郑州煤炭工业(集团)桧树亭煤炭有限责任公司矿产资源开采与生态修复方案 .docx

目 录 1. 前言1 1.1. 编制目的、范围及矿山概况 1 1.2. 矿山自然概况 4 1.3. 区域地质背景 8 1.4. 项目区土地利用现状 17 1.5. 矿山开采历史及生产现状20 1.6. 编制依据27 1.7. 矿产品需求现状和预测31 1.8. 方案适用年限34 2. 矿产资源概况35 2.1. 矿区总体概况35 2.2. 资源概况36 3. 主要建设方案的确定68 3.1. 开采方案68 3.2. 防治水方案90 4. 矿床开采102 4.1. 开采顺序102 4.2. 矿山生产规模的验证 102 4.3. 采煤方法选择 104 4.4. 矿井采掘设备 104 4.5. 地表沉陷范围的确定105 4.6. 共伴生资源及综合利用措施106 4.7. 延长矿山服务年限的可能性107 5. 选矿及尾矿设施108 5.1. 选矿方案108 5.2. 尾矿设施108 6. 矿山安全设施及措施 111 6.1. 主要安全因素分析111 6.2. 矿井安全设施及措施112 6.3. 安全避险“六大系统” 127 6.4. 矿山救护129 6.5. 绿色矿山130 7. 矿山地质环境影响与土地损毁评估132 7.1. 评估范围和评估级别132 7.2. 矿山地质环境保护与土地复垦现状138 7.3. 预测评估147 7.4. 综合评估162 7.5. 矿山地质环境治理与土地复垦责任范围164 7.6. 复垦区、复垦责任区土地利用类型及权属情况168 8. 矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析 171 8.1. 矿山地质环境治理可行性分析171 8.2. 土地复垦适宜性分析 173 8.3. 矿区土地复垦可行性分析186 9. 矿山地质环境保护与土地复垦工程194 9.1. 矿山地质环境保护与土地复垦目标任务194 9.2. 矿山地质环境保护195 9.3. 地质灾害防治 196 9.4. 含水层破坏防治196 9.5. 地形地貌景观修复与生态恢复197 9.6. 水土环境污染修复197 9.7. 矿区土地复垦 203 9.8. 地质环境与土地监测 211 9.9. 管理维护216 10. 矿山地质环境保护与土地复垦工程总体部署218 10.1. 总体工程部署218 10.2. 分期、分区实施方案218 10.3. 分期年度工作安排219 11. 矿山地质环境保护与土地复垦工程量及投资估算223 11.1. 投资估算编制说明223 11.2. 工程量测算结果234 11.3. 投资估算结果236 11.4. 经济可行性分析276 11.5. 经费预提方案与年度使用计划277 12. 矿山地质环境保护与土地复垦方案实施的保障措施282 12.1. 组织保障措施282 12.2. 技术保障措施283 12.3. 资金保障措施285 12.4. 监管保障措施286 12.5. 公众参与286 12.6. 土地权属调整方案289 13. 矿山经济可行性分析290 13.1. 投资估算290 13.2. 财务评价292 13.3. 生产经营情况293 13.4. 主要技术经济指标294 14. 结论与建议297 14.1. 结论297 14.2. 建议300 附表 附表1 经济技术综合指标表 附表2 矿山地质环境现状调查表 附件 附件1 矿山企业承诺书 附件2 方案编制委托书 附件3 编制单位方案真实性承诺书 附件4 营业执照 附件5 采矿许可证 附件6 开发利用方案备案表 豫国土资方案备字[2009]23号 附件7 技改项目环境影响报告批复 郑环审[2019]49号 附件8 原二合一方案省厅备案表 附件9 2021年资源储量动检备案表 附件10 2020年生产勘探报告备案证明 附件11 桧树亭矿主斜井工程初步设计 修改变更 的批复 附件12 桧树亭矿变更矿区范围后储量核实报告评审意见书 附件13 村委意见 附件14 村民意见 附件15 河南省建筑工程标准定额站文件 豫建标定[2021]23 号 附件16 郑州市工程造价信息 2022年第2月 附件17 矿山救护协议 附件18 工业固废处置协议 附件19 土壤污染、地下水检测报告 附件20 同意土地复垦费用划转通知 附件21 主要编制人员身份证扫描件 附件22 煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性鉴定报告 附图 序号 图 件 名 称 比例尺 1 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司二1地质地形及井上下对照图 12000 2 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司二1煤层底板等高线及资源量估算图 12000 3 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司二1煤层开拓方式平面图 12000 4 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司二1煤层开拓方式Ⅰ-Ⅰ剖面图 12000 5 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司二1煤层底板等高线及资源损失量计算图 12000 6 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿山地质环境问题现状图 15000 7 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿区土地利用现状图 15000 8 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿山地质环境问题预测图 15000 9 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿区土地损毁预测图 15000 10 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿山地质环境治理工程部署图 15000 11 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿区土地复垦规划图 15000 1.前言 1.1.编制目的、范围及矿山概况 1.1.1.任务由来 郑州煤炭工业集团桧树亭煤炭有限责任公司位于新密市来集镇王堂村境内。 矿井始建于1997年6月，2005年郑煤集团对桧树亭煤矿资源整合，成立郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司。同年12月，煤炭工业部郑州设计研究院编制了 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司 生产井 技术改造初步设计， 河南省煤炭工业局以豫煤规〔2006〕194号河南省煤炭工业局关于郑煤集团桧树亭 煤炭有限责任公司技术改造初步设计的批复予以批复，矿井生产能力30万吨/年。 目前，桧树亭煤炭有限责任公司为证照齐全的生产矿井，是郑州煤炭工业 集团 有限责任公司直管矿井之一。 郑州煤炭工业 集团 有限责任公司 简称郑煤集团 ，始建于1958年，是河 南省大型国有重点骨干企业，省属三大煤炭企业集团之一。1998年1月，独家发起组 建的“郑州煤电股份有限公司”在上交所成功上市 600121 ，是全国煤炭行业AAA 级信用企业，全煤企业文化建设示范基地。现有全资公司，控股子分公司62家，资 产总额387亿元。 该矿山企业于2020年4月提交了郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公 司二1煤层生产勘探报告，并于2020年6月完成评审备案 豫自然资储备字[2020]38 号 ，查明资源储量发生较大变化，本次编制“三合一”方案的目的是根据最新查明 的煤炭资源储量报告，制定新的煤矿开发利用方案，修订即将到适用期的矿山地质 环境保护与土地复垦方案，作为办理采矿许可证延续及临时用地手续的必备条件， 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， 同时也为自然资源主管部门依法实施监督管理提供依据。 依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 ，2022年4月，受郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司委托，河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院承 担了该郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司矿山矿产资源开采与生态 修复方案的编制工作 以下简称方案 。 1 1.1.2. 目的任务 1 编制目的 根据最新查明的煤炭资源储量报告，制定新的煤矿开发利用方案，修订即将到 适用期的矿山地质环境保护与土地复垦方案，作为办理采矿许可证延续及临时用地 手续的必备条件，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，同时也为自然资源主管部门依法实施监督管理提供依据。 2 主要任务 1 根据矿山规划开采的资源量，开采技术条件和矿石选冶性能，确定矿山开拓 方案、开采方式、开采方法，科学合理确定采矿回采率、选矿回采率和综合利用率。 2 通过收集资料与野外调查，实地开展矿山地质环境及土地资源等调查，查明 矿山概况、矿区地质环境条件和土地资源利用现状，对矿山进行现状及预测评估， 确定评估区范围，提出治理分区及防治与修复措施，降低矿山开采对矿山地质环境 的影响和破坏。 3 查明矿区地质环境问题、地质灾害发育现状及造成的危害，矿山开采以来矿 区各类土地的损毁情况，分析研究主要地质环境问题的分布规律、形成机理及影响 因素，论述土地损毁环节与时序；根据调查情况、矿山开发利用方案、采矿地质环 境条件对评估区矿山地质环境影响和土地损毁进行现状和预测评估。 4 在评估的基础上，进行矿山地质环境保护与恢复治理分区和确定土地复垦区 与复垦责任范围。 5 从技术、经济、土地适宜性和水土资源平衡等方面进行矿山地质环境治理与 土地复垦可行性进行分析。提出矿山地质环境治理、修复与土地复垦技术措施，矿 山地质环境监测、土地垦监测和管护方案，明确各项工作的目标任务。 6 对矿山地质环境治理与土地复垦工作分阶段进行工作部署，并明确近五年工 作安排情况。 7 进行矿山地质环境治理工程、土地复垦工程的经费估算，制定矿山地质环境 治理恢复基金提存计划，提出矿山地质环境保护与土地复垦的保障措施。 2 1.1.3.矿山概况 1.1.3.1.矿区位置及交通 郑州煤炭工业 集团 桧树亭煤炭有限责任公司位于新密市来集镇王堂村境内， 其地理坐标为东经1132839“1133145“，北纬342947“3430 17“。矿区西距新 密市约18km ，新密支线从本矿区南部1.0km处通过，东北距新密支线的李家寨车站 1.5km，东距宋楼车站3.0km；南邻登封杞县地方铁路，交通十分便利，详见图1- 1。 图1-1 矿区交通位置图 1.1.3.2.矿区范围 根据 2020 年 7 月河南省国土资源厅发的采矿证，采矿证号为 C4100002010011120054854 有效期限 2020.08.262029. 10.26 ，矿山地理坐标为 东经 1132839“1133145“ ，北纬 342947“3430 17“ 。矿证范围由 8 个拐点坐 标圈定，矿区东西长约 4.0km ，南北宽约 0.6km ，面积 2.2735km2 ，地下开采，限采 二 1 煤层，开采规模 30 万 t/a ，开采标高60-410m 。矿区各拐点坐标见表 1- 1 。矿 区坐标投影按照“高斯-克吕格投影参数” ，采用“投影平面直角坐标系”和“2000 国家 3 大地坐标、1985 国家高程基准” 。坐标投影见图 1-2。 表1-1 矿区范围拐点坐标表 图1-2 矿区范围拐点投影图 1.2.矿山自然概况 1.2.1.气象 项目区属半干旱大陆性气候。年降水量主要受季风影响，秋、冬、春三季干旱 少雨，夏季 7 、8 、9 月份 雨量较多，据新密市气象站记载该区多年平均降水 量 624.35mm，最高年降水量 1002.9mm，最低年降水量 419.5mm。年蒸发量为 908 1976.2mm ，年平均相对湿度 6070 ，最高月为 81 ，最低月为 51 。春、夏、秋 三季以东风、东北风为主，冬季以西风为主，风力以冬、春季较大，最大风速 22m/s。 历年平均气温 14.3℃ ，常年最低气温- 17.8℃ ，七月最高4244.6℃ 。全年大于 0℃ 的平均年积温为 5178.8℃ 。霜冻期为 11 月到翌年 4 月，历年长霜冻期 162 天，12 月到翌年 3 月为降雪期，最大积雪深度 20cm，最大冻土深度 20cm，全年无霜期 216 天。 4 1.2.2.水文 本区属淮河流域颖河水系，区内仅有几条季节性流水冲沟在雨季有短暂流水通 过。矿区水系图见图 1-3 。地表水体主要是距离矿区西南部 500m 的磨洞王水库，集 水面积约 0. 18km2 ，蓄水量约达 31 万 m3 ，沿沟有二叠系地层出露，水位标高为 182.5m183.60m ，区内分布范围占整体水库的 1/5 ；矿区中部王家楼水库，集水 面积约 26991m2 ，蓄水量最大约 16. 19104m3。 图1-3 矿区水系图 1.2.3.地形地貌 矿区位于新密煤田东南部，属黄土丘陵地貌，区内大部为黄土覆盖。地形总体 表现为中部高，东、西部低；矿区内地势较为平坦，中、东部冲沟发育，地面高程 181.2m227.6m ，相对高差 46.4m。 5 照片1-1 矿区地形地貌 矿区位置 图1-4 矿区区域地形地貌图 1.2.4.植被 项目区属暖温带大陆性季风气候区，古代多为森林所覆盖，随着人类活动的增 多， 自然植被已荡然无存。主要为草甸、灌木丛以及人工林、农田群落所覆盖。乔 木树种有毛白杨、毛白杨、油松、榆、旱柳、泡桐、柏树等，以四旁林、农田林网 的形式分布于评价区内。落叶阔叶林的群落结构比较简单，由乔木层、灌木层和草 本层所组成；灌木有胡枝子等；草本植物有白草、羊胡子草、蒿类等。农田植被呈 6 斑块状散布于评价区内，主要种类有玉米、小麦、豆类及一些蔬菜。 本区在世界动物区划中属古北界，在我国动物区划中属华北区，由于该区植被 资源特别是森林资源破坏殆尽，植被简单稀少，动物资源种类极为匮乏。且多为适 应性很强的广布种和华北地区的一些成分极少数特产动物。本区内没有重点保护的 野生动物。本区常见的家养动物有牛、马、驴、骡、猪、羊、狗、猫等；野生动 物有野兔、田鼠、黄鼠狼、乌鸦、麻雀、喜鹊、啄木鸟、猫头鹰、家燕、杜鹃等。 照片1-2 矿区典型植被 1.2.5.土壤 新密市境内土壤分布有褐土、潮土和棕壤三个土类，7 个亚类，26 个土属，98 个土种。其中褐土类面积最大，达 100 万亩， 占土地总面积的 80以上。矿区土壤 类型主要为褐土，呈弱酸性，厚度可达 1-3m ，pH 值 7.0-8.0 ，容重 1.38g- 1.45/cm3 ， 有机质含量 10-20g/kg 左右，土壤中碱解氮含量 60- 100mg/kg，供氮能力属中等水平， 一般水溶性磷含量在 10mg/kg 左右，钾元素含量在 100mg/kg 以上，母质为黄土及黄 土状土，质地中、重壤，土层深厚，土壤较肥沃，大部分适耕性好。作物主要是玉 米和小麦。 照片1-3 土壤剖面 7 1.3.区域地质背景 1.3.1.区域地层 桧树亭煤矿位于新密煤田北部，新密煤田地层区划属华北地层区之嵩箕地层小 区，多被广泛发育的新近系、第四系地层所覆盖，属半掩盖类型。据区域资料，地 层由老至新依次有太古界登封群、元古界嵩山群和震旦系、古生界寒武系、奥陶系、 石炭系、二叠系、中生界三叠系、新生界新近系及第四系，其中，含煤地层为古生 界的石炭系和二叠系。 1.3.2.地质构造 新密煤田处于华北板块内嵩箕构造区嵩箕断隆，是新密市煤矿区的主体构造， 轴部西起新密龙岗寨，经大隗镇、新郑县城北一直向东延展，向东呈喇叭口状倾没 于新生界之下，轴向呈近东西，轴部主要由三叠系、二叠系组成，向斜北翼地层走 向北北东，倾向南东，倾角1030 。南翼构造较为复杂，除发育有同走向的次级褶 皱、正断层和逆断层外，受北西向、北东向的构造改造，新密向斜轴在西部形成向 北西凸出的弧形。 新密向斜中的断裂构造按其延展方向及组合特征，可以划分为东西向、北西向 和北东向三组，多为近东西向，表现为阶梯状，落差小则几十米，大则数百上千米， 依次有关口、龟山、樊寨、大隗、七里岗、魏寨、梁山、崔岗、王口等断层，区域 构造纲要。 另外，区内发育滑动构造，其规模很大，跨登封、新密两地，东起大隗镇，西 至登封市，北起嵩山南麓，南至告成及超化一带，东西长42km ，南北宽1.8km ，面 积约264km2 。滑体 上盘 是由山西组二1煤层之上二叠系三叠系地层组成，主滑 面的下伏岩系为二1煤下部分山西组及其以下地层组成，部分地段滑面在石炭系乃至 奥陶系灰岩中。 8 图1-1 区域构造纲要图 1.3.3.岩浆岩 区域上未发现岩浆岩。 1.3.4.地震 据河南省地震局资料，历史上长葛县、许昌、鄢陵、杞县一带及郑州、巩县、 东南部的兰考等地区曾发生过ⅦⅧ级破坏性地震 时间不详 ，对矿区产生影 响。据密县县志记载，密县境内曾发生过三次地震，震级不清。 根据国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会2015年5月发布的中华 人民共和国国家标准中国地震动参数区划图 GB183062015 河南省部分， 本区地震动峰值加速度为0. 10g ，相应的基本烈度为Ⅶ度，其地震设防应为Ⅶ度。 1.3.5.水文地质 一 水文地质单元划分 新密煤田位于风后岭和荥密两大背斜之间，基本形态为一西窄东宽、轴向 近东西，西端仰起，东端倾伏的复式向斜构造 新密复式向斜 ，属新密 新 郑褶皱断裂水文地质单元。南部以风后岭背斜轴为界，北部以荥密背斜轴为界， 9 东部以薛店断层及八千背斜轴部为界，西部以五指岭断层及超化背斜西部旋村 逆断层为界 。本区位于该水文地质单元的中西部，新密 新郑褶皱断裂岩溶裂 隙承压处于区域地下水径流区的下游地带 。新密 新郑褶皱断裂水文地质单元 内的近东西向大槐断层又将该单元划分为米村裴沟李岗薛店和大平 超化关口新郑两个水文地质亚单元，本区又处于米村裴沟李岗薛店 文地质亚单元的中南部。 二 含、隔水层特征 ①寒武-奥陶系岩溶裂隙承压含水层 奥陶系为灰白色、浅灰色隐晶质灰岩，1A-3 孔揭露厚度 37.46m ，4-5 孔揭露厚 52.21m ，补 12 、补 13 孔揭露厚度分别为 55.48m 、47.72m ，裂隙溶洞不甚发育且多 被方解石脉充填，但补 14 孔分别在 304. 11-305.41m 、307.32-308.82m 有漏水现象， 漏水量分别为 1.80m3/h 、5.4m3/h 。据补 12 、补 13 孔 2017 年抽水资料，水位埋深 147.03151. 15m ，水位标高38.2738.32m ，单位涌水量 0.055570.0609L/sm， 渗透系数 0. 11250. 1187m/d。2021 年 1 月长观 2 号孔水位观测标高为48.28m。2011 年河南省煤田地质局物探测量队瞬变电磁勘测对东部奥灰顶界面 64 处及以下 50m 富水范围 65 处进行了圈定。 寒武系上统主要由灰色、灰黄色厚层状白云质灰岩组成，有多个钻孔揭露，其 中补 7 孔揭露，揭露最大厚度 37.76m 。钻进至寒灰 34m 处全漏，漏失量＞12m3/h 。 裂隙发育、岩心破碎，富水性强。据长观 2 孔 2007 年 10 月抽水试验结果，静水位 标高79.64m ，单位涌水量 0.074L/sm ，渗透系数为 0.4362m/d 。补 7 孔 2013 年 9 月抽水结果显示，水位标高71.93m，单位涌水量 0.0099L/sm，渗透系数 0.0863m/d； 邻区裴沟煤矿付3-补95 孔抽水结果显示，水位标高79.04m，单位涌水量0.525L/sm， 渗透系数 1.85m/d ，说明该含水层富水性不均一，富水性强。2021 年 1 月补 7 孔水 位观测标高为40.78m ，从 2013 年至 2021 年该层水位下降了 31. 15m。 寒武系与奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层无隔水层相隔，水力联系密切，可作为 一个含水层考虑，对矿井安全生产威胁较大。该含水层在本区 1 线以东地段为二 1 煤层底板直接充水含水层，1 线以西地段为二 1 煤层底板间接充水含水层。近几年受 矿井连续排水影响，寒武-奥陶系岩溶裂隙承压含水层水位均有大幅度下降。 该含水岩组在矿区内的埋深由北向南，由西向东逐渐加深，一般为227450m， 最深达 500m。 10 ②太原组下段灰岩岩溶裂隙承压水含水层 一般由 L1 L4 灰岩组成，其中 L1-2 和 L4 灰岩相对稳定，分布较普遍，厚度 7.58 14.56m ，平均 9.09m ，为岩溶裂隙承压含水层。该矿此段岩层因受滑动构造影响， 钻孔涌漏水现象明显、多集中在 L1-2 石灰岩附近，涌漏失量大于 0.90m3/h 。含水层 含水性不均，但富水性、导水性较强。据裴沟煤矿以往钻孔抽水试验资料，单位涌 水量 0.009550. 129L/sm ，渗透系数 0.02110.715m/d ，水位标高161.96m 189. 17m。2011 年河南省煤田地质局物探测量队瞬变电磁勘测东部 L1 L4 灰岩 51 处富水范围进行了圈定。 矿井现开采范围为 1 线以西，该含水层距二 1 煤层底 40m 左右，为二 1 煤层底 板间接充水含水层，1 线以东基本滑失，仅在 1 线A孔以南附近有极少量保留， 成为煤层底板直接含水层。 ③太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层 一般是指层厚大，层位稳定的 L7-8 灰岩，岩性为深灰色含生物屑泥晶灰岩，含燧石 团块，具裂隙和溶蚀现象，厚 0 m10.65m ，平均 7.40m ，富水性、导水性较强，东 部该含水层发育不完整，仅在补 3 孔、补 8 孔及付 2-补 35 孔所在区域发育较为完整， 为岩溶裂隙承压含水层。长观2 孔2007 年 10 月抽水结果显示，静水位标高103.46m， 单位涌水量 0.055 L/sm ，渗透系数为 1.7902m/d ，水质类型 HCO3Na 型，矿化度 0.258g/l 。补 8 孔 2013 年 9 月对该含水层进行了抽水试验，抽水结果为水位标高 64.81m ，单位涌水量 0.002L/sm ，渗透系数 0.0637m/d 。2021 年 1 月补 8 孔水位观 测标高为44.98m 。从 2013 年至 2021 年该含水层水位下降了 34.40m 。2011 年河南 省煤田地质局物探测量队瞬变电磁勘测对东部 L7 L8 灰岩 51 处富水范围进行了圈 定， ④二 1 煤层顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层 一般由23层浅灰、灰白色中粗粒长石石英砂岩组成，以大占砂岩和香炭砂 岩为主，层位较稳定，厚 3.03m34.64m ，平均厚约 17.02m ，富水性弱、透水性差。 据补 6 孔2005 年4 月抽水试验资料，水位标高125.66m，单位涌水量 0.000251 L/sm， 渗透系数 0.00134m/d；补 12 孔抽水试验资料2017 年 6 月 静止水位标高79.81m， 钻孔单位涌水量为 0.00404L/sm ，渗透系数 0.0171m/d ，为 HCO3-KNa 型水，矿化 度 0.464g/L ，为弱含水的孔隙裂隙承压含水层，区内该含水层水位有较大幅度的下 降。矿井调查资料也表明该含水层富水性普遍较弱，矿井充水以淋水为主。 11 该含水层为二 1 煤层顶板直接充水含水层，对开采二 1 煤层有一定影响，是矿井 疏排的首要对象。2011 年河南省煤田地质局物探测量队瞬变电磁勘测对东部二 1 煤层顶板砂岩 39 处富水范围进行了圈定。 ⑤上石盒子组砂岩裂隙承压含水层 一般由57 层浅灰、灰绿色中粗粒砂岩组成，岩性岩相变化大，裂隙不甚发 育，富水性普遍较弱。地层正常情况下，距二 1 煤层较远，一般大于 100m ，中间又 有众多隔水层的阻隔，对开采二 1 煤层影响很小，充水意义不大。 ⑥下石盒子组砂岩裂隙承压含水层 一般由34 层浅灰、灰绿色细中粒砂岩组成。裂隙不甚发育。本区东部二 1 煤层上部发育滑动构造 滑 F1 ，局部地段该含水层与煤层间距变小，在补7 孔、 补 5 孔、付 2-补 35 孔附近成为顶板直接充水含水层，其它地段该含水层基本正常。 本区没有针对该含水层进行抽水试验，据邻区 5005 孔抽水试验资料2006 年 11 月， 静止水位131.59m，单位涌水量 0.0192L/sm，渗透系数 0.072m/d。含水层富水性普 遍较弱，水量小，易于疏干，对煤层开采影响不大。 ⑦新近系泥灰岩岩溶裂隙含水岩层 岩性为白色，浅灰白色泥灰岩，底部为砾岩层，泥灰岩裂隙不发育，局部有小 溶洞，砾岩层胶结疏松。该层厚平均 72.33m 。主要以本区东部发育，区内多数钻孔 漏水，最大漏失量为 58m3/h 。据郑州矿区以往抽水资料，水位标高187.27m，单 位涌水量0.0096L/sm，渗透系数为0.0246m/d，富水性弱。其距二 1 煤层较远，大于 300m， 中间相隔多层砂泥岩，正常情况下对开采二 1 煤层没有影响。 ⑧第四系孔隙潜水含水层 岩性为黄土状粘土或亚砂土，底部含钙质结核和透镜状砾石层，分选性差，含 水层分布不均匀，透水性、富水性弱，含孔隙潜水。据以往钻孔抽水资料，静止水 位标高为165.62m ，钻孔单位涌水量 0.02 L/sm ，渗透系数 0. 1659m/d ，为 HCO3-Ca-Mg-Na 型水。主要接受大气降水补给，水位随季节而变化，天然状态下与 下伏新近系泥灰岩含水层有直接水力联系，对矿井充水意义不大。 2 主要隔水层 ①本溪组铝质泥岩隔水层 上覆于奥陶系碳酸盐岩含水层之上，厚 2.07 m32.49 m，平均 12.95m。岩性主 要为浅灰色、灰白色铝质泥岩，致密、层位稳定、隔水性能良好，地层正常情况下 12 具较强的隔水能力，能有效阻隔太原组下段灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层之间的 水力联系，但遇断层破碎带或局部较薄弱处将失去隔水作用。在滑 F1 以西地层正常， 滑 F1 以东该隔水层缺失严重。 ②太原组中部砂泥岩段隔水层 指 L4 灰岩顶界至 L7 灰岩底界之间的砂、泥岩段，岩性以泥岩、砂质泥岩为主， 间夹砂岩以及薄层灰岩和薄煤层，平均厚 25. 19 m，矿井现开采范围内层位稳定，厚 度较大，正常情况下对太原组上、下段灰岩含水层有良好隔水作用，在滑 F1 以西地 层正常，在滑 F1 以东该隔水层缺失严重。 ③二 1 煤层底板砂泥岩隔水层组 一般指二 1 煤层底至 L78 灰岩顶之间的地层，岩性由砂质泥岩、泥岩夹细砂岩 组成，厚度011.87m，平均 3.53m ，正常情况下具有一定的隔水作用，可阻止石炭 系上统太原组上段灰岩含水层水进入开采二 1 煤层的矿井，但在厚度较薄处或受构 造破坏部位起不到隔水作用，易引起底鼓或底板突水。 ④二 1 煤层顶板砂质泥岩隔水岩组 一般指二 1 煤层顶板至大占砂岩底面之间的地层，岩性由砂质泥岩、泥岩及炭 质泥岩组成，厚度为 0.64m12.76m ，平均厚度 6.62m ，分布连续、层位稳定，地层 正常情况下具有一定的隔水作用，可阻止二 1 煤层顶板砂岩孔隙裂隙承压水在开采 过程中涌入矿井，但在隔水层厚度薄弱及构造破坏处起不到隔水作用。 ⑤上、下石盒子组砂泥岩隔水层组 上、下石盒子组地层中的泥岩、砂质泥岩以及粉、细砂岩，厚度较大，与各砂 岩含水层相间排列，一般能有效阻隔上、下石盒子组各砂岩含水层之间水力联系， 隔水性能良好。 三 地下水的补给、径流及排泄条件 区域上即本区以西的低山丘陵区出露和分布有大面积寒武、奥陶系碳酸盐岩， 岩溶裂隙发育，这些碳酸盐岩分布区即是新密煤田复向斜岩溶裂隙承压水水文地质 单元的补给区，直接接受大气降水补给。大气降水转化为地下水后，在自身重力作 用下，首先沿地层倾向顺透水岩层向向斜轴部汇集，然后大致沿向斜轴和一系列近 东西向的断裂由西向东向下游运移。地下水除以泉水、矿坑排水和一些工农业取水 的形式排泄外，大部排泄于新郑矿区的含水层隐伏露头处。区域地下水的补给、径 流与排泄条件，主要受自然地理条件、地质构造及人为因素的影响。 13 1 地下水的补给 本区地下水的主要补给来源为大气降水，河流、水库对地下水的补给仅限于某 些地段，且补给量很小。 松散层在新密煤田内总面积约534km2，东部比较平坦，西部多发育深沟、丘陵。 经计算，大气降水对松散层的年补给总量约3.48108m3 。大气降水对基岩的补给分 为露头补给和潜水间接补给。 2 地下水的径流及排泄 本区地表地势西高东低，新密复式向斜大体呈近东西向展布，向东倾伏，因此 地下水由西部补给区向中东部径流排泄区运移。 元古界基岩裂隙水区地下水补给量占总量的9.63％，它们一般循环深度浅，构 造碎裂带部位加深，但径流途径较短。 二叠系及三叠系碎屑岩区的裂隙水补给量占总量的2.36％，浅部一般径流途径 短，沿深部运移的地下水，径流途径较长。 寒武系奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙水是本区最主要的富、含水层，接受补给能力 最强，总补给量占88.00％。地下水大体沿断裂构造及具有连通性的岩溶裂隙向东运 移。其中新密向斜北翼东西向断裂发育，补给面积大，是岩溶地下水的主要径流区， 径流量约占总量的60％以上，地下水主要在芦沟、裴沟等地富集。向斜南翼构造复 杂，径流量约占40％左右，向东运移于超化、苟堂等地富集。 3 地下水的排泄 本区有四种排泄方式 1 以泉水形式排泄，西部超化、灰徐沟等泉群总排泄 量约9.26L/s ，但近年来随着地下水位持续下降，泉的排泄量亦逐年递减； 2 向河 流排泄，超化以东双洎河常年流水，它主要靠地下水排泄补给； 3 径流排泄，据 深层地下水长观资料，地下水动态仍受季节性控制，说明地下水仍向东流出界外； 4 人工排泄，近年来竞相开发的煤矿、小窑、铝土矿、水源井等大量排泄、开采 地下水，这也是造成地下水位持续性下降的决定性因素。新生界孔隙水径流途径短， 主要以农灌抽水和蒸发排泄，少部分径流排入双洎河。 1.3.6.工程地质 一 二1煤层顶板工程地质特征 本区二1煤层原生顶板主要分布在油房沟支断层以西和东部大部，直接顶板为深 14 灰色泥岩、砂质泥岩，厚度1.76 m5.64 m ，平均3.07 m ，老顶为大占砂岩，灰白 深灰色细 中粒砂岩，层位稳定，厚6.28 m27.23 m ，平均13.42 m ，坚硬，节理发 育，据补6孔岩石物理力学试验资料，岩石等级67级，普氏硬度5级，抗压强度在 29.252.00 MPa之间，平均24.72 MPa ，抗拉强度2.23.4 MPa ，平均3. 10 MPa 。属 中等稳定稳定类岩石。但是在补7孔、补5孔、付2-补35孔附近区域，面积约 212457m2，直接顶板为滑动构造破碎带，岩性以断层泥、断层角砾岩为主，易垮落， 难以管理。 二 二1煤层底板工程地质特征 本区原生底板主要分布在油房沟支断层以西和矿区东北部，岩性主要为深灰色 泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩，局部具伪底炭质泥岩，厚2 m8.46 m ，平均5.31 m ， 抗压强度3641.6 MPa ，平均38 MPa ，抗拉强度2.02.4 MPa ，平均2.2 MPa ，为软 弱类岩石，开采过程中易引起底鼓或底板突水。南部边界0-补33孔、付1-补89孔和 付3-补95孔附近两个区域直接底板为滑动构造破碎带，岩性由泥岩、砂质泥岩、石 灰岩及断层泥组成，岩芯不完整，极为破碎，给该矿东部的底板管理带来很大困难。 1.3.7.矿体地质特征 一 含煤地层地质特征 含煤地层地质特征矿区含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下 石盒子组，总厚440.96m ，含煤19层，煤层总厚10.06m ，含煤系数为2.28 。太原组 含煤9层，其中一l煤层为局部可采煤层山西组为主要含煤地层，发现二l 、二5等二 煤层，下部二1煤层为全区可采煤层，二5煤层不可采下石盒子组含煤八层，三煤段 发育一层，四煤段发育两层煤，五煤段含五l 、五2 、五3煤三层，五3煤为偶见可采点 煤层，六煤段含六2 、六3煤二层、不可采。 矿区内二l煤层为全区可采煤层，一l煤层为局部可采煤层，可采煤层总厚5.90m， 可采煤层含煤系数为1.34。 二 煤层特征 二l煤层矿区内赋存标高为60410m ，埋藏深度为154. 1602.3m 。赋存于山西 组下部，上距砂锅窑砂岩平均60. 19m ，下距石灰岩平均6.00m。全区可采，煤层厚度 变化较大，厚0.96 15.22m 、平均4.42m ，煤层平均倾角为20 ，视密度为1.35t/m3 ， 可采煤层变异系数为74.0；