王庄煤矿新要求报告.docVIP

131 序 言1.1 任务来源根据国务院、省、市关于煤炭资源整合和有偿使用的有关精神，结合长治县煤炭资源分布现状、开采条件和生产实际，山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室同意长治县政府（辖区煤矿实施资源整合、关闭淘汰和技术改造以晋煤整合办核200625号“关于山西省长治县煤炭资源整合和有偿使用工作方案的核准意见”），全县共保留44座煤矿，其中包括长治县王庄煤矿。王庄煤矿始建于1964年，1967年投产，设计生产能力30万t/a,1990年改扩建为45万t/a，2002年该矿进行技术改造，经山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室核定，该矿生产能力为120万t/a。为了规范矿山企业采掘生产，加强地矿行政管理，保护矿山地质环境，保障矿山安全正常建设和生产，长治县王庄煤矿委托委托山西省地质工程勘察院承担山西省长治县王庄煤矿矿山地质环境影响评价（矿山环境保护与综合治理方案）编制工作。1.2 目的与任务目的：通过开展矿山地质环境影响评价工作，查明矿山地质环境的现状及资源开发对地质环境的影响因素，为合理开发和充分利用矿产资源、保护矿山地质环境，实施矿山生态环境恢复与整治及矿山地质环境监督管理提供基础资料和科学依据。任务：本次“矿山地质环境影响评价（矿山环境保护与综合治理方案）”编制的主要任务是阐明矿山及其影响范围内的地质环境条件；分析采矿活动对矿山地质环境的影响和破坏，产生和可能产生的地质环境问题，进行现状评价、预测评价和综合分区评价；编制矿山地质环境保护与综合治理方案。1.3 适用年限据山西省煤炭规划设计院提交的山西省长治县王庄煤矿扩建设计安全篇（修订版）。矿井设计生产能力120万/a，开采3号煤层服务年限35.4a，开采15号煤层服务年限为23.8a，矿井服务年限为59.2a。王庄煤矿完成技改后第一采区服务年限9.2a。综合确定方案编制基准年为2008年，方案的适用起止年限为20092018年（技改后一采区服务期）。该方案适用年限为10年。1.4 评价的依据主要依据国家、地方现行的有关法律、法规、规范性文件、技术规程以及矿山立项、工程技术文件等。包括： 政策法规依据 2003年11月24日，中华人民共和国国务院令第394号发布的地质灾害防治条例； 1988年11月8日，中华人民共和国国务院令第19号发布的土地复垦规定； 2005年9月7日，国家环境保护总局、国土资源部、卫生部环发2005109号联合发布的矿山生态环境保护与污染防治技术政策； 2000年9月27日，山西省人大常委会颁布的山西省地质灾害防治条例；2005年8月，中华人民共和国国务院国发200528号文国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知；2006年3月20日，山西省国土资源厅晋国土资发200661号发布的关于加强山西省矿山地质环境影响评价工作的通知。 技术规范和标准依据 2007年9月1日，国土资源部颁布实施的矿山环境保护与综合治理方案编制规范（DZ/T223-2007）（山西省矿山地质环境影响评价技术要求，2009年2月）； 2006年9月1日，中华人民共和国国土资源部发布的中华人民共和国地质矿产行业标准泥石流灾害防治工程勘查规范（DZ/T0220-2006）； 2006年9月1日，中华人民共和国国土资源部发布的中华人民共和国地质矿产行业标准滑坡防治工程勘查规范（DZ/T0218-2006）； 1991年2月4日，国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）； 原国家土地管理局1995国土规字第10号文发布的土地复垦技术标准； 2000年6月，国家煤炭工业局制定的建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（煤炭工业出版社出版）。 有关文件、批复及技术资料 山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室晋煤整合办核200625号“关于山西省长治县煤炭资源整合和有偿使用工作方案的核准意见”； 2005年1月，山西省国土资源厅采矿许可证，证号：1400000520078； 2005年1月，山西省煤炭地质公司提交的山西省长治县王庄煤矿生产矿井地质报告； 2006年3月，煤炭工业石家庄设计研究院提交的山西省长治县王庄煤矿资源开发利用方案； 2006年2月，山西省煤炭规划设计院提交的山西省长治县王庄煤矿扩建设计安全篇（修订版）； 2006年11月，中非地质工程勘查研究院提交的山西省长治县王庄煤矿120万t/a技改工程环境影响报告书； 2008年2月，长春煤炭设计研究院提交的山西长治县王庄煤业有限责任公司20092011年煤矿安全改造规划； 长治县土地利用现状图。1.5 矿山企业概况1.5.1 矿山位置与交通山西省长治县王庄煤矿位于山西省长治县老雄山以西，南岭以北，荫城镇以南地区。行政区划属阴城镇管辖。地理坐标为：东经11306121130428，北纬：355641355334。根据山西省国土资源厅批复的采矿许可证（证号为1400000221426），该矿批准开采3、15号煤层,开采深度：980850m标高.矿区形态呈不规则的多边形，东西宽3.180krn，南北长5.925km，面积16.6988km2，矿区范围山以下12点坐标点连线圈定。表11 矿区拐点坐标序号XY139815001968730023981500l968977733980812196897774398080019690130539796841969013063979695I9690480739760461969080839760491968999893975575I9689995103975575I968802511397704619687984123977044I9687300矿区北距长治市24.4km，直距长治县城韩店12.4km，最近的火车站为太焦线上的东田良车站，直距16.2km。向北可通长治达太原，往南可通新乡达郑州等地。长陵公路从矿区东侧通过，经由西火、荫城、南宋、赵村等地的公共汽车每日往返数次，交通四通八达，比较方便。（交通位置图11）。图1-1 交通位置图1.5.2 矿山开采历史与现状 矿山开采历史与现状王庄煤矿始建于1964年，1967年投产，设计生产能力30万t/a,批准开采3号煤层，井田面积为16.6988km2，设计采用斜、立井联合开拓方式。1990年长治市环保局以“关于对长治县王庄煤矿改扩建45万/a工程环境影响评价报告书及审查意见的批复”（长环字（1990）36号）的形式同意该矿改扩建为45万t/a。2002年该矿进行技术改造，经山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室核定，该矿生产能力为120万t/a，批准开采3、15号煤层，采煤方法为走向长壁放顶煤综采一次采全高，全部垮落法管理顶板。2004年该矿建成了铁路专用线与经坊铁路专用线相接，20072008年该矿又相继规划建设了5000万块/a矸石砖厂和150万t/a洗煤厂。 矿区周边矿井及小窑王庄煤矿北接西陕煤矿，西连北宋煤矿、兴隆煤矿，西南接东掌煤矿，东南邻西掌煤矿。井田内西北角有晒里煤矿(已关闭)，中西部有曙光煤矿（含西沟煤矿），上述煤矿均采3号煤层，矿区外围分布有煤矿10余座（相邻、相望），年产量为930万t。煤矿四邻关系详见图12，各煤矿具体情况见表12。表1-2 王庄煤矿四邻煤矿情况简表 序号矿井名称分布面积（km2）生产能力(万t/a)备注1内王煤矿1.5692西陕煤矿0.42153北宋煤矿0.2975154兴隆煤矿0.665155东掌煤矿1.15216西掌煤矿0.562597雄山二坑0.81308山后煤矿0.3099石炭峪煤矿0.301510曙光联营煤矿1.218515图1-2 王庄煤矿四邻关系图（示意图）1.5.3 矿山开发利用方案概述 矿山建设规模及服务年限据山西省煤炭规划设计院提交的山西省长治县王庄煤矿扩建设计安全篇（修订版）（2006年2月），3号层的设计可采储量为4466.6万t，15号煤层设计可采储量为3999.4万t。矿井设计生产能力120万/a，开采3号煤层服务年限35.4a，开采15号煤层服务年限为23.8a，矿井服务年限为59.2a。 工业场地布置工业场地分为主生产区（主井工业场地）、辅助生产区（副井工业场地）、风井工业场地和行政办公区。主生产区位于整个工业场地的西南部，布置有主井井口房、胶带机转载点、选矸楼、汽车磅房、热风炉房、机修房、空压机房、配电室、变电所。辅助生产区位于整个工业场地的东南部，布置有副井井口房、副井绞车房、热风炉房、器材库、机修车间、消防材料库、油脂库、坑木加工房、沉淀池、变电所、灯房、炸药库等。风井工业场地位于矿区的中北部，布置有风井机房。行政办公区位于整个工业场地的北部，布置有办公室、食堂、单身宿舍、锅炉房、家属楼等。工业场地总占地面积5.3ha，后期在矿区中南部西掌村东50m处设西掌回风立井工业场地，占地9亩。 开拓方案技改前王庄煤矿采用竖、斜混合单水平开拓，生产能力97万t/a，开采范围位于井田北部，现有主、副斜井和回风立井三个井筒。技改后，生产能力为120万t/a，开拓方式仍为竖、斜井开拓，利用目前的主、副斜井工业场地作为矿井工业场地，利用现有一个主斜井、一个副斜井井筒，风井场地利用原有回风立井工业场地，将现有回风立井拓宽，后期增加西掌回风立井兼作矿井安全出口。技改后王庄煤矿充分利用已有井巷工程，开拓沿3号煤层布置，共布置有胶带运输大巷、辅助运输大巷和回风大巷，沿3号煤层底板布置胶带运输大巷、辅助运输大巷，沿3号煤层顶板布置回风大巷，三条大巷平行布置，巷道间距30m，技改后全井田共划分为三个采区，开采顺序本着由近及远，先易后难的原则，并考虑大巷的合理服务范围、开拓煤量及准备煤量的可采期合理等因素，开采顺序为一采区二采区三采区。矿井达到设计生产能力时，投产区为一采区，布置在井田中东部（图13）。 煤层开采方法根据3号煤层的赋存条件，采煤方法仍为走向长壁放顶煤综采一次采全高，全部垮落法管理顶板（此采煤方法为长治矿区3号煤层成熟的采煤方法），布置一个回采工作面，工作面的煤炭经胶带顺槽、胶带运输大巷直接进入井底煤仓。图13 3号煤层开拓工程示意图 工作面布置矿井达产时，布置一个走向长壁放顶煤综采工作面，标高+980m，工作面长度120m，采高3m，年推进1880m。3号煤层为厚煤层，采区回采率0.75，工作面回采率0.93。 矿山固体废弃物堆放技改后矿井固体废弃物排放总量为4.01万t/a，废弃物种类为矿井矸石、锅炉灰渣、生活污水站污泥、矿井水站煤泥和生活垃圾。技改后固体废物排放量见表15。表15 王庄煤矿固体废弃物排放量统计表矿井矸石锅炉灰渣污泥煤泥生活垃圾排放量36000854503000200流向用于制砖用于制砖用作肥料掺入原煤中回用环卫统一处理王庄煤矿技改选址的矸石场占地1ha，设计服务年限2年，王庄煤矿煤矸石制砖厂（长县环函字【2006】6号文批复）已于2007年建成投产，年产矸石砖5000万块，年用矸石15万t，矿井排出的矸石可全部用于制砖，临时矸石山的矸石2年内可全部消纳。拟改选址的矸石堆场可作为备用矸石堆场，当矸石砖厂出现事故暂停运营后，可将矸石排入备用矸石堆场。锅炉灰渣也可用于制砖，污泥经压滤后作肥料或燃料。煤泥可掺入原煤回用。生活垃圾集中收集后，由长治县城建局环卫处统一清运至长治县垃圾处理场填埋。1.5.4 矿区社会经济概况长治县王庄煤矿位于长治县荫城镇、南宋乡、西火镇交接处的内王西掌村一带，区内包含有13个村庄的土地，区内居民总数超过3000人，详见表13。表1-3 王庄煤矿矿界内村庄分布情况表村 庄行政归属户数人数矿界内面积（亩）备注北宋南宋乡84.53部分土地底山552051507.99东沟521786486.59东掌491762021.59南宋1277.56部分土地平家803603046.46西沟16512964959.50含西坡、碾头、庙后、沿家河、窑圪坨、辉岗头等自然村西村西火镇70.35部分土地西掌2006.76部分土地向阳187.96部分土地北头荫城镇65.87部分土地内王1202501846.92晒里自然村西陕33013601486.12区内仅含部分居民点合计851382525048.2区内有耕地约10400亩，分属东沟、内王、平家、西沟、西陕、北宋、北头、底山、东掌、西掌、向阳11个村庄，主要种植玉米、谷子等农作物。村庄周围多有苹果、葡萄、核桃、枣树等果木类林地。当地居民以农业人口为主，经济类型以采矿业和农业为主。1.6 评价范围及评价级别1.6.1 评价范围对照山西省矿山地质环境影响评价技术要求（以下简称技术要求）6.1，矿山地质环境影响评价区应以划定矿界或矿产资源开发规划区的区界为基础，若采矿活动对地质环境影响超出划定矿界或区界范围，则应依据存在、潜在的矿山地质环境问题的影响范围确定评价区。就长治县王庄煤矿而言，北接西陕煤矿，西连北宋煤矿、兴隆煤矿，西南接东掌煤矿，东南邻西掌煤矿，矿区外围分布有煤矿10余座（相邻、相望）。所以采煤引起的地表变形及地下水疏干相邻煤矿各负其责，由此确定，矿山环境影响评估范围主要以矿界为准，面积为16.6988km2。1.6.2 评价级别 评价区重要程度王庄煤矿煤矿矿界内有东沟、内王、平家、西沟等13个村庄，总人口超过3000人，评价区范围内无重要交通要道及较重要建筑设施；评估区及周边300m范围内无各级自然保护区及旅游景区（点）；评价区范围内无重要、较重要水源地；矿区范围内耕地面积占矿山面积的41.52%。对照规范附录B表B.1，根据技术要求附录B，确定评价区为“较重要区”。 矿山地质环境条件复杂程度该矿山地貌类型属低山丘陵区，地貌单元类型较单一，无大的沟谷，地形相对高差较大，矿区内最大相对高差385.2m；矿区内分布有一条断距12m的正断层和3个陷落柱，矿区构造形态为沿地层走向变化较大的褶曲构造，矿区内构造较复杂；区内开采煤层稳定，主要充水含水层富水性弱中等，煤层顶板稳定性一般，水文地质条件属中等；现状条件下采空区面积较大，矿山地质环境问题发育，危害较大。对照技术要求C、表C.1分析，判定该矿山地质环境条件复杂程度应为“复杂”类型。 矿山生产建设规模根据山西省长治县王庄煤矿扩建设计安全篇（修订版），矿山开采类型属地下开采，矿山设计生产能力为年产原煤120万t。根据技术要求中附录D.表D.1“矿山生产规模分类一览表”，确定该矿山生产建设规模为“大型”。 评价级别王庄煤矿煤矿矿山地质环境条件复杂程度属于“复杂”类型，矿山生产建设规模为“大型”，评价区重要程度分级为“较重要区”，对照技术要求附录A、表A.1“矿山地质环境影响评价分级表”，确定本次矿山环境影响评价为“一级”。1.7 评价工作概况 主要技术路线和工作方法本次矿山环境保护与综合治理方案编制工作所采用的技术路线，是充分收集利用已有的气象、水文、地质、水文地质、工程地质、矿山地质及矿山开发利用方案、矿山开采等资料，并通过1:5000矿山环境地质调查，对矿区及其矿区活动影响范围进行矿山环境影响评估，编制矿山环境保护与综合治理方案。按工作时段可划分为三个阶段： 准备阶段：充分收集、分析、整理矿区及周边地区已有资料。了解掌握矿区及周边地区的水文、气象、地形地貌、地质（地层、岩石、地质构造）、水文地质、工程地质条件、煤层分布特征、煤矿开采方法、工程布置等矿山生产技术资料。 野外调查阶段：调查矿区及周边地区的矿山环境条件以及人类工程活动对矿山环境的破坏和影响程度，查明矿区环境问题和地质灾害类型、发育程度、规模，分析和确定评价要素；进一步分析矿山建设及生产可能诱发、加剧的地质灾害和采矿本身可能遭受的地质灾害危害。 室内资料整理、报告编写及图件编制阶段综合分析、研究已有成果和实地调查资料，结合开采方式、开采现状对存在和潜在的重要矿山环境问题进行现状评估、预测评估和综合评估，针对主要矿山环境问题提出治理方案及防治措施，得出结论与建议。工作程序如框图1-4。图1-4 工作程序框图 人员组成、完成工作量和质量评述我单位于2008年10月中旬接受委托，2008年10月下旬组织人员到现场踏勘、对区内资料进行了全面收集并对工作区进行1/5000地质环境野外调查，11月上、中编制方案及附图，完成工作量见表1-5。表1-5 完成工作量一览表收集资料（份）矿山环境调查（km2）野外灾害点拍照（张）井泉调查（处）编制报告及附图618（比例尺1:5000）203报告1份，附图3张本项目共5人参加，其中高级工程师3人，工程师2人，涉及水文地质、工程地质、环境地质、区域地质等专业。收集了工作区地质、水文、气象、水文地质、探矿、环境地质等资料，调查了整合前各煤矿生产情况。依照国土资源部DZ/T223-2007矿山环境保护与综合治理方案编制规范（山西省矿山地质环境影响评价技术要求），在充分利用现有地质成果的基础上，对矿区及周边地区进行了1:5000矿山环境调查工作，完成面积约18km2。经综合分析研究，编制了山西省长治县王庄煤矿矿矿山地质环境影响评价（矿山环境保护与综合治理方案）及有关附图。本次评价工作资料收集较齐全，野外调查和成果整理均按国土资源部及省国土资源厅现行的有关技术规范进行，其资料真实可信，数据准确，质量满足要求。2 地质环境条件2.1 气象与水文 气象长治县属于温带大陆性季风气候。其总的特征是四季分明，春季干旱多风，夏季雨热同季，秋季天高气爽，冬季寒冷，降水稀少。1月份最冷，最低气温21,平均气温4.86.2，7月份最热，最高气温37，平均气温23.322.9，年平均气温9。19732007年多年平均降水量在596mm。降水特征值为：年最大降水量为2003年的923.8mm，日最大降水量为1988年7月18日的115.7mm，时最大为1988年7月18日18时35分至19时35分的74.7mm。年最小降水量为1977年的401.5mm。降水量集中在69月，占全年降水量的73.0%。年平均蒸发量1462mm，年蒸发量为年降水量的3倍。无霜期为160d，最大冻结深度小于1m。 水文长治县属黄河流域浊漳河水系，主要河流为陶清河，是浊漳河南源主要支流之一。该河发源于壶关县，在本县河头村入境，流经西池、王坊、东和、北呈、高河等地，在高河西部下郝村入浊漳河南源，流入长治市郊区。境内河流总长度105km，基本为季节河，流量随季节变化显著，夏秋季流量大，冬、春季流量小，基本干涸。矿区内沟谷为陶清河上游支沟，常年无水，雨季有间歇洪水流过。矿区西北角为北宋水库，是一座以灌溉功能为主的小型水库，水库总库容270万m3，蓄水水位最高1030m，蓄水深度810m。库水来源为山间洪水和溪水，通过胜天渠引水灌溉。2.2 地形地貌矿区位于太行山西侧长治盆地的东南端，地貌上属低山丘陵区，区内第四系发育，形成很多冲沟和黄土陡坎，但无大的沟谷。矿区总体地貌形态类似一个开口朝北东向的簸箕状（图21，矿区卫星影像），西南、南、东、东北面环山，山梁最高处位于矿区东南部，海拔高程1400.2m，南部梁顶高程13151400m，西南部梁顶高程12401300m，东部梁顶高程12501390m。区内大部分村庄分布于簸箕状底部区域，该区域地表被第四系黄土覆盖，小型冲沟发育，地势东、南山前高（11501180m），西北低（10301050m）。矿区内地形最低点位于西北部北宋水库下游河谷谷底，海拔高程约1015m，最大相对高差约385.2m。2.3 地层岩性矿区出露地层有二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组以及新近系、第四系。其中第四系在矿区分布较广泛，基岩出露于较陡山坡。现结合矿区钻孔资料，将矿区地层由老到新分述如下： 奥陶系中统峰峰组（O2f）井田内未出露。为一套浅海相深灰色厚层状石灰岩，项部含泥岩，石灰岩角砾，局部可见轻微的白云岩化。图2-1 矿区地貌（卫星影像） 石炭系中统本溪组（C2b）井田内未出露。为灰深灰色铝士质泥岩、粘土质泥岩及砂质泥岩，含鲕粒，底部一般为铁质粉砂岩或铁质泥岩（即山西式铁矿层位），含菱、黄铁矿结核或透镜体，极不稳定，含植物根茎化石。地层厚0.4514.55m，平均厚7.21m。与下伏地层呈假整合接触。 石炭系上统太原组（C3t）井田内未出露。主要由深灰灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及石灰岩组成，其中含煤10层，下部煤层发育较好；共发育有4层石灰岩，其中下部灰岩稳定，且厚度较大，厚105.39121.75m，平均厚113.65m，与下伏地层呈整合接触。该组地层层理类型复杂，动植物化石丰富，一般可分为三段：一段（C3t1）：由K1砂岩底至K2灰岩底，平均厚13.72m，以深灰深黑色泥岩为主，主要为粘土质泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、局部夹粉砂岩。底部为灰色细粒砂岩(K1)，常相变为粉砂岩，含煤l层（15号煤），为全区稳定可采煤层。二段（C3t2）：由K2灰岩底至K4灰岩顶，平均厚36.18m，以深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩为主，夹细粒砂岩、粉砂岩，含煤3层(13、12、11号煤)，均不可采。三段（C3t3）：K4灰岩项至K7砂岩底，平均厚60.4m，为深灰深黑色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩及细粒砂岩，见石灰岩1层，夹不稳定煤层6层(5、6、7、8、9、10号煤)，均为不可采煤层。 二叠系下统山西组(P1s)井田内未出露。为本区主要含煤地层之一，由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。下部为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹灰色薄层状细粒砂岩，含菱铁质结核。底部为灰色细粒砂岩(K7)，局部为中粒砂岩或粉砂岩。中部以灰色细、中粒砂岩为主，夹砂质泥岩。偶夹薄煤层，含植物化石。上部以浅灰色细粒砂岩，深灰灰黑色砂质泥岩、泥岩为主，局部见粉砂岩及中粗粒砂岩。本组地层一般含煤13层（1、2、3号煤）。其中3号煤赋存稳定，为区内主要可采煤层之一，1、2号煤层不可采。地层厚43.0066.17m，平均52.59m，与下伏地层呈整合接触 二叠系下统下石盒子组（P1x）井田东北沟谷零星出露。主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩组成，地层厚44.8259.39m.平均52.97m，见水平层理、缓波状层理、斜层理；泥岩中常含大量鲕粒，顶部为灰、绿灰、紫红色含铝质泥岩，俗称“桃花泥岩”，以富含菱质鲕粒为特征是良好的辅助标志层，与下伏地层呈整合接触。 二叠系上统上石盒子组（P2s）区内高陡山坡有出露，最大残留厚度274.93m，均为下段地层，以灰绿色、紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹灰灰绿色中厚层状、中、粗粒砂岩，上部泥岩中含少量铝质，局部含菱铁质鲕粒和结核。砂岩具斜层理、交错层理，分选性差，与下伏地层呈整合接触。 第三系上新统（N2）西北部沟谷中坡角有出露，岩性主要为棕红色砂质粘土，厚度07m。与下伏地层呈角度不整合接触。 第四系中上更新统（Q2+3）区内广泛堆积，并大面积出露，上部为棕黄色，灰黄色亚粘土，下部为紫红色、棕红色亚粘土、粘士，含较多钙质结核，厚度057.21m，平均25.00m。 第四系全新统（Q4）：分布矿区西北角北宋水库下游河床。为灰色淤泥、灰黄色亚砂土及不同粒（砾）级的砂及砾石。2.4 地质构造 区域构造特征长治县区域构造位置处在我国东部新华夏构造体系第三隆起带中段。区内构造生成及格局主要受晋获断褶带的控制。晋获断褶带总体走向北东21，倾向西，倾角70，最大断距300m，东侧为太行山地，主要出露奥陶系马家沟组灰岩，西侧为长治盆地，基岩隐伏于新生代地层之下，为石炭二叠系含煤地层，有一系列走向NE或NEE的断裂及褶皱与长治大断层斜接，离长治大断层35km处即为产状平缓，走向近南北、倾向西的单斜构造，叠加波状短轴褶皱群。见图2-2。图2-2 长治县地质构造略图 矿区构造矿区构造形态为地层走向变化较大的褶曲构造，轴向大致为近南北向，仅S5、S8为近东西向(两翼倾角一般均8)，区内发现一条断距12m的正断层和3个陷落（见附图）。 褶曲构造 S1向斜位于矿区西部边缘，轴向近南北向，纵贯全区，两翼倾角23，矿区南部见出露。 S2背斜位于矿区西部S1以东，轴向近南北向，呈弧形展布，由矿区外西南方向延伸而来，至西沟矿主井附近消失，矿区内延伸长度约3300m，两翼倾角2左右。地表见出露。 S3背斜位于矿区东南部S2以东，轴向近南北向，轴长约2400m，由矿区外延伸而来，在东掌村一带消失，两翼倾角2左右。地表见出露。 S4背斜位于矿区东北部，轴向北东南西向，轴长约1650m，两翼倾角35。地表见出露。 S5向斜位于矿区北部，轴向近东西向，轴长750m，西端与S6相交，两翼倾角约5左右。井下巷道及采区均有揭露。 S6向斜位于矿区北部，轴向近南北向，呈弧形展布，井田内延伸长度约1300m，两翼倾角约5左右。井下巷道及采区均有揭露。 S7背斜位于矿区北部，轴向北西南东向，矿区内轴长约1100m，由东南向西北延伸出矿区外，两翼倾角34左右。井下开采中发现。 S8向斜位于矿区西北部，碾头村一带，轴向近东西向，轴长约1350m，西端与S1相交，两翼倾角约5。地表见出露。 断层（F）位于矿区东部边缘，走向N10W，倾向180W，倾角70，落差12m，正断层。 陷落柱X1、X2、X3位于矿区东北部，井下开采3号煤层中发现，呈椭圆状，规模不大，X1：50m80m、X2：60m80m、X3：70ml00m。综上所述，井田内构造较为复杂，由于受褶曲构造的影响，给采煤方法的选择、采区的布置有一定不利影响。2.5 新构造运动与地震新生代构造对长治县区域的主要作用表现在断裂、地层倾斜、地块升降、地震等方面。 长治大断层从宏观看，处在低中山和盆地丘陵分界处；微观看，有连续的断层三角面，第四系堆积在长治断层通过处变厚，形成一狭长槽地，最厚处可达200余米。 新生代堆积物地层倾斜，受断块基岩山区抬升影响，坡度稍大，可达1011。 本区晋获断褶带是上升幅度最大的区域，长治断层为晋获断褶带在长治县的部分，其西盘第四系松散堆积最厚276.26m，根据资料，断层两侧升降幅度达670.66mm。 地震是新构造运动的重要证据之一。区域上，晋获断褶带及文王山地垒、二岗山地垒及其构造交汇处，均具有地震活动记载，长治盆地内近4000年共计有4次5级地震。但近400年来并未发生过5级以上地震。据地震资料，近十几年来，长治周围微震及3.5级地震，主要发震中心均在晋获断褶带及其与文王山地垒交汇处的漫流河、原庄、石梁一带。晋获断裂带上叠加震强最大，总值大于6.95，远离断层震强值下降。说明长治断层新构造运动在继续进行，但小震频发，震级却很低，说明断裂活动微弱。境内近十几年来，共发生7次有感地震，一般在2.4级以下，最大两次也未超过3.4级，未形成灾害地震，可以认为本区是一个相对稳定的区域。 按照GB183062001及1:400万中国地震烈度区划图，长治县地震烈度为度，属于地震动峰值加速度0.15g区。2.6 水文地质条件 区域水文地质长治县位于长治盆地东南部边缘，淘清河上游沁水复向斜东翼与太行山复背斜向西翼过渡地带。属辛安村泉域南部补给区。根据含水层岩性和地下水赋存特征，区内地下水类型可划分为碳酸盐岩类岩溶水、碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类裂隙水和松散岩类孔隙水四类。 碳酸盐岩类岩溶水包括中寒武至中奥陶系的一套石灰岩、泥灰岩、白云岩等可溶性岩石，在区域东部沟谷处有较大面积出露，为区域主要含水层组含岩溶裂隙水，据潞安矿区资料，区域奥灰静止水位一般在660700m左右，渗透系数K=0.0002180.0000246rn/d。 碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水主要由灰岩泥岩及砂岩组成，富水性受节理、裂隙及岩溶发育程度控制，根据本区（高平)钻孔抽水资料，单位涌水量一般为0.060.80L/s，最小为0.000969L/s。 碎屑岩类裂隙水主要由下石盒子组及山西组和太原组的砂岩，泥岩组成，其富水性受地形、地质构造及裂隙发育程序控制，单位涌水量0.00030.472L/s.m。 松散岩类孔隙水主要由第三系、第四系松散沉积为主，分布于山坡、沟谷，成份主要由亚砂土、砂、砂砾层组成，一般厚度小于10m。水位埋藏浅，单位涌水量因地而异，该含水层组水位埋深一般小于33.2m。 矿区水文地质条件根据含水层岩性和地下水赋存特征，矿区地下水类型与区域地下水类型基本一致。分述如下： 碳酸盐岩类岩溶水本矿在矿区北部工业场地打有一口水源井，井深559.80m，取水层为奥陶系中统上马家沟含水层，揭露含水层最大厚度为204.16m，上部主要为石灰岩，偶有泥质灰岩，裂隙被方解石充填；中部为石灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩等，具水蚀晶洞，溶隙；下部为白云质灰岩夹薄层石膏、泥岩及钙质泥岩，各裂隙局部见晶洞。该水井水位埋深405.60m，涌水量33.75m3/h，水位标高632.40m。本矿15号煤层最低底板标高为810m，不存在奥灰突水问题。该含水层主要通过区域内导水构造长期接受上覆不同层位含水层的侧向补给和越流补给，地下水具有一定的承压性质，由于该含水层位地层产状相对平缓，径流形式主要呈现层间径流形式，径流速度相对滞缓，其排泄方式主要在适当的地下导水构造处以越流的方式向上覆其它含水层越流排泄或至较远距离以外以泉的形式排泄（如矿区境外的辛安泉域）。 碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水该含水层主要由太原组的砂岩和石灰岩组成。本组地层共分布4层稳定的灰岩，其编号为K2、K3、K4、K5，单层厚0.2010.27m，累计厚13.5125.87m；分布砂岩15层，单层厚0.8623.88m，累计厚9.6734.83m。灰岩和砂岩含水层的混合水位埋深1.51109.90m，水位标高968.261112.90m，单位涌水量为0.0210.027L/s.m，渗透系数O.0490.072m/d.。该含水层主要接受区域侧向补给和上游地下水的渗透补给。在地势较高的沟谷裸露区，可直接接受大气降水渗透补给。径流一般沿基岩面由高流向低处（由南向北）。区内部分机井取自该层位地下水。 碎屑岩类裂隙水含水层主要由二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组砂岩、砂质泥岩等组成。山西组含砂岩25层，单层厚0.6023.63m，累计平均厚度15.19m，砂岩节理裂隙较发育，地下水水位埋深4.9279.70m，水位标高1018.871110.68m，单位涌水量为0.0280.034L/s.m，渗透系数0.210.24m/d。下石盒子组地层在矿区北部边缘和西沟有零星出露，钻孔揭露厚度0.9029.39m，砂岩l3层，厚度38m，节理裂隙发育，透水性强，泉水流量O.0270.744L/s。上石盒子组含水层主要为其下段的中厚层状、中、粗粒砂岩层，节理裂隙发育，透水性强，钻孔揭露厚度7.00136.25m，泉水流量0.0180.569L/s。该含水层主要接受区域侧向补给和上游地下水的渗透补给。在地势较高的沟谷裸露区，可直接接受大气降水渗透补给。径流一般沿基岩面由高处流向低处（由南向北）。在地势有利处以泉的形式排泄，其上部含水层受采煤影响，多以矿坑水的形式排出。 松散岩类孔隙水含水岩组包括第四系全新统砂砾、砂卵石、砾石及上更新统砂质粘土等。第四系全新统砂砾、砂卵石、砾石主要分布于河谷（沟谷），厚度变化较大，受大气降水和地表水补给条件好，富水性较好。上更新统砂质粘土含水层由于所处位置较高，渗透性较好，补给条件差，往往为透水而不含水的含水层，其富水性差。地下水主要接受大气降水入渗补给，径流方向由地势较高的山坡向地势低缓的沟壑低凹处径流，排泄主要为人工开采及向下游径流。 矿井充水因素本矿批准开采3、15号煤层，现采3号煤层，井下涌水量80130m3/h。3号煤层直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层，未来受煤层开采产生的塌陷裂隙影响，局部地段K8砂岩裂隙含水层成为充水含水层，但其含水性较弱，对矿井生产影响较小。由开采而产生的导水裂隙带发育至基岩风化带裂隙含水层或第四系含水层底部时，该两含水层的水将导入井下对煤层开采产生的较大的影响。另外，其它矿井、本矿开采后形成的采空区内及尚未发现的老窑区可能会有积水，亦构成本矿井的充水因素。15号煤层老顶为K2灰岩，将来开采该层煤时，K2含水层中的水是井下水的主要来源。在煤层与灰岩之间虽有薄层泥岩或炭质泥岩，但随着煤层的开采，均会冒落，本地区K2含水层含水较丰富，预计未来开采15号煤层时井下水量会比开采3号煤层水量要大。2.7 工程地质条件 工程地质岩组及其特征 岩体工程地质基本特征区内上、下石盒子组地层岩性为紫红、黄绿色页岩、砂质页岩与中厚层硬质砂岩互层，下部夹煤线。页岩遇水软化，抗剪强度降低，易成为潜在滑动面。 土体工程地质基本特征区内土体以粘性土及粉质粘性土双层土体为主，由第四系中上更新统至新第三系的多层粘土体、粉质粘土体组成。主要岩性为黄褐色粉质粘土、浅红色的亚粘土、古土壤层及棕红色的粘土。据钻区域钻孔样品测试：粘土、粉质粘土的天然含水量16.829.3%，天然密度1.862.09g/cm3，比重2.712.74，塑性指数10.216.8%，液性指数0.9-0，压缩系数0.06-0.53MPa1，压缩模量4.51523.771MPa。该类土一般呈可塑硬塑状态，无湿陷性，无胀缩性，地基承载力标准值在200300KPa之间。 煤层顶底板岩性及其工程地质性能3号煤层：直接顶泥岩、砂质泥岩，厚1.50m左右，局部缺失，老顶为中细粒砂岩，厚12.00-32.80m，平均13.50m，有时发育0.30-0.50m的炭质泥伪底，末发现有底臌现象。15号煤层老顶为石灰岩，厚6.66-12.6m，平均9.55m，局部发育泥岩，炭质泥岩伪顶，泥岩，厚约8m，局部为炭质泥岩伪底，易发生底臌现象。2.8 矿体（层）地质特征 煤层 含煤性矿区内含煤地层为太原组和山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性、岩相特征、含煤性也存在较大差异。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩4层，含煤10层。编号自上而下为5、7、8、9、10、11、12、13、15号，其中15号煤层为全区稳定可采煤层，其余各煤层均不稳定，不可采，地层平均总厚113.65m，煤层平均总厚6.65m，含煤系数为5.85。山两组为陆相含煤地层，共含煤三层，自上而下编号为1、2、3号，其中3号煤层为区内稳定可采煤层，其余为不稳定、不可采煤层。地层平均总厚52.59m，煤层平均总厚5.85m，含煤系数为11.12。区内太原组、山西组含煤地层平均总厚166.24m，煤层平均总厚14.47，含煤系数8.58。 可采煤层矿区可采煤层主要为山西组3号煤层和太原组15号煤层，其特征见可采煤层特征表（表23）。表2-3 煤层厚度及赋存层位一览表含煤地层煤层号煤层厚度层间距离夹矸层数稳定程度可采情况顶底板岩性最大最小平均（m）顶板底板平均（m）P1s34.65-6.07107.3613稳定全区可采砂岩、泥岩、炭质泥岩砂质泥岩、炭质泥岩5.17C3t152.60-4.7012稳定全区可采石灰岩、泥岩、炭质泥岩泥岩、炭质泥岩3.72 3号煤层俗称“香煤”。位于山西组下部，上距K8砂岩底43m左右。下距K7细砂岩8m左右，煤层厚4.656.07m，平均5.17m，为厚煤层，普遍含l3层炭质泥岩夹矸，结构中等，厚度大，可采性指数为1，厚度变异系数2.11，属全区发育，全区可采之稳定煤层。顶板岩性为砂岩，泥岩及炭质泥岩，底板岩性为砂质泥岩、炭质泥岩。为本矿批采煤层，目前正在开采，采空范围位于矿区北部。 15号煤层俗称“臭煤”。位于太原组下部，3号煤层之下107.36m，煤层厚2.604.70m，平均3.72m，为厚煤层，含12层炭质泥岩夹矸；结构中等，属全区发育，全区可采之稳定煤层。顶板为石灰岩、泥岩及炭质泥岩，底板岩性为炭质泥岩、泥岩，为本矿批采煤层。 资源储量依据山西省煤炭地质公司提交的山西省长治县王庄煤矿生产矿井地质报告（2005年1月），长治县王庄煤矿3号煤层资源/储量8816万t，其中111b为4320万t，122b为2171万t，333为2325万t，111b+122b为6491万t，111b+122b+333为8816万t，为49.0%，为73.6%；15号煤层资源量8211万t，其中2s11为3255万t，2s22为3383万t，333为1573万t。矿井设计可采储量8466万t，其中：3号煤层的设计可采储量为4466.6万t，15号煤层设计可采储量为3999.4万t。513 矿山地质环境现状评价3.1 矿山环境地貌景观现状评价王庄煤矿位于太行山西侧长治盆地的东南端，属低山丘陵区，区内第四系发育，形成很多冲沟和黄土陡坎，但无大的沟谷，区内总的地势为东南高西北低，地面形态为似簸箕状，开口朝北东向，西南、南、东、东北面环山。最高点位于矿区东南部山梁，海拔高程1400.2m，最低点位于矿区西北部北宋水库（干涸）下游沟底，海拔高程约1015m，最大相对高差约385.2m。矿区内沟谷为陶清河上游支沟，无常年流水，雨季有间歇洪水流过。在矿区西北角有一座以灌溉功能为主的小型水库，水库总库容270万m3，蓄水水位最高1030m，蓄水深度810m。库水来源为山间洪水和溪水，通过胜天渠引水灌溉。矿区内较陡山坡及沟谷两侧多为基岩裸露，较缓山坡、山梁被第四系黄土覆盖。矿区出露地层有二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组以及新近系、第四系。其中第四系在矿区分布广泛，尤以中上更新统较普遍，厚度057.21m，平均25.00m。现状条件下，矿区内无特殊地质地貌景观。矿山建设过程中，除填垫沟谷修建工业场地、建筑矿区道路时进行切坡局部改变了原有的地形外，矿区总的地貌类型不变，基本保持了原有自然地质地貌景观。3.2 矿山土地资源问题现状评价 土地利用现状矿区内，分布有南宋乡、西火镇、荫城镇的13个村庄。现状条件下，矿区内土地利用类型主要可分为耕地、园地、林地疏林地、居民用地、工矿用地、荒草地及其它非耕地（见表31）。表3-1 矿区土地利用现状表 单位：亩行政村耕地园地林地、疏林地王庄煤矿工矿用地居民区荒草地等其它非耕地合 计北宋3.154.1177.2784.53底山771.2637.65443.6592.93162.51507.99东沟2298.32130.223060.5264.34733.216486.59东掌212.946.921690.571.272021.59南宋128.441082.3966.731277.56平家1593.6785.841082.07130.37154.513046.46西沟3215.06121.68784345.94492.824959.5西村54.348.787.2370.35西掌489.5244.58692.61780.052006.76向阳69118.96187.96北头21.938.4530.38内王1362.2973.0790.89320.671846.92西陕308.533.36964.8833.92131.421442.11王庄煤矿79.579.5合计亩10400.0598.6910005.5279.5965.622998.925048.2%41.52%2.39%39.95%0.32%3.86%11.97%100