郑州煤炭工业(集团)有限责任公司王庄煤矿矿产资源开采与生态修复方案.docx

郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿矿山 矿产资源开采与生态修复方案 郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿 二〇二二年五月 目 录 一、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 10 四土地资源 26 五矿山开采历史及生产现状 31 六编制依据 37 七矿产品需求现状和预测 45 二、矿产资源概况 48 一矿区总体概况 48 二本项目的资源概况 48 三、主要建设方案的确定 69 一开采方案 69 二矿井资源储量 69 三矿井工作制度、建设规模及服务年限 78 四开采方式 78 五井田开拓 78 六开拓方案及场址选择 83 七主要设备 85 八防治水方案 94 四、矿床开采 100 一开采顺序和首采地段的确定 102 二生产能力验证 102 五、选矿及尾矿设施 108 六、矿山安全设施及措施 109 一主要安全因素分析 109 二、配套的安全设施及措施 110 七、矿山地质环境影响和土地损毁评估 130 一评估范围与级别 130 二矿山地质环境保护与土地复垦现状 134 三预测评估 154 四综合评估 167 五矿山地质环境治理与土地复垦责任范围 173 六复垦区、复垦责任范围土地利用类型与权属情况 177 八、矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析 181 一矿山地质环境治理可行性分析 181 二土地复垦适宜性分析 183 三矿区土地复垦可行性分析 194 九、矿山地质环境保护与土地复垦工程 206 一矿山地质环境保护与土地复垦目标任务 206 二矿山地质环境保护 207 三地质灾害防治 208 四含水层破坏防治 212 五地形地貌景观修复与生态恢复 212 六水土环境污染修复 214 七矿区土地复垦 214 八地质环境与土地监测 218 九管理维护 221 十、矿山地质环境保护与土地复垦工程总体部署 224 一总体工程部署 224 二分期、分区实施方案 224 三近期年度工作安排 225 十一、矿山地质环境保护与土地复垦工程量及投资估算227 一投资估算编制说明 227 三投资估算结果 241 十二、矿山地质环境保护与土地复垦方案实施的保障措施266 一组织保障措施 266 二技术保障措施 267 三资金保障措施 268 四监管保障措施 269 五公众参与 270 六土地权属调整方案 273 十三、矿山经济可行性分析 274 一编制原则 274 二编制依据 274 三基建工程量 275 四项目总投资估算 275 五经济效益分析 275 十四、结论与建议 277 一结论 277 二建议 278 附表 1 、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿山地质环境现状调查表； 2 、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿综合技术经济指标表。 附件 1 、矿山地质环境保护与土地复垦承诺书； 2、营业执照； 3 、采矿证正本 ； 4、采矿证副本 5 、矿山地质环境保护与恢复治理审查意见； 6、土地复垦审查意见； 7、矿产资源储量评审备案证明； 8、郑煤集团王庄煤矿 2020 年度矿井瓦斯涌出量测定报告、煤尘爆炸性鉴定 报告、自燃倾向性等级鉴定报告； 9、郑州煤炭工业集团 郑新煤业有限公司郑新〔2020〕178 号关于郑州煤炭 工业集团有限责任公司王庄煤矿水文地质类型划分报告的批复； 10、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿山地质环境恢复治理与土地 复垦工程一期评审意见 11、新密市自然资源和规划局关于评估区占用土地资源类型证明文件； 12、河南省煤炭工业管理办公室关于郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄 煤矿工广煤柱回收初步设计的批复豫煤行〔2018〕340 号； 13、河南煤矿安全监察局关于郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿工 广煤柱回收安全设施设计的批复豫煤安监一〔2021〕14 号。 14、郑州青屏矿业技术服务有限公司 2021 年 12 月提交的郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿 2021 年度资源储量动态检测报告； 15 、村委会调查意见函及公众参与调查表。 附图 1、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿地形地质及总平面布置图15000； 2、郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿二 1 煤层资源储量估算图 15000； 3、郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿一 1 煤层资源储量估算图 15000； 4、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿二 1 煤层开拓系统总平面布置图 15000； 5、郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿二 1 煤层开拓系统Ⅰ- Ⅰ纵投影图 12000； 6、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿采矿方法标准图； 7、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿山地质环境问题现状图15000； 8、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿区土地利用现状图15000； 9、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿山地质环境问题预测图15000； 10、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿区土地损毁预测图15000； 11、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿区土地复垦规划图15000； 12、郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿山地质环境保护与土地复垦工 程布置图15000。 一、概 述 一编制目的、范围及矿山概况 1 、任务由来 郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿以下简称“王庄煤矿” 位于郑 州矿区新密井田西部，于 1952 年正式投产， 前身为小煤窑， 1984 年改扩建投产后， 设计生产能力 120 万吨∕年，属大型矿井，主要可采煤层为二 1 煤层。九十年代中期 以后随着矿井的老化和周边小煤窑的破坏和侵蚀， 资源已基本枯竭， 于 2013 年 9 月正 式停产关闭。王庄煤矿为了分流安置下岗职工，有效开发利用矿区内残余煤炭资源， 根据豫煤行〔2005〕72 号文对该部分资源建立独立开采系统， 2005 年 4 月开始建井， 新建二个井筒， 分别为主井、副井， 利用矿井西翼风井作为回风井， 2009 年 7 月， 王 庄煤矿西翼井技术改造工程通过了竣工验收，设计生产能力 21 万吨/年，作为王 庄矿的接替井。 王 庄 煤 矿 现 持 中 华 人 民 共 和 国 国 土 部 颁 发 的 采 矿 许 可 证 证 号 C1000002011061120115090。根据采矿许可证，开采方式为地下开采；生产规模为 21 万吨/年； 矿区面积 3.1683 平方公里；有效期限五年，自2017 年 6 月 30 日至 2022 年 6 月 30；开采矿种为煤， 其中二 1 煤层开采标高250m 至-80m ，一 1 煤层开采标高 150m 至-80m。 2013 年郑州煤炭工业集团有限责任公司委托河南省煤炭地质勘察研究总院编制 了河南省新密市王庄煤矿煤炭资源储量核实报告， 2014 年 6 月中华人民共和国国 土资源部出具国土资储备字〔2014〕72 号“关于河南省新密市王庄煤矿煤炭资源储 量核实报告矿产资源储量评审备案证明”。 2016 年 12 月，本矿委托江苏省第一工 业设计院有限责任公司编制了郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿矿产资 源开发利用方案，2017 年 1 月河南省矿业协会出具评审意见书豫矿开评字〔2016〕 085 号 。2016 年 12 月， 本矿委托河南省煤炭地质勘察研究总院编制了郑州煤炭工 业集团 有限责任公司王庄煤矿土地复垦方案报告书， 2017 年 6 月国土资源部办 公厅出具了审查意见的函国土资厅〔2017〕971 号 。2020 年 10 月， 本矿委托焦作 市宏图矿业设计有限公司编制完成了郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄煤矿 工广煤柱回收初步设计修改，河南省工业和信息化厅下发了关于河南省郑州 煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿工广煤柱回收初步设计修改 的批复豫 1 工信煤行〔2020〕387 号。 2021 年矿井进入工广煤柱回收技改程序。 由于矿山采矿许可证、 2017 年编制的郑州煤炭工业集团 有限责任公司王 庄煤矿矿山地质环境保护与土地复垦方案即将到期， 为了继续对矿井煤炭资源进行 开发利用， 延续采矿权，为保护矿山地质环境与土地资源， 促进矿产资源合理开发， 更好地对损毁土地进行恢复利用， 改善矿区地质环境，根据 国土资源部关于加强对 矿产资源开发利用方案审查的通知国土资发〔1999〕98 号、 土地复垦条例 国务院令第 592 号 、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 等有关要求， 2022 年 3 月， 郑 州煤炭工业集团 有限责任公司编制了郑州煤炭工业集团 有限责任公司王庄煤矿矿 山矿产资源开采与生态修复方案 以下简称方案 。 2、编制目的及用途 为促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展，保证矿山企 业认真履行矿山矿产资源开发利用、地质环境恢复治理和土地复垦的义务，为实施和 监管矿山矿产资源开发利用、地质环境恢复治理与土地复垦提供技术依据。 根据国 土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知国 土资规[2016]21 号自然资源部关于推进矿产资源管理改革若干事项的意见试 行 自然资规〔2019〕7 号以及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 ，需编制专门的矿山 矿产资源开采与生态修复方案来具体落实矿山矿产资源开采、 地质环境恢复治理与土 地复垦的措施、计划和资金来源及为今后矿山地质环境恢复治理与土地复垦义务的监 督检查提供依据。 本方案不代替相关工程勘查、设计。 方案编制的主要目的是办理采矿证延续提供依据；落实国土资源部关于加强对 矿产资源开发利用方案审查的通知国土资发〔1999〕98 号 文件要求， 保证矿产 资源科学开采、高效利用、规范管理； 通过矿山地质环境现状调查与土地损毁评估， 制定矿山在建设、开采、闭坑各阶段的矿山矿产资源开采、 地质环境保护与土地复垦 方案，最大限度地减轻矿业活动对地质环境的影响，实现矿山环境的有效保护，集约 节约利用土地，科学、合理地做好生产建设项目土地复垦工作，确定复垦责任范围、 土地复垦措施及落实资金来源，为政府行政主管部门对矿山地质环境和土地复垦执行 情况的监督管理提供依据。具体内容如下 1 收集资料， 开展矿山地质环境调查和土地利用现状调查， 查明矿区矿山地质 2 环境问题和土地损毁情况，确定矿山地质环境影响评估级别和损毁土地类别。 2 根据矿山地质环境现状， 进行矿山地质环境影响现状评估； 根据土地损毁现 状， 进行土地损毁程度分级。 3 编制开采方案， 依据采矿地质环境条件特征， 在现状评估基础上进行矿山地 质环境影响预测评估和拟损毁土地预测评估。 4 根据矿山地质环境影响评估结果，进行矿山地质环境保护与恢复治理分区； 根据矿山土地损毁预测和评估，划定土地复垦范围。 5 根据矿山地质环境和土地损毁情况的现状和预测评估， 进行矿山地质环境治 理与土地复垦可行性分析，并提出矿山地质环境保护、恢复治理工程技术措施和土复 垦预防、修复措施。 6安排矿山地质环境治理与土地复垦工作部署， 开展经费估算与工程进度安排。 7 提出实现本项目实施的相应保证措施，并进行项目效益分析。 3 、矿山概况 1矿山简介 王庄煤矿是在年产不足 5 万吨的小煤窑的基础上发展起来的， 从 1958 年第一次改 扩建， 至 1988 年生产能力达到 120 万 t/年。经多年开采， 王庄煤矿资源已基本回采结 束。为维持矿井生存，提高资源回收率，郑煤集团公司批准对王庄煤矿井田范围内的 51 采区下山西部至 52 采区下部牛店断层以浅区域二 1 煤残留煤柱实行独立开采。设计 生产能力 21 万 t/年。 2005 年 4 月开始建井， 2008 年 1 月投产，批准开采二叠系山西 组二 1 煤层和石炭系太原群一 1 煤层，目前矿井只开采二 1 煤层。该矿为高瓦斯矿井， 煤尘具有爆炸危险性，二 1 煤层自燃倾向性属Ⅲ类不易自燃，水文地质类型中等。 矿井现采用三立井单水平开拓， 分别为主井、副井和风井。主井井筒净直径 4.5m ， 安装 2.5t 双箕斗，钢丝绳罐道，担负煤炭提升任务，并兼做进风井；副井井筒净直径 4.5m，装备一对 0.75t 一宽一窄 非标准罐笼， 双钩提升， 钢丝绳罐道， 担负全矿井 辅助提升任务，安装金属梯子间， 作为矿井的一个安全出口兼做矿井的主要进风井； 回风井井筒净直径 3.5m，作为专用回风井， 安装金属梯子间， 兼做安全出口。矿井采 用走向长壁后退式放顶煤采煤法，全部陷落法管理顶板。开采水平标高-76m。 截止 2021 年 12 月 31 日，该矿查明资源量 2511.17 万吨，保有资源量 1194.27 万 吨，其中探明资源量 543.52 万吨，控制资源量 117 万吨，推断 533.75 万吨。 为回收矿井现有工业场地煤柱，延长矿井服务年限，利用原王庄矿八井工业场地 3 新建混合斜井和回风立井对矿井剩余可采资源量进行开采。 2020 年 10 月，矿井委托 焦作市宏图矿业设计有限公司编制完成了郑州煤炭工业集团有限责任公司王庄 煤矿工广煤柱回收初步设计修改， 2020 年 11 月，河南省工信厅以“豫工信煤 行函〔2020〕387 号”文对初步设计进行了批复； 2021 年 3 月，原河南煤矿安全监察 局以“豫煤安监一〔2021〕14 号”文对安全设施设计予以批复。矿井技术改造工程于 2021 年 4 月实施，目前矿井技术改造工程正常进行，新建混合斜井已经掘进 410m； 风井井筒已经落底。 本次方案是在王庄煤矿工广煤柱回收系统设计批复和施工现状的基础上做的，利 用矿井新建的开拓开采系统对矿井范围内的可采储量进行回采。 2矿区位置及交通 王庄煤矿位于郑州矿区新密井田西部，井田东北部与郑煤集团米村煤矿相邻，西 南部与登封煤田芦店煤普查区毗临，行政区划分属于河南省郑州新密市牛店镇，东距 新密市 15km。矿区地理坐标为 地理坐标为经度 11313′53“11317′10“；纬度 3430′39“3431 ′24“。 王庄煤矿及其附近的公路发达。郑州至登封省道从井田南边经过， 郑少高速公路 从矿区北部经过，京广铁路线上新郑至新密铁路支线通往矿区，运煤专线直达王庄煤 矿，区内有城乡公路直达，交通条件较为便利。如图 1- 1 所示。 图 1-1 地理位置交通图 4 3矿区范围及拐点坐标 王庄煤矿现有采矿许可证于 2017 年 9 月 25 日由原国土资源部颁发，证号为 C1000002011061120115090，有效期限自 2017 年 6 月 30 日至 2022 年 6 月 30 日，生产 规模为 21 万 t∕年。矿井采矿许可证批准开采范围东西长 5.0km，南北宽约 1.2km，矿 区面积 3. 1683km2 ，限采二 1 煤层和一 1 煤层两层煤，二 1 煤层开采标高 250-80m ， 一 1 煤层开采标高 150-80m 。采矿许可证划定的矿区范围由 33 个拐点坐标依次连接 圈定表 1- 1。 二矿山自然概况 1、地形地貌 本矿区地表属丘陵地形，区内地势高、低不平，地表多地坎、冲沟。煤系地层被 第四系冲积层所覆盖 照片 1- 1 。地表海拔标高在 162.3298.5m 之间， 最大相对高 差 136m 。区内冲沟比较发育，有利于大气降水的径流与排泄。 5 表 1-1 王庄煤矿边界拐点坐标一览表2000坐标系 6 照片 1-1 项目区地形地貌 2、气候特征 1 气象 矿区属亚热带向暖温带过渡的大陆性气候， 四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷 干燥。据新密市气象站资料19602012 年，年最低气温-0.5- 15.8℃，年最高气 温 37.542℃，年平均气温 14.5℃，历年平均降水量 654mm，最大降水量 1180.8 mm 1964 年，最小降水量 347.4 mm 1986 年，雨季多集中于七、八、九三个月， 降水量占全年的 60左右。多年平均蒸发量 2123.0 mm，年最大蒸发量 2603.8 mm， 年最小蒸发量 1201.1 mm。降雪期多在十二月下旬至次年二月上、中旬，冻结期与降 雪同期或提前一个月，冻结深度 620 cm。最大风速 919m/s，年平均风速为 3.4 13.7m/s ，冬季多西北风及西风，夏季多北东及北北东风。 2 水文 新密市境内河流主要有双洎河、溱河、洧水等，属淮河流域沙颖河水系。境内总 流域面积1001km2 ，年平均径流量11178.2m3。 本区地处淮河水系， 地面冲沟几乎常年干枯， 本区主干河流为双洎河， 发源于密、 荥、巩三县交界之五指岭下，自西向东横穿矿区北部，该河为季节性河流，雨季时有 短暂积水， 雨后即干。 7 3 、植被 矿区地处新密市低山丘陵地区，为暖温带大陆季风气候， 因人类活动频繁，天然 植被大部分被破坏， 以栽培的落叶阔叶树种和农业植被群落为主。主要栽培树种有杨、 泡桐、果树等；主要的农作物为小麦、玉米等。 乔木以落叶阔叶林为主。现有的落叶阔叶林基本为人工种植的毛白杨、松柏、 榆、旱柳、刺槐、泡桐等，以四旁林即林旁、宅旁、路旁、河旁 、农田林网的形 式分布于井田区内。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 组成照片 1-2。 农田农田植被呈规则斑块状散布于矿区内的大部分地区。其中旱地较多，面积 152.87hm2 ，约占井田面积的 49％； 主要种类有玉米、小麦、豆类及一些蔬菜照片 1-3。 4、土壤现状 依据河南省土壤地理划分， 该区位于为黄土丘陵阶地缓岗褐土区， 其土壤类型属 褐土类。其土层较薄，氮、磷含量较低，全氮含量约为 0.0350.088，全磷含量约 为 0.0210.061 ， 钾 含 量 较 高 ， 全 钾 含 量 约 为 1.854.29 ， 速 效 磷 含 量 3.5ppm9.9ppm，速效钾含量 19.6ppm365.8ppm。 矿区土壤主要为褐土照片 1-4，适合小麦、玉米、花生等农作物生长。 照片 1-2 乔木 8 照片 1-3 矿区内旱地 照片 1-4 矿区土壤剖面示意图 9 三区域地质背景 1、地层 王庄煤矿区全部被第四系地层覆盖，根据钻孔接露资料， 区内赋存地层由老至新 依次为古生界奥陶系中统马家沟组O2m ，石炭系上统本溪组C3b和二叠系下统 太原组P1t ，二叠系下统山西组P1sh和中统下石盒子组P2x、新生界四系。 现将地层从老至新分述如下见图 1-2。 图 1-2 区域地质图 10 1 奥陶系中统上马家沟组O2m 出露于矿区北部冲沟地坎，钻探揭露厚度不超过70m，与上覆石炭系地层呈平行 不整合接触。深灰色，厚层状，质纯性脆。风化溶蚀裂隙中常被铝土充填，局部可见 黄铁矿结核。 与下伏寒武系呈平行不整合接触。 2 石炭系上统本溪组C3b 厚1.5026. 18m，平均8.79m，厚度变化大； 为深灰色厚层状铝土岩， 致密质纯有 滑感，具豆状或鲕状结构，含黄铁矿晶体，下部常含有赤红色或褐红色褐铁矿。 3 二叠系下统太原组P1t 下起本溪组铝土岩顶， 上止于L9石灰岩或相变为菱铁质泥岩顶面，厚44108m， 平均约85m；由一套属于海陆交互相形成的灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，含煤 七层， 本区除一1煤可采外， 其余皆不可采。所夹石灰岩自下而上可划分为L1 L9等九 层，其中L1 L3 、L7 L9全区发育，其它灰岩厚度变化大，L5 常被砂岩代替。灰岩内 含蜓类及腕足类化石。根据其岩性组合特征， 自下而上可划分为下部灰岩段、中部砂 泥岩段及上部灰岩段等三段 ①下部灰岩段 自本溪组铝土岩顶至L4灰岩顶，平均厚21.80m。由L1 L4 四层深 灰色隐晶质石灰岩及一1 、一3 、一4煤组成。石灰岩中含方解石脉及丰富的蜓科化石。 其中L1 、L2石灰岩并为一层，全区发育。由于灰岩间所夹煤层不稳定， 常造成石灰岩 L1 L4合并。 ②中部砂泥岩段 自L4灰岩顶至L7灰岩底， 平均厚45. 13m。由灰色深灰色泥岩、 砂质泥岩、细中粒砂岩、 L5、L6灰岩及一5 一7薄煤层组成。 L5灰岩常相变为砂质泥 岩或细粒砂岩，中、下部为灰深灰细中粒砂岩胡石砂岩，分选中等，局部含 砾；为次园园状， 具波状层理、韵律明显、向下变细；砂质泥岩中含丰富的植物化 石， 发育黄铁矿结核， 具较多的云母片； 一5 一7煤层不稳定， 常被炭质泥岩所代替。 全区发育，比较稳定。 ③上部灰岩段自L7灰岩底至L9石灰岩或菱铁质泥岩顶，平均厚18.07m。由深灰 色隐晶质灰岩、泥岩、砂质泥岩及一层不稳定煤层组成。发育L7、L8、L9三层石灰岩， 含燧石条带和动物化石； 其中L7 、L8灰岩全矿区稳定， 厚5.3019.90m，平均12.71m； L8石灰岩之下发育一层煤， 不可采； L9灰岩极不稳定， 有时相变为厚约0.10.2m的薄 层菱铁质泥岩。 4 二叠系下统山西组P1sh 11 下起L9石灰岩或菱铁质泥岩顶， 上止砂锅窑砂岩SS 底， 平均厚83.04m。该组 由浅灰色深灰色砂质泥岩、细中粒砂岩、粉砂岩组成，含二1 、二3 等2层煤，二1 煤层为全区可采，也是本次核实对象。根据其岩性组合特征，自下而上分为四段 ①二1煤段 自L9石灰岩或菱铁质泥岩顶至大占砂岩底， 平均厚29.25m。下部为深 灰色砂质泥岩或泥岩， 为二1煤层直接底板；中部为二1煤层，其直接顶、底板局部为 炭质泥岩所代替，形成其伪顶和伪底；上部灰黑色砂质泥岩有时相变为灰色砂岩或黑 色泥岩，为二1煤层直接顶板。 ②大占砂岩段 自大占砂岩底至香炭砂岩底， 平均厚18. 15m 。下部为大占砂岩， 厚1.4431.40m，平均10.72m，变化较大。为灰白色细中粒岩屑长石石英砂岩，层 面含大量大白云母片、炭屑及泥质包体， 分选性好,次园状,具波状层理或平行层理， 硅 质胶结；该砂岩层位稳定，标志明显，是良好的标志层。上部为灰色鲕状泥岩，含细 小鲕状结构，具滑感。 ③香炭砂岩段 自香炭砂岩底至冯家沟砂岩顶，平均厚24.75m 。下部香炭砂岩， 厚1.0015.20m，平均6.02m ，为灰白色中粗粒长石石英砂岩，硅质胶结，厚层状， 层面含白云母片；中部含不可采的二3煤层，其顶、底板常被砂质泥岩或泥岩所代替； 顶部以砂岩为主，但常相变为砂质泥岩。 ④小紫泥岩段位于本组顶部，平均厚 10.89m。下部为灰色鲕状泥岩，含铝土质，具 滑感，鲕粒明显，有时为小紫斑块泥岩或砂质泥岩；上部为浅灰色砂质泥岩，含铝土质。 5 二叠系中统下盒子组P2x 下自山西组顶，上界止于田家沟砂岩底面， 岩性以泥岩、砂质泥岩、细－中粒砂 岩组合， 据岩性组合特征分为三、四、五、六共四个煤段。本区三、四煤段保留完整。 ①三煤段下起砂锅窑砂岩SS 底，上止四煤底板砂岩S4 底，厚 51.0679.88m 、 平均 64.24m。由浅灰色细粗粒长石岩屑石英砂岩、石英砂岩， 深灰色砂质泥岩、泥 岩，浅灰灰白色铝质泥岩等组成。下部为砂锅窑砂岩， 厚 1.5014.50m、平均 8.04m ， 为灰白浅灰绿色中、粗粒长石石英砂岩， 含暗绿色矿物碎屑，底部常含燧石细砾和 泥质包体， 具交错层理，正粒序， 硅质胶结；区内较稳定， 是良好的标志层。砂岩之 上为灰色泥岩、砂质泥岩， 偶含一层薄煤或碳质泥岩。中部为大紫泥岩Md ，平均 厚 13.46m，为紫红色、暗紫色铝质泥岩， 具豆状、鲕状结构； 区内稳定。上部由紫色 泥岩、灰色砂质泥岩、灰色砂岩组成。 ②四煤段下起四煤底板砂岩S4 底，上止基岩风化面，平均厚 37.80m。由灰白 12 色、浅灰、绿灰色细粗粒长石岩屑石英砂岩和灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。下部 为灰色砂质泥岩，夹不稳定的砂岩透镜体，产四 1 、四 2 等二层煤。上部为深灰至灰色砂 质泥岩、泥岩，含铝质、具紫斑及菱铁质鲕粒，局部夹铝质泥岩、砂岩及粉砂岩透镜体。 6 第四系Q 厚 032.83m，超覆于各时代地层之上。下部为坡积层及冲积的砂、卵石层；中 部为棕红色亚粘土夹钙质结核；上部为黄土层。 见图 1-3。 图 1-3 地层综合柱状图 13 2、地质构造 王庄煤矿位于新密煤田西部，新密煤田位于华北地层区嵩箕地层小区东部，区域 地层从老到新发育有太古界元古界，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系， 中 生界三叠系，新生界第三四系。 新密煤田属华北板块板内区嵩箕构造区嵩箕断隆、位于其的东段风后岭背斜与荥 巩背斜之间，基本构造形态为一西窄东宽、轴向近东西，西端仰起、东端倾伏的复向 斜新密向斜。煤田内构造行迹以断层为主， 发育滑动构造， 伴有规模不等的褶皱； EW 向断层多为的高角度正断层、倾向北东， 组成阶梯状，因其规模大、延展远，常 构成煤田或井田边界； NE 向断层发育在煤田的东部和中部， 常切割 EW 向断层。 见 图 1-4。 图 1-4 区域构造图 14 本区基本构造形态为地层走向 NWW，倾向 SW，倾角 323的单斜构造，浅部 地层产状变化较大。区内断层发育并多为高角度张扭性正断层，其北部边界石匠窑断 层为一南升北降的正断层，南部边界的牛店断层是一北升南降的正断层，在此两大走 向断层的作用下，将王庄煤矿抬起形成一个地垒构造。据钻孔和井巷工程揭露资料统 计，本区发育断层 20 条含一条边界断层，其中最大落差不小于 20m 的大、中型 断层 4 条，最大落差小于 20m 的断层 16 条。按展布方向分， EW 向 3 条、 NW 向 12 条、 NE 向 5 条。各断层特征见表 1-2 ，主要断层特征如下 表 1-2 断层特征一览表 序号 断层名称 断层性质 延伸长度 m 走 向 倾 向 倾 角 落 差 m 1 牛店断层 正 ＞6000 EW S 75 180-300 2 桑裹槐断层 正 ＞7000 NW-SE NE 60 40-150 3 石匠营断层 正 6000 NW-SE NE 50-75 30-110 4 F25 正 ＞1000 NE-SW SE 60 0-50 5 石支 1 断层 正 900 NW-SE NE 70 0-10 6 石支2 断层 正 1500 NW-SE NE 70 4-10 7 王庄断层 正 ＞400 NW-SE NE 45 0-30 8 F21 正 600 NW-SE NE 60 0-3 9 F 新 1 正 760 NW-SE SW 60 0-10 10 F新2 正 500 NE-SW NW 60 0-8 11 F 新 3 正 300 NW-SE SW 60 0-6 12 F新4 正 800 NW-SE SW 60 0-12 13 F 新 5 正 400 EW S 60 0-9 14 F 新 6 正 900 EW S 60 0-8 15 F新7 正 400 NE-SW NW 60 0-10 16 F 新 8 正 800 NE-SW SE 60 0-14 17 F 新 9 正 250 NW-SE NE 35 0-5 18 F 新 10 正 750 NW-SE SW 55 0-10 19 F 新 11 正 500 NE-SW SE 70 0-12 20 F26 正 220 NW-SE NE 60 0-3 1 牛店正断层 此断层是王庄矿的南部自然边界， 走向近EW，为一北盘上升、 南盘下降的正断层。牛店断层西起煤井沟，向东至密县城西的西瓦店附近向东南转折 后，复又呈东西方向向东延伸，于霹雳店以东交于大槐村断层，全长约60公里，断层 的西段在本区南缘延伸6 km，断层倾角75，落差180300m。断层西部在煤井沟出露 明显， 北盘的太原组灰岩与南盘的石千峰组紫红色砂岩接触。有4A-补34孔、 4- 13孔和 15 5A-补63孔分别揭露断层的上下盘，控制较可靠。 2 桑裹槐断层 位于井田的南部， 正断层， 走向 NW，倾向 NE，倾角 60，落 差 40150m，该断层延伸长度为 7km。有 2D-5、2-6、2A- 12 等孔控制其下盘， 有 2-4 、 3-补 46 、4A-补 34 等孔控制其上盘， 2A- 12 孔于 221.66-222. 16m 揭露断层角砾岩，控 制可靠。 3 石匠营断层 位于王庄煤矿的中部， 西起煤层露头， 东至矿区边界。断层走 向 NE，倾向 NW，落差为 30110m，倾角 70，延伸长度 6km。该断层由 3－9 、4A －补 5 、4A－补 4 等钻孔控制，并由井巷工程控制，控制较可靠。 4 F25 断层位于王庄煤矿的东部，西起牛店断层，东至矿区北部边界的石匠 营断层。断层走向 NESW，倾向 SE，落差为 050m，倾角 60，延伸长度大于 1km。 综上所述， 王庄煤矿区发育断层 20 条含一条边界断层 ，其中最大落差不小于 于 20m 的大、中型断层 4 条，最大落差小于 20m 的断层 16 条，均为正断层，虽多为 小于 20m 的断层， 而且延伸方向规律性很强， 多为 NW 向， 但区内断层数量多， 故确 定王庄煤矿构造类型属中等类型。 3、水文地质条件 1区域水文地质条件 新密煤田位于嵩箕背斜南翼。其水文地质单元南起风后岭背斜，北至荥巩背斜， 西部边界距五指岭自然分水岭约 310km，东部为华北平原，基本形态呈一近东西向 的复式倾伏向斜，如图 1-4 所示。煤田北部的嵩箕背斜轴部、南部的风后岭背斜轴部 和西部的五指岭背斜轴部形成的地表水分水岭位置基本为该区地下水分水岭所在。 由燕山运动形成的本区基本地貌形态，经后期构造影响及侵蚀、剥蚀、溶蚀等地 质营力作用，使区内形成了复杂多样的地貌景观。煤田西北部的寒武、奥陶、石炭系 碳酸盐岩组成的低山区，因断裂密集，岩溶、裂隙发育，有利于大气降水的渗入， 成 为灰岩地下水的主要补给区；西部及北部二叠系砂岩组成的近东西向丘陵、垅岗， 因 其构造裂隙、风化裂隙均较发育， 亦利于大气降水补给； 东部为华北平原， 地势平坦， 地表多由砂土、亚砂土组成，对地表水和大气降水的入渗较为有利； 中部坳陷盆地中 由第四系黄土及新近系泥灰岩、砂岩、泥岩组成，地形起伏较大，一般有利于地表水 的径流， 见图 1-5。 16 图 1-4 区域水文地质图 17 图 1-5 4A 水文地质剖面图 18 2区域地下水的补给、迳流、排泄条件 根据煤田西部矿井疏排水及供水情况， 本区地下水的补给、迳流及排泄特征如下 1补给 大气降水为地下水的主要补给源，总补给量为 4.06108m3/a；煤田内东部第四系 地形较平坦、地表多为亚砂土，分布面积约 2230km2 ；新郑市、新密市历年年平均降 水量为 626mm，大气降水渗入系数为 0.25，采用渗入系数法计算大气降水渗入补给量 为 3.49108m3/a。 西北部大面积出露的寒武系、奥陶系白云质灰岩低山丘陵区，地表溶蚀裂隙、溶 洞、落水漏斗等溶蚀现象比较发育，亦可直接接受大气降水补给。参照河南省嵩箕 水文地质测绘报告， 采用超化灰徐沟泉域径流模数 7.23L/s km2 ，计算的天然径流 补给量为 0.52108m3/a。 太原组灰岩及二叠系砂岩含水层除部分直接受大气降水补给外，大部分靠断层对 口部位强含水层的补给。 新生界含水层除直接接受大气降水补给外， 农田灌溉入渗也是该含水层的重要补 给来源。 另外，双洎河上游河谷岩溶十分发育，河流呈间歇性，说明地表水对地下水也有 一定