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文档简介
河南红旗煤业股份有限公司一矿矿山地质环境保护与土地复垦方案河南红旗煤业股份有限公司二〇二〇年十一月I前言 1一、任务的由来 1二、编制目的 1三、编制依据 2四、方案适用年限 6五、编制工作概况 7第一章矿山基本情况 11一、矿山简介 11二、矿区范围及拐点坐标 11三、开发利用方案概述 13四、矿山开采历史及现状 21五、相邻矿山分布与开采情况 22第二章矿山基础信息 24一、矿区自然地理 24二、矿山地质环境背景 27三、矿区社会经济概况 40四、矿区土地利用现状 41五、矿山及周边其他人类工程活动情况 45六、矿山及周边矿山地质环境治理与土地复垦案例分析 46第三章矿山地质环境影响和土地损毁评估 48一、矿山地质环境与土地资源调查概述 48二、矿山地质环境影响评估 49三、矿山土地损毁预测与评估 66四、矿山地质环境治理分区与土地复垦范围 75第四章矿山地质环境治理与土地复垦可行性分析 85一、矿山地质环境治理可行性分析 85二、矿区土地复垦可行性分析 86第五章矿山地质环境治理与土地复垦工程 106一、矿山地质环境保护与土地复垦预防 106二、矿山地质灾害治理 107三、矿区土地复垦 111四、含水层破坏修复 125五、水土环境污染修复 126六、矿山地质环境监测 126七、矿区土地复垦监测和管护 129八、工程量统计汇总 133第六章矿山地质环境治理与土地复垦工作部署 137一、总体工作部署 137二、阶段实施计划 139三、近期年度工作安排 142第七章经费估算与进度安排 145一、经费估算编制说明 145二、矿山地质环境治理工程经费估算 155三、土地复垦工程经费估算 159四、矿山地质环境保护与土地复垦经费估算通用表 165五、总费用汇总与年度安排 178第八章保障措施与效益分析 181一、组织保障 181二、技术保障 181三、资金保障 182四、监管保障 186五、效益分析 187六、公众参与 189第九章结论与建议 194一、结论 194二、建议 1951、矿山地质环境现状调查表2、矿山地质环境保护与土地复垦方案报告表1、河南红旗煤业股份有限公司一矿矿山地质环境问题现状图(1∶5000)2、河南红旗煤业股份有限公司一矿矿区土地利用现状图(1∶5000)3、河南红旗煤业股份有限公司一矿矿山地质环境问题预测图(1∶5000)4、河南红旗煤业股份有限公司一矿矿区土地损毁预测图(1∶5000)5、河南红旗煤业股份有限公司一矿矿山地质环境治理工程部署图(1∶5000)6、河南红旗煤业股份有限公司一矿矿区土地复垦规划图(1∶5000)2、矿产资源开发利用方案备案表;;4、矿山地质环境保护与土地复垦义务人复垦承诺书;5、编制单位承诺书;6、土地权属人意见文件;7、公众参与调查表;8、河南省建筑工程标准定额站文件(豫建标定[2020]23号);9、《巩义市建设工程主要材料价格信息》(2020年第三季度);10、核定生产能力的批复(豫工信[2012]334号);11、煤矸石综合利用协议;1前言一、任务的由来河南红旗煤业股份有限公司一矿于2011年8月依法取得采矿许可证(证号:C4100002009081120033599),年生产能力45万吨,2012年核定生产能力105万吨,开采一1、二1煤层,一1煤限采标高+260m~–180m,二1煤限采标高+250m~–135m,采矿许可证有效期限十七年零四个月(2011年8月~2028年12月)。为保护矿山地质环境、矿区内土地及生态环境,促进矿产资源合理开发,提高矿产资源利用效率,避免和减少矿产资源开采活动中对矿区地质环境、土地及生态环境的破坏,保护人民生命和财产安全,实现矿产资源开发与地质环境保护、生态环境协调发展,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)、《河南省国土资源厅关于明确矿山地质环境保护和土地复垦方案评审单位有关工作的通知》(豫国土资规[2017]4号)、《河南省国土资源厅关于矿山土地复垦方案和地质环境保护与恢复治理方案合并编制有关问题的通知》(豫国土资规[2015]4号文),受河南红旗煤业股份有限公司的委托河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院承担了《河南红旗煤业股份有限公司一矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》(以下简称《方案》)的编制工作。编制目的河南红旗煤业股份有限公司一矿在基建、开采过程中,对矿山地质环境进行了破坏,对土地进行了损毁。《方案》编制目的是:1、为了落实《矿山地质环境保护规定》中,关于矿山开采过程中必须做好矿山地质环境保护与治理的义务。2、为了实现矿山地质环境有效地保护和治理。通过对矿山地质环境的现状调查与资料分析,论证评估矿山在开采、闭坑两个阶段的矿山地质环境问题,设计防范地质灾害发生和治理地质环境问题的工程措施,估算地质环境保护与治理的经费并明确经3、为了落实《中华人民共和国土地管理法》和《土地复垦条例》中,关于矿山开采过程中必须做好土地复垦工作的规定。24、为了最大限度的节约土地,有效缓解人地矛盾。按照“谁损毁、谁复垦”的原则,明确采矿权人在获得资源开发利用权利的同时,必须承担对损毁土地的复垦义务。5、为了保护耕地,因地制宜,优先用于农业。针对不同场地的损毁类型、地类、程度及生态适宜性,科学确定其土地复垦方向,原则为“宜农则农、宜林则林、宜园则园、宜建则建”。6、为巩义市自然资源和规划局对矿山实施监督管理提供技术依据。三、编制依据(一)法律、法规1、《中华人民共和国矿产资源法》(主席令第74号,2009年8月27日第二次修正);8号,2004年8月修订);1日施行);5、《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年8月29日修订通过,自2016年);6、《中华人民共和国土壤污染防治法》(2018年8月31日,十三届全国人大常委会第五次会议通过。2019年1月1日起施行);7、《中华人民共和国水污染防治法》(2018年1月1日起施行);8、《地质灾害防治条例》(国务院令第394号);第588号,2011年修正);011年修订);12、《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》(国发〔2011〕20号);河南省第十一届人民代表大会常务委员会第二十六次会议通过)。3(二)政策性文件月26日修正);2、《贯彻实施<土地复垦条例>的通知》(国土资发〔2011〕50号);3、《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》(国土资发〔2006〕225号);4、《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问题的通知》(国土资规〔2016〕21号);5、《国土资源部工业和信息化部财政部环境保护部国家能源局关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》(国土资发〔2016〕63号);6、《国土资源部办公厅关于印发土地整治工程营业税改征增值税计价依据调整过渡实施方案的通知》(国土资厅发〔2017〕19号);7、《财政部税务总局关于调整增值税率的通知》(财税〔2018〕32号);8、《财政部国土资源部环境保护部关于取消矿山地质环境恢复治理保证金建立矿山地质环境治理恢复基金的指导意见》(财建〔2017〕638号);9、《河南省实施〈土地管理法〉办法(第二次修正)(2009年)》;10、河南省财政厅河南省国土资源厅河南省环境保护厅关于印发《财政部国土资源部环境保护部取消矿山地质环境恢复治理保证金建立矿山地质环境治理恢复基金》的通知(豫财环〔2017〕111号);11、《河南省住房和城乡建设厅关于调增房屋建筑和市政基础设施工程施工现场扬尘污染防治费的通知(试行)》(豫建设标〔2016〕47号);13、《自然资源部、农业农村部关于加强和改进永久基本农田保护工作的通知》(自然资规[2019]1号);14、河南省环境保护厅《关于加强土壤污染防治工作的通知》(豫环文〔2016〕274号);15、《河南省国土资源厅关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(豫国土资发〔2014〕79号文)。4(三)技术标准与规范1、《区域地质图图例》(GB958-2015);2、《综合工程地质图图例及色标》(GB/T12327-1990);3、《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719-1991);4、《综合水文地质图图例及色标》(GB/T14537-1993);5、《土地利用现状分类》(GB/T21010-2007);6、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);7、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-20138、《量和单位》(GB3100-3102-1993);9、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002);10、《土壤环境质量标准》(GB15618-2008);11、《水土保持综合治理规范》;(GB/T16453-2008)12、《生态公益林建设技术规程》(GB/T18337.2-2001);13、《土地基本术语》(GB/T19231-2003);14、《1:50000地质图地理底图编绘规范》(DZ/T0157-1995);15、《地质图用色标准及用色原则》(DZ/T0179-1997);16、《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0217-2006);17、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006);18、《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T0220-2006);19、《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T0221-2006);20、《地下水监测规范》(SL/T183-2005);;21、《土地开发整理项目规划设计规范》(TD/T1012-2000);22、《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T192-2006);23、《造林作业设计规程》(LY/T1607-2003);24、《耕地质量验收技术规范》(NY/T1120-2006);25、《耕地地力调查与质量评价技术规程》(NY/T1634-2008);26、《耕地后备资源调查与评价技术规程》(TD/T1007-2003);27、《第二次全国土地调查技术规程》(TD/T1014-2007);528、《土地复垦质量控制标准》(TD/T1036-2013);29、《生产项目土地复垦验收规程》(TD/T1044-2014);30、《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011);31、《土地复垦方案编制规程第1部分:通则》(TD/T1031.1-2011);32、《土地复垦方案编制规程第3部分:井工煤矿》(TD/T1031.3-2011);33、《滑坡崩塌泥石流调查规范》(DZ/T0261-2014);34、《地质灾害危险性评估规范》(DZ/T0286-2015);35、《河南省土地开发整理项目预算定额标准》(2014年7月);36、《矿山地质环境监测技术规程》(DZ/T0287-2015);37、《地下水质量标准》(GB/T14847-2017);38、《地下水动态监测规程》(DZ/T0133-1994);40、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)41、《耕作层土壤剥离利用技术规范》(TD/T1048-2016)42、《矿山土地复垦基础信息调查规程》(TD/T1049-2016)43、自然资源部发布的《煤炭行业绿色矿山建设规范》(DZ/T0315—2018);山建设规范》(DB41/T1664—2018);45、《河南省矿山地质环境恢复治理工程勘查、设计、施工技术要求》(试行)(豫国土资发[2014]99号);46、《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008);47、《主要造林树种苗木质量分级》(GB6000-1999);48、《土壤环境质量标准》(GB15618-2008);49、《土地开发整理标准》(TD/T1011~1013-2000);50、《河南省土地开发整理工程建设标准》与《河南省土地开发整理项目制图标准》(豫国土资发[2010]105号)。(四)基础资料1、河南红旗煤业股份有限公司一矿采矿许可证(证号:4100002009081120033599);2、《河南红旗煤业股份有限公司一矿矿产资源开发利用方案》(河南理工大学,6020年4月);3、《河南红旗煤业股份有限公司一矿环境影响报告书》(煤炭工业郑州设计研究院有限公司,2008年5月);4、《河南省巩义市河南红旗煤业股份有限公司一矿2019年资源储量动态检测报告》(河南省寰宇信息技术股份有限公司,2020年1月);5、《巩义市第二次土地调查成果》(2018年);6、《巩义市矿山地质环境保护规划》(2010-2020年);7、《巩义市地质灾害防治规划》(2010-2020年);8、《大峪沟镇土地利用总体规划(调整完善)》(2010-2020年);料;;11、《巩义市矿产资源规划(2016-2020年)》;13、《巩义市建设工程主要材料价格信息》(2020年第三季度);价、实物工程量人工成本信息价的通知》(豫建标定[2020]23号)。根据《河南红旗煤业股份有限公司一矿矿产资源开发利用方案》,矿井设计可采储量=2333.27×0.75=1749.95×104t。依据河南省工业和信息化厅文件《关于河南红旗煤业股份有限公司一矿等3处煤矿生产能力核定结果的批复》(豫工信煤〔2012〕334号),河南红旗煤业股份有限公司一矿核定生产能力为1.05Mt/a。矿井设计可采储量为1749.95×104t,均为限采标高内资源。矿井服务年限按下式计T=Z—矿井设计可采储量;7A—矿井生产能力;K—储量备用系数,设计取K=1.4。按照矿井核定生产能力计算1.05Mt/a,矿井剩余服务年限为11.9a。根据河南红旗煤业股份有限公司一矿实测资料,并结合河南红旗煤业股份有限公司一矿采煤深度(170m~370m),确定矿山基本稳沉期为2.5年。恢复治理和土地复垦期为1年,管护期为3年。方案服务年限为矿山剩余服务年限+沉稳期+治理复垦期+管护期,考虑地下开采沉稳期2.5年,治理复垦1年,管护期3年,确定本方则本方案服务年限为18.4年,即如果矿山企业变更矿区范围和开采方式、扩大开采规模,或变更开采矿种,河南红旗煤业股份有限公司应重新编制《地质环境保护与土地复垦方案》。若在本《方案》服务期限内矿业权发生变更,则土地复垦与地质环境治理的责任与义务将随之转移。五、编制工作概况(一)工作过程河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院接受委托后,成立了项目组,于2020协调论证、开展公众参与调查、系统成文、内部审查、方案变更修改等工作程序。8图0-1方案编制程序图(二)工作方法本方案采用的工作方法包括资料收集、野外现场调查、问卷走访(公众参与)、综合研究分析、报告编写等。1、资料收集收集的资料包括矿区社会经济、自然条件、地质条件、土壤植被分布、土地利用现状及规划、矿山开发利用方案等相关资料;对矿区内地质环境条件的基本特征进行综合分析,找出与矿区开采活动密切相关的矿山地质环境问题,确定评估范围和评估2、野外调查根据确定的野外调查路线和调查工作方法安排野外调查任务,野外调查采用1:10000地形地质图作为工作手图,同时参考矿山总平面图、剖面图等图件开展调查。实地调查了矿山采矿工程、矿区土壤、水文、水资源、生物多样性、土地利用、土地损毁、矿山地质环境破坏等情况;针对不同土地利用类型区,挖掘了土壤剖面,采集分析土壤样品;采集相应的影像、图片资料,并做文字记录。3、公众调查采用座谈会、问卷调查走访的形式,调查公众对土地复垦利用方向的意图,以及对复垦标准与措施的意见;选定了土地复垦标准、措施,明确土地复垦目标,确定复9垦费用来源,初步拟定了矿山土地复垦方案,并广泛征询各方意见,从各方面进行了可行性论证。4、综合研究根据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)和《土地复垦方案编制规程》(TD/T1031.1-2011)及《矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南》(中华人民共和国国土资源部,2016年12月)报告编写提纲要求,对收集的资料、现场调查掌握的情况及公众意见进行了梳理论证。确定了矿山地质环境评估范围和复垦区、矿山地质环境影响评估和土地复垦适宜性评价、矿山地质环境保护与土地复垦分区,最终完成了方案的编制和图件的编绘。(三)完成工作量《方案》编制过程中完成的主要工作量,见表0-1。表0-1完成主要工作量一览表工作项目单位工作量备注资料收集份6资源储量核实报告、开发利用方案、土地利用现状图,动检报告,案调查范围km220.00矿区及周边影响地段评估面积km220.00调查线路km村庄访问调查个5综合地质调查点个6挖掘土壤剖面个3调查问卷份20照片张矿山地质环境问题现状图幅1:5000矿山地质环境问题预测图幅1:5000矿山地质环境治理工程部署图幅1:5000矿区土地利用现状图幅1:5000矿区土地损毁预测图幅1:5000矿区土地复垦规划图幅1:5000报告文本份1(四)工作质量评述本方案是在充分收集资料及开展现场调查、公众参与的基础上编制的,工作过程符合相关规范要求。方案编制过程中资料的取得严格实行了自检、互检、抽检制度,保证了方案质量。方案编制依据充分,符合《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)和《土地复垦方案编制规程》(TD/T1031.1-2011)及《矿山地质环境保护与土地复垦方案编制指南》(中华人民共和国国土资源部,2016年12月)方案编制单位承诺方案中涉及的基础数据、结论均真实有效,无伪造、编造、篡改等虚假内容。第一章矿山基本情况矿山简介(1)矿山名称:河南红旗煤业股份有限公司一矿(2)矿山采矿权人:河南红旗煤业股份有限公司(3)矿山位置:巩义市大峪沟镇(4)经济类型:股份有限公司(5)开采矿种:煤(6)开采方式:地下开采(7)生产规模:105×104t/a(8)矿区面积:12.9057km2(9)开采深度:一1煤(+260m~-180m),二1煤(+250m~-135m)(10)设计利用储量:1749.95万吨(11)矿山剩余生产服务年限:11.9a二、矿区范围及拐点坐标(一)矿区交通位置河南红旗煤业股份有限公司一矿位于巩义市大峪沟镇西北约1.0km处,东距河南省会郑州65公里,西离九朝古都洛阳50公里,西北距连霍高速巩义入口十余公里,310国道横贯井田东西。矿区内有孝大铁路相通与陇海铁路接轨,井田内简易公路四通八达,交通十分便利(图1-1)。图1-1交通位置图(二)矿区范围及拐点坐标根据河南省国土资源厅颁发的河南红旗煤业股份有限公司一矿采矿许可证(证号:C4100002009081120033599),有效期限为十七年零四个月(2011年8月~2028年12月),限采二1、一1煤层。井田东西长4.00km,南北宽2.50~3.50km,面积12.9057km2,一1煤层开采许可证范围由18个边界坐标点依次连线所圈定,开采标高为+260~-180m;二1煤层由19个边界坐标点依次连线所圈定,开采标高为+250~-135m,见表1-1。表1-1矿区范围拐点坐标一览表煤层1980西安坐标系2000国家大地坐标系拐点X坐标Y坐标X坐标Y坐标123456789开采标高+250m~-135m一1123456789开采标高+260m~-180m图1-2矿区范围示意图三、开发利用方案概述(一)采矿用地组成占地面积及性质:主、副井工业广场占地面积4.25hm2;西二风井工业广场占地面积0.17hm2,西四风井工业广场占地面积0.29hm2。矸石临时堆放场占地面照片1主、副井工业广场照片2主、副井工业广场图1-3矿山总平面布置图(二)开采范围、资源储量及可采储量1、开采范围C4100002009081120033599)所确定,矿区面积为12.9057km2,矿区范围由37个1、2、资源储量根据河南理工大学2020年4月编制的《河南红旗煤业股份有限公司一矿矿产资源开发利用方案》,截止2019年底,该矿查明资源储量8012.87万吨,当年一1煤层无消耗资源储量,二1煤层消耗资源储量111.76万吨,累计消耗资源储量2943.75万吨;该矿保有资源储量5069.12万吨,其中一1煤层(111b)383.96万吨,(333)16万吨;二1煤层(111b)1468.08万吨,(122b)2886.98万吨,(333)314.10万表1-2二1煤层、一1煤层资源储量估算结果汇总表煤层储量级别资源/储量(104t)查明储量消耗储量保有储量b1397.931013.97383.96(333)表1-2二1煤层、一1煤层资源储量估算结果汇总表煤层储量级别资源/储量(104t)查明储量消耗储量保有储量小计1413.931013.97399.96b3060.571592.491468.08(122b)3180.22293.242886.98(333)358.1544.05314.10小计6598.941929.784669.16合计8012.872943.755069.12、可采储量1)矿井设计利用资源储量矿井设计利用资源储量=保有工业资源/储量-各类永久煤柱损失量-工业广场保护煤柱损失量。矿井各类永久煤柱损失工业资源/储量为2067.15×104t。工业广场及井筒保护煤柱共损失工业资源/储量为205.92×104t。则矿井设计利用资源储量=4606.34-2067.15-205.92=2333.27×104t。2)矿井设计可采储量矿井设计可采储量=矿井设计利用资源储量×采区采出率。二1煤层厚0~24.10m,平均4.72m,故采区采出率按75%计算。则矿井设计可采储量=2333.27×0.75=1749.95×104t。(三)矿山建设规模及设计服务年限根据河南省国土资源厅颁发的河南红旗煤业股份有限公司一矿采矿许可证(证号:C4100002009081120033599),生产规模为0.45Mt/a;而依据河南省工业和信息化厅文件《关于河南红旗煤业股份有限公司一矿等3处煤矿生产能力核定结果的批复》(豫工信煤〔2012〕334号),河南红旗煤业股份有限公司一矿核定生产能力2、矿井服务年限矿井设计可采储量为1749.95×104t,均为限采标高内资源。矿井服务年限按下T=Z—矿井设计可采储量;A—矿井生产能力;K—储量备用系数,设计取K=1.4。按照矿井核定生产能力计算1.05Mt/a,矿井剩余服务年限为11.9a。(四)采区布置、开采方式及接替顺序1、采区布置1)准备巷道布置目前12采区布置有12采区轨道下山、12采区运输下山,均布置在二1煤层中,其中12采区轨道下山通过上部车场与+100m水平机轨合一运输大巷相连,担负采区进风任务;12采区运输下山通过采区煤仓与+100m水平机轨合一运输大巷相连,担负采区回风任务。其中16采区进风巷通过上部车场与+100m水平机轨合一运输大巷相连,担负采区进风任务;16采区回风巷与西四风井相连,担负采区回风任务。2)回采巷道布置根据瓦斯、通风、运输及工作面开采顺序等要求,经综合分析并兼顾矿井生产的实际情况,每个回采工作面布置两条巷道,其中进风巷道一条,巷道布置带式输送机,用于工作面进风及煤炭运输;回风巷道一条,铺设轨道,用于工作面回风及设备、材料运输,两条回采巷道通过中部甩车场分别为采区轨道上山相连。矿井开采单一厚煤层,沿煤层布置回采工作面顺槽。回采巷道采用单巷布置,无煤柱护巷,采用沿空送巷。2、首采区位置综放工作面。面积1.61km2。区内无其它构造,煤层赋存简单、稳定,厚度变化较大,二1煤层平均厚度为7.35m。16采区西至矿井边界,浅部是采空区,深部为+100m水平分界线,东部为矿井14采区。采区东西走向长度1.0km,南北倾斜宽度1.0km,面积1.0km2。区内无其它构造,煤层赋存简单、稳定,厚度变化较大,二1煤层平均厚度为8.17m。3、开采方式1)资源及开采技术条件本矿井总体构造形态为一地层走向近东西至南东东,倾向5°左右,倾角10°左右的单斜构造。二1煤为矿区主要可采煤层,煤层厚度0~24.10m,平均4.72m。矿井内煤厚变化较大,出现薄(无)煤带多处,一般面积0.05km2。从矿井开采二1煤情况看,薄煤带虽较多,但面积均较小,一般仅30~50m。煤层层位稳定,结构较简单,局部含夹矸1~2层,为基本全区可采较稳定型厚煤层。二1煤层顶、底板多为泥岩、砂质泥岩,局部为细粒砂岩,其力学强度较低,遇水易软化、膨胀及崩解,为稳定性较差顶底板,特别是本区二1煤层附近发育滑动构造断裂面,造成煤层顶、底板岩石破碎,使岩石力学强度更低,稳定性更差,属不易管理顶、底板。当矿压超过岩石的力学强度时,可使岩石产生变形、开裂和位移,易形成冒顶、底鼓等不良工程地质现象。本矿井属低瓦斯矿井,二1煤层自燃倾向类为III类,属不易自燃煤层,煤尘无爆炸性危险性。2)采煤方法及采煤工艺依据煤层赋存条件及开采技术条件,采用走向长壁采煤法,综采放顶煤采煤工艺,全部垮落法管理顶板。矿井采用二斜二立的开拓方式,共布置有四个井筒,分别为主斜井、副斜井、西二风井及西四风井,其中主斜井、副斜井为进风井,西二风井及西四风井为回风井,通风方式为中央分列式。主斜井井口标高+300.5m,倾角20°,斜长586m,铺设一部DTC80/50/2×710S型强力带式运输机担负全矿井煤炭运输任务,兼作进风井和安全出口;副斜井井口标高+282.5m,井底标高+100m,倾角15°30′,斜长681m,采用串车提升,井口安装有2JK-2.5/30型提升绞车,用于物料、矸石的提升;铺设架空乘人装置,担负人员运输任务,兼作进风井和安全出口;西二风井井口标高+320m,直径Φ3.5m,井深124m,井筒装备有金属梯子间,担负回风任务,兼作安全出口;西四风井井口标高+350m,直径Φ3.5m,井深146m,井筒装备有金属梯子间,担负回风任务,兼作安全出口。(五)固体废弃物和废水的排放量及处置情况1、煤矸石堆放及处置矿井排放的主要固体废弃物有掘进矸石、手选矸石、生活垃圾。矿井正常生产期排矸量约为2.5万t/a。目前矿井与郑州鹏泰高新建材制品有限公司签订合作协议(见附件13),产出的矸石主要用于生产煤矸石烧结砖,实现了煤矸石综合2、废水处置1)矿井排水水综合利用矿方采用斜管沉淀池对矿井排水进行处理,经处理后的矿井排水全部供井下消防洒水,经处理后的矿井排水中COD和SS可以达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2017)中二级标准的要求。2)生活污水产生量、水质工业广场内的生活污水量为20m3/h,集中经过地埋式一体化生活污水处理设备处理后,可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级排放标准。根据2019年6月份第三方环境监测结果河南红旗煤业股份有限公司一矿矿井水和生活污水污染物排放浓度分别为:矿井水:PH值7.77,化学需氧量18mg/L,悬浮物34mg/L,氨氮0.404mg/L;生活污水:PH值7.53,化学需氧量43mg/L,悬浮物9mg/L,氨氮0.444mg/L;均符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)排放限值要求。矿区开拓系平面图(一)矿山开采历史红旗公司始建于1968年,后因资金不足而停建。1983年恢复建设,1987年试生产,1994年10月正式验收投产,1998年11月改制为巩义市大峪沟红旗煤业有限责任公司,2009年11月更名为河南红旗煤业股份有限公司。河南红旗煤业股份有限公司一矿原属巩义市大峪沟红旗煤业有限责任公司(下称“红旗公司”)。红旗公司是巩义市地方煤炭企业,2005年11月在煤炭企业整合中依法取得了采矿许可证,证号:41000005206840。该证含括了红旗公司下属的巩义市大峪沟红旗煤业有限责任公司煤矿和红旗二矿两对生产矿井,目前红旗二矿处于关闭状态。根据河南省国土资源厅豫国土资发[2007]4号文《关于国有煤矿整合小煤矿保留生产系统办理采矿权分离手续有关事项的通知》及豫资源整合办[2007]8号文《关于下达国有煤矿整合小煤矿保留生产系统单独办理采矿许可证第二批名单的通知》的精神,资源整合中凡国有煤矿整合小煤矿后保留的生产系统需要按”一证一个生产系统”的原则、分别办理采矿权分离手续和储量分割等有关要求,把原巩义市大峪沟红旗煤业有限责任公司煤矿划分为红旗公司煤矿和红旗二矿。河南红旗煤业股份有限公司一矿于2011年8月依法取得采矿许可证(证号:C4100002009081120033599),年生产能力45万吨,2012年核定生产能力105万–135m,采矿许可证有效期限十七年零四个月(2011年8月~2028年12月)。(二)矿山开采现状矿井采用二斜二立的开拓方式,共布置有四个井筒,分别为主斜井、副斜井、西二风井及西四风井,其中主斜井、副斜井为进风井,西二风井及西四风井为回风井,通风方式为中央分列式。主斜井井口标高+300.5m,倾角20°,斜长586m,铺设一部DTC80/50/2×710S型强力带式运输机担负全矿井煤炭运输任务,兼作进风井和安全出口;副斜井井口标高+282.5m,井底标高+100m,倾角15°30′,斜长681m,采用串车提升,井口安装有2JK-2.5/30型提升绞车,用于物料、矸石的提升;铺设架空乘人装置,担负人员运输任务,兼作进风井和安全出口;西二风井井口标高+320m,直径Φ3.5m,井深124m,井筒装备有金属梯子间,担负回风任务,兼作安全出口;西四风井井口标高+350m,直径Φ3.5m,井深146m,井筒装备有金属梯子间,担负回风任务,兼作安全出口。河南红旗煤业股份有限公司一矿采矿共划分为四个采区,分别为12、14、16业,16采区为生产采区,18采区为接替采区,现井下布置一个综采工作面、一个煤巷掘进工作面和一个岩巷掘进工作面。分别为16采区的16200综采工作面、16180上辅巷掘进工作面和18采区水仓泵房掘进工作面。矿山分布与开采情况河南红旗煤业股份有限公司一矿周边矿井主要有河南大峪沟煤业集团有限责任公司华炭煤矿、河南红旗煤业股份有限公司二矿、河南大峪沟煤业集团有限责任公司华泰煤矿及郑州煤炭工业(集团)金龙煤业有限责任公司,矿井的相对位1-6。(1)河南大峪沟煤业集团有限责任公司炭煤矿该矿位于河南红旗煤业股份有限公司一矿东部,原为郑州市大峪沟矿务局煤矿(原为大峪沟矿务局直属煤矿三号井,1958年建井)。总体为一地层走向大致呈北西西,倾向北北东,倾角7~14°的单斜构造形态,以断裂为主,构造复杂程度中等。开采二1煤和一1煤,一1煤开采深度由+250m至-210m标高,二1煤开采深度由-70m至-340m。根据2015年矿井瓦斯等级鉴定结果,矿井相对瓦斯涌出mtmmin井,目前该矿井已经关闭退(2)河南红旗煤业股份有限公司二矿(红旗二矿)该矿位于河南红旗煤业股份有限公司一矿东部,该煤矿区地层走向近东西,构造,构造复杂程度中等。红旗二矿开采二1煤,开采深度由+160m至-190m标高。根据2015年矿井瓦斯等级鉴定结果,矿井相对瓦斯涌出量为5.83m3/t,绝对瓦斯涌出量2.01m3/min,属瓦斯矿井。该矿2016年9月关闭退出。(3)河南大峪沟煤业集团有限责任公司华泰煤矿该矿位于河南红旗煤业股份有限公司一矿东部,现开采二1煤层,采用立井单水平上山开拓,通风方式为中央边界式,开采深度由+200m至-365m标高,目前开采标高-118m以浅区域。根据豫工信煤[2013]409号《河南省工业和信息化厅关于河南大峪沟煤业集团有限责任公司华泰煤矿升级为煤与瓦斯突出矿井的批复》,认定华泰煤矿为突出矿井。(4)郑州煤炭工业(集团)金龙煤业有限责任公司北部,矿井开采一1煤和二1煤煤层,井田走向长3.92~6.83km,倾斜宽0.71~4.17km,面积14.24km2。2006年3月份,煤科总院重庆分院对金龙煤矿二1煤层进行突出危险性鉴定,确定为突出煤层,图1-6河南红旗煤业股份有限公司一矿与周边矿井的位置关系第二章矿山基础信息一、矿区自然地理(一)气象本区属大陆性半干旱气候。夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。据巩义市气象站资料,多年平均气温为14.6℃,最高气温达43℃,最低气温-15.4℃。蒸发量较大,年平均蒸发量为2136.4mm;降水量少而集中,年平均降水量为583.0mm,一般集中在7~9月年12月),冻土最大深度22cm(1977年1月)。最大风速20m/s。(二)水文本区属黄河流域,伊洛河水系,井田东部边界处仅有一条河流称东泗河(王河),为流不断的小溪,雨季水量较大,为本区排洪的一条主要河流。凉水泉水库位于本井田东部,坐落在东泗河上游,水库面积133000m2,水库容量约200000m3,为小型塘坝,以拦蓄洪水、农田灌溉为主。图2-1地表水系图(三)地形地貌本区位于嵩山北翼丘陵地区,地势总体上是东高西低,沟谷发育。区内海拨m,相对高差212.00m。区内沟岭相间,纵横交错,沟谷多呈“V”字型,蚀型丘照片2-1矿区地貌表2-1各损毁单元地形地貌特征项目组成地貌类型海拔高度地形坡度工业场地低山丘陵+273m~+284m5°~10°矸石临时堆放场低山丘陵+400m~+414m5°~10°已塌陷区低山丘陵+287m~+345m5°~30°拟塌陷区低山丘陵+214m~+357m5°~30°(四)植被多,自然植被已荡然无存,目前主要为草甸、灌木丛、人工林及农田群落所覆盖。1)农田植被:呈不规则斑块状散布于矿区内,主要农作物有小麦、玉米、豆类、2)林草植被:乔木以落叶阔叶林为主。现有的落叶阔叶林基本为人工种值的杨、柳、榆、槐、红花刺槐等乔木及果林等,以四旁(村旁、宅旁、路旁、河旁)、农田林网的形式分布于评价区内。见照片2-2。照片2-2地表典型植被照片(五)土壤本区土壤类型主要有褐土和棕壤土两个土类,以褐土类为主,褐土在矿区内广泛分布,多为轻壤,有效土层厚0.6-1.5m,成土母质为立黄土,具钙质结核,土层耕作层中有机质含量为1.16%,全氮含量为0.11%,速效磷含量7.2PPM(巩义市国土资源志,2011年),属熟化程度较高的土壤,保水保肥性能好,适宜多种农作物生长。棕壤分布在丘陵地带,土壤结构良好,表层有机质3%左右,随着所处的地形、坡度不同,这类土层厚薄不一,是发展林牧业生产的良好基础。照片2-3典型土壤剖面图二、矿山地质环境背景(一)区域地层岩性荥巩煤田位于嵩山北麓的山前丘陵地带,区域地层划分属华北地层区豫西分区嵩箕小区。北至郭小寨断层、南至嵩山背斜、西至柳树沟断层、东至新寨断层。地势总体上南高北低,形成阶梯,由中低山、丘陵过渡到平原。区内地层出露比较齐全,主要发育地层由老及新有:古生界寒武系、奥陶系中统、石炭系上统、二叠系,中生界三叠系中下统,新生界新近系、第四系。(二)矿区地层岩性本区多为第四系地层覆盖,基岩零星出露。根据钻孔揭露,主要发育地层由老至新为:奥陶系中统马家沟组(O2m),石炭系上统本溪组(C2b)和太原组(C2t),二叠系下统山西组(P1sh)和下石盒子组(P1x),二叠系上统上石盒子组(P2s)和第四系(Q),其中山西组和太原组为本区主要含煤地层。现分述如下:1、奥陶系(O)本组地层广泛分布于矿井以南外围山区,上部为深灰色石灰岩,含泥质成分较高,晶质石灰岩,下部为白云质灰岩与泥岩互层,其地表实测厚度为141.86~204.95m,平75.00m左右。2、石炭系(C)矿井内石炭系仅发育上统本溪组(C2b)和太原组(C2t),总厚度43.45~88.05m,一般厚70.00m左右,石炭系为本矿井主要含煤地层之一,与下伏奥陶系马家沟组呈平行不整合接触,现分述如下:1)上统本溪组(C2b)自马家沟(O2m)顶至太原组一1煤层底,岩性主要为浅灰~深灰色的铝土质泥岩、顶部和底部有灰黑色泥岩薄层,该组地层厚度变化大,薄者仅3.47m,而厚者则达33.69m,一般厚10m左右。本组属含煤地层,局部含薄煤层,不可采,本溪组与下伏马家沟组平行不整合接触。2)上统太原组(C2t)自一1煤层底至山西组二1煤层之下砂岩底(或菱铁质泥岩、灰岩顶),厚度35.51~76.30m,一般厚60m左右,主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层和石灰岩组成。大峪沟井田内L7灰岩较发育,根据岩性组合特征可分为:下部灰岩段、中部砂泥岩段和上部灰岩段,底部一1煤为大部可采煤层。该组为本区主要含煤地层(一煤段),特点是岩性和厚度变化均较大,与下伏本溪组呈整合接触。3、二叠系(P)自太原组顶至三叠系下统刘家沟组砂岩底,分为二叠系下统的山西组(P1sh)、下石盒子组(P1x)及二叠系上统的上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh),一般总厚920m左右,与下伏太原组呈整合接触。1)下统山西组(P1sh)该组自太原组顶至于砂锅窑砂岩(Ss)底,厚度69.49~81.36m,平均厚75.43m,岩性主要由浅灰、灰色中细粒砂岩及深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成,该组为本区主要含煤段(二煤段),共含煤5层(二0~二4),按岩性组合特征可分为三段,即二1煤层段,大占砂岩段、香炭砂岩段。2)下统下石盒子组(P1x)该组自砂锅窑砂岩底至田家沟砂岩底,一般厚度260m左右,含四个煤段,即三、四、五、六煤段。岩性主要为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、中粒、粗粒砂岩,夹煤线及炭质泥岩薄层。泥岩、砂质泥岩中普遍含铝质,局部含菱铁质鲕粒,具紫斑,偶含植物叶部化石;三煤段下部发育一层浅灰色铝土质泥岩(俗称A层铝土),致密,块状,具鲕状或豆状结构,是本区主要标志层,该组底部的砂锅窑砂岩(Ss)为浅灰色中、是划分下石盒子与山西组的重要标志层,该组与下伏山西组地层为整合接触。3)上统上石盒子组(P2s)自田家沟砂岩(St)底到平顶山砂岩(Sp)底,含七、八、九共三个煤段,厚度230m左右,主要由浅灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及浅灰、灰白色细、中粒长石石英砂黑色泥岩存在。该组底部的田家沟砂岩(St)为灰白色,中厚层状,正粒序中、粗粒长石石英砂岩,泥硅质胶结,具交错层理,含黑色泥岩条带和包体,下部含石英细砾,是划分上、下石盒子组的主要标志层。4、第四系(Q)第四系松散层主要分布于山沟、半坡及凹地中,以不整合关系覆盖于不同时代地层之上,主要由耕植土、黄土、粘土、砂质粘土及粘土夹砾石组成,一般厚度0~15m左右,钻孔揭露最大厚度64.50m。图2-2地形地质图(三)地质构造1、矿井构造特征本矿井区域构造位置处于华北聚煤盆地南缘的嵩箕构造区北部,属嵩山背斜北翼。总体构造形态为一地层走向近东西至南东东,倾向5°左右,倾角10°左右的单斜构造,沿地层走向和倾向均具有宽缓的波状起伏,构造以断裂为主,发育有近东西向和北北东向和北西向三组断裂,据地表地质露头和钻孔揭露,本矿井内及外围共有断层10条,FFF西断裂6条,北北东断裂3条,北西向断层1条。此外煤矿北缘发育滑动断层(F9),使滑动断层下盘为一简单单斜构造,不受断裂与褶曲的影响,而上盘则发育次一级的断裂与褶曲。区内未见岩浆岩。本矿井构造复杂程度应属中等。2、主要构造形迹1)F9断层:位于矿井北部边界附近,断层面倾角上陡下缓,倾角10~70°,呈现一犁式形态,落差50~100m。地表由5处地质露头构造点所控制,上石盒子组与平顶山砂岩呈明显的断层接触,可见到断层带中构造透镜体和断层泥,当断裂面延深至二1煤层时,则变为层间滑动断层,除局部外,一般沿着二1煤层顶界面向深部滑动,二1煤层为滑动构造润滑层,其上盘中的近东西向正断层及褶曲,向下只交于滑动构造主滑面或在上盘中逐渐消失,且均有断距上部大,下部小的特点,二1和一1煤层底板等高线图中无明显表现,对二1煤层无大的影响。本断层依据充分,己查明。F5°,倾角70°左右,落差约0~20m,能稍有误差,本断层在二1煤层底板等高线图上有明显表现,但至一1煤层时己消失。根据F102断层在井下实际揭露情况,结合矿井12采区12140、14采区14130、14区进风巷、14采区轨道上山及16采区16020工作面未揭露该断层情况。3)F12正断层:位于矿井中部,走向近东西,倾向10°左右,倾角约70°左右,落差0~20m,东部落差大,向西逐渐尖灭,矿井内走向长度约1.70km。二1和一1煤层底板等高线图上均无明显表现,矿井二1煤采掘中亦未见到本断层,说明本断层为滑动构造矿井内延伸长度1.50km。地表由5处地质露头所控制,地表P1x地层断裂迹象明显,依据充分,本断层己查明。向180°左右,倾角约65°左右,落差0~18m。图2-3巩煤田构造纲要图构造纲要图(四)区域稳定性评价根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015),本区地震动峰值加速度为0.1,对应的地震烈度为Ⅶ度。根据中国区域地壳稳定性研究成果,参照原地质矿产部《工程地质调查规范(1:10万~1:20万)》(ZBD14002-89)第8.5.2条规定,矿区区域地壳稳定性属于较稳定区(见表2-2)。表2-2区域地壳稳定性评价一览表地震基本烈度ⅦⅧ区域地壳稳定性稳定较稳定较不稳定不稳定据郑州市地震局提供的地震资料,本矿区历史上无大的自然灾害。(五)水文地质1、主要含水层特征1)奥陶系马家沟组灰岩含水层奥陶系灰岩含水层由泥质灰岩、泥灰岩、灰岩组成,呈东西条带状广泛出露于井田南部的低山丘陵区,为煤系地层的基底,据大峪沟矿区资料实测剖面厚141.86~204.95m,平均165.00m,岩溶裂隙较为发育,富水性不均匀,局部含水丰富,是一1煤层底板直接充水含水层。由于距二1煤层间距较大,其间尚有多层泥岩、砂质泥岩和粉砂岩及厚层状铝质泥岩隔水层,故奥陶系灰岩水对二1煤层影响不大,但由于灰岩溶裂隙发育不均,富水性悬殊,特别是在断裂构造部位通过断裂带导水,会成为二1煤间接充水含水层,甚至在与二1煤直接对接部位而转化为二1煤直接充水含水层,可能造成灰岩水突入采区造成淹井事故。H=+184.36~+288.45m,水质类型为HCO3-Ca·Mg型,矿化度0.20~0.30g/l,PH值7~7.75。据大峪沟水文地质勘查阶段成果,对S01孔进行了压水试验,单位涌水量q=0.00025L/s·m,渗透系数K=0.00037m/d,初始水位标高H=109.69m。因此,初步确定奥灰含水层初始水位为109.69m。邻近炭煤矿、金龙煤矿现已关闭,由于矿井关闭后,奥灰水位上涨,依靠原炭煤矿综合井立井井筒进行水位观测,目前水位稳定在-140m左右。2)太原组下段灰岩含水层由L1~L4灰岩组成,据钻孔揭露,本段灰岩总厚度2~15.90m,一般厚度12m左右,L1~L2灰岩普遍发育,一般厚度10m左右,L3、L4灰岩仅局部存在。L1~2灰岩上部成分较纯,成熟度较高,下部泥质含量较高,局部裂隙发育,据大峪沟井田资料,单位涌水量q=0.0198l/s.m,渗透系数K=0.0379m/d,富水性较弱。水位标高H=+340.96m,水质类型为HCO3-Ca·Mg型,PH值7.35,矿化度0.378g/l。本段灰岩为一1煤层顶板直接充水含水层,因灰岩富水性不均一,特别在断裂破碎带或本溪组厚度较薄地段,可能会与奥陶系灰岩水连通,对一1煤层矿井造成突水淹井。3)太原组上段灰岩含水层由L7~9灰岩组成,区内以L7灰岩为主,L9灰岩不发育,且层位不稳定,3层灰岩总厚度变化较大,一般5m左右,在凉水泉水库附近较厚,向远处逐渐变薄,根据矿区内65个钻孔资料计算,平均厚度5.65m。岩溶裂隙不发育,受补给及出露条件限制,富水性弱,钻孔均未漏水。据8303和1909孔抽水资料,水位下降27.69m,经三天后未恢复至原水位,单位涌水量q=0.00043L/s·m,渗透系数K=0.0005~0.0379m3/d,水质类型HCO3-K+Na,矿化度为1.38g/l,PH值为7.3。抽水结果反应该灰岩富水性较弱,但不能反映出灰岩富水性的不均匀性。该含水层出露、补给、径流条件虽与太原组下段灰岩相似,但数量上要弱得多。由于灰岩易溶成分和结构的多层性,又受出露条件和补给条件限制,裂隙岩溶发育极不均匀,在区内至今未发现地下水的天然露头。根据谷山井田6408、8803孔抽水试验资料,单位涌水量0~0.00043L/s·m,渗透系数为0.00317~0.012m/d,PH值7.3~7.9。水位标高+200.21m,水化学类型为HCO3-K·Na型,矿化度0.712g/L。本段是二1煤矿井底板充水含水层。4)二1煤顶板砂岩含水层系指开采二1煤顶板冒落裂隙带内(二1煤上60m)的中、粗粒砂岩,即大占砂岩和香炭砂岩,含水层厚度4.51~24.12m,根据矿区内73个钻孔资料计算,二1煤顶板砂岩含水层厚度平均为6.65m。据钻孔揭露,一般3~4层,最多可达14层(2706孔)。厚度变化规律性不明显。节理、裂隙均不发育,富水性弱。含水层接受大气降水间接补给,地下水沿地层倾向向深部运移,主要排泄途径为二1煤层矿井排泄。据603、1308、1909等孔抽水试验结果,单位涌水0.0000532~0.00797L/s·m,属弱富水含水层,渗透系数0.00053~0.0352m/d,水位标高+212.65~+342.34m。水质为HCO3-K·Na型,pH值8.1,矿化度0.746g/l。该段砂岩富水性弱,但随开采落顶,形成冒落带裂隙,若遇外部露头区补给,为二1煤层顶板直接充水含水层,是未来矿坑充水的直接水源。5)七煤组砂岩含水层由中~粗粒砂岩组成。其中七煤组底板砂岩(田家沟砂岩)比较稳定,其它均在短距离内有尖灭和变薄的趋势。据1312孔的资料,单位涌水量0.05L/s·m,渗透系数0.0364m/d,属弱富水含水层,水质类型为HCO3·CO3-Cl-K型,矿化度1.38g/l,pH6)平顶山砂岩含水层由灰白色和褐黄色中、粗粒厚层石英砂岩组成,硅质胶结,致密坚硬裂隙发育,出露于区外的北部丘陵区,含裂隙水,在将军岭325m的陡坎上见有泉水出露,其流量小于0.5L/s。据2808孔揭露,厚度61.27m。7)石千峰四段砂岩含水层由绿灰色、黄绿色、灰黄色粉砂岩,夹粉砂质泥岩及细砂岩薄层组成,上部夹砾屑灰岩,含钙质结核;下部为灰绿色、紫红色泥岩;底部为褐灰色细粒砂岩。泥岩具缓波状及水平层理,含大量钙质结核及透镜体,风化后凸出,形如蛤蟆;细粒砂岩为钙质胶结,具小型交错层理和槽状层理,风化后沿层面排列有许多溶洞。含SOHCOCaMgKgl,pH值7.7。8)金斗山砂岩含水层由紫红色细粒砂岩、局部中粒砂岩组成,成分以石英为主,硅质胶结,发育大型板状交错层理,岩石致密坚硬。含孔隙-裂隙水,受其出露和补给条件限制,含水性较差。9)第四系砂砾岩含水层分布于沟谷宽阔地段。顶部为耕植土,中下部为粘土及砂质粘土,底部常有砾石层。含孔隙水,局部含水较丰富。单井出水量0.35~10.5L/s,据民井抽水资料,SO4-HCO3-Ca·Mg和SO4-HCO3-Ca·Mg·K型。pH值7.04~7.85,矿化度0.39~0.58g/l。2、主要隔水层特征1)本溪组(C2)铝土质泥岩隔水层据统计钻孔揭露该含水层厚度为3.57~33.69m,均7.47m;据大峪沟三号井突水资料,一1煤层开采带水头压值2.1MPa时即发生奥灰突水,可见该隔水层由于本身的亲水膨胀性、抗压强度降低等因素已基本失去隔水作用,从地层顺序看,其依然是阻挡奥灰水进入采区的重要屏障。根据矿方实际资料,本层铝土质泥岩厚度比较稳定,基本能满足阻隔底板奥灰水的作用。但由于铝土质泥岩厚度发育的不均匀性,在较薄部位应提高警惕,增加防治水措施。2)太原组中段砂泥岩隔水层系指L4~L6灰岩之间的碎屑岩沉积,主要由中、细粒砂岩、砂质泥岩及泥岩组成,偶夹灰岩透镜体,钻孔揭露厚度12.10~27.44m,平均厚20m,层位稳定,是太原组上下段灰岩含水层间的良好隔水层。3)二1煤底板隔水层由泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩等组成,揭露厚度0.40~37.82m,一般厚度5m左右,整个浅部隔水层厚度变化大,稳定性差,局部厚度较小,且局部隔水层岩性松散破碎,不能有效阻挡下部灰岩水的涌入,失去隔水作用。根据已有钻探资料,矿井浅部隔水层厚度0~21.5m,平均厚8.21m,最厚(3405孔、3505孔)出现井田浅部与小关煤矿的交接处,在二1煤露头附近隔水层厚度趋向于0。4)七煤组~平顶山砂岩底隔水层由一套浅灰色和灰色砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩组成。据钻孔资料揭露,厚度大,层位稳定,是一良好的隔水层。5)平顶山砂岩至金斗山砂岩底隔水层由一套青灰色、灰绿色、紫红色砂质泥岩、泥岩、细砂岩组成,层位稳定,隔水性能良好。出露于北部丘陵区。它对阻隔上下两个含水层的水力联系,起着良好的隔水作用。本区内对二1煤层开采有影响的隔水层主要有石炭系太原组中段砂泥岩隔水层、二1煤层底板隔水层,其中二1煤层底板隔水层对阻隔太原组上段灰岩含水层进入巷道有较大的作用,而太原组中段砂泥岩隔水层则有效阻隔太原组上、下段灰岩含水层之间的水力联系。3、地下水补给、径流和排泄该矿地处区域分水岭一侧的斜坡地带,地势相对高差较大,沟谷切割严重,植被条件不好,加之降雨量集中,易于汇集成流,向沟谷排泄并形成汇水区,从而大量补给地下水。据井田实际观测资料发现,大气降水与地下水的关系十分密切,雨后地下水位急剧上升,雨季过后地下水将逐之下降,呈现出地下水主要靠大气降水补给的特点。各个含水层的出露条件及岩矿的补、径、排不同,其所获得补给量亦不相同:灰岩的岩溶发育,贮水空间大,出露条件较好,得到的补给量也大,对井下防、排水影响亦大。而砂岩裂隙、孔隙较小,贮水空间亦小,其所获得的补给量亦小。南部山区地下水接受补给后,由高处向周围低洼处运动,汇聚于大的河谷或沟谷,沿着地下水的总流向,自南向北迳流、排泄。主要排泄方式有迳流排泄、生产矿井排泄。4、充水因素分析1)矿井充水水源由于矿井所处的位置、沉积条件和构造条件的不同,充水条件也不同。本井田矿床充水来源包括以下几个:(1)老窑及采空区积水沿二1煤层和一1煤层浅部分布着一些老窑,在二1煤层老窑警界线东南,形成一定的积水空间,根据北京合地威技术开发有限公司关于《河南红旗煤业股份有限公司一矿地质地形及水文地质测绘(物探报告》(2012.5),本矿井浅部及采空区老窑积在两处,矿井12采区12130工作面,采空区积水标高+97m,积水面积980m2,积m在多处老窑,老窑积水标高+280m,积水面积面积9700m2,预测积水量1940m3,由于本矿浅部存在多处老窑,矿井根据大地物探结果对老窑积水区按照《煤矿防治水工作细则》划定探水线、积水线、警戒线,并对浅部老窑威胁范围划定禁采线和警戒线。此外,经巩义市国土局井下实测,位于该矿北部的金龙矿与河南红旗煤业股份有限公司一矿在边界处有20m的防隔水煤柱,金龙矿的采空区均在防隔水煤柱之外。位于河南红旗煤业股份有限公司一矿东部的华泰矿没有向西开拓掘进,故河南红旗煤业股份有限公司一矿东部边界不存在采空区。河南红旗煤业股份有限公司一矿与西部的红旗二矿之间留设有足够的防隔水煤柱。基于上述资料分析,目前河南红旗煤业股份有限公司一矿采掘范围内基本不受老窑及采空区积水的影响,但也不能放松对老窑及采空区的重视,并且该矿老窑警戒线的划分尚未得到专家及相关部门的论证与审核,需要在此方面加强工作。日常生产中需要加强对老窑警戒线附近巡视,加大对井下巷道顶板渗水情况的观测,一旦发生异常及时采取措施,对此项工作的必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则。(2)煤层顶底板水在二1煤层上部砂岩水与开采冒落裂隙带勾通时,含水层的水有直接进入矿坑的可能性,目前矿井涌水量主要来自于二1煤层顶板砂岩裂隙含水层。二1煤层底板灰岩岩溶水,具有一定的水压,在隔水层薄弱的地方,也可进入二1煤层矿坑。一1煤层顶板太原组下段灰岩含水层,裂隙岩溶发育,含水丰富,因顶板冒落或遇岩溶,可直接充入矿坑。奥陶系灰岩岩溶水在底板薄弱或遇构造裂隙地段,亦可突破底板进入矿坑,如东部的小关煤矿1977年建井时,太原组上段灰岩发生突水,突水量60m3/h,导致井筒被淹。(3)地表水矿井内无常年性地表溪流,仅在矿井西缘有一小型凉水泉水库,蓄水量约20万m3,库底标高约+215m,距矿井主要可采煤层二1、一1煤层间距分别为120m、180m,其间多为泥岩、砂质泥岩和粉砂岩隔水层,水库水一般不会充入矿井巷道。目前红旗二矿的凉水泉水库下一1煤层已全部采空(长壁回采),未见水库水位下降,对矿井涌水量亦无影响。(4)大气降水由于降水多集中于6~8月份,而且量大,约占全年总雨量的70%以上。大气降水可通过风化裂隙渗入地下进入矿井。降水集中,汇集在冲沟、河谷地段,这些地区是矿井水源的补给区,当充水水源与含水层接触可能会造成危害。2)充水通道(1)断裂带导水矿井一1煤层底板隔水层较薄区段、断层带及裂隙带、断层交会部位都可能成为矿井充水通道。回采过程中形成的采动裂隙到达储水体就可能引起矿井突水。构造破碎裂隙带一般延伸范围较大,它不仅使不同的含水层发生水力联系,而且贮存一定的水量。在不同方向的断层交错部位,往往是地下水的富集带,突水事故发生的可能性会增大。(2)含水层导水通过对矿井涌水量变化情况及其相关因素分析研究,区内矿井水与含水层之间,含水层与大气降水、地表水之间,均存在密切的相互关系,其导水形式主要通过以下途经发生。○1奥陶系灰岩岩溶裂隙矿井内奥陶系灰岩在南部低山丘陵出露,岩溶裂隙发育,直接接受大气降水和地表水补给。构成了大气降水与地表水的主要补给通道。在承压水区,可能构成石炭系太原组灰岩岩溶裂隙水的主要补给水源之一。太原组灰岩岩溶裂隙矿井内石炭系太原组灰岩呈条带状出露于矿井中南部,溶隙发育但不均匀,主要接受大气降水补给,其埋藏条件和地下水径流方向基本上与下伏奥陶系马家沟组灰岩含水层相一致,只是径流条件和富水性要弱得多。与下伏奥陶系马家沟组灰岩水可能构成水力联系。砂岩裂隙矿井内砂岩裂隙导水通道主要指二1煤层顶板大占砂岩裂隙导水通道。大占砂岩节理、裂隙均不发育,富水性弱。含水层出露于煤矿区中部低山丘陵区,接受大气降水间接补给,地下水沿地层倾向向深部运移。(3)封闭不良钻孔据历史记录,在大峪沟井田精查补充勘探过程中,煤田三队所施工完成的钻孔,对其二1煤层、一1煤层、断层点均分段进行封闭,封闭范围煤层顶板一般封60m,底板封5~10m,孔口一般封5m。多数钻孔一1煤层至二1煤层以上60m则全封闭。封闭材料均采用水泥砂浆,其混合材料比例一般为1:1:0.8。封闭方法是先用清水冲洗孔壁直至返清水为止,然后将草把下到设计深度,砂浆用钻具送到孔内封闭层段,并在一定深度取出砂浆样检查,一般均能达到设计要求。因封闭时间较短,故未进行透孔检查,封孔质量尚难作出定论。根据其它勘探地区封孔质量检查结果,一般煤层顶板封闭60m以上者,因安全系数较大,能在封闭层段取出凝固较好的柱状砂灰样,止水效果较好。因此,煤田三队队施工钻孔封闭质量基本是可靠的。但即使是对于煤层和断层附近或遇断层的封孔合格的钻孔,也可能因煤层或岩层坍塌,孔径扩大而使封闭厚度不足,对这些钻孔在矿井开采中应加以注意,防止突水。对于煤层和断层附近或遇断层钻孔,可能因煤层或岩层坍塌、孔径扩大而使封闭厚度不足,对这些钻孔在矿井开采中应加以注意,防止突水。5、矿井涌水量根据2016年12月编制完成的《河南红旗煤业股份有限公司一矿生产地质报告》,矿井正常涌水量为70.00m3/h,最大涌水量为105.00m3/h。6、矿井水文地质类型根据2018年5月编制完成的《河南红旗煤业股份有限公司一矿水文地质类型划分报告》,二1煤层水文地质类型属于中等型,一1煤层水文地质类型属于中等型。(六)工程地质条件1、生产矿井工程地质概况据本矿及周边矿井调查,本区二1煤层顶底板多为泥岩、砂质泥岩,局部为细粒砂岩,其个别地段有伪顶、伪底存在,其力学强度较低,遇水易软化,膨胀崩解,为稳定性较差顶底板,加之本区二1煤层附近普遍存在一个滑动构造断裂面,致使二1煤层顶底岩石破碎严重,顶底板岩石稳定性变差,抗压强度大大降低,生产矿井开采中又进一步破坏了岩层的受力平衡,使岩石产生变形、开裂位移,易形成冒顶、底鼓等不良工程地质现象。2、二1煤层顶、底板工程地质特征二1煤层位于山西组下部,据本矿及外围钻孔资料统计,其二1煤层顶、底板主要为泥岩、砂质泥岩和粉砂岩,局部为细砂岩,其力学强度较低,为稳定性较差顶、底板。特别是本区二1煤层附近发育滑动构造断裂面,造成煤层顶、底板岩石破碎,使岩石力学强度更低,稳定性更差,
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