某煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案_图文.doc

目录 前言 1 0.1任务的由来 1 0.2方案编制的依据 1 0.3方案的适用年限 2 第一章矿山基本情况 3 1.1矿山地理位置和社会经济概况 3 1.2矿山开采历史与现状 5 1.3矿山开发利用方案概述 6 第二章矿山地质环境背景 13 2.1自然地理 13 2.2地形地貌 15 2.3地层岩性与地质构造 16 2.4水文地质条件 23 2.5工程地质条件 25 2.6矿体层地质特征 26 2.7矿山及周边其它人类工程活动情况 30 第三章矿山地质环境影响评估 32 3.1评估范围和级别 32 3.2现状评估 35 3.3预测评估 39 第四章矿山地质环境保护与治理恢复分区 53 4.1分区原则及方法 53 4.2矿山地质环境保护与治理恢复分区 53 第五章矿山地质环境保护与治理恢复原则、目标和任务 59 5.1矿山地质环境保护与治理恢复原则 59 5.2矿山地质环境保护与治理恢复目标和任务 59 5.3矿山地质环境保护与治理恢复工作部署 60 第六章矿山地质环境防治工程 64 6.1矿山地质环境保护与治理恢复工程 64 6.2矿山地质环境监测 67 第七章经费估算与进度安排 75 7.1工程量估算 75 7.2经费估算 76 7.2进度安排 79 第八章保障措施与效益分析 80 8.1保障措施 80 8.2、效益分析 81 第九章结论与建议 83 9.1结论 83 9.2建议 84 附图 图号序号图名比例尺 1 1 矿山地质环境现状评估图1/5000 2 2 矿山地质环境影响预测评估图1/5000 3 3 矿山地质环境保护与治理恢复部署图1/5000 附件 1.评价单位资质证书; 2.报告编写人培训证书; 3.国土资源厅采矿许可证; 前言 0.1 任务的由来 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保证金制度的顺利实施,促进矿山地质环境问题治理工作的规范化,实现地区经济可持续发展,根据中华人民共和国国土资源部令第44号矿山地质环境保护规定关于编制矿山地质环境保护与治理恢复方案的要求,委托承担的矿山地质环境保护与治理恢复方案编制工作,并按有关技术要求编制完成本方案。 0.2 方案编制的依据 ㈠法律法规 ⑴地质灾害防治条例2003年11月24日国务院第394号令; ⑵矿山地质环境保护规定2009年3月2日国土资源部第44号令; ⑶土地复垦规定1989年1月1日国务院第19号令; ⑷山西省地质灾害防治条例2000年9月27日; ㈡规程规范 ⑴矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范DZ/T223-2009; ⑵土地复垦技术标准试行[1995]国土[规]字第103号; ⑵地质灾害危险性评估技术要求国土资源部国土资发〔2004〕69号文; ⑷土地开发整理项目规划设计规范TD/T1012-2000; ⑸建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程国家煤炭工业局,2000 年6月煤行管字〔2000〕81号通知; ⑹滑坡防治工程勘查规范DZ/T0218-2006; ⑺泥石流灾害防治工程勘查规范DZ/T0220-2006; ⑻崩塌、滑坡、泥石流监测规范DZ/T021-2006; ㈢技术资料与文件 ⑴、及选煤厂改扩建可行性研究报告修改,中煤国际工程集团南京设计研究院, 2009年5月; ⑵采矿许可证,证号1000000420071,国土资源部, 2004年12月; ⑶“关于山西省河东煤田沙曲煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明”,国土资储备字【2005】154号, 2005年7月; ⑷山西省河东煤田沙曲煤矿资源储量核实报告截止2004年12月31日,,2005年5月; ⑸土地利用现状图。 ⑹矿山地质环境保护与治理恢复方案编制委托书。 0.3 方案的适用年限 据中煤国际工程集团南京设计研究院2009年5月提交的、及选煤厂改扩建可行性研究报告修改。设计生产能力500万t/a,矿井服务年限120.3a,其中,第一水平服务年限64.9a。考虑到第一水平服务年限较长上组煤,下组煤的开采仅做了规划性方案。 根据矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范总则,确定本次编制的矿山地质环境保护与治理方案适用年限为65年基准年为2009年,每5年进行一次调整,本方案的适用期为20102014年。 第一章矿山基本情况 1.1 矿山地理位置和社会经济概况 1.1.1 矿山地理位置及交通 井田位于吕梁山脉西侧,地处境内,井田走向长约10.1210.86km,倾斜宽 5.32 8.18km,井田面积73.98km2。井田行政区划属山西省吕梁市管辖。矿井工业场地东距城约5km。 井田地理座标为北纬3718′54″-3730′27″,东经11045′33″-11119′41″,井田境界拐点坐标见表1-1。 表1-1 井田境界拐点坐标表 矿井批准开采2、3、4、5、6、8、9、10煤,开采深度由600m至-100m标高。 三川河在井田南部边界自东向西流过本井田,太原军渡绥德国家级公路307国道沿三川河北岸从本井田南部穿过,汾阳军渡高速公路与307国道并行穿过本井田;孝西柳林铁路从南同蒲铁路介西支线的孝西站起,经中阳、柳林沿三川河北岸至沙曲井田穆村镇,全长116km,现已运营,井铁路专用线在其终点穆村站东端接轨,线路长1.96km,在建的太原至中卫银川铁路沿三川河穿过沙曲井田,矿区公路、铁路交通方便。 图1-1 交通位置图 1.1.2 社会经济概况 所在位于山西省中西部边缘,吕梁山西麓,黄河东岸,与陕西省吴堡、绥德、清涧县隔 河相望,东邻离石,北与临县交界,南与中阳、石楼接壤。全县国土面积1288km2,辖8镇7乡,总人口30.12万。2008年底,全县国内生产总值达到113.38亿元,财政总收入30.98亿元,城镇居民人均可支配收入实现11046.2元,农民人均纯收入实现3228元。经济社会发展指数跃居全省第9位,在全国中部百强县市排第65位,并入围全国最具投资潜力的100个中小城市行列。 全县有耕地62.2万亩,占县域总面积的32,农作物以小麦、谷子、高梁、玉米、大豆为主。名列全国“八大枣系”之首的“柳林木枣”成林面积26.5万亩,年产量3000万公斤左右。畜牧业较发达。 境内矿产资源丰富,已探明蕴藏矿产15种,包括有烟煤、褐铁矿、铝土矿、重晶石、黄铁矿、白云岩、石灰岩、耐火粘土、石膏、大理石、紫砂陶土、石英砂岩、高纯度石灰岩、膨润土伊利石粘土、煤成气等,矿产地50多处。全县储煤面积800多km2,探明储量达54亿吨,远景储量80亿吨,其中被誉为“国宝”的4优质主焦煤占60以上,为全国三大优质主焦煤基地之一。主要工业有煤炭、电力、机械、化肥、水泥、石灰、陶瓷、制砖、食品加工等行业等。 矿区范围包括薛村、贾家垣、穆村镇、柳林等4个乡镇62个村的土地,42个村庄居民地,总人口约20600人,耕地总面积51280亩。经济类型以采矿业和农业为主。当地居民以农业人口为主,农作物主要为谷子、高梁、玉米、大豆等,农村人均纯收入400500元。 表12 矿区范围社会经济特征表 1.2 矿山开采历史与现状 1.2.1 矿山开采历史与现状 成立于1992年,由原国家计委、能源部和山西省政府联合组建,国务院生产办公室批准成立。2001年2月按照国务院国办通200010号文精神,改组为国有股份制企业,股东为中国中煤能源集团公司和山西焦煤集团有限责任公司,各持50的股份。公司的主要任务是开发建设山西河东煤田的离柳矿区和乡宁矿区,建设大型、特大型矿井和选煤厂。 根据华晋焦煤公司发展规划,至2012年,井将达到800万t。由于井资源/储量与矿井服务年限严重不匹配、该矿井煤层瓦斯含量大、瓦斯压力大,面积过大不利于管理、三川河两岸地面村庄、地面建筑密集分布,孝柳铁路、307国道、正在建设的太中银铁路和汾军高速公路沿三川河两岸穿过本井田,煤矿为其共同留设的保护煤柱沿井田中部形成了一个宽约2.3km的保护煤柱带,将沙曲井田自然分为南、北2个区域。为此,2008年中国国际咨询公司以咨能源[2008]1301号关于山西晋中煤炭基地离柳矿区总体规划的评估报告同意将沙曲井田划分为、。中煤国际工程集团南京设计研究院2009年5月提交的、及选煤厂改扩建可行性研究报告修改,拟将沙曲井田沿南北走向方向中部,以三川河、孝柳铁路、307国道、太中银铁路、汾军高速公路保护煤柱带为界划分为两个井田,保护煤柱带以北为井田,保护煤柱带以南为井田;和利用原井的生产系统严格分开后分别进行改扩建,其中,利用原180万t/a的能力及部分生产系统扩建到500万t/a;利用原120万t/a的能力及部分生产系统扩建到300万t/a。 的前身沙曲煤矿始建于1994年12月,2004年11月竣工投产。原矿井在北翼即井田 400m水平布置三条大巷,分别为胶带输送机大巷、辅运大巷和回风大巷,各条大巷大部分沿5煤层底板岩石布置,从井底车场向南延展长度约为6800m.。井下煤炭运输采用胶带输送机方式;辅助运输现采用调度绞车牵引矿车方式。 矿山投产以来北翼主要开采北一采区和北二采区,利用400m北翼大巷倾斜长壁布置。截止目前,北一采区已回采完毕14101、14102、14103、14301等4个4煤条带,北二采区已回采完毕14201一个4煤条带,根据华晋焦煤公司计划,目前生产工作面在北一采区4煤。综采一次采全高回采工艺,全部垮落法管理顶板,工作面采高约4.2m,工作面长度180m,工作面顺槽主要是“两进一回”布置。2008年北一采区产量约150万t。 根据国土资源部矿产资源储量评审中心国土资矿评储字[2005]48号,采矿许可证范围内一矿、二矿井田煤炭资源总量218415.6万t,工业储量214274.6 万t,20052008年共动用资源/储量1052.7万t一矿、二矿井田,沙曲井田一矿、二矿井田截止2008年底煤炭资 源总量217362.9万t,工业储量213221.9万t。据中煤国际工程集团南京设计研究院提交的、及选煤厂改扩建可行性研究报告修改2009年5月,井田重新划分后,井田范围内保有工业资源/储量135283.52万t,设计资源储量为110781.9万t,设计可采储量为84230.92万t。 1.2.2 矿区周边矿井及小窑 井田北部以聚财塔断层与双柳井田相邻,南部为,井田西部以采矿权边界与郭家沟井田相邻。沙曲井田东部井田露头附近分布有28个地方煤矿,其中在井田东及东北部与本井田相邻的地方煤矿有9个,分别为柳林煤矿、贾家沟煤矿、后山垣煤矿、刘家焉头煤矿、庙湾煤矿、康家沟煤矿,详见井田四邻关系图图12。 柳林煤矿位于井田的东北角,面积8.9436km2,其中本井田面积重叠部分约为3.5km2。开采4、5煤层,生产能力21万t/a,由于该矿生产历史较长,矿区内形成了较大范围的采空区。 图1-2 煤矿四邻关系图示意图 贾家沟煤矿,位于井田外东北部,与井田东部边界相接,面积2.089km2,开采4、5煤层,生产能力为15万t/a。 刘家焉头煤矿,与井田东部边界相接,面积1.211km2,开采4、5煤层,生产能力为6万t/a。 后山垣煤矿,与井田东部边界相接,面积1.6862km2,开采4、5煤层,生产能力为6万t/a。 店庙湾煤矿位于井田外东南部,与井田东南部边界相接,面积1.9538km2,开采4、5煤层,生产能力为30万t/a。 康家沟煤矿位于井田外东南部,与井田东南部边界相接,面积2.089km2,开采4、5煤层,生产能力为15万t/a。 1.3 矿山开发利用方案概述 ㈠矿山建设规模及服务年限 井田进行重新划分后,开采2、3、4、5、6、8、9、10煤,可采储量84230.92万t,设计生产能力为500万t/a,服务年限为120.3a,其中,第一水平服务年限64.9a。 ㈡工业场地布置 为在原基础上进行的改扩建矿井,现有包括主斜井、副立井、北翼进风立井、北翼回风立井、下龙花垣进风立井、下龙花垣回风立井在内的6个井筒,考虑到后期西部北五采区距离较远,设计后期在麻任村附近增设一个进风立井和一个回风立井。即以8个井筒开拓全井田。 矿井地面总平面布置,受河流、铁路等自然条件限制,使矿井工业场地分为南、北两部分,三川河南岸为主斜井和选煤厂为主体的工业场地亦称南工业场地;河北岸为副立井为中心的辅助生产、生活福利区场地亦称北工业场地。 北风井场地位于副立井以北约3.5km的山丘上,布置有北风井场地,已建有北进风立井、北回风立井两个井筒,北进风立井尚无永久装备,现只担负部分北大巷和北一采区临时提升任务。 下龙花垣风井场地位于井田北翼下龙花垣村附近,距北工业场地副立井约6.6km,是矿井北翼通风系统改造工程新增的场地,场地内布置下龙花垣进风立井和下龙花垣回风立井两个井筒。 表13 现有工业场地、井筒情况一览表 ㈢开拓方案 ⑴煤层分组、水平划分及标高 根据煤层间距,设计全井田8层煤划分为上下2组,上煤组为山西组的2、3、434、5号煤层,下煤组为太原组的6、8、9、10号煤层。 改扩建井下开采水平划分是在目前生产水平的基础上进行,由于目前一水平400m水平已形成,因此,设计维持现有水平划分不变,即全井田由两个水平开拓,一水平标高400m,开拓上煤组2、3、4、5煤层,二水平开拓下煤组6、8、9、10煤层。 ⑵采区布置 400m水平三条大巷按现有的方位向北延伸至井田北部边界,400m水平大巷以东北三采区均利用400m水平大巷作为准备巷道倾斜长壁布置;在下龙花垣村附近,沿纬线4149000线附近向正西方向布置400m水平西辅运、胶带大巷,用于开拓北五采区。考虑到矿井为煤与瓦斯突出矿井,5煤层为突出煤层,根据“防突细则”的要求,一水平南北向、东西向大巷沿均5煤层底板岩石布置,大巷距5煤层间距不小于5m,大巷平面间距约38m。 上煤组划分5个采区,分别为北一采区、北二采区、北三采区、北四采区、北五采区、其中北一、北三,北二、北四采区利用400m大巷两侧布置的倾斜长壁采区,北五采区利用400m 西大巷双翼走向长壁布置。 达到设计500万t/a生产能力时共布置3个采区,分别为北一、北三和北二采区,其中北一采区,保留原有4煤工作面的装备工作面开采5煤,生产能力为200万t/a;北三采区装备一个高产高效智能化工作面开采4煤层,生产能力为250万t/a;北二采区为开采保护层采区,装备2薄煤层综采回采工作面,生产能力为50万t/a。 上煤组采区开采及接替关系 北三采区4煤层→北三采区5煤层→北二采区4煤层→北二采区5煤层 北一采区4、5煤层→北四采区4煤层→北四采区5煤层→北五采区4煤层→北五采区5煤层 北二采区2煤薄煤层综采→北四采区2煤→北五采区2煤→北五采区3煤。 利用原有的1号、2号、3号井底煤仓,实现2煤、34与5煤的分采分运,分别通过主斜井提升至地面煤仓。 利用原有的1号、2号、3号井底煤仓,实现2煤、34与5煤的分采分运,分别通过主斜井提升至地面煤仓。 开拓方式为立、斜混合开拓方式,倾斜长壁、走向长壁为主的采煤方法。井下煤炭运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车方式。 北三采区工作面生产的煤炭经北三采区工作面胶带顺槽通过溜煤眼运至400m水平北翼胶带大巷,该大巷运来的煤炭经主斜井运至地面;北一采区工作面生产的煤炭经北一采区工作面胶 带顺槽通过溜煤眼运至400m水平北翼胶带大巷,该大巷运来的煤炭经主斜井运至地面。 ⑶下组煤开拓方案 下组煤约在50年后才开采,设计对下组煤规划了如下开拓方案。 保持现有工业场地位置不变,主斜井和副立井不再延伸,在北进风立井和北回风立井井底车场附近掘进下组煤辅运暗斜井倾角6、胶带暗斜井和回风暗斜井至260水平,然后布置井底车场、硐室及下组煤井底煤仓等。并布置260m水平北翼大巷向井田北两翼延伸,采区内布置上下山巷道开采,工作面为走向长壁布置。下组煤采用260m一个水平开拓全井田下煤组,下龙花垣进、回风立井井底车场布置进、回风暗斜井与北五采区上山相连。北四采区在马塔村附近施工进风立井和回风立井。 下煤组共划分为5个采区,分别为北一采区下、北二采区下、北三采区下、北四采区下、北五采区下。 下煤组采区接替顺序为北一下、北三下采区→北二下、北四下采区→北五下采区。 井下煤炭运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车方式。 图13 采掘工程示意图1/10万 ㈣井下开采 达到设计产量时,井下共布置3个采区、1个5煤中厚煤层综采面、一个34煤大采高综采面和一个2煤薄煤层综采面来保证矿井设计产量,其中北一采区5煤综采工作面为利用原有设备布置;北三采区34煤大采高综采工作面、北二采区2煤薄煤层综采面为改扩建新增工作面。分述如下 ⑴北一采区 考虑到北一采区4煤部分条带已回采完毕,其下的5煤已经被解放,具备增加产能的条件,另考虑到对5煤与4、2煤进行合理配采,设计推荐移交北一采区5煤工作面。 北一采区位于主井井底附近,为利用400m大巷布置的倾斜长壁采区,属矿井生产采区之一,采区南北走向长1.653.7km,东西倾斜宽12.4km,面积5.765k m2,北一采区内可采煤层为2煤、34合并煤层及5煤层;北一采区内2煤可采范围内厚度0.721.25m,平均1.02m,34煤层厚度3.825.7m,平均4.2m,5煤层厚度2.433.20m,平均2.8m左右;倾角一般57, 煤层顶板为砂质泥质、泥岩,其单轴抗压强度为10.834.8MPa;煤层结构较简单。采区内可采储量3394万t,该采区目前4煤已经开采完1-4条带,预计到本改扩建工程投产时,将有6-7个4煤条带回采完毕,设计在第二个条带布置一个5煤倾斜长壁综采工作面。采用倾斜长壁采煤法,综采一次采全高回采工艺,区内后退式回采,全部垮落法管理顶板。综采工作面长度为180m。考虑到5煤已经被解放,煤层瓦斯含量和瓦斯压力已大幅度减小,设计工作面年推进度按2800m 考虑,采区设计生产能力为200万t/a,采区服务年限12.1a。 ⑵北三采区 紧邻北一采区北侧,为本次改扩建新增采区,采区南北走向长 2.622.71km,东西倾斜宽1.391.8km,面积4.17km2,北三采区内可采煤层为34煤合并层和5煤,采区内34煤层厚度3.244.78m,平均4.2m,倾角一般57,煤层顶板以砂质泥岩、泥岩为主,底板主要为砂质泥岩、泥岩,其次为粉砂岩;采区内5煤层厚度3.565.04m,平均4.3m。井现有的生产采区生产实践表明,4煤层及其顶底板均较软,属于“三软”煤层。根据北一采区的生产经验,设计北三采区内34煤层采用倾斜长壁采煤法,大采高综采一次采全高回采工艺,区内后退式回采,全部垮落法管理顶板。北三采区综采工作面长度260m、采高为煤层厚度,约4.2m,设计工作面年推进度为1800m。采区可采储量3770万t,采区设计生产能力按250万t/a考虑,采区服务年限10.8a。 ⑶北二采区 2煤薄煤层综采主要为开采保护层采区,该采区位于工业场地北侧、400m北翼大巷西侧,采区南北走向长约3.75km,倾斜宽约2.0km,面积约为7.0km2,采区2煤平均厚度为1.08m,倾角一般57,煤层顶板为砂质泥质、泥岩,煤层结构均较简单。 根据北二采区2煤层赋存情况,北二采区内2煤层采用倾斜长壁采煤法,结合国内类似条件的薄煤层机械化开采经验,设计北二采区内2煤层采用薄煤层综采回采工艺,区内后退式回采,全部垮落法管理顶板。综采工作面长度为150m, 设计工作面年推进度为2200m。 采区可采储量约为900万t,由于受地面村庄及设施的影响,初期可开采的2煤面积约为3.27 km2,可采储量为420万t,采区产量50万t/a,服务年限为6a。 ⑷巷道掘进 现有2个煤层综掘工作面、1个大巷普掘工作面,为保证采区接替、工作面接替和瓦斯抽采巷的需要,扩建新增5个煤巷、半煤岩巷综掘工作面其中2个在北三采区、3个在北二采区1个岩巷普掘工作面用于开拓掘进,达产时全矿井共有9个掘进工作面,矿井采掘比为 13。预计井下矸石量为20万t/a。分别通过下龙花垣进风立井和副立井提升至地面。 ㈤矿山固体废弃物堆放 ⑴矸石处置及利用 矿井改扩建期间沙曲一、二矿排放的矸石量为58.52万m3,主要用于平整风井场地、铺筑路基等,剩余部分运至排矸场堆放。 生产期矸石排放量为20万t/a,选煤厂洗选矸石75万t/a,矸石处置方式初期仍运至排矸场。 一矿井下矸石经主场地原有副立井和下龙花垣进风立井提升至地面。副立井提升至地面的矸石由矿井原有的矸石系统处理杜峪矸石场、北风井场矸石场,一矿下龙花垣进风立井提升至地面的矸石采用矿车运输至下龙花垣风井场地排矸场处理。 杜峪矸石场位于杜峪村东侧,为一沟谷型排矸场,现阶段矸石主要用于充填沟壑造地,矸石充填过程应分层压实,待矸石堆至设计标高时候,矸石堆平整覆土进行绿化或造地;北风井场排矸场位于北风井场地东北侧,为一沟谷型排矸场,目前矿井矸石沿沟边排放。下龙花垣风井场地排矸场位于下龙花垣风井场地北侧,为一沟谷型排矸场,目前矿井掘进矸石沿沟边排放。 根据离柳矿区总体规划,拟在井附近建设2150MW规模的综合利用电厂,消耗洗选矸石98.39万t/a,煤泥46.20万t/a。可使井及选煤厂的洗选矸石、煤泥得到综合利用。后期产出的矸石大部分将送往电厂进行综合利用。 ⑵锅炉灰渣和生活垃圾处置 沙曲一、二矿目前锅炉灰渣产出70t/d,生活垃圾11.56t/d,均运至矸石场统一填埋。预计改扩建工程实施后新增锅炉灰渣673t/a,生活垃圾537 t/a,后期锅炉灰渣可用于矿区水泥厂及建材厂作生产原料进行综合利用。 主要建筑物及作业场所安置垃圾桶,定点收集垃圾。配备垃圾车,垃圾定期运至当地环卫部门指定的垃圾中转站。 ㈥矿坑排水及处置情况 目前一、二矿矿井水均提升至南工业场地,正常情况下总排水量1095 m3/h,排水设备每天工作时间1216h。南工业场地现有Q160 m3/h的矿井水处理站,使用情况正常, 现有废水处理及排放情况统计见表14。 改扩建工程拟新建矿井水处理站,设计采用超精密煤泥水净化器处理工艺。新建矿井水处理站正常处理能力为1100m3/h,每天工作14.3h。满足改扩建后矿井排水处理要求。矿井水处理后 首先回用于井下洒水、绿化洒水、洗煤厂生产补水、瓦斯电站循环冷却补充水、黄泥灌浆站用水等矿井内部生产,多余矿井水回用到柳林电厂,使处理后矿井水全部回用,不排放。 改扩建工程新增生活污水排放量较小,矿山矿现有一座240 m3/d处理规模的生活污水处理站,改扩建后满足沙曲一、二矿新增生活污水处理站处理规模为Q30m3/h,每天运行18h,最大处理能力为720m3/d表15。生活污水经处理后,满足污水综合排放标准一级标准要求。生活污水达标处理后全部回用到矿井黄泥灌浆站用水,不排放。 表14 现有废水处理及排放情况沙曲一、二矿 表15 改扩建工程废水产生新增情况一览表 矿井水处理后首先回用于井下洒水、绿化洒水、洗煤厂生产补水、瓦斯电站循环冷却补充水、黄泥灌浆站用水等矿井内部生产,多余矿井水回用到柳林电厂,使处理后矿井水全部回用,不排放。 第二章矿山地质环境背景 2.1 自然地理 2.1.1 气象 属温暖带大陆性干旱-半干旱气候,年内四季分明,春季干旱多风,气温回升快,昼夜温差大;夏季短而炎热;秋季温度适中多雨,常阴雨连绵;冬季寒冷干燥,多西北风。气温历年平均10.50C,一月份最冷,平均最低气温-7.00C,七月份较热,平均最高气温22.70C;1958 2006年49年平均降雨量为494.0mm,雨水一般集中在7、8、9三个月,占全年总降雨量的67.5。历史上年最大降水量632.0mm1978年,日最大降水量90.6mm1977年8月5日,一小时最大降水量49.3mm1994年8月5日2052-2152,十分钟最大降水量28.6mm1994年8月5日21,年平均蒸发量为1901.0mm,历年冻结厚度70.0cm,一般11月底封冻,2月下旬解冻,封冻期约110天,无霜期历年平均200天左右。 2.1.2 水文 境内主要河流为三川河、留誉河、屈产河,均属黄河一级支流。三川河是井田内唯一河流。 三川河的上源是北川河、东川河和南川河,在离石交口镇汇合后,称为三川河柳林段又名清水河,流经方山、离石、中阳、柳林四县市,于石西镇西的两河口入黄河。干流全长168km,河床比降 4.14,流域面积4161km2。三川河境内全长78km,河床比降0.38,流域面积925.5km2,河谷宽度5001200m。三川河由井田南部流过,井田内径流长度约8km。三川河长年流水,据井田以西的后大成水文站19561980年观测资料,三川河平均年径流量2.88亿m3,平均径流模数2.23L/s.km2,洪水期最大流量为2260m3/s。最高洪水位标高南侧主斜井场地 768.14771.96m、北侧副立井场地763.59m。 柳林泉以泉群的形式出露于井田东南界外三川河两岸,属于奥陶系中统石灰岩内出露的上升泉。在东起寨东,西至薛家湾近2km的河谷中,泉水呈集中和分散状出露,大小泉点近百个,向三川河排泄。泉水出露高程790801m,据19831991年长年观测资料,平均流量为2.53m3/s,最大流量6.17m3/s。 井田内其余沟谷平时无水,只有在雨季才有短暂水流汇入三川河或直接流入黄河。 2.1.3 土地类型与植被 矿区范围包括薛村、贾家垣、穆村镇、柳林等4个乡镇62个行政村的土地,矿区内的土地 利用类型可归并为7类表21。 表21 矿界内土地利用现状表单位亩 图21 矿区土地利用现状图 ①耕地大部分为旱作耕地,分布于坡度较缓的山梁及宽缓沟谷中,靠天然降水生长作物,面积53279.51亩,占矿区面积48.01。 ②有林地包括疏林地、幼林地、未成林造林地等,树种为松、柏、刺槐、杨树。面积17782.52 亩,占矿区面积的16.02。 ③园地主要果木为枣类等,面积3164.49亩,占矿区面积的2.85。 ④人工草地面积464.2亩,占矿区面积的0.42。 ⑤农村居民地及工矿用地区内农村居民点占地面积约6706.71亩,工矿及政府驻地占地面积2851.39亩,二者合计占矿区面积的8.61。 ⑥荒地、裸土岩地、水体等其它非耕地,面积26720.02亩,占矿区面积的24.08。 矿区自然植被覆盖率低,在裸土岩区,夏秋季节,草被泛绿,稍有生机,春冬季节,草木枯死。 照片1矿区中耕地多位于梁顶照片2未成林造林地 2.2 地形地貌 井田位于吕梁山脉中段西部,为典型的黄土丘陵地貌类型,依形态分为侵蚀地形和堆积地形。 侵蚀地形表现为侵蚀切割强烈的梁峁状黄土丘陵,冲沟密集而狭窄,形状多呈“V”字型,较大的沟谷多呈NNWSSE向展布,冲沟与黄土梁、峁相间分布,并发育黄土陡崖、黄土残柱及黄土陷穴等微地貌。堆积地形主要发育在井田南部的三川河河谷及较大的沟谷中,为冲、洪积堆积,三川河河谷中发育有Ⅰ、Ⅱ级侵蚀阶地,第四系沉积物厚510m。 井田地形总的趋势东高西低,北高南低,三川河河谷是一个低凹地带,地形标高一般为750 750m,最高点在东北部山梁,高程1037.0m,最低点位于西部矿界西南部三川河河谷,标高750.00m,一般相对高差100200m,最大高差287.0m。 照片3矿区地貌 纵观井田沟谷分布,较大的沟谷为井田南部宽缓的三川河谷,及王家沟、马家塔沟、冯家塔沟等图22。 三川河谷位于井田南部,自东向西流向黄河,纵坡降0.38。 王家沟自东南向西北穿越矿区中部,沟谷长约7.4km,纵坡降2.6,流域面积10.1km2,相对高差352m。 马家塔沟由东南向西北穿越矿区中北部,沟谷长约5.6km,纵坡降2.6,流域面积8.1km2,相对高差319m。 冯家塔沟由东南向西北穿越矿区北部,沟谷长约9.2km,纵坡降2.6,流域面积16.1km2,相对高差360m。 上述河谷剖面形态以“V”型谷为主,下游宽缓处剖面形态为“U”型,河谷两侧边坡坡度一般2540,局部地段地形陡峭,地表残坡积层厚510m,区植被覆盖率较低,一般1030,沟谷切割深度主沟50250m,支沟20100m。 图22 矿区地形略图 2.3 地层岩性与地质构造 2.3.1 地层岩性 井田位于鄂尔多斯盆地东缘,河东煤田中段,井田内地层层序自下而上为奥陶系中统上马家沟组O2s、峰峰组O2f;石炭系中统本溪组C2b、上统太原组C3t;二叠系下统山西组P1s、下石盒子组P1x,上统上石盒子组P2s、石千峰组P2sh;三叠系下统刘家沟组T1l;新生界第三系、第四系。井田内地表只出露下石盒子组及以上地层,其余出露于井田以东。根据地表及钻孔揭露资料,将井田地层分述如下 ⑴奥陶系 ①中统上马家沟组 出露于井田以东,与下马家沟组整合接触。本组共分三段下段为灰、灰白色角砾状白云质泥灰岩,厚2753m,平均厚48m;中段为青灰、灰黑色中厚层石灰岩、灰白色白云质灰岩、豹皮状灰岩,厚110159m,平均厚122m;上段为灰、深灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩、豹皮状灰岩,夹白云质泥灰岩及泥质白云岩,厚6173m,平均72.7m。 ②中统峰峰组O2f 出露于井田以东,与下伏上马家沟组整和接触,本组厚103.54147.41m,平均124.16m。下、中部多为浅灰、灰白色角砾状泥灰岩、砾屑灰岩,夹薄层白云质灰岩及铝土质泥岩,含不稳定的近似层状、透镜状细晶石膏23层,厚17m,或为巨厚层状的泥灰岩、白云质灰岩与石膏层混生,并有纤维状石膏脉充填于不规则的裂隙中,石膏脉宽0.55m,统称为石膏带。上部为中厚巨厚层状灰白、深灰色微晶石灰岩、薄层状黑灰色泥灰岩、白云质灰岩、角砾状砾屑泥 灰岩,局部夹薄层含铝质泥岩。本组变形层理及岩溶、裂隙较发育,地表见岩溶溶洞,钻孔中溶孔直径13cm。产头足类化石。 ⑵石炭系 ①中统本溪组C2b 出露于井田以东的沟谷中,与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。本组厚16.29 39.00m,平均27.37m,北部较薄,向南增厚。本组岩性分为两段下段岩性为铁铝岩段,厚0 16.29m,平均4.29m。其底部为山西式铁矿,呈透镜状鸡窝状,厚04.90一般1m。地表多为褐铁矿,钻孔揭露为深灰、褐灰色铝土岩G层铝土岩及黄铁矿。上段为灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色铝质泥岩、粉砂岩夹灰色中-细粒石英砂岩、灰岩及煤层,灰岩03层,本段厚 8.8132.17m,平均厚21.70m。 ②上统太原组C3t 本组零星出露于井田以东的一带沟谷中,底部以K1砂岩与下伏本溪组分界,为本区主要含煤地层之一。厚81.02116.76m,平均96.22m,厚度变化为中部厚,西、南薄。根据岩性特征,本组可明显分为三段 下段C3t1由K1至8号煤层顶,厚37.3370.55m,平均52.70m。底部砂岩为灰、灰白色中细粒石英砂岩,含岩屑、白云母,含黄铁矿及泥质包体,接触式铁-泥质及少量钙质胶结,具交错层理和缓波状层理,厚0.3217.33m,平均厚4.81m。其上为一套灰、灰黑色细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段,夹02层不稳定的生物碎屑灰岩L0及薄层铝质泥岩,含煤37层,其中8、9、10号煤层为全区可采或局部可采的主要煤层。 中段C3t2由L1灰岩底至L5灰岩顶,厚25.66-57.76m,平均36.21m。岩性由35层深灰色生物泥晶微晶石灰岩夹深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩和少量薄层粉-细粒砂岩和煤层组成。石灰岩L5、L4层位稳定,L1、L2多合并为一层;本段所含的6号煤层为局部可采的不稳定煤层,7号、7下号煤层为不稳定煤层。 上段C3t3由L5灰岩顶界至K3砂岩底,厚013.93m,平均6.62m,为深灰-黑灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,夹薄层铝质泥岩和薄煤层6上,本段底部泥岩中含动物化石。 ⑶二叠系 ①下统山西组P1s 为井田内另一主要含煤地层,底部以K3砂岩相当于太原西山北岔沟砂岩连续沉积于太原组之上,全组厚42.8979.92m,平均厚60.80m,其变化为东南、西北部较厚,中部较薄。岩 性为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩,含煤510层,其中2号、3号、4号、5号煤层为稳定可采或局部可采的主要煤层,井田北部3号、4号煤层合并,称为34号煤层。 5号煤层顶板为黑色泥岩或砂质泥岩,富含黄铁矿结核,我们称之为“海相泥岩”该层产丰富的动植物物化石。 ②下统下石盒子组P1x 零星出露于井田东部,以K4砂岩连续沉积于山西组之上,厚66.12102.18m,平均81.93m。岩性为灰色、深灰色石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩,下部偶夹12层煤线。 底部K4砂岩为灰白-深灰色中厚层状中、粗粒长石石英砂岩,厚0.5521.70m,平均厚5.41m。向上为灰色、绿灰色中细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩与深灰黑灰色泥岩、砂质泥岩互层。 上部为灰绿色细粗粒长石石英杂砂岩夹灰灰绿色砂质泥岩、泥岩,顶部为一层灰白浅灰色铝质泥岩桃花泥岩,富含铁质鲕粒及结核,露头上常呈网格状褐红色褐铁矿细脉,可作为上、下石盒子组分界的辅助标志。 ③上统上石盒子组P2s 全组厚269.70457.40m,平均371.00m。以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上,主要由灰色、灰绿色、灰紫色、紫红色、紫色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成,由下向上紫色渐深。全组分为三段。 下段P2s1主要为灰绿色、灰白色砂岩、粉砂岩与杂色、深灰色及紫红色泥岩、砂质泥岩互层,厚121.00156.90m,平均137.13m。下部以砂岩为主,底部砂岩K6厚1.2523.57m,平均10.06m,为灰灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩,孔隙式胶结,碎屑颗粒多呈点-线接触。本段产羊赤类化石。 中段P2s2厚73.67116.23m,平均91.40m。主要为紫红色砂质泥岩夹灰色、绿灰色砂岩及灰黑色泥岩。砂质泥岩多呈团块状,水平层理发育,夹泥岩条带,层面上有云母片;砂岩横向不稳定;底界砂岩为黄绿色厚层状粗中粒岩屑长石石英砂岩。 上段P2s3厚102.00184.30m,平均142.58m。以紫红、蓝灰色泥岩、砂质泥岩为主,夹灰色、灰绿色砂岩及燧石条带。砂岩中多含长石,胶结疏松,易风化成浅灰、灰白色碎屑,出露于泥质岩中,是本段的特征标志;泥质岩厚度较大,为紫色、蓝灰色夹灰色、灰绿色条带。 底部砂岩K7厚2.3910.52m,平均6.83m,为浅灰-灰绿色厚层状含砾粗-中粒长石石英