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文檔簡介
2022年度礦井防治水計劃和
中長期防治水規(guī)劃編寫單位:地測防治水室編寫時間:2021年12月23日防治水2022-2026年中長期規(guī)劃審批簽字地測室:2021年月日采掘室:2021年月日機電室:2021年月日通防工區(qū):2021年月日調度室:2021年月日安監(jiān)處:2021年月日防治水副總:2021年月日總工程師:2021年月日礦長:2021年月日TOC\o"1-5"\h\z1前言 11.1目的與任務 11.2執(zhí)行標準 23編制依據 22礦井概況 31礦區(qū)交通地理概況 32礦井生產概況 63礦井以往地質工作評述 133礦區(qū)地質概況 211地層 213.2井田構造 263.3煤層 284礦井水文地質條件及其水害類型 324.1礦井水文地質條件 324.2礦井開采水文地質特征 444.3礦井受水害威脅程度 545礦井水文地質類型劃分 566礦井防治水規(guī)劃與設計 601采掘規(guī)劃 60規(guī)劃擬采用的方法 62年度防治水規(guī)劃 677經費概算 701概算依據 707.2費用組成 708結論與建議 711結論 718.2建議 721前言目的與任務為了合理、有序地安排防治水的工程和科研項目,確實做好煤礦防治水工作,防止和減少水害事故,保障煤礦安全、高效的生產,根據《煤礦防治水細則》的要求,山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司編制了《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司礦井防治水中期規(guī)劃報告》(2022-2026年)。本規(guī)劃的任務如下:(1)全面系統(tǒng)的收集、分析礦區(qū)區(qū)域水文地質資料;系統(tǒng)的分析礦井含水層、隔水層分布規(guī)律及特征;系統(tǒng)的研究礦區(qū)構造帶富水、導水特性;分析、研究地表水體與礦井的水力聯(lián)系;收集礦井及周邊老空(窯)區(qū)分布、積水資料;分析礦井涌水水源及補給條件;分析礦井充水因素及其對礦井充水程度的影響。在此基礎上分析礦井水害特征。(2)分析評價礦井正常涌水量和最大涌水量,核定礦井防排水能力。(3)針對礦井的水文地質條件和水害特征,制定防治水技術路線,明確防治水的工作重點。(4)針對礦井煤層開采的充水特征和水害威脅程度,結合礦井近5年的采掘計劃,提出礦井5年內防治水工程項目及防治水技術研究內容。(5)明確礦井日常水文地質工作內容及要求。(6)制定礦井水害事故應急預案、完善組織機構、明確工作職責、制定保障信息與通訊暢通的措施、應急響應措施、保障系統(tǒng)、人員培訓和演練實施細則。(7)分年度安排防治水工作內容、項目實施計劃以及費用概算。執(zhí)行標準本次工作執(zhí)行現(xiàn)行國家(或行業(yè)或地方)適用的標準(規(guī)范、規(guī)程等),使用國家法定計量單位,使用規(guī)范的名詞、術語。本次工作主要執(zhí)行下列國家和行業(yè)標準:(1)《煤礦防治水細則》(2)《煤礦防治水細則解讀》(3)《煤礦安全規(guī)程》(4)《山西省關于切實加強當前煤礦安全生產工作的若干規(guī)定》(晉政發(fā)電[2010]5號,2010.6)(5)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》(煤行管字[2000]第81號)編制依據(1)《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司煤礦生產地質報告》(山西同地源地質礦產技術有限公司,2020.8);(2)《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司水文地質類型劃分報告》(山西同地源地質礦產技術有限公司,2020.1)(3)《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司礦井帶壓開采安全性評價報告》(山西同地源地質礦產技術有限公司,2014.4)(4)《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司建礦地質報告》(山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司,2018.11)(5)山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司采掘工作面接續(xù)表及采掘圖。2礦井概況2.1礦區(qū)交通地理概況2.1.1位置及交通山西朔州平魯區(qū)大恒煤業(yè)有限公司位于朔州市平魯區(qū)陶村鄉(xiāng)鐵佐溝村和白土窯村一帶,行政區(qū)劃屬平魯區(qū)陶村鄉(xiāng)管轄。井田地理坐標為:112°28'11〃"112°30'54",北緯39°26'06〃~39°28'11"。2014年8月25日由山西省國土資源廳為該礦頒發(fā)的C1400002009101220038687號采礦許可證,批準開采4-11號煤層,生產規(guī)模180萬t/a,井田范圍由12個坐標點連線圈定(坐標見表1),井田南北長3.85km,東西寬3.27km,面積6.9096km2o煤層開采深度:由標高1300m至890m。有效期2014年8月25日至2044年8月25日。井田拐點坐標表 表11980年西安坐標系(3°帶)拐點編號XY拐點編號XY14371452.9637627054.2974367902.9037628829.2624371752.9537627429.2784367910.9137628117.2634371752.9437629479.2994368452.9137628117.2644371252.9337630209.29104368502.9137627429.2554370572.9337630329.29114370452.9437627429.2664370572.9337628829.28124370452.9437627054.26煤礦北西距井坪鎮(zhèn)20km,西南直距朔城區(qū)12km,距平魯—朔州公路6km,沿此公路向南約10km至朔州市與大(同)一運(城)二級公路干線及北同蒲鐵路線神頭站相銜接,向北經大同可通往內蒙、河北,向南經省城太原通往全國各大城市,便利的交通條件可將該礦生產的原煤通過公路直接運往神頭發(fā)電廠,也可通過鐵路專用線外銷京、津、唐等地區(qū),并聯(lián)結到全國各地。2.1.2自然地理2.1.2.1地形、地貌井田位于管涔山東麓,地表大面積為黃土覆蓋,僅在溝谷中有少量基巖出露,經長期切割沖蝕,呈現(xiàn)為中山丘陵地貌。井田內黃土沖溝發(fā)育,相間分布有黃土梁崩,地形比較復雜。礦井總的地勢為北高南低,地形最高點位于井田東南部鐵佐溝,標高為1415.00m;地形最低點位于井田西南部溝谷中,標高為1195.50m,相對高差達219.50m。2.1.2.2水文井田地表水系為海河流域桑干河系。井田地表沖溝發(fā)育,西部有一條王貨郎河,由北而南流向。王貨郎河發(fā)源于煙洞村南,經興陶煤礦、鐵佐溝、泰佐溝至歇馬關村以南流入馬關河,全長15km,溝谷成“V”字型,切割深度約70—100m,該河經過地區(qū)主要為石盒子地層出露,多為裂縫下降泉補給,由于近年來對煤層開采,多數(shù)泉已近干涸,主要流水來源為上游煤礦的礦井排水。其它沖溝平時干涸無水、大暴雨時,匯聚地表大氣降水,沿溝排泄,匯向王貨郎河。王貨郎河水向南流出井田匯入馬關河,馬關河最終在大平易鄉(xiāng)東匯入桑干河。2.1.2.3氣象本井田位置處于晉北高寒地帶,冬季氣候寒冷干燥,夏秋天氣涼爽,春季則多風沙,屬典型的大陸性氣候。全年平均氣溫4.5T,一月份最冷,平均氣溫一12Q,極端低氣溫為一32C;七月份最熱,平均氣溫20匕,極端高氣溫為38℃o降水期多集中于6、7、8三個月,占年降水量的67%—75%,最高可占到90%,年平均降水量462nli11,最大日降水量為72mm。年蒸發(fā)量在2080mm到2516mm之間,平均為2351mm左右,5月到7月之間,月蒸發(fā)量可達470mm,最大日蒸發(fā)量可高于30mm。霜凍結冰期自10月下旬至次年4月,凍土厚度在1.23m左右,最大可達1.5m。歷年來最大積雪厚度60mll1。平均每年出現(xiàn)八級以上大風(風速大于17.2m/s)約25天,風沙日290天,且多集中于冬春兩季。風向以西北風最多,最大風速可達21m/so2.1.2.4地震井田所屬地區(qū)的地震烈度為7度。歷史上有過多次地震記載。朔縣縣志及山西通志記有從公元144年至1688年前后有感地震14次,其中公元512年、849年、1291年3次較強、房屋倒塌,人畜死亡數(shù)千。1407年6月9日和1958年9月5日平魯區(qū)曾發(fā)生5.5級地震。1952年惇縣地震,以及1989年陽高地震均波及本區(qū)但未造成損失。據中華人民共和國GB50011-2010《建筑抗震設計規(guī)范》,本區(qū)抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g第三組。2.2礦井生產概況山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司兼并重組整合項目建設于2010年H月15日開工建設(2010年11月山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤辦基發(fā)[2010]1469號文批準),2014年1月底礦井項目已基本建設完成,并對所有生產系統(tǒng)進行了設備運轉調試,進入正式生產。2018年2月1日山西煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)了(晉)MK安許證字[20191GW031Y1B2號安全生產許可證,批準開采4,9T號煤層,生產能力300萬t/a。有效期至2021年2月1日。2021年2月2日山西煤礦安全監(jiān)察局換發(fā)了(晉)MK安許證字[2021]GW031Y2B3號安全生產許可證,批準開采4-2號、9-1號、9-2號煤層,生產能力300萬t/a,有效期至2024年2月1日。2015年11月5日山西省煤炭工業(yè)廳文件晉煤行發(fā)[20151926號《關于山西朔州平魯區(qū)國興煤業(yè)有限公司等七座礦井生產能力等相關生產要素信息變更公告的通知》文件,山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司生產能力變更為300萬t/ao我礦生產建設敘述如下:2.1開拓系統(tǒng).工業(yè)廣場重組后的工業(yè)場地:利用原大恒煤礦工業(yè)場地做為輔助生產系統(tǒng)和行政公共設施用地,另在在現(xiàn)工業(yè)場地以西500m的溝凹中布置斜井生產系統(tǒng)和洗煤廠。.井筒我礦采用斜井-立井綜合開拓(井筒特征見表2)。在新工業(yè)廣場掘主皮帶斜井,利用原副斜井做副斜井,利用原主斜井做回風斜井。井筒特征表表2井筒坐標(西安80系)井口標高m垂深(斜長)m坡度井筒凈斷面m2備注主斜井X=4370630.403Y=37627340.2641250.7708231614.2新施工副斜井X=4370415.403Y=37627813.1891098.65334620.4°14.9原副斜井回風斜井X=4370448.249Y=37627822.7221206.35429020°6.5原主斜井2.2.2水平劃分礦井核定生產能力300萬t/a。全井田設置一個開采主水平(標高為+1077m),開采上一、上二、下二、下三和下四采區(qū);受F2、F6斷層影響,設置輔助開采水平+1040m開采下一采區(qū),設置輔助開采水平+1140m開采上三采區(qū)。上組煤(4\4-2號煤層)、下組煤(9;9211號煤層)分別采用聯(lián)合布置方式,主要以斷層為界進行采區(qū)劃分,各布置四個采區(qū),采區(qū)位置上下對應,采區(qū)內各煤層采取下行式分層開采,其中北翼為一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū),南翼為四采區(qū)。2.2.3采煤方法根據各煤層賦存條件和開采技術條件,選擇各煤層采煤方法:4\4"號煤層選用長壁綜采放頂煤采煤法;9\9?號煤層選用長壁綜采放頂煤采煤法;11號煤層選用長壁綜采一次采全高采煤法。2.2.4運輸系統(tǒng)(1)煤炭運輸系統(tǒng):全部采用膠帶運輸。采煤工作面的煤炭經刮板輸送機一運輸順槽膠帶機一皮帶大巷膠帶機一主斜井膠帶機一地面。(2)輔助運輸系統(tǒng):全部采用礦車運輸,由地面一副斜井一井底車場一軌道大巷一工作面運輸順槽(軌道)一采煤工作面。2.2.5供電系統(tǒng)大恒煤業(yè)雙回路10KV線路到礦,兩路電源分別引自西家寨35KV變電站和西神頭110KV變電站。地面有一個10KV變電所,兩路下井電纜到井下中央變電所。井下有1個中央變電所,2個采區(qū)變電所。2.2.6通風系統(tǒng)礦井采用中央并列式通風方式,機械抽出式通風方法。礦井通風采用“二進一回”,即主斜井、副斜井進風,回風斜井回風?;仫L斜井選用2臺FBCDZNo28型防爆式對旋軸流式主要通風機,1臺工作,一1臺備用,每臺風機配2臺400kW礦用防爆型電動機,電機采用變頻控制,通風機設備采用電動機反轉的方式反風,反風風量大于正常風量的40%,啟動反風時間小于lOmin。經山西公信安全技術有限公司對主通風機進行檢驗,判定結果為通風機系統(tǒng)合格。礦井由副斜井、主斜井進風,回風斜井回風排至地面。4號煤分為上組煤二采區(qū)、上組煤三采區(qū),9號煤分為下組煤西翼一采區(qū)、下組煤東翼二采區(qū)。各個采區(qū)分別由軌道巷、膠帶巷進風,專用回風巷回風。主副斜井進風分別進入到采掘工作面及獨立通風的碉室。根據通風需要,井下設置風門、調節(jié)風窗、密閉、測風站等通風設施,保證各類通風設施齊全、完好。各用風地點風量滿足設計要求。回采工作面采用單進單回的U型通風,各掘進工作面采用壓入式獨立通風。掘進工作面配備雙風機、雙電源,一用一備,自動切換,實現(xiàn)了“三專兩閉鎖”。掘進工作面、回采工作面及其他巷道風量、風速及瓦斯等有害氣體濃度符合有關規(guī)定,滿足礦井安全生產需求。礦井配備兩臺型號為FBCDZNo28防爆對旋軸流式通風機,電機功率2X400kW,1臺工作,另1臺備用。目前,礦井需風量8707m3/min,礦井實際進風9375m3/min,礦井總回風9478m3/min,礦井有效風量率94.7%,礦井負壓800Pa,等積孔5.97m2。礦井采用電動機反轉反風,主要通風機和井下風門等反風設施齊全,2021年12月4日進行了礦井反風演習,礦井反風率為81.0%,符合規(guī)定要求。2.2.7排水系統(tǒng)2.2.7.1中央水倉中央水倉布置在副斜井井底車場附近,水倉由主、副倉組成,有效總長度286m,水倉總容積為2100m"主水泵房排水設備選用MD280-43X5(P)型離心式水泵3臺,其中1臺工作,1臺備用,1臺檢修;電機功率250kW;排水管路選用6250X10鋼絲骨架復合管2趟,其中1趟工作,1趟備用,沿副斜井井筒敷設至地面。2.2.7.2采區(qū)排水系統(tǒng).下組煤西翼排水系統(tǒng)下組煤西翼泵房內安裝有MD280-43X4型臥式離心泵3臺,其中1臺工作、1臺備用、1臺檢修,水泵額定流量:280m3/h,額定揚程:172m,電機功率:220kW,電壓等級:10kV。配套①245*7型無縫鋼管2趟,經下組煤西翼回風巷排水至中央水倉。下組煤西翼強排泵房內安裝有BQ550-430/5-1000/WS型強排泵2臺,水泵流量:5504/h,揚程:430m,電機功率:1000kW,電壓等級:10kVo配套①273*10型無縫鋼管1趟,兩臺水泵1用1備,共用1趟排水管路,沿豎直鉆孔直排水至地表。.下組煤東翼排水系統(tǒng)下組煤東翼泵房安裝有MD155-30X4型臥式離心泵3臺,其中1臺工作、1臺備用、1臺檢修,水泵流量:155n)3/h,揚程:120m,電機功率:90kW,電壓等級:660V,配套①219*16型無縫鋼管2趟,經下組煤東翼軌道巷,排水至中央水倉。.其他排水系統(tǒng)北翼泵房安裝有MD85-30X4型臥式離心泵3臺,其中1臺工作、1臺備用、1臺檢修,水泵流量:85m3/h,揚程:90m,電機功率:90kW,電壓等級:660V,配套①108*4型無縫鋼管2趟,經下組煤集中膠帶巷排水至回風斜井底,通過水溝自流至中央水倉。東翼泵房安裝有BQS50-240型礦用潛水泵3臺,水泵流量:50m3/h,揚程:240m,電機功率:90kW,電壓等級:660V,配套①108*4型無縫鋼管2趟,排水至東翼回風巷,通過水溝自流至中央水倉。2020年3月3日,山西公信安全技術有限公司對煤礦在用排水系統(tǒng)進行了測試,測試結果如下:工作泵排水能力273.2m3/h,備用泵排水能力268.3m7h,檢修泵排水能力264.5m工作泵20h排水量為273.2m3X20h>205.4m3X24h;備用泵能力268.3/273.2=98.2%>70%;檢修泵能力264.5/273.2=96.8%>25%。中央排水系統(tǒng)完全能滿足礦井排水需要。2.2.8礦井瓦斯、煤塵爆炸性及煤的自燃傾向性.礦井瓦斯根據山西龍礦能源投資開發(fā)有限公司文件山西龍礦發(fā)[2020131號文關于《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司2020年度礦井瓦斯等級鑒定報告》鑒定結果的批復,礦井絕對瓦斯涌出量370m'/min,相對瓦斯涌出量0.72n?/t;絕對二氧化碳涌出量4.32nf7min,相對二氧化碳涌出量0.84n?/t?;夭晒ぷ髅孀畲蠼^對瓦斯涌出量0.75m7min,掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量0.13m7niin。鑒定為低瓦斯礦井。.煤塵爆炸危險性2020年4月1日,山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限工作在下組煤東翼膠帶巷對9"號煤層進行采樣,2020年8月14日,山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司在41302膠帶順槽對4T號煤層進行采樣,在42302膠帶聯(lián)絡巷對4七號煤層進行采樣,在91102工作面切眼對9」號煤層進行采樣,由山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心進行了煤塵爆炸性檢測。由山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心進行了煤塵爆炸性檢測,井田內4\429\92號煤層有煤塵爆炸性。因此,在今后掘進及開采生產過程中應加強灑水防塵工作,以杜絕煤塵爆炸事故的發(fā)生。.煤的自燃傾向性2020年4月1日,山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限工作在下組煤東翼膠帶巷對9.2號煤層進行采樣,2020年8月14日,山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司在41302膠帶順槽對4T號煤層進行采樣,在42302膠帶聯(lián)絡巷對4"號煤層進行采樣,在91102工作面切眼對91號煤層進行采樣,由山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心進行了煤自燃傾向性檢,“、429\9?號煤層自燃傾向性等級均為II級,都屬自燃煤層。本礦已采煤層在井下、地面未發(fā)生過煤層自燃。但由于井田4\4\9\9々號煤層自燃傾向性等級為II級,屬自燃煤層。今后生產中必須加強浮煤清理工作,加強通風和灑水防塵工作。采空區(qū)或盲巷應及時密閉,確保安全生產。.2.9探放水設備及方法探放水鉆機9臺,ZDY-650鉆機3臺,TXU-150鉆機4臺,ZLJ-2350鉆機1臺,ZY-2300鉆機1臺。探放水方法:按照《煤礦防治水細則》和山西省地方要求,我礦堅持“預測預報,有掘必探,有采必探,先探后掘,先治后采”的探放水原則,探放水時,首先編制探放水設計,經總工程師批準及有關科室簽字后實施,由測量人員和地質技術人員確定孔位,而后由專職探放水人員按探放水操作規(guī)程進行探放水工作。2.3礦井以往地質工作評述1以往地質工作井田位于寧武煤田平朔礦區(qū)東南部,以往進行過的地質工作主要有:1957年115隊在平朔礦區(qū)進行了普查勘探,完成普查鉆孔24個,鉆探總進尺5290m,同年底提交了普查勘探報告。該次普查勘探范圍,包括了本井田,但在本井田內未施工鉆孔。1965-1966年,115隊進行了馬關河東區(qū)普查勘探工作,1966年12月提交了《寧武煤田平翔礦區(qū)馬關河東區(qū)普查地質報告》。本井田位于馬關河東區(qū)中西部,該次勘探在本井田北部施工有一個鉆孔(5號孔),進尺265.60m,煤層質量合格,資料可供利用。1979年山西省煤田地質勘探三隊在楊澗擴大精查區(qū)內共施工鉆孔18個,網度1000X750111,面積12.3kn)2,鉆探總進尺3823.47mo提交了《山西省朔縣楊澗煤礦擴大區(qū)地質報告書》。該報告質量較高,由煤田地質公司1979年12月27日審查,批準決議書第7908號。提交B+C級儲量25356.48萬t。該勘查區(qū)包括了本井田南部。該次勘探在本井田施工有3個鉆孔,孔號分別為Y—11、Y—7、Y—14,鉆孔質量評價Y-7孔為丙級孔,Y-1K丫-14均為乙級孔,各可采煤層質量均在乙級以上,資料可供利用。2004年5月-8月,115隊為本井田北側的興陶煤礦進行了地質勘查工作,并提交了《山西省寧武煤田朔州市興陶煤礦勘探地質報告》。該次勘探在本井田北側施工有3個鉆孔,X、X2、X:,號鉆孔,其中Xi號孔為水文孔。據驗收評級資料,3個孔鉆探質量均為甲級,煤層質量均為合格以上,且均經過物探測井驗證,資料可供利用。2006年8月4日-2006年9月12日山西省煤炭地質公司為原嘉強煤礦,施工有2個鉆孔(ZK1、ZK2號鉆孔),鉆探總進尺為496.88mo鉆孔均進行了測井,并采取了可采煤層煤芯煤樣。經驗收評級,鉆孔質量均為甲級孔。煤芯樣由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心進行了化驗,取得了可靠的煤質化驗數(shù)據??晒┍敬喂ぷ骼?。2006年5月一2006年10月,山西省煤炭地質公司在井田北部原大恒煤礦井田內施工有4個鉆孔(補1、補2、補3、補4號鉆孔),總進尺為1027.79m,均進行了測井,并采取了可采煤層煤芯煤樣、瓦斯樣、煤層頂?shù)装辶W試驗樣,鉆孔質量均為甲級孔,其資料可供本次工作利用。2008年12月,溜博翔宇勘探工程有限公司為我礦補充施工了1個鉆孔,即08-2號孔,終孔深度298.43m,鉆探成果進行了測井驗證,成果可供利用。2014年8月,山東泰山地質勘查公司第四工程處為我礦施工了一采區(qū)補充勘探鉆孔,鉆探成果進行了測井驗證,成果可供利用。2016年8月-9月,山東省地礦工程集團有限公司為我礦施工了2個奧灰水文觀測孔,其中奧觀1號孔終孔深度430.4m,奧觀2號孔終孔深度512.9m,鉆探成果進行了測井驗證,成果可供利用。2018年10月至2019年1月,大恒煤業(yè)委托山西地寶能源有限公司在井田南翼整合區(qū)采空破壞區(qū)的位置施工4個采空區(qū)探測孔,分別為18-1、18-2、18-3和18-4號孔,鉆探工作量為893.33m,采煤樣42個,水樣1各,巖礦芯編錄893.33m,鉆探成果進行了測井驗證,成果可供利用。2.3.2礦井地質測量工作山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司為重組整合煤礦,整合前各煤礦均已進行了多年開采生產,礦上技術人員配合礦井生產需要做了一定的礦井地質工作。(1)井巷測量工作根據開采規(guī)劃需要,對礦井井口位置和井下巷道全部進行了全儀器或半儀器實測,為生產進度計劃和圖件制作提供了可靠的基礎資料。(2)基本圖件繪制配合生產需要積極搜集以往地質成果,并結合礦井實際生產資料,繪制了一些礦井生產必需的基本圖件,如地形地質圖、采掘工程平面圖、綜合柱狀圖和井上下對照圖等,為礦井生產提供了必要的指導作用。(3)井下地質編錄在開采過程中,對井下巷道揭露的煤層厚度、結構情況和斷層等地質現(xiàn)象進行了認真觀測和記錄,并及時標在采掘工程平面圖上,為下一步開拓布巷提供了規(guī)劃依據。(4)瓦斯監(jiān)測工作根據礦井安全生產規(guī)程要求,認真進行井下瓦斯監(jiān)測工作和年度瓦斯等級鑒定工作,嚴格按照有關規(guī)定認真進行瓦斯管理,為礦井安全生產提供了保障。(5)煤質檢驗為了掌握井下煤層煤質變化情況,各煤礦不定期采取煤層煤樣進行了主要煤質指標分析,并進行了煤塵爆炸性和煤自燃傾向性測試,取得了已開采和揭露煤層一4、9號煤層的相關試驗數(shù)據,并采取防范措施,保證安全生產提供了可靠依據。(6)水文地質工作開采過程中,各煤礦對井下涌水情況進行了認真觀測和分析,并堅持按時向地面抽排,保證了礦井安全生產。總之,整合前各生產煤礦在開采過程中均做了一定的礦井地質工作,為礦井生產提供了必要的技術指導和服務。2.3.3本次工作本礦組織有關技術人員于2021年12月搜集了相關地質、水文地質資料,并進行地面和井下水文地質勘查。對搜集和調查的資料進行綜合分析和研究,遵照“實事求是、切實可行”的原則,編制了本規(guī)劃。2.3.4井田地質勘查程度評價(-)地形地質圖及工程測量.地質地形圖本區(qū)1:10000地形地質圖為山西省煤田地質勘探三隊采用航測法,于1970年完成地形外業(yè)調繪,由西安航測大隊內業(yè)轉繪成圖。1973年完成地質外業(yè)調繪,1975年由西安航測大隊內業(yè)轉繪成圖,印刷出版1:10000地形地質圖,圖紙質量較高。本次礦方提供的井田1:5000地形地質圖即由該圖放大而成。其中大部分地段由山西省煤炭地質公司在2006年10月編制資源整合地質報告時進行了野外調查和檢測,局部進行了修正。2018年12月由龍礦集團勘探測量大隊用GPS+無人機更新了10.Skin?礦井地形圖,現(xiàn)場布設并使用山西省網C0RS系統(tǒng)聯(lián)測地面像控點33個,完成外業(yè)屬性信息調繪的影像26張(幅),內業(yè)采用航測數(shù)字化方法測繪1:2000地形圖,圖紙質量可滿足煤礦生產用圖要求。.工程測量龍口礦業(yè)集團勘探測量大隊測量人員和本公司測量人員對本公司井下巷道及井口位置進行了實測,地面布設四等點9個控制點,在主副井附近布設了4個近井點進行聯(lián)測,經平差后數(shù)據結果滿足本次工作需要。再利用極坐標法測定主斜井、副斜井、回風斜井井口位置。采用全站儀導線法測量巷道,所得數(shù)據經電腦龍軟平差計算后作為巷道點成果。室內采用龍軟繪圖軟件將控制點、坑口位置點及巷道導線點展繪在圖上,再將礦區(qū)實測資料分析整理后編制出采掘工程平面圖。測量工作依據《地質礦產勘查測量規(guī)范》(GB/T18341-2001)進行,采用儀器(銖卡TS06-2),坐標系統(tǒng)(2000國家大地坐標系)符合礦山測量工作需要,工作步驟正確。能夠滿足本次工作的測量要求。歷次勘探施工的鉆孔分別由山西省煤田地質115隊、山西省煤炭地質公司一隊、山西省煤田地質勘探三隊及淄博翔宇勘探公司測量,測量成果均經有關部門評審。(二)鉆探工作.工程量:歷次勘探及補勘在井田內及周邊施工了43個鉆孔,其工程量和施工單位見表3。歷次勘探的鉆探工程和工作量表 表3目階段鉆探工程工作量/個數(shù)物探測井工作量/個數(shù)施工單位馬關河東普查265.60m/1未測井115隊(1965-1966年)楊澗擴區(qū)勘探843.98m/3640.00m/3山西省煤田地質勘探三隊(1979年)興陶井田勘探1093.72m/31043.00m/3115隊(2004年)嘉強井田496.88m/2471.00m/2山西省煤炭地質公司(2006年)大恒井田1027.79m/4981.00m/4山西省煤炭地質公司(2006年)大恒井田298.43m/1293.00m/1溜博翔宇勘探工程有限公司(2008年)大恒井田2038.41m/252038.41m/25山東泰山地質勘查公司第四工程處(2013-2014年)大恒井田893.33m/4山西地寶能源有限公司合計4919.73m/433428.00m/13.鉆探測井質量:鉆探43個鉆孔,參加評級的42個孔,39甲級,2個乙級,丙級1個,甲、乙級率為98%,鉆探驗收可采煤層63層次,優(yōu)質(甲)37層,合格(乙)24層,不合格2層,優(yōu)質、合格率97%。測井38個鉆孔,參加評級的42個孔,39個甲級,3個乙級,甲乙級率100%。測井驗收可采煤層73層次,優(yōu)質(甲)69層,合格(乙)4層,優(yōu)質、合格率100%。鉆孔綜合質量:參加評級的42個孔,甲級孔39個,乙級孔2個,丙級孔1個,甲、乙級率為98%。鉆孔封孔在松散層用黃泥或水泥,基巖用水泥封閉,鉆探施工質量基本合乎要求(鉆探測井質量見表5、表6)。鉆孔質量情況表 表5號井田內及周邊YY-Y-5ZKZK補補補補XXX0818181818類別\71114T~2T-2-3-4123-2-1-2-3-4鉆探丙乙乙甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲-甲甲甲甲測井乙乙乙甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲綜合評級丙乙乙甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲鉆孔可采煤層質量驗收月1 表6類別總層次數(shù)優(yōu)質(甲)合(乙)優(yōu)質率鉆探63372459%測井7773495%(三)樣品采集和化驗本次利用的43個鉆孔施工中均對可采煤層采取了煤芯煤樣,并進行了煤質指標化驗,為評價煤層質量提供了可靠依據。并試驗項目中,由于歷史原因,部分鉆孔(Y7、丫11、Y14號鉆孔)無粘結指數(shù)資料,給按新標準劃分煤類造成一定困難。(四)水文地質工作.水文地質勘探工作上述勘探工作的鉆孔均作了簡易水文地質觀測,井田內專門施工了2個奧灰水文孔,收集到了水文孔資料。.采(古)空區(qū)積水、積氣及火區(qū)調查工作地測技術人員對井下能夠到達的巷道和采空區(qū)進行了實測,對不能到達的區(qū)域采用調查的手段,并充分利用收集到的煤礦采掘工程平面圖資料,在此基礎上,編制了采(古)空區(qū)積水、積氣及火區(qū)調查報告和繪制了礦井充水性圖。.井下涌水量觀測對井下涌水量按水泵排水量排水時間等大致作了推算,結合現(xiàn)場實際情況,對井下涌水量情況進行了認真觀測和分析和統(tǒng)計,并根據涌水量變化情況,及時對礦井排水系統(tǒng)進行改造,并制定了礦井水害防范措施,保證了礦井安全生產。井田內的2個水文地質孔均安裝了水文在線監(jiān)測系統(tǒng),對白土窯區(qū)域和嘉強區(qū)域井田周邊礦井采空區(qū)積水范圍及積水量進行了地面物探和井下物探、鉆探、巷探相結合的方法進行探查。3礦區(qū)地質概況3.1地層1.1區(qū)域地層井田位于寧武煤田北部平朔礦區(qū)。寧武煤田的東緣及東北緣上太古界變質巖系、“霍山砂巖”寒武系、奧陶系出露。石炭系、二疊系、三疊系沿盆地周圍呈環(huán)狀出露。盆地中心位于煤田中南部寧武一靜樂一帶,出露有侏羅系和廣泛分布的上第三、第四系。地層總厚2600—3500mo根據區(qū)域范圍內鉆孔揭露情況,區(qū)域地層發(fā)育情況見表7。地層簡表 表7地層單位巖性、沉積特征厚度(m)接觸關系界系統(tǒng)組新生界Kz第四系Q自下更新統(tǒng)到全新統(tǒng)均有沉積,巖性主要以砂礫層、砂土層及粘土層組成。0-210與下伏地層呈角度不整合接觸
上第系N上新統(tǒng)n2為保德和靜樂紅土。0-200侏與下伏地羅沉積下統(tǒng)大同組、中統(tǒng)云崗組和天>500層呈角度中系池河組。不整合接生J觸界三與下伏地Mz疊含下統(tǒng)劉家溝組及和尚溝組,中統(tǒng)>500層系二馬營組及銅川組。呈整合接T鈍上統(tǒng)P?石千峰組P2sh以紫紅色、磚紅色的砂巖、泥巖為主。56—100二上石盒子杏黃、黃綠色色砂巖,紫紅色泥巖70—310與下伏地疊組P2s為主。層系P下統(tǒng)P1下石盒子組PlX杏黃、黃綠色砂巖、泥巖為主。85—160呈整合接觸古山西組P1S灰白色砂巖,灰色砂質泥巖,含薄煤層。35—70上統(tǒng)r太原組C3t灰色砂巖、灰黑色泥巖,夾泥質灰70—115與下伏地層生石巖,含主要可采煤層。呈整合接炭1/3觸系c中灰色砂質泥巖、鋁質泥巖,含數(shù)層與下伏地層呈平行不整合接觸界統(tǒng)a本溪組C2b石灰?guī)r及薄煤層,底部為山西式鐵礦。20—81Pz奧陶中統(tǒng)Oz馬家溝組021n為一整套淺海相的碳酸鹽巖建造,555與下伏地層呈整合接觸系0下統(tǒng)亮甲山組Oil.以石灰?guī)r、泥灰?guī)r為主,含白云巖。Oi冶里組Uy寒含下統(tǒng)毛莊組;中統(tǒng)張夏組、徐莊武組;上統(tǒng)鳳山組、長山組、崗山組。>300系以碳酸鹽巖、泥質巖為主。元古界為一套淺變質灰?guī)r。980-6489太古界為一套中一深變質巖系。16001.2井田地層本井田位于平朔朔南國家規(guī)劃區(qū)東中。井田內大部分被黃土覆蓋,局部見基巖出露。根據鉆孔揭露情況,對井田地層由老到新分述如下:.奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(02S)為含煤巖系基底,埋于井田深部,在井田外馬營河東側有零星出露,XI號鉆孔揭露本組厚度272.25m,主要為青灰一深灰色石灰?guī)r、白云巖及白云質灰?guī)r,夾有灰黃色泥巖、泥質灰?guī)r和鈣質泥巖。.石炭系中統(tǒng)本溪組(Czb)在井田內無出露,根據鉆孔資料,本溪組厚度為22.0-43.32m,平均31.78m。主要由灰色、灰白色砂巖、砂質泥巖及泥巖組成,中部一般有2層石灰?guī)r,其中下部一層比較穩(wěn)定,定為標志層底部常見山西式鐵礦,呈雞窩狀賦存,在其上發(fā)育一層品位較高的鋁土泥巖,與下伏地層呈平行不整合接觸。.石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)井田內主要含煤地層,據鉆孔揭露,本組厚度75.75—113.57m,平均厚91.02mo主要由灰白色、灰色砂巖、灰黑色粉砂巖、砂質泥巖、泥巖和9層煤層組成,分別為4,425、8、9\9210、11、12號煤層,其中4工4-8、9\9々號煤層為穩(wěn)定可采煤層,11號煤層為大部可采煤層,5、10、12為不穩(wěn)定不可采煤層。與下伏地層呈整合接觸。.二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)井田內含煤地層之一,巖性主要由灰色、灰白色砂巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖和粉砂巖組成,中下部發(fā)育1—3層薄煤層,分別為1、2、3號煤層,均為不穩(wěn)定不可采煤層。底部砂巖(K3)為灰白色細一中粒砂巖,局部相變?yōu)榉凵皫r,本組與下伏太原組呈整合接觸。該組厚度35.30m-59.63m,平均43.16m。.二疊系下統(tǒng)下石盒子組(Pix)本組主要為灰黃色及淡黃色厚層狀中粗砂巖與青灰色砂質泥巖、泥巖互層,砂巖巖性變化及厚度變化均較大,膠結硫松,交錯層理,中部常夾1—3層硬質或軟質耐火粘土,砂質泥巖及泥巖中常含植物化石,底部為一層不穩(wěn)定的粗砂巖或含礫砂巖(K.),與下伏地層呈整合接觸。本組厚度70.00—132.50m,平均98.87mo.二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2S)本組巖性主要由紫紅、黃綠、淡綠色泥巖、砂質泥巖,黃綠、淡黃色中、粗粒砂巖組成,底部發(fā)育一層黃綠色厚層狀粗粒長石石英砂巖,局部含小礫石,泥質膠結,分選性差,較疏松。井田內本組上部多被剝蝕,據地表出露和鉆孔揭露資料,最大殘留厚度約120nl左右,與下伏地層呈整合接觸。.上第三系上新統(tǒng)(岫)厚度0-20.00m,平均5.00m棕紅色亞粘土,砂質粘土,含多層鈣質結核。.第四系上更新統(tǒng)(Q3)主要為第四系上更新統(tǒng)黃土層,廣泛分布于井田各處。為淡黃色亞砂土,多為耕地,垂直節(jié)理發(fā)育。厚度0m-90.00m,平均37.00m左右。1.3含煤地層井田內含煤地層為太原組、山西組。.太原組(C3t)為井田主要含煤地層,含4T號、4二號、8號、9”號、。號、11號6層可采煤層及10號、12號兩層不可采煤層,根據含煤性可分為三段:下段含8、9\9210、11、12號煤層,為一套砂巖、泥巖、粉砂巖、煤層組成的含煤層段。11號煤層頂板為砂質泥巖,煤層層位較穩(wěn)定,是在潮坪和潮坪壩的基礎上發(fā)育起來的泥炭沼澤,煤炭類型以半暗煤為主;9號煤層沉積厚度大,結構復雜,在本井田內大部地質分叉為9\9r號煤層,煤巖類型以半亮煤為主,硫分含量較高,在煤層中可見透鏡狀黃鐵礦、菱鐵礦結核;同時沉積了8號可采煤層及10、12號不可采煤層。中段為一段厚層砂巖間夾薄層泥巖、砂質泥巖沉積帶,中厚砂巖為三角洲分流河道沉積。上段含4號煤層,4號煤層具有厚度大,結構復雜,夾多層高嶺石夾砰,具高灰低硫的特點,為發(fā)育在三角洲平原洪泛盆地上的淡水泥炭沼澤,造成夾訐發(fā)育,灰份偏高。本井田4號煤層分叉為4\4.2號煤層。.山西組(Pis)主要由砂巖、砂質泥巖、泥巖及粉砂巖組成,其中下部發(fā)育3層薄煤層,均為不穩(wěn)定不可采煤層,含煤性較差。綜上所述,井田主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組。其主要特點是含可采煤層多,且厚度大,分布穩(wěn)定,反映了上石炭世太原期在井田一帶形成了良好的成煤環(huán)境,其廣泛分布的泥炭沼澤環(huán)境非常適宜植物生長,且延續(xù)時間長,從而堆積形成了厚度較大,全區(qū)可采的4(4,4與號、8號、9(9工9々)號和11號煤層。3.2井田構造井田總體為單斜構造,在單斜的基礎上發(fā)育兩個次級向斜即SI、S2向斜。地層傾向總體以向西傾斜為主,傾角3°?8°o采掘揭露斷層落差HN5nl以上的有6條,落差7?28m,以正斷層為主(僅F6斷層為逆斷層)。井田內未發(fā)現(xiàn)巖漿巖,煤層及煤質均不受巖漿巖的影響。井田構造北部中等,南部簡單。斷層本井田斷裂以張性為主,斷層帶相對破碎,斷面粗糙不平,宜引發(fā)煤層頂板裂隙水進入礦井。斷層主要發(fā)育在北部。井田北部地層沿走向、傾向的產狀有一定變化,斷層較發(fā)育,無巖漿侵入,對采區(qū)劃分和工作面連續(xù)推進有一定影響。南部總體上地層沿走向、傾向的產狀變化不大。井田內發(fā)育有斷層落差以上的有6條,落差7?28m,延伸長度220?2510m,以正斷層為主(F3、斷層為逆斷層),主要為4T號煤層在北部開采揭露。F3、F6斷層為逆斷層,分析其成為受區(qū)域構造影響,受到水平擠壓作用形成,斷層面呈舒緩波狀,出現(xiàn)滑痕,傾角較小,僅25°。其余4條斷層均為正斷層,其成因為受區(qū)域構造影響,受到水平張力作用形成,斷層面相應較陡,斷面粗糙不平或呈鋸齒狀。同時受地層褶曲和較大斷裂影響,引發(fā)地層水平引張作用而可能出現(xiàn)小斷裂構造(斷層特詳見下表8)。落差H25m斷層特征方ft 表8序號斷層編號性質走向傾向傾角(°)落差(m)延伸長(m)位置揭露情況1正斷層NNWSWW75201550北西部采掘揭露2F2正斷層NNE-NNWW-W70121473北西部采掘揭露3f3逆斷層EW-NEN-NW407550北中部采掘揭露4f4正斷層近NW758220北中部采掘揭露5f5正斷層NENW55252510中部采掘揭露6f6逆斷層NESE25281280北東部采掘揭露3.2.2陷落柱井田北部4、9號煤層井下采掘揭露9個陷落柱,呈圓狀、橢圓狀。直徑大約為20?45m,規(guī)模較小,主要分布在井田西北部和東北部。如下表9。陷落柱相唯表 表9陷落柱位置短軸(m)長軸(m)夾角控制備注XL1西北部4495754、9號煤采掘XL2西北部1933754、9號煤采掘XL3西北部2639754.9號煤采掘XL4東北部2252754、9號煤采掘XL5東北部2259754、9號煤采掘XL6東北部2227754、9號煤采掘XL7東北部1113754、9號煤采掘XL8東北部1931754、9號煤采掘XL9西北部613754、9號煤采掘3.2.3巖漿巖井田內未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入現(xiàn)象。綜上所述,井田構造由三維地震和井巷工程基本查清。本井田構造總體屬中等類型。以上斷層落差較大的斷層對煤層開采及采區(qū)布置有一定的影響,其它斷層落差小,對煤層開采影響甚微。3.3煤層3.3.1含煤性井田內賦存的主要含煤地層為太原組,次要含煤地層為山西組,現(xiàn)將含煤地層的含煤性分述如下:1、山西組(P1S)本組含煤3層,為1、2、3號煤層,均屬不穩(wěn)定、不可采煤層,煤層平均總厚0.59m,本組平均厚度為43.16m,含煤系數(shù)1.4%。2、太原組(C3t)為井田主要含煤地層,共含煤9層,自上而下分別為『、425、8、9\9\10、11、12號煤層,其中『、428、9\92號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采及基本可采煤層,11號煤層為大部可采煤層,煤層平均總厚30.67m,本組平均厚度為91.02m,含煤系數(shù)為33.7%o3.3.2可米煤層井田可采煤層為4工428、9\9-11號煤層,現(xiàn)分述如下:(見表3-1-1)」號煤層賦存于太原組頂部,4號煤層本井田分叉為『、4一2號煤層,4T號煤層厚度5.80-18.81m,平均10.28m,屬全區(qū)穩(wěn)定可采的厚煤層。該煤層結構復雜,含夾阡0-6層,夾葉巖性多為高嶺巖、炭質泥巖和砂質泥巖。本煤層頂板為中砂巖、砂質泥巖、泥巖,底板為中、細、粉砂巖、泥巖。井田中北部原大恒煤礦和白土窯煤礦整合前開采此煤層。4一2號煤層位于41號煤層之下,為4號煤層分叉煤層,上距4」號煤層5.65—9.05m,平均7.22m,煤厚2.47—8.35m,平均4.90m,結構簡單,一般含夾砰1—2層,偶見3層夾肝,全區(qū)穩(wěn)定可采,頂板為細砂巖,粉砂巖、砂質泥巖,底板為細砂巖、粉砂巖、砂質泥巖。井田內各煤礦整合前均曾開采此地層。8號煤層位于太原組中部,上距廠號煤層7.50-15.25m,平均10.38m。煤層厚度0.76—3.55m,平均1.47m,為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層,該煤層結構簡單,有時含一層夾阡。該煤層頂?shù)装寰鶠榉凵皫r、砂質泥巖及泥巖。9T號煤層位于太原組中下部,為9號煤層的分叉煤層,上距8號煤層0.71—12.25m,平均4.30m。井田西北部為合并區(qū),其余地段均為分叉區(qū)。分叉區(qū)9T號煤層厚度3.15-10.95m,平均6.88mo地質結構較復雜,大多含夾阡2—3層,局部為1層或4層.井田內該煤層層位穩(wěn)定,分叉區(qū)均達可采。頂板巖性為中、細、粉砂巖,砂質泥巖及泥巖,底板巖性為中、細粉砂巖、砂質泥巖及泥巖。井田南部原嘉強煤礦曾開采此煤層。9.2號煤層位于太原組下部,上距9T號煤層0.50—20.23m,平均8.89m,煤層結構復雜,含夾阡1一6層。煤層厚度4.74-13.50m,平均7.17m,在分叉區(qū)內92號煤層均達可采,其厚度4.748.75m,平均6.21m。井田西北部與9」號煤層合并為一層。合并區(qū)厚度12.30-13.50m,平均12.90m。合并區(qū)內補2號孔9號煤層相變?yōu)樘抠|泥巖,故合并區(qū)內9號煤層大部分不可采。煤層頂板巖性為砂質泥巖、泥巖,底板巖性為粉砂巖、砂質泥山?76"O11號煤層位于太原組底部,上距9一2號煤層4.80—11.85m,平均7.81%煤層厚度0—5.79m,平均3.03m。井田內除補2號孔該煤層尖滅和補4號孔不可采外,其余地段均達可采,為井田內較穩(wěn)定大部可采煤層,該煤層結構較簡單,大部含夾葉1—2層,偶見有5層夾砰,夾阡巖性為高嶺巖或炭質泥巖。該煤層頂板為細砂巖、粉砂巖、砂質泥巖,底板為砂巖,局部為砂質泥巖。
可采煤層特征表 表10煤層號煤層厚度(m)煤層間距(m)結構(夾砰數(shù))穩(wěn)定性可采性頂?shù)装鍘r性頂板底板415.80T8.8110.285.65-9.057.22復雜(0-6)穩(wěn)定全區(qū)可采中砂巖粉砂巖砂質泥巖泥巖中、細、粉砂巖、泥巖4T2.47-8.354.90簡單(0-3)穩(wěn)定全區(qū)可采細砂巖粉砂巖砂質泥巖細砂巖、粉砂巖砂質泥巖7.50T5.2510.3880.76-3.551.47簡單(0-1)穩(wěn)定全區(qū)可采粉砂巖砂質泥巖泥巖中砂巖、粉砂巖砂質泥巖泥巖0.71-12.254.309T3?15-10.956.88較復雜(1-4)穩(wěn)定分叉可采中、細、粉砂巖、砂質泥巖泥巖中、細、粉砂巖砂質泥巖泥巖0.50-20.239々(9,+92)4.74T3.507.178.89復雜(1-6)穩(wěn)定大部可采砂質泥巖泥巖粉砂巖砂質泥巖4.80—11.857.81110-5.793.03較簡單(1-5)較穩(wěn)定大部可采細砂巖粉砂巖砂質泥巖粗、中、細砂巖砂質泥巖3.3煤類及煤的用途按照中國煤炭分類國家標準(GB5751—86),以浮煤揮發(fā)分(Vdaf)、粘結指數(shù)(G)和膠質層最大厚度(Y)為劃分指標,整合井田內各煤層煤類分布情況如下:4\42-9\號煤層煤類均為長焰煤(CY)o8號煤層煤類大部為長焰煤(CY),北部分布少量氣煤(QM)o11號煤層煤類大部為長焰煤(CY),南部為少量氣煤(QM),西北部有少量不粘煤(BN)o根據煤質特征,各煤層可作為良好的動力用煤及煉油用煤。3.4資源/儲量根據2021年1月山西順通地質勘查有限公司編制的《山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司2020年儲量年度報告》估算的井田資源儲量,截至2020年12月31日山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司井田內批采的4\428、9\9\11號煤層累計查明資源儲量248173kt,保有資源儲量195812kto其中控制資源量(控制)175091kt,推斷資源量(推斷)20721kt。4礦井水文地質條件及其水害類型1礦井水文地質條件4.1.1區(qū)域水文地質(1)區(qū)域概況寧武煤田以寧武向斜為主體構造,地形總體呈中部高,南北兩端低之趨勢。以寧武南分水嶺為界,將地表水體分為兩個不同的地表水系,分水嶺南部屬汾河水系,為黃河流域;分水嶺以北屬桑干河水系,為海河流域。以朔州平原南部王萬莊區(qū)域性大斷裂為地下水相對隔水邊界,將寧武煤田劃分為南北兩個獨立的水文地質單元。本井田所在區(qū)位于寧武煤田北部,屬三面環(huán)山(東為洪濤山、鷹毛山、北面為西石山脈,西為黑駝山)的低山丘陵區(qū)一山間盆地,該盆地地形北高南低,自西向東有三條河流一七里河、馬關河、馬營河,由北向南注入朔州平原。就煤系地層而言,這一山間盆地構成一向南開口門型結構隔水邊界的完整水文地質單元即神頭泉域。為了便于開采,以馬關河為界,人為地將這一完整水文地質單元劃分為東西兩個區(qū),而本井田則屬馬關河東區(qū)。(2)巖溶泉域本區(qū)地下巖溶水屬神頭泉域東中部。神頭泉位于朔州市朔城區(qū)神頭鎮(zhèn),大同盆地北部的神頭、司馬泊、新磨一帶,沿桑干河支流源子河河道及兩岸出露,分布面積約5km2,大小泉眼100余處,呈散流排泄,水位高程1052-1065m,地面高程1044To53m,為構造上升泉,主要由神頭泉組、司馬泊泉組、河道泉組3個泉組組成。神頭泉位于神頭鎮(zhèn)附近,包括東海子、西海子及二七泉;河道泉組位于源子河谷中,包括神西泉及河道中大量的散泉;司馬泊泉組包括司馬泊泉、三泉灣泉、五花泉等。神頭泉多年平均流量6.74m3/s(1956年-2003年),由于多種原因,近年來泉水流量不斷減少,1980年-2003年平均流量為5.52m7so泉水為HC03-Ca?Mg型水,溶解性總固體為285-360mg/L,總硬度為232-277mg/L,水溫13-15匕。巖溶水水質總體良好。泉域多年平均降水量為416.72mm,多年平均溫度6.92。是海河流域永定河水系主流桑干河清水之源,主要河流有馬營河、馬關河、恢河、七里河、黃水河。神頭泉域與巖溶水盆地范圍基本一致,主要包括云崗-平魯向斜的大部分地區(qū),僅在源子河上游有少量盆地外來水源。泉域北部邊界:在小京莊一平魯城一楊家窯一線,高程1450-1700m,地表水向北匯入海河水系的十里河、黃河流域的三道河;向南匯入馬營河,自西向東為敗虎一團城一麻黃頭一何家莊一何莊一元堡子一李頂窯一潘家窯,基本上以馬營河和十里河、三道河的分水嶺即黃河水系與疊干河水系的分水嶺劃界。東部邊界:南段受馬邑斷層控制,斷層呈階梯狀,埋深依次加大,斷層以東埋深達800-1000m,上覆新生界主要由砂質粘土和粘土組成,隔水性良好,構成了阻水邊界。自北向南為朔城區(qū)的大夫莊一福善莊一神武莊一保全莊。北段為馬營河和大峪河之間的分水嶺,處于小京莊向斜東翼,由古老變質巖系和寒武系下統(tǒng)泥頁巖構成隔水邊界,自北向南為馬道頭一偏嶺—甘莊一峪溝一大夫莊一線。西部邊界:北段以斷層及黑駝山地表分水嶺為界。自北向南為二道梁一劉家溝一下水頭一暖崖東。南段為暖崖東一大嚴備一義井鎮(zhèn)一油梁溝,與天橋泉域為界。沿邊界地下水位較高,如朔州北東側辛安莊孔水位高程為1461.1m,白殿溝孔水位高程為1443.87m,西側白道溝孔水位高程為1417.8m;神池東側南辛莊水位為1243.48m,邊界一帶大黑莊水位為1246.14m,向西側賀職的水位降至1235.4m??傮w構成天橋泉域的地下水分水嶺邊界。南部邊界:西段以神池縣南部兩條北東東向斷層及近南北向摩天嶺斷層與雷鳴寺泉域為界。自西向東由五寨大東溝一正掌溝為隔水邊界。東南段以寧武向斜軸結合地表水分水嶺的連線為界。自西向東為廟兒溝一黃土溝一薛家洼一盤道梁。以上劃定神頭泉域范圍包括朔州市的朔城區(qū)、平魯區(qū)和山陰縣,大同市的左云縣、忻州市北部的寧武縣、神池縣部分地區(qū),總面積為4756kn)2,其中碳酸鹽巖裸露區(qū)面積1102.6"2。(3)地表水井田地表沖溝發(fā)育,沖溝呈“V”型,較大沖溝兩側發(fā)育次級沖溝,全井田沖溝羽狀分布。西部為南北河向的王貨郎河,屬常年性河流。沖溝平時干涸無水雨大暴雨時,匯聚地表大氣降水,沿溝排泄,匯向王貨郎河。王貨郎河水向南流出井田匯入馬關河,馬關河最終在大平易鄉(xiāng)東匯入桑干河。(4)區(qū)域主要含水巖組1)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層為神頭泉域主要含水層,在盆地東、北、西面廣泛出露,其補給區(qū)范圍較廣,西部包括從神池縣以北至平魯城以南的管涔山脈一帶,北部延及至洪濤山以北一大同煤田一帶。巖性以厚層狀深灰及淺灰色石灰?guī)r、白云質灰?guī)r為主,局部夾薄層泥質灰?guī)r或泥灰?guī)r等,在地表露頭部分節(jié)理裂隙發(fā)育,并可見到小溶洞等喀斯特現(xiàn)象,在其出露之數(shù)千平方公里范圍內,地表河谷皆為干溝,地表逕流皆漏失其中,神頭泉處于安太堡露天礦區(qū)的東南面,距礦區(qū)南端約18.5公里,泉口標高為1058.99—1063.40m,流量為6.85—8.84nr7s,但隨著神頭電廠規(guī)模不斷擴大和平朔露天一礦、二礦的建成投產,對巖溶水的開采量愈來愈大,因此神頭泉的流量將受到一定的影響。2)石炭系上統(tǒng)太原組砂巖裂隙含水層主要分布在太原組各煤層之間的砂巖帶,為中、粗粒砂巖,有時相變?yōu)榧毩I皫r,成分以石英、長石為主,顆粒分選好,一般為基底一孔隙式膠結,節(jié)理裂隙不甚發(fā)育,透水性較差,厚度為5—15m,因補給來源差,富水性較弱。3)二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層巖性主要為厚層狀中、粗粒砂巖、細粒砂巖或粉砂巖。底部之粗粒砂巖為較好的含水層,成分以石英、長石為主,分選磨園度較差,有時相變?yōu)榧毜[或粗粒砂巖,一般為孔隙一接觸式膠結,節(jié)理裂隙較發(fā)育,有較好的透水性,厚度為10-20m左右,全區(qū)普遍發(fā)育,特別在向斜軸部,含水較為豐富,局部地帶承壓,有自流現(xiàn)象。4)二疊系上、下石盒子組風化裂隙含水層在區(qū)內有少量出露,構成區(qū)內主要風化殼,巖性主要為黃綠色中、粗粒砂巖及砂質泥巖,有時夾細礫砂巖,風化裂隙發(fā)育,透水性較好,區(qū)內大部分裂隙下降泉皆出自該地層。5)第四系全新統(tǒng)沖、洪積孔隙含水層主要分布在區(qū)內河流的河床附近,巖性為砂礫石夾透鏡狀粘土,含水較豐富。(4)隔水層a.石炭系中統(tǒng)本溪組隔水層巖性為泥巖、鋁土泥巖、砂質泥巖、石灰?guī)r,層位穩(wěn)定,延續(xù)性強,為區(qū)內主要的隔水層。b.第三系上新統(tǒng)隔水層巖性以棕紅色粘土、亞粘土為主,全區(qū)分布較廣,隔水性能良好。區(qū)域地下水的補給來源主要為大氣降水,其次為地表水。其中,山區(qū)盆地外圍西、北、東三面的奧灰?guī)r出露區(qū)為奧灰含水層補給區(qū),盆地內的黃土丘陵地帶及平原區(qū)為其下伏各含水層的補給范圍,但由于盆地底部基巖與第四系地層之間的大部分地區(qū)存在有上新統(tǒng)棕紅色粘土,它對黃土層中地下水的下滲起阻隔作用,僅在黃土覆蓋較薄或有基巖出露的溝谷地帶才補給下伏基巖含水層。馬營河為季節(jié)性河流,其流經區(qū)北、東部、河床切割了山西組、太原組地層,對其含水層順層側向補給。(6)地下水的補給、逕流、排匯條件按區(qū)域地下水的逕流特征,可劃分為二個逕流區(qū):a.北部黃土丘陵區(qū):地下水由東、西兩側匯于向斜軸部,之后由北往南向山前平原逕流。并在山口受擔水溝斷層和耿莊斷層的影響,折向北東。b.南部平原區(qū):地下水由西向東經寧武向斜軸部,向朔州平原地帶匯聚,在其基底斷裂的作用下,水力梯度不斷增大,最終向東北方向排出區(qū)外。區(qū)域地下水的排泄為以泉水的形式點狀排泄、河流泄流線狀排泄以及地表蒸發(fā)等。泉水多出露于溝谷地帶,其含水層多為上、下石盒子組地層,僅在東南部山口地帶-神頭鎮(zhèn)附近有奧灰水群泉出露,流量較大。馬關河為區(qū)域內地下水主要排泄通道,其河床切割了上、下石盒子組地層,其流線基本沿向斜軸部分,河谷與巖層走向大致平行,形成了東西兩側含水層沿著河床以線狀流泄條件。4.1.2井田水文地質(1)地表水井田內地表河流不發(fā)育,主要溝谷為王貨郎河及喬坡溝和擔水溝,各溝谷中平時干涸無水,唯雨季匯集洪水,沿溝排泄,向西南流出井田匯入馬關河,馬關河在大平易鄉(xiāng)東匯入桑干河,屬海河流域永定河水系桑干河支系。(2)煤系地層含水層據井田東北部興陶煤礦2004年山西省地球物理化學勘查院施工的XI號孔(距井田北部邊界190nl左右)鉆孔抽水水試驗資料成果,對井田含水層敘述如下:1)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層巖性以淺灰色、灰色巨厚層狀石灰?guī)r為主,局部為薄層狀硅質灰?guī)r及泥灰?guī)r,巖溶發(fā)育極不均勻,據XI鉆孔揭露,有四段巖溶發(fā)育段,分別是:247.14m-247.34m,402.60m-402.90m,412.40m-412.70m,430.60m-430.95mo巖溶發(fā)育呈豆狀、新狀,連通性中等,裂隙發(fā)育,據本井田北側的興陶煤礦XI號孔抽水試驗資料,單位涌水量q=0.013751/s.m,滲透系數(shù)K=l.049m/d,靜止水位標高1086.71m,富水性較弱。2007年12月山西地寶能源公司為我礦施工奧灰水源井(北京54坐標:X=4366039.00,Y=19629111.00,H=1165.00),水源井地面標高為1165.00m,水位埋深160.20m,奧灰水位標高1004.80mo單井出水量為1920nl'/d,單位涌水量q=0.022221/s.m,水質類型HCOJ?SOi—Ca*?Mg?+型,PH值7.56,總硬度365.3mg/1,水質良好。2009年7月山西地科勘察有限公司為我礦施工奧灰水源井(北京54坐標:X=4370558.00,Y=19627827.00,H=1216.00),水源井地面標高為1216.00m,水位埋深168.00m,奧灰水位標高1048.00mo單井出水量為720m7d,水質類型HCO/?C1-Ca2+崛2+型,ph值7.68,礦化度0.5777g/l,總硬度395.3mg/1,水質良好。2011年9月20日蘆家窯煤礦對該礦奧灰水源井(北京54坐標:X=4369920.00,Y=19624755.00,H=1166.00)進行了物理測井和水位測量,水源井地面標高為1166m,水位埋深107.80m,奧灰水位標高1058.20m。2016年本礦施工了兩個奧灰水文孔,奧灰水位標高1056.00mo根據區(qū)域資料,近些年區(qū)域奧灰水位普遍有所下降,主要以本井田水井、奧灰水文孔及鄰礦水井奧灰水位資料,確定本井田奧灰水位標高約為1056m。(因多處水源井抽排水,本區(qū)奧灰水位已形成局部降落漏斗,水位低于區(qū)域奧灰水位)2)石炭系上統(tǒng)太原組層間砂巖裂隙含水層含水層主要為9號煤以上的砂巖帶,這是太原組下段9號和11號煤層開采的主要頂板充水含水層。本組含水層埋藏較深,膠結致密,節(jié)理、裂隙不發(fā)育,又因其間有泥巖作為相對隔水層,因此,本區(qū)太原組砂巖裂隙含水層一般富水性弱,區(qū)外東北部XI號水文孔對太原組抽水試驗,其單位涌水量q:0.01702L/s.m,滲透系數(shù)K:0.05927m/d,更說明了這一點。該含水層富水性僅在靠近補給區(qū)的埋藏區(qū)局部達到中等程度。3)二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層該組穩(wěn)定砂巖2-3層,厚度變化較大,以L砂巖厚度較為穩(wěn)定,(砂巖為灰色厚層狀中、粗砂巖,底部常夾有砂礫巖,砂巖裂隙發(fā)育,大部分鉆孔沖洗液漏失或形成干孔,水化學類型一般為HCO3一一Mg"?Ca2+型。據鄰區(qū)XI號水文孔對山西組抽水試驗,其單位涌水量q:0.01701L/s.m,富水性弱。4)上、下石盒子組砂巖裂隙含水層井田上、下石盒子組地層中,賦存有6-8層中、粗粒砂巖,總厚度達26-42m,局部裂隙發(fā)育,具有一定的含水條件。但由于井田內大部為第四系黃土和第三第紅土覆蓋,僅溝內有少時基巖出露。致受大氣降水的入滲補給量極為有限,所以該含水層一般富水性較弱。5)第四系沖積層含水層分布在河床中,由砂、礫石組成,洪積層中的地下水由兩岸基巖滲出水及地表補給,水量較豐富。(3)隔水層井田內主要隔水層為石炭系中統(tǒng)本溪組,厚43.32m,巖性多為泥巖、粉砂巖、砂質泥巖、鋁質泥巖,結構致密,不透水,具有良好的隔水作用。本組地層在全井田分布穩(wěn)定,是奧陶系灰?guī)r與上部煤系地層良好的隔水層。另外,下石盒子組、山西組、太原組中與砂巖互層的砂質泥巖、泥巖亦是良好的層間隔水層。(各煤層底板到奧灰頂面隔水層厚度見表11)4r9,9工11號煤層底板隔水層厚度統(tǒng)計表 表11鉆孔XI大恒水井蘆家窯水井Y-11平均Oz頂-4,號煤底(m)96.89107.30105.30131.87110.34O2頂-4號號煤底(m)88.0795.6094.80117.5799.01O2頂-9”號煤底(m)61.5583.5990.0178.38O2頂-9“號煤底(m)74.7054.2562.2863.74O2頂T1號煤底(m)51.5560.0144.8552.1452.14(4)地下水徑補、徑、排條件井田內地下水以大氣降水為主要補給來源,除基巖風化殼直接接受大氣降水補給,第四系沖積層接受大氣降水與馬關河流補給外,其余含水層補給條件均較差。其補給來源為去外補給區(qū)的直徑滲漏。本礦井井田區(qū)西部發(fā)育有寧武向斜,軸部延伸方向北北東,傾向南南東,地下水由向斜兩翼地層流向軸部,沿軸部向南南東方向徑流。由于埋藏條件及含水介質的不同而使地下水呈現(xiàn)不同的徑流運動特征?;鶐r風化殼含水層由上、下石盒子組的風化砂巖。砂質泥巖組成,由于風化殼含水層屬無壓一微承壓區(qū),因而其徑流過程中會產生時而排泄,時而入滲的情形,山西組及下部太原組含水層中,地下水受地層產狀和構造的控制,各層地下水主要以平行的層流運動為主,斷層附近與節(jié)理、裂隙發(fā)育段也有越流補給的垂直運動。奧陶系灰?guī)r含水層中的地下水由北西而南東流經區(qū)內,其補給來源主要為區(qū)外大片灰?guī)r裸露區(qū)的降水入滲補給,排泄主要以泉的形式在區(qū)外排出。其次是對其進行的人工開采。4.1.3井田及周邊老空水(1)井田內采空區(qū)積水4號煤層采空區(qū)積水7處,9號煤層采空區(qū)積水9處,井田內采空積水較多,且井田內各煤層開采形成的導水裂縫帶可溝通各煤層,對各煤層的開采影響較大。(2)周邊礦井采(古)空積水井田周邊礦井中,井田北部邊界外山西朔州平魯區(qū)華美奧興陶煤業(yè)有限公司4-1號煤層在本井田周邊無積水,4-2號煤層,在靠近本井田周邊有2處采空積水;東部關閉的相鄰礦井原鐵佐溝煤礦4-1號煤層有1處老空水離本井田邊界較近;原鐵佐溝煤礦4-2號煤層有1處老空水離本井田邊界較近。8號、11號煤層井田周邊未見采空區(qū);9-1,9-2號煤層西部邊界外中煤平朔楊澗煤業(yè)有限公司內存在積水,但距本井田較遠,且積水標高較低,暫對本井田煤層開采無影響。大恒煤業(yè)4-2號煤層西北部已采空,興陶煤業(yè)4-2號煤層在靠近本井田西北部采空積水對本井田無影響,興陶煤業(yè)4-2號煤層在靠近本井田北部采空積水和4-1、4-2號煤層東部邊界外的老空水距本井田邊界較近,潛在威脅本井田煤層開采。周邊礦井與本井田均留設有礦界保安煤柱,但在開采靠近井田邊界時應加強探放水工作,以確保礦井安全。綜上,根據煤礦未來5年4-1、4-2.9-1.9-2號煤層采掘規(guī)劃區(qū)所處的位置、范圍,上述調查采(古)空積水范圍和積水面積、積水量已基本查清,就井田內調查采(古)空區(qū)積水及相鄰的周邊礦井采(古)空區(qū)積水對煤礦生產安全威脅程度而言,做好探放水工作,對礦井安全生產影響一般。1.4奧陶系灰?guī)r巖溶含水層巖性以淺灰色、灰色巨厚層狀石灰?guī)r為主,局部為薄層狀硅質灰?guī)r及泥灰?guī)r,巖溶發(fā)育極不均勻,據XI鉆孔揭露,有四段巖溶發(fā)育段,分別是:247.14m-247.34m,402.60m-402.90m,412.40m-412.70m,430.60nl-430.95mo巖溶發(fā)育呈豆狀、酗狀,連通性中等,裂隙發(fā)育,據本井田北側的興陶煤礦XI號孔抽水試驗資料,單位涌水量q=0.013751/s.m,滲透系數(shù)K=l.049m/d,靜止水位標高1086.71m,富水性較弱。2007年12月山西地寶能源公司為我礦施工奧灰水源井(北京54坐標:X=4366039.00,Y=19629111.00,H=1165.00),水源井地面標高為1165.00m,水位埋深160.20m,奧灰水位標高1004.80mo單井出水量為1920nl'/d,單位涌水量q=0.022221/s.m,水質類型HC0,f?S0i-Ca2+?Mg?+型,PH值7.56,總硬度365.3mg/1,水質良好。2009年7月山西地科勘察有限公司為我礦施工奧灰水源井(北京54坐標:X=4370558.00,¥=19627827.00,H=1216.00),水源井地面標高為1216.00m,水位埋深168.00m,奧灰水位標高1048.00mo單井出水量為720m7d,水質類型HCO;?C1-Ca2+幅+型,ph值7.68,礦化度0.5777g/l,總硬度395.3mg/1,水質良好。2011年9月20日蘆家窯煤礦對我礦奧灰水源井(北京54坐標:X=4369920.00,Y=19624755.00,H=1166.00)進行了物理測井和水位測量,水源井地面標高為1166m,水位埋深107.80m,奧灰水位標高1058.20m。2016年本井田施工完成了2個奧灰水文孔,進行了物理測井和水位測量,奧灰水位標高1056.0m。根據XI水文孔抽水試驗參數(shù),單位涌水量q=0.013751/s.m,本井田奧灰含水層屬弱富水性含水層。井田西部各煤層均為帶壓開采。根據區(qū)域資料,近些年區(qū)域奧灰水位普遍有所下降,根據本井田水井、奧灰水文孔、鄰礦水井奧灰水位資料,確定本井田奧灰水位標高約為1056mo(因多處水源井抽排水,本區(qū)奧灰水位已形成局部降落漏斗,水位低于區(qū)域奧灰水位)4.2礦井開采水文地質特征1礦井涌水特性(1)礦井涌水量由于本區(qū)為降水量小的半干旱區(qū),地表徑流條件好,地下水的補給來源較少,我礦目前以煤層頂板裂隙滲水和采空區(qū)補給水為主,2020年總計有32處集中涌水點,但水量不大,正
常排水情況下,不會影響生產。礦井涌水點及涌水量情況(表12)o煤礦涌水點調查情況統(tǒng)計表 表12大恒煤業(yè)2021年12月份礦井涌水量觀測成果臺賬編號觀測地點、出水煤層、采區(qū)涌水量(n)3/h)水溫水源類型2021年12月°C1主井底、4#煤、上組煤一采區(qū)1.00134#煤頂板砂巖水2下組煤三采區(qū)膠帶巷開門口、9#煤、上組煤三采區(qū)0.0213采空區(qū)補給水392103軌道順槽140米處、下組煤二采區(qū)0.01139-2煤層頂板裂隙水492103切眼0.02139-2煤層頂板裂隙水5下組煤西翼泄水巷、4#煤、下組煤一采區(qū)5.2013采空區(qū)補給水6下組煤西翼回風放水孔、4#煤、下組煤一采區(qū)5.5013采空區(qū)補給水792103軌道順槽3號放水孔、下組煤二采區(qū)2.001391101老空水8下組煤西翼水倉門子口、下組煤西翼一采區(qū)0.30134-2采區(qū)補給水9下組煤西翼軌道(消防庫門口)、9T煤、下組煤一采區(qū)0.03139-1頂板砂巖水1091105膠順溜煤眼下口、9-1煤、下組煤一采區(qū)3.001391105采空區(qū)補給水1192105膠帶順槽聯(lián)絡0.1139-1頂板裂隙水1291102軌道聯(lián)絡巷、9T煤、下組煤一采區(qū)2.4013采空區(qū)補給水1391202軌道順槽XM20點0.1013裂隙水1492103軌順1號放水孔、下祖煤二采區(qū)0.021391102老空水1591202切眼0.2013砂巖裂隙水1642301軌順門子口、上組煤三采區(qū)0.0113頂板裂隙水1791203膠帶順槽放水孔等5塊牌板(17-1,17-2、17-3),9T煤、下組煤二采區(qū)0.60134#煤采空區(qū)補給水1891207軌道順槽放水孔(18-1,3、4、5、6)5塊牌板。9-1燥、下組煤二采區(qū)1.15134#煤采空區(qū)補給水1992105膠帶順槽0.70139#煤裂隙水及老空補給水2042302軌順DE12點30米處、4-2煤、上組煤三采區(qū)0.0113頂板裂隙水2591202膠帶XM19點前40米、9-1煤、下組煤二采區(qū)0.0113頂板裂隙水26下組煤三采區(qū)膠帶巷開門口前20米、9-1煤、下組煤三采區(qū)0.0113頂板裂隙水2891202軌道順槽110米處、下組煤二采區(qū)0.0113裂隙水2992103軌道順槽250號點放水孔、下組煤二采區(qū)0.10134#煤采空區(qū)補給水3292103軌道順槽XP23前11米、下組煤二采區(qū)0.201391103老空水小計22.70井上下生產及其他用水
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