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国能蒙西棋盘井煤矿(东区)充填开采项目环境影响报告书国能蒙西棋盘井煤矿(东区)充填开采项目环境影响报告书2025年8月.4.3生态整治措施建设期生态保护措施针对项目建设期对生态的影响,评价提出如下保护措施:(1)按照国家及地方土地管理相关法律法规及规范性文件要求,永久占地和临时占地在占用前须按规定取得土地使用手续。(2)加强施工管理,项目施工前,划定占地范围,不得超范围施工。在不影响施工的情况下,对于施工区内植被尽可能给予能保留。(3)对施工区表土进行剥离并临时堆存,后期用于生态修复,表土临时堆存过程中要采取拦挡和遮盖措施,防止水土流失和扬尘。(4)场地采用洒水降尘措施,必要时对裸露地面采取覆盖措施;粉状材料堆场采取遮盖措施。(5)妥善处理建设期及运营期产生的各类污染物、生活垃圾等,要进行统一集中处理,不得随意弃置。施工结束后,要进行现场清理,采取恢复措施。(6)施工结束时,及时进行土地复垦和植被重建工作,尽快恢复施工临时占地原有使用功能,使景观破碎化程度减少。道路建设应尽量利用已有道路。(7)施工结束后要及时平整土地,并种植适宜的植物,防止发生新的土侵蚀。运行期生态保护措施(1)土地复垦的原则与组织落实土地复垦的原则是根据本项目开采盘区接替计划和采煤沉陷耕地破坏的实际情况,结合当地的土地利用规划合理安排复垦方案;根据整治后的土地状况,建立起新的土地利用系统,提高土地的生产力。国能蒙西棋盘井煤矿(东区)土地复垦的工作程序应为:每年初,根据年度的采掘计划、塌陷区沉稳情况,煤矿编制矿山地质环境治理年度计划。后续按照施工设计,委托专业施工单位开展治理工作。土地复垦根据塌陷程度采取机械、人工修复的方式开展。土地复垦的方法:对不同类型的沉陷土地应采取不同的治理方法进行综合整治。国能蒙西棋盘井煤矿(东区)沉陷表现形式主要是以井田边缘局部裂缝为主。地表裂缝发生的地段主要集中分布在煤柱、采区边界的边缘地带,以及煤层浅部和地表较陡的土坡边缘地带。生态恢复与综合整治主要是地表裂缝填堵与整治,以恢复原土地功能,提高项目区植被覆盖度,防治水土流失为目的。国能蒙西棋盘井煤矿(东区)沉陷土地复垦的重点是耕地、林地和草地。根据土地利用规划,受沉陷影响的耕地均为旱作耕地,因此井田沉陷区的治理应符合规划的要求,恢复为原土地利用类型。对林地一般保持原地貌,适当予以补植。而草地应尽量复垦,使其恢复原有生产能力。根据国能蒙西棋盘井煤矿(东区)的充填开采接替计划和工作面推进情况,结合沉陷预测、土地破坏程度分析结果,分区域、分时段、分不同的复垦整治措施进行全井田沉陷区的综合整治,以提高治理方案的针对性,保证措施的真正落实。(2)土地复垦措施对国能蒙西棋盘井煤矿(东区)沉陷土地的复垦应当按盘区布置、沉陷状况及土地利用类型进行分区,对不同区域分别进行治理。根据目前国能蒙西棋盘井煤矿(东区)采煤沉陷区影响情况调查,部分区域沉陷影响剧烈。建设单位委托编制了《神华蒙西煤化股份有限公司棋盘井煤矿矿山地质环境保护与土地复垦方案》,建设单位自2013年开始,棋盘井煤矿累计已治理面积6.1714km2,取得了一定的恢复效果,本次评价总结了治理工程的经验和问题,对后续土地复垦提出以下措施:1)耕地整治措施及恢复效果可达性分析根据沉陷对土地损害程度,对于受损的耕地仍以农业复垦为主,国能蒙西棋盘井煤矿(东区)井田内有不涉及基本农田,但存在零星耕地1.54hm2,本次评价提出:矿区工矿用地不占用耕地,采煤过程中,遵循“边开采,边复垦”的原则,根据沉陷对耕地的损害程度对其进行整治和复垦,保证耕地数量、质量不降低,农作物产量不减少。对于不同程度受损耕地应当按照下列整治措施进行恢复:①轻度损害耕地整治轻度损害耕地整治措施以自然恢复为主、人工恢复为辅,人工恢复措施主要是填平裂缝、平整土坎。②中度以上损害耕地整治耕地在遭受中度及重度损害时,其损害表现特征为裂缝宽度较大、深度较深、裂缝落差较大,土地整治以充填裂缝和局部平整土地为主,整治工艺见图4.4-3。图4.4-3国能蒙西棋盘井煤矿(东区)井田耕地整治工艺示意图a剥离塌陷裂缝周围和需要削高垫低部位的耕植土并就近堆放,剥离厚度为0.3~0.4m,需要平整的削高垫低部位可在地块范围内目测确定;b在复垦场地附近上坡方向选定无毒害、无污染土源,用机械或人工挖土取方,用机动车或人力车装运至充填点附近堆放;c由堆放点用小平车或手推车取土充填裂缝,复垦场地削高垫低。裂缝充填到距地表1m左右时,每隔0.3m分层夯实,直至与地表平齐;d在裂缝充填和削高垫底部位覆盖耕植土时,充填部位覆盖耕植土高度应比周围田面高出5~10cm,使其沉实后与其他田面齐平。③恢复效果可达性分析本项目开采受损耕地影响以中度为主,主要位于裂缝区和错台区边缘,其水土保持能力和土壤养分会有一定流失,降低其生产能力,通过裂缝充填和局部平整后,辅以人工施肥和灌溉,可逐步恢复其生产力,总体而言,经过土地复垦整治工程实施,可确保沉陷区耕地农作物产量不降低,土地质量不下降。2)林地整治措施地表沉陷未稳定期间,对于地表沉陷破坏的林地采取及时人工扶正、填补裂缝,平整土地等措施,并通过自然恢复的措施恢复植被覆盖度。沉稳期后,对于处于沉陷中部的林地,由于受沉陷影响较轻,对倾斜的林木采取及时扶正,填补裂缝,保证正常生长。对于处于沉陷边缘及坡度变化比较大的区域的林地,由于受沉陷影响较大,需要对树体进行支护,防止倒伏,及时监测,动态监管。必要的情况下,采取适宜的整地措施,避免大面积的剥离表土,削坡整治,防治生态二次破坏,选择适宜树种进行补植,增加植被覆盖度。对损害较严重的树木本着等量补偿的原则进行异地补偿,按照国家及地方补偿标准,在当地林业部门的指导下进行异地补植或货币补偿。异地补植以灌草混交为主,部分土地较好的地段可采用乔灌草混合配置。选择适合当地生长的具有一定稳定性和适应性的、生长快的乡土树种,不引进外来树种。灌木选用柠条、沙柳,乔木树种选择小叶杨、旱柳、油松,林地下撒播羊草、牛心朴子、短花针茅等草籽。林地在实施生态恢复措施后应采取封育的方法自然恢复,同时组织专人管护,抚育管理,管护时间3年。本项目开采受损林地影响以轻度为主,基本不影响其功能,受损较为严重的林地主要位于裂缝区和错台区边缘,通过裂缝充填和局部平整后,通过人工补植,可保沉陷区林地覆盖恢复至原有状态。3)草地整治措施及恢复效果可达性分析沉陷草地以自然恢复为主,人工干预为辅,草地辅以补播措施。根据《内蒙古自治区人民政府关于印发自治区草原植被恢复费征收使用管理办法的通知》(内政发〔2012〕8号)的有关规定对受损的草原进行补偿。结合相应的监测和管护措施,改善项目区草地的植被覆盖状况。牧草地管护措施:①草籽采用撒播方式种植,因种子表面有蜡质,播种前宜先浸水一夜再播种,以提高发芽率;②播种后地面板结的,用简易农作具(如短齿钉耙)及时进行松土,以提高出苗率,齐苗后,对缺苗断垄地方应及时补种或移栽;③定期进行浇灌和适度施肥,加快草苗的生长;④专人看管,防止人畜践踏,发现病虫害及时防治,保证幼苗前期健康生长;⑤定期进行杂草的清除,以利主草种的生长覆盖成型;⑥冬季及返青期进行重点管护,尽量降低因冻害对第二年产草量造成的影响。4)搬迁村遗迹地整治措施对已搬迁村遗迹地需实施工程措施给予复垦,恢复类型根据村庄周边的土地利用类型情况恢复为林草地或耕地。4.4.4生态整治投资(1)生态整治费用生态综合整治根据土地复垦方向和破坏程度实施相应的复垦工程措施,根据财政部、国土资源部颁布的《土地开发整理项目预算定额》(试行)(2005)对复垦工程亩均投资进行估算,复垦措施和复垦亩均投资见表4.4-2。表4.4-2复垦措施及亩均投资表类型破坏程度复垦措施亩均投资(元/亩)耕地轻度裂缝填充、耕作层地力保持、蓄水灌溉4000-4500中度和重度裂缝填充、土地平整、修筑梯田、蓄水灌溉5000-5500林地轻度围栏封育3000-3300中度和重度人工整地、补植3500-4000草地轻度围栏封育2000-2500中度和重度补播、围栏封育2500-3000搬迁废弃地地基清理、覆土平整、植物种植10000根据开采接替计划,井田内受采煤沉陷影响土地的治理顺序、面积及所需复垦经费见表4.4-3。其中井田内的生态整治应在工作面开采地表沉陷对地表植被造成破坏稳定后即开始工作,根据地表采动变形延续时间预测结果,需要在工作面推进后3年对相应区域进行整治。表4.4-3生态综合整治分区与进度、费用计划表序号阶段治理规划区分区面积(hm2)复垦费用(万元)计划进度1第一阶段(0~0.95a)地表沉陷区90.28270.84第1-0.95年2第二阶段(0.96a-43.07a)地表沉陷区1247.133741.39第0.96a-43.07年合计//1337.414012.23/(2)生态整治总投资生态综合整治总投资为4012.23万元。4.5生态管理及监测计划4.5.1生态管理计划1、管理体系已成立矿环保管理领导小组,组长由矿长、书记担任、副组长由助理级以上矿领导担任,负责煤矿的生态环保计划实施和生态环境管理工作。2、管理机构的职责(1)贯彻执行国家及省市各项环保方针、政策和法规,制定本项目的生态环境管理办法。(2)对项目实施涉及的生态环保工作进行监督管理,制定项目的生态环境管理与工作计划并实施,负责项目建设中各项生态环保措施实施的监督和日常管理工作。(3)组织开展本项目的生态环保宣传,提高各级管理人员和施工人员的生态环保意识和管理水平。(4)组织、领导项目在营运期的生态环保科研和信息工作,推广先进的生态环保经验和技术。(5)下达项目在营运期的生态环境监测任务。(6)负责项目在营运期的生态破坏事故的调查和处理。(7)做好生态环保工作方面的横向和纵向协调工作,负责生态环境监测和科研等资料汇总整理工作,及时上报各级环保部门,积极推动项目生态环保工作。4.5.2监测计划相对于污染环境影响,生态环境影响的显著特征为空间范围广、时间滞后、影响具有累积性,且当地的主要生态系统为林地、草地和耕地,从生态功能角度,草地和林地主要生态表现为植被盖度的变化;耕地的生态影响主要体现为土壤肥力以及农作物产量的改变。结合目前农业、林业有关部门的主要监测制度,拟定监测指标以及频次如表4.5-1。表4.5-1生态环境监控计划监测、调查项目主要监测、调查因子重点监测区域监测频次沉陷区耕地地面坡度、pH、覆土厚度、土壤容重、有机质、全氮含量、有效磷、有效钾等;田间道路损毁情况、灌溉渠系损毁情况等中度和重度破坏区域每年一次,至复垦管护期农作物产量林地植物长势、植物长势、郁闭度、高度、覆盖度等沉陷盆地边缘中度或重度破坏区域草地生态环境监管是政府环境保护机构依据国家和地方制订的有关自然资源和生态保护的法律、法规、条例、技术规范、标准等所进行的行政工作,应成为本项目日常工作的一个重要组成部分。4.6生态影响评价自查表生态影响评价自查表见表4.6-1。表4.6-1生态影响评价自查表工作内态影响别生态红线□;重要生境□;其他具有重要生态功能、对保护生物多样性具有重要意义的区域□影响□动干扰☑;改变环境条件;其他□评高原侵蚀性丘陵地貌无)其他□()评☑二级三级□生态影响简单分析□评陆域面积:(35.48态现状调查与评价调查方资料收集;遥感调查;调查样方、样线;调查点位、断面;专家和公众咨询法调查时;秋季□;冬季□□;平水期□所在区生态问化;石漠化☑;盐渍化□;生物入侵□;污染危害;其他□评植被/植物群落;土地利用;生态系统;生物多样性;重要物种☑;生态敏感生态影预测与评价评定评生态系统☑;生物多样性;重要物种;生态敏感态保护对策措对缓;生态修复;生态补偿;科研□;其他□生态长期跟踪;常规;无□环境☑境影响后评价□;其他评态影响

地下水环境影响评价5.1概述井田内地下水含水层可划分为:富水性弱的第四系松散岩类含水层、新近系(N)半胶结岩类孔隙、裂隙潜水含水层、二叠系下统山西组第三岩段(P1s3)上部~二叠系上统(P2)碎屑岩类裂隙承压水含水层、石炭系上统太原组(C2t)~二叠系下统山西组第二岩段(P1s2)碎屑岩类裂隙承压水含水层。本次评价分析技改后煤炭开采对地下水的影响,在已开采区对地下水环境影响回顾的基础上,提出更加完善、有针对性的地下水影响防治措施,保护井田及周边地下水环境。5.2区域及井田水文地质、水文地质5.2.1区域地质、水文地质条件概况区域地质一、区域地层桌子山煤田古生代地层区划属华北地层大区晋冀鲁豫地层区鄂尔多斯地层分区的贺兰山桌子山地层小区;中新生代地层区划属陕甘宁地层区鄂尔多斯地层分区。桌子山煤田主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。区域地层由老至新有太古界前长城系,元古界震旦系,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,中生界白垩系以及新生界古近系、新近系、第四系。区域地层见表5.2-1。表5.2-1桌子山煤田区域地层表界系统组符号厚度(m)主要岩性新生界第四系全新统Q40~20冲洪积沙砾岩、砂土、湖积砂质粘土、风成砂。上更新统吉兰泰组Q3j0~63.90砂砾石、砂、粘质砂土。中更新统Q20~318.20半固结沙砾石层、砂土层。新近系上新统N20~360.43灰绿色、灰白色泥质细砂岩、砂质泥岩夹橘黄色泥质砂砾岩。中新统N10~55.00橘黄色粉砂质泥岩、含砾砂岩。古近系上渐新统伊克布拉格组E3y0~58.40橘红色粉砂质泥岩、橘黄色粉砂岩。中渐新统乌兰不拉组E3w0~204.70紫红色粉砂质泥岩,棕红色细砂岩,底部为砂砾岩。中生界白垩系下统志丹群K1zh0~240.00胶结差的中粗砂岩和泥岩、粘土岩互层古生界二叠系上统石千峰组P2sh85~544紫红中砂岩、含砾砂岩,泥岩中统石盒子组P2sh22.00~750.23灰绿色泥岩、砂质泥岩、细砂岩,下部粗砂岩下统山西组P1s36~231灰黑色砂质泥岩与砂岩互层,含煤11层,中部有菱铁矿结核,含植物化石石炭系上统太原组上段C2t221~445.50灰白色、灰黄色碎屑岩、粘土岩、煤下段C2t1西来峰断层东侧25西侧400~1200石英砂岩、泥岩、泥质灰岩、铝土质、煤层“山西式”铁矿奥陶系下统桌子山组O1z366.90厚层石灰岩三道坎组O1s>100石英砂岩与灰岩互层寒武系∈166~653竹叶状、鲕状薄层石灰岩,夹大量泥岩元古界震旦系长城统Z127~>694灰色石英岩、石英砂岩太古界前长城系千里山群Ar1296~2344变粒岩、片麻岩、片岩、大理岩二、区域构造桌子山煤田大地构造属华北地台,鄂尔多斯拗陷带,桌子山褶断束之中南部,煤田内主要构造线方向近南北向,以压扭性构造为主,次一级构造线则呈东西向展布,以张性构造为主,区域构造较为复杂,煤田内主要构造如下:(一)断裂构造1、桌子山东麓大断裂位于桌子山东侧,为一压扭性断裂带,断层走向近南北,倾向西,倾角大于60°,断距大于500m,其北段称千里山逆断层,南部分叉形成多条扭性断裂,如莫里—苛素乌逆断层、棋盘井逆断层、阿尔巴斯逆断层等,由北向南展开呈扫帚状。2、岗德尔西来峰大断裂位于岗德尔山东坡,为两条平行的压扭性断裂,北起千里山沟北,经凤凰岭山、岗德尔山,在岗德尔山南部断层分叉,岗德尔大断裂拐向西南进入老石旦,长达65km,西来峰逆断层继续向南,长达75km,断层面倾向西,倾角大于50°,断距大于400m。(二)褶皱构造1、桌子山背斜以千里山、桌子山为主体,出露长度大于80km,轴向近于南北,背斜西翼地层出露较完全,在千里山沟中见有NEE向之断层将背斜横切,致使太古界千里山群地层突起,背斜轴部由于后期剥蚀,冲刷,北部千里山形成沟壑纵横的低山,而南部则发育为陡峭的高峰,其上均覆盖为奥陶系桌子山组灰岩。背斜西翼产状平缓,倾角小于15°,东翼被桌子山东麓大断裂切割牵引,地层较陡,倾角大于25°,形成一个东陡西缓的不对称背斜。2、岗德尔背斜背斜轴呈南北向展布,南呈复式褶曲,向南倾伏,北至岗德尔山主峰,东西两翼均被断层切割,东翼有部分基岩出露,西翼均被第四系覆盖。桌子山煤田次一级构造线方向呈近东西向展布,大部分为高角度正断层,断距不等,小的仅数米,大者可达100m以上。本区所处位置在桌子山背斜西翼、西来峰逆断层以东。桌子山煤田主要构造见图5.2-1。图5.2-1桌子山煤田构造纲要图区域水文地质一、区域地下水赋存条件与分布规律桌子山煤田位于内蒙古自治区西南部,地处黄河流域中上游。东与鄂尔多斯高原毗连,北与河套平原相邻,西南与银川平原接壤,西依黄河。本区由中山、低中山、残余山地、山前倾斜平原等地貌类型构成。西部岗德尔山及东部千里山、桌子山为中山、低中山,是本区主体山脉,山体呈南北向展布,海拔高程1500~2000m,山势陡峻,沟谷发育,切割深度50~250m;残余山地主要分布于桌子山西麓的老石旦及雀尔沟一带,由石炭系和二叠系砂岩、砂质泥岩和煤组成,岩体裸露,海拔高程1200~1500m,坡度10°~20°,地表裂隙发育,风蚀作用强烈,风蚀地貌形态各异;山前倾斜平原主要分布于千里山、桌子山北段西麓,由山前冲洪积扇群组成,海拔高程1100~1300m,由山前向黄河倾斜,自然坡降为4~5%。本区河流均属黄河水系,黄河在本区西部自南向北流过,年均流量1018m3/s,最大洪峰流量5820m3/s(1981年),最小流量60.8m3/s,年最大径流量556亿m3,多年平均径流量315亿m3。区内沟谷为季节性沟谷,较大的沟谷自北向南有千里沟、毛尔沟、卡布其沟、乌珠林沟等18条沟。出露地层有太古界、元古界、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、新近系及第四系地层。构造较为复杂。区域地下水以大气降水为主要补给来源,黄河是最终排泄廊道。本区奥陶系、第四系含水层富水性中等-强,其他含水层富水性弱。煤田地下水主要受岩性及构造格局控制,主要的含水层为碳酸盐岩类和松散岩类两大含水岩系。各类含水岩组地下水的转化比较剧烈,特别在岩溶区表现十分明显。基岩山区地下水的补给、径流、排泄条件良好。且地表水与地下水之间转化条件优越,具有较强的水交替能力,水质状况良好。按其含水介质的组合结构、性质、导水和储水性能,可将地下水类型分成:松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及碳酸盐岩类岩溶裂隙水三个主要类型。1、松散岩类孔隙潜水含水层松散岩类孔隙水主要赋存于第四系全新统(Q4)、上更新统(Q3)、中更新统(Q2)、下更新统(Q1)的砂、砂砾石、砾卵石及新近系(N)半固结的沙砾石层等含水层中。主要分布于桌子山、岗德尔山以西的山前倾斜平原、黄河冲积平原及山间沟谷洼地。受山前断裂的影响,在山前倾斜平原及黄河冲积平原沉积了巨厚的松散堆积物,为孔隙水的赋存提供了广阔空间,这些地段孔隙水一般赋存在Q1和Q3+4含水层中,以潜水和承压水存在,而在山间沟谷洼地、Q4含水层为孔隙潜水主要赋存场所。2、基岩裂隙水(1)变质岩与火成岩类基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于变质岩、火成岩含水岩组的裂隙中,主要分布在桌子山、岗德尔山、千里山背斜核部,多为活动性构造上升区,因经历多次地壳运动影响,构造和风化裂隙较为发育,广泛赋存有裂隙水,在断裂构造破碎带和岩脉穿插部位往往是裂隙水的有利赋存空间。(2)碎屑岩类基岩裂隙水碎屑岩类基岩裂隙水主要赋存于白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系含水层中,在本区主要分布于卡布其向斜、桌子山东侧及桌子山南部广大地区。赋存条件受地质构造、岩性、地形地貌、裂隙发育程度及水文气象条件制约。在处于正地形的背斜轴部、向斜翼部通常是地表分水岭,该区岩层裸露、植被稀疏,裂隙节理发育,利于地表水的入渗,而不利于裂隙水的赋存,裂隙水沿裂隙发育带向低处运移,在向斜及背斜谷地由裂隙潜水转化为裂隙承压水,因此,在向斜洼地、背斜构造及构造破碎带内,是裂隙承压水的天然赋存场所。3、碳酸盐岩类岩溶裂隙水碳酸盐岩类裂隙水集中赋存于寒武系和奥陶系碳酸盐岩溶隙、溶孔及构造裂隙之中,主要分布于桌子山和岗德尔山,受沉积环境影响,碳酸盐岩类地层沉积厚度不稳定,岩性变化较大、厚度达1000余米。在煤田内沉积了巨厚的奥陶系中统地层,岩性以厚层状石灰岩为主,岩溶裂隙发育,岩溶水赋存条件良好。寒武系以薄层灰岩为主,为泥质灰岩、泥质白云岩、白云质灰岩,富水性弱。岩溶地下水的赋存条件决定于碳酸盐岩的岩溶化程度。岩溶化程度愈高,其赋存条件愈好。而岩溶地层的岩溶化程度又与地区的地质构造、岩性、地形、地貌及气象、水文条件关系密切。本区地势较高又处于干旱气候区,降水少、地表径流弱,岩溶裂隙不太发育,层状岩溶水赋存条件较差;中奥陶统马家沟组以厚层灰岩为主,岩溶裂隙较发育,岩溶水赋存条件良好。中奥陶统克里摩里组及寒武系以薄层灰岩为主,为泥质灰岩、泥质白云岩、白云质灰岩,岩溶水赋存条件较差;位于向斜或背斜谷地的岩溶裂隙发育,优于两翼的补给、径流区;构造断裂带是岩溶水径流的主要通道,往往形成岩溶地下水的强径流带,成为岩溶地下水的良好赋存场所。二、区域含水岩组水文地质特征地下水运动规律不仅与补给因素有关,而且与储存和运移地下水的含水介质关系密切。依据含水介质及水力特征,全区可划分为三个主要含水岩组。1、松散岩类孔隙含水岩组该含水岩组的富水性,受含水层岩性、规模及其所处的地貌和补给条件等因素制约。在山前冲洪积倾斜平原区的冲洪积扇顶部及中部,沉积了巨厚的砂砾石层,其间无隔水层,形成了统一的潜水含水层组,地下水位埋深30~100m。该含水层组虽颗粒粗,但泥质含量高,一般为5~10%,影响了含水层的透水性和富水性,渗透系数一般为10~20m/d,单井涌水量小于2000m3/d。在冲洪积扇的中下部,含水层颗粒虽然变细,但泥质含量相对扇顶减少,透水性能增强,富水性变强。渗透系数一般20~30m/d,地下水位埋深10~30m,单井涌水量2000~4000m3/d,溶解性总固体小于1000mg/L,地下水化学类型为HCO3·SO4~Na·Mg型。在黄河冲积平原,含水层岩性以砂砾石和细砂为主,夹薄层粘性土及淤泥质粘土透镜体,渗透系数一般20~30m/d,地下水位埋深小于10m,单井涌水量大于3000m3/d,溶解性总固体小于1000~3000mg/L,地下水化学类型为SO4·CL~Na·Mg和CL·SO4~Na·Mg型。2、基岩裂隙含水岩组(1)变质岩与火成岩类基岩裂隙含水岩组区内基岩裂隙含水岩组富水性与断裂构造、裂隙的性质和发育程度、降水量的大小密切相关,按其赋水裂隙成因不同,现划分出风化裂隙水和构造裂隙水两类;风化裂隙水,因风化裂隙带的发育厚度一般多在20~40m之间,直接接受降水入渗补给,时空变化明显。在水平方向上地形较低处比较高处富水性强,在垂向上深度小于40m的裂隙发育带富水性强,深度大于40m裂隙不发育,其富水性弱。泉水流量一般0.1~2.0L/s。构造裂隙带一般发育深度200~400m,储水条件良好,连通性强,能接受较多的补给源,其富水性强于风化裂隙带。一般泉流量在5.0~20.0L/s。溶解性总固体小于1000mg/L,地下水化学类型为CL·HCO3~Na·Ca型。(2)碎屑岩类基岩裂隙含水岩组该含水岩组在区内出露广泛,岩性主要为不同粒级粗、中、细、粉砂岩,砂质泥岩,泥岩等。含裂隙潜水和承压水。含水岩组的富水性取决于各种成因的裂隙性质、发育程度和裂隙的穿插、切割等因素制约。碎屑岩类分布区,一般富水性弱,单井涌水量1.0~300.0m3/d,溶解性总固体一般为1000~3000mg/L,地下水化学类型为CL·SO4·HCO3~Na型。3、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组该含水岩组的富水性与岩溶的发育程度、构造的性质、规模、岩性及补给因素有关。奥陶系中统马家沟组灰岩沉积稳定、厚度大、成分较纯、岩溶化程度较高,富水性强。寒武系灰岩纯度欠佳、镁成份及泥质含量较多,岩溶裂隙不太发育,含水微弱、富水性弱。因此,奥陶系中统马家沟组灰岩为本区最主要的岩溶含水层。虽然岩性是岩溶发育的基础,但岩溶地下水的富水性还受地质构造的控制,在构造破碎带及其影响带内往往形成岩溶地下水的富集径流带或岩溶地下水相对集中排泄地带。千里沟岩溶泉就是沿整个断裂构造形成排泄带。在断裂带及其影响带布井,都能获得较丰富的地下水量,如沿老石旦东山断裂分布的11眼井,单井涌水量均在1000~4000m3/d,海勃湾电厂供水井(S054),单井涌水量1800m3/d(降深12.7m,单位涌水量1.64L/s·m),凤凰岭构造复合部位YR1孔涌水量880m3/d(降深8.08m,单位涌水量1.26L/s·m),桌子山南部的黑龙贵断裂,走向355°,伊盟亿隆选煤公司供水井(S068)即位于该断裂带上,成井时涌水量超过1200m3/d(降深22.5m,单位涌水量0.617L/s·m),位于棋盘井F87断裂带的YR3孔涌水量1008m3/d(降深3.7m,单位涌水量3.15L/s·m)。广大岩溶区岩溶地下水补给径流区以潜水为主,水位埋藏较深,一般多在80~100m。在排泄区多具有承压水特征,覆盖或埋藏型灰岩向斜或单斜区属承压裂隙岩溶水性质。在一个岩溶泉域内,岩溶地下水一般具有统一的水位和补给、径流、排泄区,随着从补给区到径流区至排泄区,岩溶化程度逐渐增强,岩溶含水岩组的富水性越来越强。三、区域地下水的补给、径流、排泄条件区域地下水的主要补给来源是大气降水的直接入渗补给,其次是地表水的入渗补给。地下水的径流运动主要是由东向西排入黄河,总的径流方向与地表水基本一致,地下水的排泄主要有泉水溢出转化为地表径流、潜水蒸发及地下潜流,近年来,人工开采已成为地下水的一种重要排泄方式。1、松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水的主要补给来源为大气降水的直接入渗、地表渗漏及山前侧向径流补给。同时由于傍河开采,可袭夺黄河水的补给。地下水径流的总趋势是由山前平原经黄河冲积平原向黄河排泄。孔隙水排泄方式主要是人工开采、潜水蒸发及侧向径流向黄河及区外排泄。2、基岩裂隙水大气降水的直接入渗补给是基岩裂隙水的主要补给来源,围岩地下水的侧向补给次之。地下水的径流条件、更多地受地形地貌的制约。基岩裂隙水分布区,常常是地表水与地下水分水岭相一致,地下水顺地势、水系从上游向下游运动,除部分排泄于蒸发外,多以泉水或侧向径流形式排泄于当地河谷,转化为地表水流向区外。基岩裂隙水没有明显的补给、径流、排泄区,在当地河流水系和地势条件制约下,顺势运动,多是沿途补给,沿途径流,沿途排泄,没有统一的水位,多分散排泄于当地河谷中,转化为地表水而对下游裂隙水进行补给,直至流出区外。基岩裂隙承压水具有多层性和层间水力联系较弱的特点,但上下含水岩组之间往往存在越流补给或通过断裂补给岩溶水,总的排泄方向和地表水一致,多以潜流排入黄河。3、碳酸盐岩类岩溶水区内岩溶水补、径、排条件复杂,主要靠大气降水的直接入渗和河谷洪水、潜流渗漏及碎屑岩类孔隙裂隙水通过断裂渗漏补给。在大面积的岩溶地下水补给区,石灰岩地层裸露,沟谷纵横,但均为季节性排洪沟谷,大气降水的垂直渗入和地表水的集中渗漏补给占主导地位。在径流排泄区,岩溶水主要接受碎屑岩类孔隙裂隙水通过断裂渗漏补给。岩溶地下水的径流及汇集形式,受地形、构造、岩溶发育程度及河流侵蚀基准面的控制,其最大特点是以泉水为中心的汇集运动。在岩溶泉域范围内,地下水沿着其复杂的地下水含水系统,向对其有影响的侵蚀基准面运动,一般具有统一的地下水位,水位主要受岩溶地块的区域排泄中心控制。岩溶地下水的排泄方式主要是岩溶大泉及侧向外排,沿整个区域岩溶断裂构造及深切岩溶沟谷形成强径流带和排泄带。若在当地侵蚀基准面及隔水底板抬升时,或有构造的穿插影响,岩溶地下水位往往呈散流及点状排泄。5.2.2井田地质、水文地质条件井田地质一、地层核实区范围内大面积被第四系覆盖,新近系零星出露,无基岩出露,为全掩盖区。根据区内钻孔揭露,核实区地层在东区、西区的发育情况不尽相同,核实区西区的煤系沉积基底为奥陶系下统桌子山组(O12),核实区东区煤系沉积基底为元古界震旦系(Z)老地层,缺失奥陶系地层。其变化情况在地层分述中详细说明。根据区内钻孔揭露,核实区地层由老至新有:太古界千里山群(Ar)、元古界震旦系(Z)、奥陶系下统桌子山组(O12)石炭系上统太原组下部(C2t1)、太原组上部(C2t2)、二叠系下统山西组(P1s)、二叠系中统石盒子组(P2sh)及二叠系上统石千峰组(P3s)、新近系(N)、第四系(Q),现将井田各地层发育特征叙述如下:1、太古界千里山群(Ar)核实区内无出露,据区域地层资料,全组厚度1269~2344m,2010年7月-2011年9月水文补勘施工的4个钻孔OS1、OS2、OS3、OS4均揭露该组地层,揭露厚度15.80~86.5m,平均46.61m,岩性为强绢云母化钾长眼球状混合岩、绢英岩化酸性火山角砾岩、深灰绿色矽线石榴黑云二长片麻岩、绢云母化黑云二长片麻岩,灰白色夹灰绿色,含肉红色块状角砾,砾径约1-3cm,角砾主要成分为石英砂岩,褐红色可能为Fe质物,即磁铁石英岩,呈不均匀网格状,脉状分布。依据核实区的钻孔勘查资料综合分析,该组地层只在核实区的东区(原苏亥图井田范围)内4个水文钻孔中有揭露,其余地段钻孔均未揭露到该地层层位。2、元古界震旦系(Z)核实区内无出露,据区域地层资料,厚度大于100m,2010年7月-2011年9月水文补勘施工的4个钻孔OS1、OS2、OS3、OS4钻孔及2012年补充勘探施工的QK17-1钻孔均揭露该地层,揭露厚度14.05~53.20m,平均26.59m,岩性为肉粉色石英砂岩、灰白色细粒石英砂岩,局部夹砾岩层。依据核实区钻孔勘查资料综合分析,该地层只在核实区的东部区(原苏亥图井田范围)内5个钻孔中有揭露,核实区其余地段钻孔均未揭露到该地层层位。该地层为煤矿东区的含煤地层沉积基底,与下伏太古界千里山群(Ar)呈不整合接触。3、奥陶系下统桌子山组(O12)据桌子山煤田区域地层资料,桌子山煤田的桌子山组(O12)、三道坎组(O11)、与华北地层的亮甲山组(O1l)属同期沉积。全组厚度117~422m;该组只在核实区的西区(原棋盘井煤矿范围)4个地质补勘钻孔(QK04、QK05、QK06、QK17)中有揭露,但未完全揭露,揭露厚度3.83~8.62m,平均6.34m,核实区内其余钻孔均未揭露该组地层。岩性为青灰色厚层状生物碎屑灰岩,含动物化石,性脆、坚硬,遇酸起泡。该地层为煤矿西区的含煤地层沉积基底,与上伏石炭系上统太原组下部(C2t1)地层呈平行不整合接触。依据水文补勘的4个钻孔(OS1、OS2、OS3、OS4)及地质补勘的QK17-1号钻孔钻探资料,核实区东区(原苏亥图井田)地层在石炭系上统太原组下部(C2t1)之后,直接揭露了老地层震旦系(Z),缺失了奥陶系(O)地层。地层缺失的原因简要分析:依据鄂尔多斯盆地大地构造单元划分的众多研究成果,尽管不完全一致,但是鄂尔多斯盆地北部存在一个以杭锦旗为中心的伊克昭盟隆起是得到公认的,该隆起区缺失整个下古生界(寒武系、奥陶系、志留系)地层。4、石炭系上统太原组下段(C2t1)核实利用的钻孔有4个完全揭露该地层,揭露厚度24.00~35.90m,平均30.04m;区内其余钻孔均未揭露完全。据全区钻孔统计,揭露厚度0~41.61m,平均13.85m,岩性以深灰色、灰色砂质泥岩、泥岩及灰白色细粒砂岩互层,中夹薄层粘土岩,砂质泥岩及泥岩中含大量植物化石。与下伏奥陶系呈平行不整合接触。5、石炭系上统太原组上段(C2t2)该地层为核实区内主要含煤地层之一。核实区内除M18号孔一带由于棋盘井逆断层上盘抬升,其上部地层遭剥蚀外,其他地段保存完整。厚度40.04~79.43m,平均厚度60.54m,厚度变化较小。岩性上部以深灰色砂质泥岩及泥岩为主,下部岩性以灰白色、浅灰色中、细粒砂岩为主,夹薄层砂质泥岩,富含动、植物化石,含煤1~5层,其中16号煤层为核实区内主要可采煤层,14号煤层为局部可采煤层。太原组上段(C2t2)依据岩性组合及沉积旋回特征,可划分为两个亚段(C2t2-1、C2t2-2)。太原组上段与下伏太原组下段地层呈整合接触。6、二叠系下统山西组(P1s)该组为核实区内主要含煤地层之一。核实区内除棋盘井逆断层以西该组地层遭剥蚀而不存在、核实区东部M06、35、34、29、补119、124等钻孔其上部地层遭剥蚀外,其他地段地层保存完整。厚度78.81~165.60m,平均厚度115.63m,厚度变化不大。岩性上部以褐色、深灰色砂质泥岩、灰白色粗、中粒砂岩为主,中部普遍发育一层中、细粒砂岩,下部以细粉砂岩、砂质泥岩为主,局部夹粘土岩,或砂质粘土岩,含丰富植物化石。含煤2~11层,其中9-1煤层为核实区主要可采煤层,5、9-2号煤层为局部可采煤层,10号煤层为不可采煤层。山西组依据岩性组合及沉积旋回特征可划分为3个岩段(P1s1、P1s2、P1s3)。山西组与下伏太原组呈整合接触。7、二叠系中统石盒子组(P2sh)该组地层部分地段遭受后期剥蚀变薄,区内残存厚度9.76~760.20m,平均173.43m。岩性上部为黄绿色、灰绿色、灰白色粗砂岩,局部含砾,夹薄层杂色砂质泥岩,中部一般为杂色,以紫色为主的砂质泥岩,夹薄层砂质泥岩粘土岩或砂岩,下部以灰绿色、灰白色中、粗砂岩为主,局部含砾,底部为杂色,以灰绿、紫红色为主的砂质泥岩。8、二叠系上统石千峰组(P3s)该组地层大部地段被剥蚀殆尽,只在核实区北部、南部有少部分残存,残存厚度0~223.50m,平均厚度112.85m。岩性为暗紫色、浅红色、黄绿色中、粗粒砂岩为主,夹有薄层砂质泥岩、泥岩,砂岩中局部含砾。与下伏上石盒子组呈整合接触。9、新近系(N)该在核实区内零星出露,钻孔揭露厚度96.64~349.50m,平均厚度228.79m,厚度变化较大,基本为北部薄,而向南厚度加大。岩性为灰黄色砂砾岩,中夹紫红色砂质泥岩团块,砾石成分为石英岩、花岗岩,片麻岩、石灰岩等,砾石呈次圆状或次棱角状,砾径大小不等,分选差,呈半胶结或松散状。与下伏老地层呈不整合接触。10、第四系(Q)第四系地层主要以残坡积沙砾石层,沙土及冲洪积沙砾石为主,在核实区内分布广泛。据地表观察及钻孔揭露,厚度0~47.66m,平均厚度8.56m,覆盖于一切老地层之上。二、含煤地层区内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。除核实区西南部棋盘井逆断层下盘仅残留太原组下段地层,以及中部M06、35、34号孔一线,山西组上部地层被冲刷剥蚀外,核实区内其他地段含煤地层保存完整。据钻孔揭露,两组地层总厚度118.85~224.66m,平均厚度176.17m,厚度变化不大。现将核实区含煤地层详细叙述如下:(一)石炭系上统太原组上段(C2t2)太原组上段为区内主要含煤地层之一,依据岩性组合及沉积旋回特征,可划分为2个亚岩段(C2t2-1、C2t2-2)。1、第一亚段(C2t2-1)该岩段位于太原组上部之下部,厚度23.10~69.12m,平均厚度41.92m。岩性主要由灰色、灰白色中细粒砂岩,深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成,含煤1~4层,其中16号煤层为核实区主要可采煤层,14号煤层为局部可采煤层。2、第二亚段(C2t2-2)该岩段位于太原组上部之上部,除核实区西南部棋盘井逆断层下盘一带,其上部地层被冲刷剥蚀外,核实区内其他地段该段地层保存完整。厚度2.89~34.10m,平均厚度18.62m,厚度变化不大。岩性为灰白色、浅灰色细粒砂岩、深灰色粉砂岩、砂质泥岩,含煤0~2层,不可采。(二)二叠系下统山西组(P1s)山西组为区内主要含煤地层之一,依据其岩性组合及沉积旋回特征,可划分为三个岩段。1、第一岩段(P1s1)该岩段位于山西组下部,厚度11.18~50.26m,平均厚度21.86m,厚度变化不大。岩性由灰白色、灰色细粒砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成,含9-1、9-2、10号煤层,9-1煤层为全区可采煤层,也是核实区对比标志层之一,9-2煤层为局部可采煤层,10号煤层为不可采煤层。2、第二岩段(P1s2)该岩段位于山西组中部,厚度20.23~68.00m,平均厚度40.77m,厚度有一定变化。岩性以灰色、灰白色中、细砂岩与深灰色、黑灰色砂质泥岩、泥岩呈互层出现,含煤0~3层,其中5号煤层为局部可采煤层。3、第三岩段(P1s3)该岩段位于山西组上部,厚度20.23~94.13m,平均厚度53.00m,核实区南、北部较薄,中部较厚。厚度变化较小,岩性为深灰色、灰色砂质泥岩、砂质粘土岩,局部夹薄层细粒砂岩,含薄煤层0~7层,均不可采。综上所述,核实区含煤地层为石炭系上统太原组上段(C2t2)及二叠系下统山西组(P1s),含煤地层总厚度118.85~224.66m,平均厚度176.17m。含煤4~16层,煤层总厚度7.38~27.20m,平均14.96m,含可采煤层5层,可采煤层总厚度4.85~20.15m,平均9.93m。二、构造核实区位于桌子山背斜东翼,桌子山东麓大断裂向南部的分支苛素乌逆断层、棋盘井逆断层、阿尔巴斯逆断层分别位于核实区的西南部、中部和东部,受上述逆断层影响,核实区构造形态基本为一不对称背斜,即苛素乌背斜,背斜轴位于核实区中部边界附近,其走向近南北,背斜西翼地层产状平缓,倾角一般3~5°,东翼地层产状相对较陡,一般为倾角5~10°,但在靠近断层处,由于牵引作用,倾角略大,可达20~30°,其南部形成宽缓向斜。受桌子山煤田大地构造的影响,核实区内发育两组构造,一组为近南北向的压扭性逆断层,一组为近东西向的张性正断层,一般后者切割前者,前者规模大,后者规模小。依据核实区以往钻探勘探资料及三维地震勘查成果,核实区构造叙述如下:1、断层核实区内规模较大的断层均为逆断层,且均为桌子山东麓大断裂向南部分叉的一部分扭性断裂。其中莫里-苛素乌逆断层在核实区北部的黑龙贵沟附近又分支为两条断层,向东南方向的分支称苛素乌逆断层;向西南方向的分支称棋盘井逆断层;阿尔巴斯逆断层为千里山逆断层向西南方向的分支断层。核实区内共发育有246条断层,可分为两组,一组为近南北向的逆断层(如苛素乌逆断层、棋盘井逆断层、阿尔巴斯逆断层、NF70逆断层、F101逆断层等),另一组则表现为近东西向的张性正断层(如DF5、SF4等)。按断层性质分类,核实区内有128条逆断层,118条正断层;按断层可靠程度分类,核实区内有可靠断层175条,较可靠断层32条,控制程度较差断层15条,有24条断距小于5m的断层未做可靠程度评价;按断层的断距分类,落差<5m的断层71条,落差≥5~20m的138条,落差≥20m的断层37条(其中落差≥100m的断层7条;逆断层30条;其中可靠断层为32条,较可靠断层5条)。根据三维地震及钻探及成果资料,现将核实区内主要断层的发育特征分述如下:(1)阿尔巴斯逆断层(FA)位于核实区东部边界附近,断层走向南-北,倾向西,倾角33°~75°,落差35~355m,区内9-1、9-2煤延展长度约为6050m,14煤延展长度约为6060m,16煤延展长度约为6070m。断层的上盘由第1勘探线的S03号钻孔和第3勘探线的S15号钻孔控制,评级断点160个中A级断点98个,断层属可靠逆断层。(2)F101逆断层位于核实区东北部,逆断层,为阿尔巴斯逆断层的派生断层,断层走向北北东-南南西,倾向北西西,倾角49°-70°,落差0~36m由北向南西逐渐尖灭,该断层由S06、14、S25、S12钻孔及第三勘探线的S16、S17钻孔控制,核实区内最大延展长度为2420m,A级断点35个,属可靠逆断层。(3)苛素乌逆断层位于核实区东部与西部的交界处,逆断层,走向南北(185°),倾向西,倾角50°~65°,落差20~100m,核实区内由第4、5勘探线控制,上盘由QK04、QK05号钻孔控制,下盘由15、S23号钻孔控制。4线剖面断层断距63m,5线剖面断层断距25m,断层断距由北向南逐渐减少,并于邻界区三维地震解释的DF13逆断层合并并尖灭。据苏亥图区三维地震资料,区内延展长度680m,控制断点18个,全部为A级断点,控制程度可靠。2013年1月补勘施工的QK04、QK05号钻孔,验证了苛素乌逆断层的三维地震成果。(4)NF70逆断层断层位于核实区的东区(原苏亥图井田)西南边界处,断层走向南-北,倾向西,倾角47°-82°,落差约为0-805m,断层性质为逆断层,区内延展长度约3550m。为核实区内规模最大的逆断层。断层在核实区内由第4、5、6、7勘探线控制,在三维地震空白区通过地质剖、平面加以分析推断;断层上盘由15、QK05、QK17、MO6号孔控制,下盘由QK10、QK17、QK17-1、S23号钻孔控制。第4线剖面断层落差为32m,第5线剖面断层落差178m,第6线剖面断层断距695m,断层断距由南向北逐渐减小并尖灭。2013年1月补勘施工的钻孔QK05、QK17、QK17-1、QK10号钻孔进一步验证了三维地震中NF70断层的解释成果,故NF70断层为可靠逆断层。(5)棋盘井逆断层位于核实区西区的南部边缘,断层走向北西-南东,倾向南西,倾角为58°~63°,断层性质为逆断层,9煤、16煤落差约为150—200m,由第7勘探线的M18号孔、M17号孔及走向1勘探线M16号孔控制。延展长度约3200m。由于该断层处于勘探南部边界,勘探区外地震控制偏少,平面图上仅反映一盘,确定的断层落差与实际可能有差别,该断层有42个断点控制,其中A级断点36个、B级断点6个,总体评价为可靠断层。该断层原棋盘井详查报告认为其在棋盘井沟以南与白云乌素矿区的F96号逆断层合并为一条断层,并向南落差逐渐变小。在M18号孔中,16号煤层的底板标高较东及北部的M17、M16、M15号钻孔煤层的底板标高高出近280m。经认真分析区域构造资料,这种现象的形成,有可能是棋盘井逆断层向南继续发展进入本核实区造成的,其方向应与西部已查明的西来峰逆断层的方向基本一致。(6)F28正断层位于核实区东北部边缘,正断层,为阿尔巴斯逆断层的派生断层,断层走向为南-西,倾向西,倾角47°~57°,断距0~80m,A级断点6个,断层属较可靠逆断层。由第一勘探线的S03号钻孔控制。(7)NF83断层:位于核实区东区南部,逆断层,断层走向南-北,倾向西,倾角46°-70°,落差17-160m,依据2013年1月勘探的钻孔钻探资料及区内煤层底板等高线的形态,将该断层推断延伸至东区的南部边界,区内9-1煤延展长度约2385m,落差17-160m,14煤延展长度约2410m,落差19-165m,16煤延展长度约2440m,落差22-160m。评级断点32个,其中A级断点17个,属可靠逆断层。(8)NF58断层:位于核实区东区中部,逆断层,由地震剖面显示该断层错断了9-1、14、16煤层。断层走向北北东-南南西,倾向北西西,倾角47°-67°,经由测区北部进入测区南部,区内9-1煤延展长度约2200m,落差0-63m,14煤延展长度约2210m,落差0-65m,16煤延展长度约2220m,落差0-67m。评级断点55个,其中A级断点30个,B级断点20个,C级断点5个,属可靠逆断层。除上述8条规模较大的断层外,核实区内尚发育有238条的断层。二、褶皱苛素乌背斜,位于核实区中部,为苛素乌逆断层伴生背斜,由于受苛素乌、阿尔巴斯逆断裂形成时,扭力作用不均衡,形成一个不对称的背斜,背斜轴走向近南北,西翼产状平缓,倾角5°,东翼较陡,一般倾角5~10°,在靠近断层处,由于牵引作用,倾角较大,可达倾角20~30°其南部形成宽缓向斜。该背斜有地震剖面控制。在核实区东部区(原苏亥图井田范围)中西部煤层发育的总体形态为一宽缓不对称的背斜,背斜的轴部位于北部区的中部(即S01孔—S04孔—S06孔—14孔—S12孔—S16孔连线),轴向总体走向呈近南北向,南倾;东部为一轴向近南北的向斜,向斜轴部位于阿尔巴斯逆断层(FA)附近。南部区为一不对称向斜,轴部位于NF70大型逆断层附近,南倾。东部发育有一小背斜。核实区内构造发育情况见图5.2-2:棋盘井煤矿构造纲要图。三、岩浆岩核实区内未发现岩浆岩。综上核实区构造确定为中等类型。图5.2-2棋盘井煤矿构造纲要图井田水文地质(一)含、隔水层水文地层特征1、含水层(1)第四系(Q)松散层孔隙潜水含水层岩性为灰黄色残坡积亚砂土、砂及砾石,风积沙、冲洪积沙砾石层等,在全区分布较为广泛。残坡积物与风积沙多分布在山坡之上,一般透水而不含水。冲洪积沙砾石主要分布在较大沟谷及阶地之上,构成松散层潜水的主要含水层。据本次勘查民井调查资料:地下水位埋深2.00~4.20m,单井出水量Q=0.00578~0.231L/s,水质一般较好。含水层的富水性较弱,主要接受大气降水的补给,由于降水的补给量小,所以补给条件较差。潜水含水层与下部承压水含水层的水力联系较弱,而与地表短暂的洪水水力联系密切。该含水层为间接充水含水层。(2)新近系(N)半胶结岩类孔隙、裂隙潜水含水层岩性以紫红色砂砾石、砂及亚粘土为主,呈半胶结状态,底部偶夹砾岩层,坚硬。全区内分布,据民井调查资料:地下水位埋深2.00~4.20m,单井出水量Q=0.00208~0.0578L/s,据钻孔简易水文地质观测成果分析,该含水层富水性弱,补给条件差,与相邻含水层的水力联系不密切。该含水层为间接充水含水层。(3)二叠系下统山西组第三岩段(P1s3)上部~二叠系上统(P2)碎屑岩类裂隙承压水含水层岩性为杂色中粗粒砂岩、砂质泥岩,夹泥岩及黏土岩,全区赋存,地表无出露。据原棋盘井详查报告110号钻孔抽水试验资料:含水层厚度一般大于100m,单位涌水量q=0.000303L/s·m,渗透系数K=0.00257m/d,水位标高1306.20m。水质较差,PH>12,为碱性水。棋盘井东区西南部的红柳树东井田煤炭勘探报告HD07号钻孔抽水试验资料:单位涌水量q=0.00761L/s·m,渗透系数K=0.00561m/d,水位标高1298.36m。由水质情况分析,含水层的迳流条件与补给条件不良,其与相邻含水层的水力联系程度较小,为间接充水含水层。(4)石炭系上统太原组(C2t)~二叠系下统山西组第二岩段(P1s2)碎屑岩类裂隙承压水含水层岩性为灰白色、灰色粗、中、细粒砂岩,深灰色砂质泥岩,夹泥岩及煤层。含水层岩性为各粒级的砂岩,厚度28.44~40.97m,平均34.58m。根据棋盘井东区煤炭勘探S08号钻孔抽水试验成果(C2t~P1s):地下水位埋深137.28m,水位标高1260.40m,水位降深S=33.61m,涌水量Q=0.0260L/s,单位涌水量q=0.00774L/s·m,渗透系数K=0.0251m/d。地下水水质类型为HCO3·SO4-Na·Ca型水。本次补勘OS2钻孔对9-1煤上68.73m含水层(P1s2)进行了抽水试验,地下水位埋深181.88m,水位标高1213.82m,单位涌水量q=0.00147L/s·m,渗透系数K=0.017m/d,水质类型为Cl·SO4-Na·Ca型。由此可知,该含水层的富水性、渗透性较弱,地下水的补给条件与径流条件不良。因受二叠系下统山西组第三岩段(P1s3)下部隔水层的阻隔,该含水层与上部含水层的水力联系弱。该含水层为矿床的直接充水含水层。2、隔水层(1)二叠系下统山西组第三岩段(P1s3)底部相对隔水层位于山西组第三岩段(P1s3)下部,3号煤层顶板附近。岩性为深灰色、灰色砂质泥岩、砂质粘土岩,局部夹薄层细粒砂岩,厚度20.23~68.00m,平均厚度38.53m,井田南、北部较薄,中部较厚。该隔水层层位稳定,隔水性能良好。(2)16煤底板隔水层1)石炭系上统太原组下段(C2t1)相对隔水层岩性为深灰色、灰色砂质泥岩、泥岩及灰白色细粒砂岩互层,中夹薄层粘土岩,层位连续、稳定。据区域资料,全组厚度19.21~52.19m,平均32.54m,裂隙发育程度低,为相对隔水层。2)震旦系长城统(Z)隔水层岩性为肉粉色石英砂岩、灰白色细粒石英砂岩,岩石坚硬、致密,隔水性能良好,局部夹砾岩层。据区域地层资料,厚度大于100m,本次补勘的4个钻孔均揭露该组地层,OS2、OS4钻孔穿透该地层,揭露厚度分别为16.25m、98.45m。3)太古界千里山群(Ar)隔水层岩性为深绿-浅绿-褐红色,强绢云母化钾长眼球状混合岩、绢英岩化酸性火山角砾岩、深灰绿色矽线石榴黑云二长片麻岩、绢云母化黑云二长片麻岩。据区域地层资料,全组厚度126~2344m,本次补勘中共有3个钻孔OS2、OS3、OS4揭露该组地层,揭露厚度21.6~62.55m。该地层岩性坚硬、致密,隔水性能良好。图5.2-3含水层隔水层之间的距离关系图(二)地下水的补给与排泄1、潜水本区第四系松散层及第三系半胶结岩层潜水的补给来源为大气降水。由于区内降水量微小,潜水的补给量也很小。潜水的排泄方式为强烈的蒸发排泄及向深部承压水的渗入排泄。2、承压水区内石炭系、二叠系承压水的主要补给来源为地下水的侧向径流补给,在区外出露处直接受大气降水的垂直渗入补给,也有上部潜水微弱的渗入补给。承压水仍以侧向径流排泄为主。3、直接充水含水层补给途径和部位矿区直接充水含水层为石炭系上统太原组(C2t)和二叠系下统山西组(P1s)承压水含水层,其补给条件和部位是区外承压水的侧向径流补给和上覆含水层的越流补给。井田综合水文地质图见图5.2-4,水文地质剖面图见图5.2-5。图5.2-4井田综合水文地质图图5.2-5水文地质剖面图5.3地下水环境质量现状评价5.3.1地下水水位现状调查根据地下水环境调查结果,确定地下水水位监测点信息见表5.3-1。表5.3-1井田及周边水井情况一览表监测点位名称经度纬度水温井深井口标高(m)水位埋深(m)5.3.2地下水水质现状调查(1)监测布点本次评价共布设了3个地下水水质监测点,监测点布设及监测频率见表5.3-2,地下水环境现状委托内蒙古腾烽环境检测有限公司于2024年8月7日,地下水水质现状监测点布设见图5.3-3。表5.3-2地下水监测点位、项目、频次一览表监测方法表5.3-3地下水监测方法一览表序号检测项目分析方法及标准号方法检出限单位使用仪器仪器编号123456789101112131415161718192021《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》GB7475-871µg/L原子吸收分光光度计AAF7003F2223《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》GB7475-8710µg/L原子吸收分光光度计AAF7003F242526272829色度《水质色度的测定铂钴比色法》GB11903-1989/度/30嗅和味《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标》GB/T5750.4-2006(3.1嗅气和尝味法)///31浊度《水质浊度的测定浊度计法》HJ1075-20190.3NTU浊度仪WGZ-20S32肉眼可见物《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标》GB/T5750.4-2006(4.1直接观察法)///33铜《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》GB7475-870.0534锌《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》GB7475-870.0535阴离子表面活性剂《水质阴离子表面活性剂的测定亚甲蓝分光光度法》GB7494-19870.05mg/L36硫化物37硒《水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光法》HJ694-20140.438碘化物《地下水质检验方法淀粉比色法测定碘化物》DZ/T0064.56-931(3)监测结果地下水监测结果见表5.3-4,现状监测结果表明,各监测指标均满足《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)中的Ⅲ类标准,地下水质量较好,现有的地下水环境保护措施稳定有效,从现阶段来说,煤炭开采对地下水水质基本没有影响。表5.3-4地下水环境质量现状监测结果检测项目1#点测定结果2#点测定结果3#点测定结果单位标准限值是否达标1.350.880.87//75.379.671.5200是52.452.748.9//2522.721.5//0.000.000.00//3.923.843.89//959099250是656462250是6.5-8.5是4664574491000是237234219450是0.320.840.623.0是0.0880.0550.0680.50是5.222.620.8620.0是0.003L0.003L0.003L1.00是0.0003L0.0003L0.0003L0.002是0.01L0.01L0.01L0.05是0.520.570.421.0是0.04L0.04L0.04L1是0.3L0.3L0.3L10是1L1L1Lµg/L5是0.004L0.004L0.004L0.05是10L10L10Lµg/L10是0.03L0.03L0.03L0.3是0.01L0.01L0.01L0.10是0.002L0.002L0.002L0.05是<2<2<23.0是293135100是555度15是无无无/无是0.3L0.3L0.3LNTU3是无无无/无是0.05L0.05L0.05L1.00是0.05L0.05L0.05L1.00是0.05L0.05L0.05Lmg/L0.3是0.003L0.003L0.003L0.02是0.4L0.4L0.4L10是19.221.820.580是图例工业场地矿区范围地下水监测井图例工业场地矿区范围地下水监测井图5.3-1地下水监测布点图5.4技改后地下水环境影响预测5.4.1导水裂缝带发育高度计算(1)导水裂缝带发育高度计算依据目前煤矿东区11首采区范围内,9-1煤可采厚度1.28~4.64m,平均2.95m。依据S08孔资料,9-1煤顶板岩层抗压强度约42.9MPa,属于中硬-坚硬岩层,同时地层产状较缓,因此,导水裂隙带发育高度采用2011年6月煤炭工业部制定的“矿井水文地质规程”(试行)的相应经验公式计算,公式如下:计算结果Hf=41.1m,9-1煤距隔水层顶板平均距离为73.11m,根据计算出的9-1煤裂隙带发育高度,9-1煤开采在顶板完整性良好的地段未导通上覆二叠系下统山西组第三岩段(PS隔水层)。5.4.2对各含水层影响预测分析(1)对第四系的影响根据井田水文地质条件,井田及周边不存在潜水含水层。由5.2.2节井田水文地质条件可知,为相对二叠系下统山西组第三岩段(P1s3)底部相对隔水层与下伏含水层之间的砂质泥岩,分布较为连续,隔水性能较好,且导水裂隙带未导通至以上含水层,未影响隔水层的结构,因此,煤炭开采对第四系影响甚微。井田位于桌子山煤田东南部,地势总体为中部高,南、北低,海拔标高一般在+1365.49~+1429.33m之间,相对高差63.84m。由地表沉陷预测可知,全井田开采后产生的最大沉陷深度为5.96m,主要沉陷深度在3米左右,沉陷值占相对高差的10%,煤炭开采会对原地形标高和地表形态产生一定影响,不会改变区域总体地貌类型,基本不会改变地表汇流,由于第四系主要补给来源为大气降水,地表汇流不改变的情况下对其补给不会造成影响。根据沉陷结果,沉陷可能对井田局部潜水含水层的储水结构造成一定影响。根据《全市煤矿推广保水采煤措施实施方案》(鄂能局发〔2022〕76号)要求,煤矿企业要抓紧适合本矿井的保水采煤方案,煤矿企业根据矿井生产实践,适时调整矿井采煤保水方案。本矿正在编制保水采煤方案。环评要求严格实施《全市煤矿推广保水采煤措施实施方案》(鄂能局发〔2022〕76号)要求,煤矿企业根据矿井生产实践,适时调整矿井采煤保水方案,煤矿企业在开采过程中,加强对地下水的管控与监测,加强矿井水的处理,落实矿井水综合利用率等。(2)对煤系含水层的影响分析煤矿主要可采9-1煤层开采主要影响二叠系太原组—山西组裂隙含水层。本次评价根据S08钻孔抽水试验资料:地下水位埋深137.28m,水位标高1260.40m,水位降深S=33.61m,涌水量Q=0.0260L/s,单位涌水量q=0.00774L/s·m,渗透系数K=0.0251m/d。地下水水质类型为HCO3·SO4-Na·Ca型水。开采对煤系含水层的影响主要以开采造成地下水水位影响半径来表示,根据公式计算全井田开采后的影响半径。公式如下:式中:R—影响半径,m;K—渗透系数(m/d);S—水位降深,m。根据以上公式及参数,计算结果见表5.4-1,煤炭开采影响半径为53.25m。表5.4-1影响半径计算结果表含水层水位降深S渗透系数K影响半径太原组—山西组33.610.0260采煤对保护目标的影响分析居民水井供水层位为新近系含水层。由于本项目疏干水取水目的层主要为C2t~P1s2承压含水层,与新近系含水层二者之间有多个相对隔水层,隔水层岩性主要由砂质泥岩、泥岩组成,厚度较大,导水裂隙带未导通C2t~P1s2承压含水层上部隔水层,通过污染防渗及保水采煤等措施防控其水质、水量不受影响。为保护井田内含水层,本次环评要求对井田内及周边影响范围内分布的水井水位进行长期观测,发现水位波动异常,取水受到影响,及时采取措施并分析原因,若确认是煤炭开采所致,需对受影响的居民供水,采取另寻水源以解决居民供水问题,比如采取临时拉水或者在影响范围外重新打井。①长期观测为了保证井田内居民生产生活正常进行,本次评价提出对井田内采空区周边民用水井加强观测,一旦发现水位急剧下降,将采取临时拉水车拉水方式解决,长期则根据水井受破坏的原因,若是受沉陷影响,则以更新水井的方式解决;若是受采矿疏干影响,则结合搬迁计划,实时搬迁或者是打深水井解决,保障居民正常生产生活,所需费用均由建设单位承担。②供水预案a.水量含水层是区域具有集中供水意义的重要取水含水层,井田及周边水源井均取自该含水层地下水。通过分析可知,该含水层不会受到煤炭开采的影响,水量满足居民生活用水要求。b.水质建设项目工业场地内有出现地下水污染风险事故的可能。制定预案目的:有序开展地下水污染事故处理,有效控制地下水环境污染范围和程度。结合本项目特点,参照有关技术导则,制定地下水污染事故处理程序见图5.4-1。图5.4-1地下水污染事故处理程序框图5.4.4煤炭开采对地下水水质影响预测分析工业场地地质及水文地质条件(1)工业场地水文地质工业场地上部为灰黄色残坡积亚砂土、砂及砾石构第四系地层,为透水不含水层,下部为古近系(E)碎屑岩类,岩性为杂色砂砾岩、中夹紫红色砂质泥岩,基本不含水。工业场地污染物对地下水水质影响建设项目地面生产装置及设施,主要布置在工业场地。这些设施或装置中,可能会造成地下水环境污染的有:生活污水处理站等。其中生活污水处理站布置在工业场地的西南部,包气带以粉土为主,防污性能弱。本次评价主要对生活污水处理站在发生跑冒滴漏的情景进行预测。本次评价分为正常工况和跑冒滴漏两种情景进行分析。(1)正常状况下1)矿井水处理站本次技改工程继续依托西区的矿井水处理站,预处理(平流沉淀式缓冲调节池+生化反应+多介质无阀滤池+高密度沉淀池)+深度处理(多介质过滤+活性炭过滤+UF超滤+RO反渗透)+浓盐水处理装置(TMF管式微滤+除氟系统+RO2反渗透),预处理后水质可达到洗煤厂生产用水水质标准,深度处理水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022),满足矿区生活用水要求。2)生活污水处理站生活污水由工业场地内生活污水处理站处理,建设规模为800m3/d,采用A/O、USBF生化工艺进行处理,生活污水经生活污水处理站处理后满足《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2020)中城市绿化标准后回用于厂区绿化和降尘,不外排。本项目生活污水处理站地面已进行防渗,因此不会对地下水环境造成影响。(2)污废水跑、冒、滴、漏(非正常工况)对地下水环境的影响非正常状况下工业场地对地下水环境可能的影响方式主要包括生活污水处理间污水池底部出现破损导致池内污水通过裂口渗入地下影响地下水水质,矿井水处理站废水池底部出现破损导致池内矿井水通过裂口渗入地下影响地下水水质。在事故状况下,处理设施老化情况下,污废水处理设施出现跑、冒、滴、漏等情况,渗入地下。井田地貌为典型的黄土高原侵蚀切割类型、地形起伏较大,工业场地位于黄土塬区,第四系主要为黄土层,垂直节理发育,含水性微弱,透水性较强,勘察期间所有钻孔未揭露到地下水,且工业场地已进行了平整,并进行了夯实,矿井水处理站、生活污水处理站场地下伏无第四系潜水分布,因此污水渗漏对地下水基本无影响。5.5地下水环境保护措施与对策5.5.1实际采取措施的有效性评价(1)根据国能蒙西棋盘井煤矿(东区)场地的单项设计及环境竣工保护验收报告,本矿区生活污水处理站基础拉梁混凝土等级为C30,圈梁混凝土等级为C25,垫层为100mm厚C10素混凝土,每边宽出基础100mm,水池采用C30防水混凝土,抗渗等级S6,垫层采用C15混凝土。生活污水处理后全部回用,无外排。(2)危废库地面防渗采用30cm黏土夯实后+2mm厚的HDPE膜作做防渗处理+30cm厚混凝土硬化+涂刷环氧树脂防渗漆处理,地面渗透系数≤10-10cm/s,满足渗透系数≤10-10cm/s。(3)建设单位对生活污水处理站、矿井水处理站设施定期进行维护,保证正常运行。截至到目前,未发生因污废水直接外排产生的纷争和投诉事件。(4)国能蒙西棋盘井煤矿(东区)编制完成了《国能蒙西煤化工股份有限公司突发环境事件应急预案》,并在鄂尔多斯生态环境局鄂托克旗分局备案(备案编号150624-2024-45-L)。提出了关于水环境较为完善的应急预案,并已在当地生态环境局备案。(5)本项目9-1号煤层带压开采,矿方对计划开采工作面均提前进行了进一步的勘探工作,并编制了工作面防治水安全性评价报告,做到了通过调查,项目基本落实了地下水污染防治措施,有效阻止了污染物对地下水水质的污染。5.5.2分区控制措施根据本项目区天然包气带防污性能、污染控制难易程度以及特征污染物类型对本矿防渗要求进行分区。本项目将危废暂存库、油脂库设为重点防渗区;机修区、生活污水处理站及应急事故池所在区设为一般防渗区;其他生活区等设为简单防渗区。地下水污染防渗分区表如下:表5.5-1地下水污染防渗分区表5.5.3地下水环境监测计划(1)监测目的本次评价根据对已开采区回顾及未开采区的预测分析,提出了详细地下水监测计划。目的在于保护居民水井不受影响,避免影响居民生产生活,对工业场地可能造成的水质污染及时预警。(2)监测点布设根据现场调查,本项目厂区现状未设置地下水污染跟踪监测井。根据项目特点和本区水文地质条件,结合充填开采技改后整个项目厂区潜在地下水污染点,本项目需在厂区内新建3个长期地下水监测井。项目在日常运营过程中应做好监测井的运行维护,以防因井口外漏、管壁破裂或者其他原因造成废液或者地面清洁废水倒灌或渗入井内而造成地下水污染。监测计划见表5.5-2。表5.5-2地下水长期监测布点一览表名称位置功能井身结构1#充填站污染监控井井筒直径250mm,井的深度为深入到潜水含水层水面以下5m,地面以下至水位波动带以上下入实管,水位波动带以下入花管2#工业场地下游污染监控井3#工业场地侧游污染监控井图5.5-2地下水跟踪监测点位图(2)监测项目水位监测:监测水位、取水层位。水质监测:监测pH、总硬度、溶解性总固体、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、硫酸盐、氯化物、氟化物、氰化物、挥发性酚类、砷、六价铬、镉、汞、锰、铁、铅、耗氧量、总大肠菌群、细菌总数共21项,同时记录水位、取水层位。(3)监测频率水位监测:进行长期监测,监测频率为月报形式。水质监测:水质监测点1年中分丰、枯两期各监测一次。(4)监测方式水位监测:对于水位观测,原则采取固定时间,固定人员,固定测量工具进行观测。测量工具选用测绳或测钟。水质监测:委托有资质监测单位,签订长期协议,对水井水质进行监测。5.6小结(1)根据地下水导则,本项目确定地下水评价范围以井田范围外扩1km为调查范围,面积为35.49km2。工业场地评价工作等级划分为Ⅲ类项目“三级”。(2)地下水现状评价结果表明,地下水环境质量整体较好,各监测因子均满足(GB/T14848-2017)中的Ⅲ类要求,表明项目开发对区域地下水环境质量影响较小。(3)通过对各煤层与含水层关系分析以及不同煤层开采导水裂隙带高度计算,本井田可采煤层开采后主要影响的是主含煤段含水层以及上覆二叠系下统山西组第四段含水层,主要表现为采煤疏干含煤地层以及导水裂隙带导通上覆二叠系下统山西组第四段含水层。导水裂隙带未直接导通潜水含水层,基本不会对含水层产生影响。环评要求严格落实《全市煤矿推广保水采煤措施实施方案》(鄂能局发〔2022〕76号)要求,煤矿企业要抓紧适合本矿井的保水采煤方案,煤矿企业根据矿井生产实践,适时调整矿井采煤保水方案。(4)环评要求技改工程9#煤层开采过程中必须遵循“预测预报、

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