矿、十一矿和香山矿，一矿、二矿、三矿公司、四矿、五矿、六矿、八 矿、十矿、十二矿。李口向斜北翼 ⅡⅡ 二级水文地质单元分布有十三矿、首山 一矿。 在李口向斜南翼 ⅡⅠ 二级水文地质单元中，锅底山正断层延伸最长，落差 100270m ，将李口向斜的南翼分割成两部分，断层两侧的寒武系灰岩断开，北 侧的寒武系灰岩与南侧的二叠系砂岩、泥岩对接，使两侧的水力联系中断，故将 南翼 ⅡⅠ 二级水文地质单元进一步划分出两个三级水文地质单元锅底山断层 南部三级水文地质单元 ⅡⅠ-Ⅰ单元 和锅底山断层北部三级水文地质单元 ⅡⅠ-Ⅱ 单 元 ，锅底山断层南部单元ⅡⅠ-Ⅰ 单元 主要分布有平煤股份五矿 锅底山断层以 南 三矿公司、七矿公司、九矿公司、十一矿和香山矿，锅底山断层北部单元主 要分布有平煤股份一矿、二矿、四矿、五矿 锅底山断层以北 、六矿、八矿、 十矿、十二矿、十矿及天力公司吴寨矿。 1 、锅底山断层南部三级水文地质单元 ⅡⅠ-Ⅰ单元 位于锅底山正断层以南，包括七矿、九矿、十一矿、香山矿及五矿 锅底山 正断层以西 ，该单元水文地质条件具有如下特点该单元不仅为整个煤田中、 上寒武系灰岩露头主要分布区，同时也是煤田岩溶裂隙地下水的主要补给区，大 气降水及地表水体可直接入渗补给含水层，七矿矿井涌水与大气降水有明显的相 关关系。 新近系泥灰岩广泛分布于本单元的槽地内，呈 NWSE 向的条带状超覆于寒 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。 地下水位和矿井涌水量与大气降水和地表水体 北干渠、西干渠 有密切关 系。雨季或渠道放水季节，地下水位升高、矿井涌水量增大；旱季或渠道停放水 时地下水位下降、矿井涌水量减小，矿井涌水量季节性变化幅度可相差一倍以上。 由于锅底山断层的阻水作用，区内各矿的矿井排水是地下水的主要排泄形 式，并以各矿为中心形成若干个小型降落漏斗。 14 地下水化学类型以 HCO3-Ca 型为主，矿化度平均为 300mg∕L ，表示地下水 径流畅通，补给充沛，水循环条件较好。 2 、锅底山断层北部三级水文地质单元 ⅡⅠ-Ⅱ单元 位于锅底山断层以北，该单元包括一矿、二矿、三矿、四矿、五矿 锅底山 正断层以东 、六矿、八矿、十矿、十二矿、天力公司先锋矿及吴寨矿，其水文 地质条件具有如下特征 区内主要富水含水层中、上寒武系灰岩，露头区较小，大部分隐伏于第四系 或二叠系砂泥岩之下，大气降水及地表水的入渗补给条件相对较差。 依据岩溶裂隙由浅至深逐渐减弱的发育规律，该单元寒武系灰岩埋藏较深， 加之沟通地下水的岩溶裂隙或断裂构造欠发育，致使地下水径流条件差，径流速 度滞缓，循环深度较大，循环时间长。 从地下水的化学类型 HCO3-SO4-Na-Ca 型，矿化度 平均值为 890mg∕L 及 水温高，以及水中微量元素成分增加等特征，表明了深部岩溶裂隙水径流和循环 与浅部的差异。 地下水补给量有限，仅在郝堂向斜以南区域，锅底山断层两侧的