山西和顺隆华北关煤业有限公司矿山生态环境保护与恢复治理方案.doc

山西和顺隆华北关煤业有限公司30万吨/年矿山生态环境保护与恢复治理方案

目 录
1 总论1
1。1 任务由来1
1。2 必要性和意义2
1.3 编制依据4
1.4 实施期限8
2 指导思想与基本原则9
2.1 指导思想9
2。2 基本原则9
3 调查与评价11
3。1 自然地理概况11
3.2 矿产资源开发状况14
4 目标与指标62
4。1 总体目标62
4。2 阶段目标与指标62
5 主要任务64
5。1 矿山生态环境保护与恢复治理分区与设计64
5。2 矿区毁损地植被及景观恢复65
5.3 水资源保护与水污染防治66
5.4 大气污染防治67
5。5 固体废弃物污染防治68
5。6 矿区土地复垦与土壤污染防治69
5。7 水土流失控制70
5.8 地质环境保护与治理恢复70
5.9 矿山生态环境监测与评估70
6 治理工程及投资估算71
6。1 治理工程71
6。2 经费概算与资金筹措88
6。3 工程实施与执行计划88
7 效益分析与评价89
7。1 经济效益89
7。2 社会效益89
7。3 生态效益90
8 保障措施92
8.1 政策保障92
8。2 组织保障92
8。3 资金保障93
8。4 技术保障93
84

附件:
1、矿山生态环境保护与恢复治理方案编制委托书
2、采矿许可证
3、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]63号“关于晋中市和顺县煤矿企业兼并重组整合方案（部分)的批复”
4、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发［2010］66号“关于调整晋中市灵石等四县(市）兼并重组整合主体企业的批复”
5、晋中市煤炭工业局市煤行发【2010】31号“关于山西和顺隆华北关煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告审查的批复”及评审意见书
6、晋中市煤炭工业局市煤规发【2010】161号 “关于山西和顺隆华北关煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复”
7、山西省环境保护厅晋环函【2012】826号“关于山西和顺隆华北关煤业有限公司300kt/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书的批复”
8、和顺县城乡建设局“关于山西和顺隆华北关煤业有限公司建设与县总体规划相符认可的说明”
9、山西省森林公园管理中心晋林管函【2011】4号关于云龙山省级森林公园范围现状图予以备案的函
10、矸石综合利用协议
山西和顺隆华北关煤业有限公司30万吨/年矿山生态环境保护与恢复治理方案

1 总论
1。1 任务由来
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发［2009]63号“关于晋中市和顺县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复",同意以和顺云龙投资管理(集团）有限公司为整合主体，山西和顺隆华北关煤业有限公司（以下简称北关矿区)作为单独保留矿井，由山西和顺北关煤业有限公司新增北部关闭矿井山西和顺腾信煤业有限公司而成；后根据晋煤重组办发［2010]66号“关于调整晋中市灵石等四县(市）兼并重组整合主体企业的批复"，项目整合主体变更为山西和顺隆华煤业有限公司。
整合前，山西和顺北关煤业有限公司始建于1983年，1985年投产，批准开采8号、15号煤层，井田面积1。5555km2，设计生产规模9万t/a，8号煤层已基本采完,现开采15号煤层.煤矿于2007年进入30万t/a资源整合停产阶段直至2009年11月，后进入兼并重组整合停产阶段；山西和顺腾信煤业有限公司始建于1984年,批准开采8号煤层,井田面积0。9172km2,设计生产规模9万t/a，8号煤层已基本采完，煤矿已于2007年9月关闭。
整合后，山西和顺隆华北关煤业有限公司批准开采6号、8-15号煤层,井田面积2.4729km2，生产规模30万吨/年,8＃煤层资源已枯竭，设计仅开采15＃煤层。煤矿自2009年11月始处于兼并重组整合停产阶段，于2011年进入30万吨/年兼并重组整合工程基建期至今.煤矿自2008年至今共计提取矿山环境恢复治理保证金1022.6万元.山西和顺隆华北关煤业有限公司2010年委托山西省环境科学研究院对山西和顺隆华北关煤业有限公司300kt/a矿井兼并重组整合项目进行环境影响评价，2012年4月27日山西省环境保护厅以晋环函【2012】826号文对《山西和顺隆华北关煤业有限公司300kt/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》进行了批复。
山西和顺隆华北关煤业有限公司为了贯彻相关生态环境保护与恢复治理要求，于2012年5月正式委托山西省环境科学学会编制矿山生态环境保护与恢复治理方案.
受山西和顺隆华北关煤业有限公司委托之后，山西省环境科学学会立即组织专业技术人员赴现场进行实地调查,收集相关资料,对北关矿区范围内的自然环境、生态环境、社会经济环境等进行了全面调查。在收集资料和现场调查的基础上，结合煤矿生态环境现状，编制完成了《山西和顺隆华北关煤业有限公司30万吨/年矿山生态环境保护与恢复治理方案》.
1。2 必要性和意义
山西省作为煤炭大省，遇到的矿山生态环境问题较为严重,煤炭开发与环境保护的矛盾日益突出，经济和社会的可持续发展面临考验。
为了促进山西省煤炭工业的可持续发展，山西省人民政府制定了《山西省煤炭工业可持续发展政策措施试点工作总体实施方案》（晋政发［2007］9号）及《山西省煤炭开采生态环境恢复治理规划》（晋政发［2009］40号）；山西省环境保护保厅制定了《山西省矿山生态环境恢复治理方案编制大纲(试行）》（晋环发[2009］280号)；国家环境保护部编制了《矿山生态环境保护与恢复治理方案编制导则》(环办[2012]154号),作为企业编制煤炭开采生态环境恢复治理专项规划、计划和方案的参考依据。根据以上文件以及导则的具体要求，山西省环境科学学会编制完成了《山西和顺隆华北关煤业有限公司30万吨/年矿山生态环境保护与恢复治理方案》。
山西和顺隆华北关煤业有限公司开采符合《和顺县县城总体规划》的要求,具体分析如下：和顺县位于山西省东部，隶属晋中市。根据《和顺县县城总体规划》（2008—2020），和顺县城的性质定位为：“和顺县城是全县政治、经济、文化、信息中心，是以旅游业、商贸为主，农产品加工业为辅的小城镇".本项目工业场地不在和顺县城规划区内，本项目井田部分范围在县城规划区.根据规划区范围，本项目对井田范围的的规划区部分留设了保护煤柱。根据和顺县城乡建设局“关于山西和顺隆华北关煤业有限公司建设与县总体规划相符认可的说明”,本项目开采符合《和顺县县城总体规划》的要求。
和顺县县城总体规划图见图1-1。
同时,山西和顺隆华北关煤业有限公司煤炭开采项目同《和顺县生态功能区划》相符合，具体分析如下：根据《和顺县生态功能区划》，北关矿区位于“ⅡA—5-3—1和顺县中部城乡协调发展生态功能小区”.“ⅡA-5—3-1”生态功能小区的发展方向是：壮大优势产业，调整工业布局，完善城市功能;治理环境污染,改善生态环境,建设宜居环境。其保护措施为：1。合理调整城乡功能布局，严格执行水、气、声、渣污染排放控制管理，实现区内各企业达标排放，加大基础设施等生态环境建设力度，积极培育规模化特色高新技术龙头企业;2。搞好城区环境绿化工作，将河流两岸林带建设与城镇景观建设相结合，高标准、高质量完成道路两侧的绿化带和防护林带建设；3.发展集约化养殖业,如白珍村养鸡场、牛川村刘瑞斌万只养鸡场，以清洁生产和废物综合循环利用模式，采用堆肥,沼气池发酵和粪尿浓缩干粒法等措施，治理畜禽养殖废物污染，实现畜禽养殖污染物资源化利用和畜禽养殖污染物达标排放；4。开展煤矸石、煤泥、煤层气、矿井排放水以及与煤共伴生资源的综合开发与利用。按照就近利用的原则，发展与资源总量相匹配的低热值煤发电、建材等产品的生产；5。加强煤矿生态环境和水资源保护、废弃物和采煤沉陷区治理，加大生态环境治理投入,逐步使煤矿环境治理步入良性循环。本方案的实施，将对项目区受破坏生态环境进行积极保护与恢复治理，同《和顺县生态功能区划》中制定的“ⅡA-5-3—1”生态功能小区的“治理环境污染，改善生态环境，建设宜居环境”的发展要求以及“加强煤矿生态环境和水资源保护、废弃物和采煤沉陷区治理,加大生态环境治理投入，逐步使煤矿环境治理步入良性循环"的保护措施相符合,项目与《和顺县生态功能区划》相符合。
和顺县生态功能区划图见图1—2。
随着本方案的实施，沉陷裂缝区受破坏土地将得到合理恢复治理，工业场地以及专用道路将实现良好绿化，矸石场将实现综合治理，矿山生态环境监测能力建设工程的实施，此些工程都将对项目区域生态环境的保护做出一定的贡献，能够起到改善矿区环境质量的作用，而矿区生态环境的改善,利于增强矿工的健康状况,利于矿工劳动积极性的促进，有利于促进企业生产力发展，间接对促进地方社会经济可持续发展发挥了一定的作用，具有一定的意义。
1.3 编制依据
1.3。1 相关法律、法规
（1）《中华人民共和国环境保护法》1989.12
（2）《中华人民共和国矿产资源法》1996。8
(3）《中华人民共和国煤炭法》（2011年4月22日第十一届全国人民代表大会常务委员会第二十次会议通过修改，自2011年7月1日起施行）
（4)《中华人民共和国大气污染防治法》2004。4
(5）《中华人民共和国水污染防治法》2008.6
(6)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》2005。4
（7)《中华人民共和国清洁生产促进法》2004.8
(8）《中华人民共和国森林法》1998.4。29
（9）《中华人民共和国农业法》1993。7
（10）《中华人民共和国水土保持法》（2010年12月25日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十八次会议修订，自2011年3月1日起施行)
（11）《山西省环境保护条例》1997。7
（12）《山西省农业环境保护条例》1991。11
（13)《土地复垦条例》(中华人民共和国国务院令第592号-2011。3）
1。3.2有关政府和部门政策文件与规范
（1)《全国生态环境保护纲要》(国发[2000］38号，2000。11.26）
（2）《国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知》（国发[2005]28号)
(3)国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发［2005]39号)
(4）《矿山环境保护与污染防治技术政策》（环发［2005］109号，国家环保部、国土资源部、科技部三家共同发布,2005。6）
（5）《国务院关于同意在山西省开展煤炭工业可持续发展政策措施试点意见的批复》(国函[2006］52号,2006.6。15)
（6)《山西省人民政府关于实施蓝天碧水工程的决定》（晋政发［2006］15号)
（7）《关于开展全国矿区植被保护与生态恢复工程规划编制工作的通知》国家林业局，林资发[2007］59号
(8）《山西省煤炭工业可持续发展政策措施试点工作总体实施方案》(晋政发[2007]9号，2007。3.31）
（9）《山西省人民政府办公厅关于进一步推进我省煤炭工业可持续发展政策措施试点工作的意见》（晋政发［2008］35号）
（10）《山西省煤炭开采生态环境恢复治理规划》（晋政发〔2009〕40号）
（11)《山西省煤炭开采生态环境恢复治理实施方案》（晋政办发〔2009〕190号）
（12）《山西省矿山生态环境保护与综合治理方案编制导则（试行)》
（13）《山西省矿山生态环境恢复治理方案编制大纲》(试行）(晋环发［2009］280号)
（14)《关于矿山环境恢复治理保证金专户管理有关事项的通知》（晋财煤［2008］15号)
（15）《山西省矿山环境恢复治理保证金提取使用管理办法(试行）》（晋政发[2007］ 41号)
（16）《山西省人民政府办公厅关于规范和加强矿山环境恢复治理保证金和煤矿转产发展资金提取使用管理的通知》(晋政办发〔2011〕99号）
（17）《矿山生态环境保护与恢复治理方案编制导则》(环办［2012]154号）
1。3。3相关技术标准
（1）《环境空气质量标准》（GB3095—1996）
(2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002)
（3）《地下水质量标准》（GB/T14848—1993)
(4）《土壤环境质量标准》（GB15618—1995)
(5）《土壤侵蚀分类分级技术标准》(SL190-96）
（6)《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006）
（7）《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2001）
（8)《危险废物鉴别标准-—浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）
（9）《开发建设项目水土保持技术规范》（GB50433—2008）
（10）《开发建设项目水土流失防治标准》（GB 50434—2008)
（11)《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T 0223-2011）
（12）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T 0219-2006）
（13）《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(DZ／吨0245-2004）
（14)《生态公益林建设技术规程》(GB／吨18337.3—200l）
（15)《造林技术规程》（GB/吨15776-2006)
(16)《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215—2005）
（17)《煤炭工业矿区总体规划规范》（GB50465-2008）
(18）《防洪标准》（GB50201—94)
（19)《主要造林树种苗木》（GB 6000—1999）
（20）《一般工业固体废弃物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）
1。3。4 投资估算依据
（1）《山西省建筑安装工程概算定额》(晋建标字【2003】86号），2003.7
(2）《山西省工程建设其它费用标准》（晋建标字【2009】9号)，2009.1
（3)《山西省建设工程费用定额》,2011年
(4）《山西省园林绿化工程预算定额》，2011年
（5）《山西省建筑装饰工程预算定额》，2011年
（6)“关于发布《山西省建筑安装工程概算定额调整系数及有关问题》的通知”晋建标字（【2011】494号)
1。3。5 参考资料
（1)《山西和顺隆华北关煤业有限公司矿井兼并重组整合项目地质报告》，山西地科勘察有限公司，2009年12月
(2）《山西和顺隆华北关煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》，晋中市煤炭规划设计研究院,2010年8月
(3）《山西和顺隆华北关煤业有限公司矿井兼并重组整合项目水土保持方案报告书》，大同市绿锦水保生态工程设计有限公司,2010年10月
(4)《山西和顺隆华北关煤业有限公司兼并重组整合项目土地复垦方案报告书》,大同市绿锦水保生态工程设计有限公司，2011年10月
（5)《山西和顺隆华北关煤业有限公司300kt/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》,山西省环境科学研究院，2012年2月
1。4 实施期限
方案以2012年为基准年,2013~2015为方案的实施期限，近期2013年，中期2014~2015.2015年后,另行制定下一个方案。
2指导思想与基本原则
2。1 指导思想
北关煤矿应以科学发展观为指导，以维护矿区生态环境安全为重点，针对矿产资源开发利用方式以及产生的沉陷裂缝区土地受损、工业场地及专用道路绿化欠缺等主要生态环境问题，科学规划、合理布局，提出生态环境保护与恢复治理的主要措施，及时治理受损的生态环境，最大限度地减少因矿产资源开发利用造成的危害，促进矿产资源开发与社会经济的可持续发展。
2。2 基本原则
1、保护优先，防治结合
北关矿区要遵循在开发中保护、在保护中开发的理念,坚持“边开采、边治理”的原则,从源头上控制生态环境的破坏，努力减少已造成的生态环境损失。对矿产资源开发造成的生态破坏和环境污染,通过生物、工程和管理措施及时开展恢复治理。
2、景观相似,功能恢复
根据北关矿区矿山所处的区域、自然地理条件、生态恢复与环境治理的技术经济条件，按照“整体生态功能恢复”和“景观相似性"原则,宜耕则耕、宜林则林、宜草则草、宜藤植藤、宜景建景、注重成效,北关矿区应该因地制宜采取切实可行的恢复治理措施，恢复区域整体生态功能.
3、突出重点，分步实施
对于各生态环境保护与恢复治理工程北关矿区应该分清轻、重、缓、急，分步实施，优先抓好生态破坏与环境污染严重的重点恢复治理工程，坚持矿产资源开发与生态环境治理同步进行。以典型示范和以点带面的方式,有计划地推广试点经验，稳步推动《方案》的全面实施。
4、科技引领,注重实效
矿区应坚持科学性、前瞻性和实用性相统一的原则,广泛应用新技术、新方法,选择适宜的保护与治理方案，努力提高矿山生态环境保护和恢复治理成效和水平.
3 调查与评价
3.1 自然地理概况
3。1.1 位置、交通
北关矿区位于和顺县城北约1km处，北关村至云龙山省级森林公园一带，行政区划隶属和顺县义兴镇管辖，其地理坐标为：东经113°32´33”～113°33´48",北纬37°19´23"～37°21´06”.工业场地位于义兴镇九京村东南0.8km处，南距和顺县城1km，工业场地东北侧约50m处为清漳东源(北河）及义紫公路;风井场地位于义兴镇西窑村(属于北关村）西0。3km处，距离工业场地约1。4km。
矿区内有乡镇公路直通和顺县城,从和顺至榆次、阳泉、左权等有干线公路相通，阳（泉)-涉（县)铁路从县城通过，矿区东侧有阳(泉）－黎（城）207国道通过。交通条件较为便利。
北关矿区交通地理位置见图3-1。
3。1.2地形地貌
矿区位于太行山中段西侧,属中山侵蚀区，基岩裸露，沟谷纵横发育,切割剧烈，矿区西部基岩大部分裸露，坡度为20°左右，东南部多为黄土覆盖，呈现黄土侵蚀地貌，区内地势总体表现为西部高东部低，最高处位于矿区西部的山梁顶端，海拔标高1405。9m，最低处位于矿区东部北关村以北的河滩中,海拔标高1259。0m，最大相对高差146。9m。
3。1.3 河流、水系
北关矿区属海河流域清漳河水系,主流全长70km，流域面积999km2.井田东北部至南部为清漳东源，跨过井田西侧相邻矿井正邦煤矿以西又称张翼河,俗称北河，属漳河水系。清漳河发源于昔阳县少山大龟谷,清漳东源多年河川平均径流量为2767万m3，最大年河川径流量为19148万m3，发生于1963年,最小值为293万m3，发生于1999年.历史最大洪水发生于1913年，洪峰流量692m3/s，近年来最大洪峰流量发生于1996年8月4日，洪峰流量258m3/s。
清漳东源从北关矿区东北方向边界外流过,本项目工业场地位于清漳东源西侧台地上，场地边界距河流20m。
北关矿区周围河流水系情况见图3—2。
3。1.4气候条件、地震
本地区地处中纬度大陆性季风气候区，属暖温带半干旱气候，其特点是冬季寒冷、少雪,春季干旱、多风少雨,夏季降雨相对偏多集中，秋季凉爽、阴雨.
根据和顺县气象站近20年气象资料统计，县境的年平均气温为7。3℃,极端最高气温为37。3℃，极端最低气温为-26。7℃；年平均相对湿度63％；年平均降水量为502.4mm，降水多集中于6、7、8三个月，占全年降水量的60％以上。年平均蒸发量为1619。2mm,最大月份为4、5、6三个月。全年平均风速为1。9m/s，最大风速为17m/s。当地静风频率很高,全年静风频率为46。5％，次多风向为SW,频率为8.2%。
根据山西省地震局颁布的《山西省地震基本烈度区划图》，本区地震烈度为Ⅷ度。
3。1.5 社会经济概况
1、和顺县社会经济概况
和顺县东西长75km,南北宽35km，总面积2250km2,耕地面积25万亩.现辖5镇5乡，330个行政村。2011年全年地区生产总值完成19。02亿元，固定资产投资完成14。86亿元；财政总收入完成4。0366亿元;社会消费品零售总额完成5。13亿元；城镇居民人均可支配收入完成9080元；农民人均纯收入完成2407元。
2、项目区社会经济概况
北关矿区行政区划隶属于义兴镇管辖。义兴镇地处和顺县中部，县城位于镇域中心,北依昔阳县,南接喂马乡,东邻平松乡、李阳镇、牛川乡,西毗马坊乡、阳光占乡。地理座标位置为东经113°03′33″，北纬37°03′44″，南北宽约20km，东西长约27.5km，总面积384km2，平均海拔1260m。全镇辖75个行政村，农业人口27718人，农户9072户。
2008年全镇工农业总产值完成8。4亿元,农村经济总收入达到2。4亿元，同比增长32。3%、8％；生产原煤252万吨,实现产值7.56亿元，同比增长40％、50%；上缴各种税费2。2亿元，占全县财政总收入的1/2.2008年底全镇人均纯收入2648元。650元以下的共198人，占总人口的0。7％，650—1200元的共3056人，占总人口的11%，1200元以上的共24464人，占总人口的88.3％。
全镇共有土地57。6万亩，其中：农业用地7.4982万亩,耕地面积4。1万亩，林地27。9615万亩，草地5.8527万亩，果园地0。2149万亩，水域0。7579万亩；未利用土地2.239万亩。全镇主要粮食作物有玉米、谷子、土豆、豆类、莜麦、荞麦等，经济作物由油料、蔬菜组成。
北关矿区范围内及矿区外周边村庄分布情况见表3—1。
表3—1 矿区周围村庄及居民情况一览表
村庄名称
方位
距离km
户数
人口
饮水水源
备注
北关＊
SE
1。6
679
1673
县自来水
西窑村属于北关村
汗桥沟＊
SSE
2。6
331
1324
县自来水

和顺县城*
SE
1.5
16500
52800
县自来水

任家窑
SSE
2。9
260
923
县自来水

串村
S
3。1
312
952
100m深井水

尧村
ESE
1。5
160
408
县自来水

注：＊标注为矿区范围内村庄，其他村庄为地下水保护范围即矿区外扩500m后的周边村庄；
表格内方位以及距离均为相对工业场地而言。
3.2矿产资源开发状况
3。2。1 矿区地质构造
3。2.1。1 区域地质简况
1、区域地质
矿区位于沁水煤田北东侧，太行山中南段西翼，和顺普查勘查区中段.根据和顺普查勘查区资料，区域地层自东而西由老至新为：古生界震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、中生界三叠系、新生界上第三系及第四系地层。
2、区域含煤特征
区域主要含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，如下：
⑴石炭系上统太原组（C3t）
厚105—165m,平均145m，为一套海陆交互相含煤地层。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11层，所含煤层自上而下编号为8上、8、9上、9、10、11、12、13、14、14下、15，其中15号煤层全区可采，8、14号煤层虽层位稳定，但零星可采，其余煤层均为不可采煤层。含石灰岩或泥灰岩3～4层，底部白灰色K1砂岩与下伏地层整合接触。
⑵二叠系下统山西组（P1s)
本组为一套陆相含煤岩系，由各粒级灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤组成。厚39—70m,平均为54m.主要含煤7层，自上而下编号为1、2、2下、3上、3、4、6号，其中3号较稳定,大部可采，2号煤层虽层位较稳定，但零星可采，其余煤层均不可采。以K7砂岩与下伏太原组整合接触.与下伏太原组相比，本组内无石灰岩，多砂岩,色略浅，交错层理发育，植物化石丰富为其特点。
3、区域构造
受区域构造的控制，地层走向总体显示为北北东,倾向北西西。区域内地层平缓，倾角一般6°—12°。从区域构造形迹的展露看，南部较北部简单,西部较东部简单，东部断褶并存，西部主要为宽缓、稀少的长轴褶曲,断层和褶曲走向基本平行地层走向,属典型的新华夏系构造，但亦有少数北西、北东东、近南北或东西向短轴褶曲和小断层。受区域断褶带和沁水拗陷的影响,背斜一般东缓西陡，向斜一般东陡西缓.断裂一般为张性和压扭性正断层。
3.2.1。2 矿井地质
1、地层
矿区位于沁水煤田的北东侧，和顺普查勘查区中段东部边缘。井田内东部大面积被黄土覆盖，西及南部有基岩出露，出露地层有石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组下段。赋存的地层由老至新有：奥陶系中统峰峰组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组及第四系。
北关矿区地层综合柱状图见图3—3.
2、构造
井田为一背斜构造，轴部位于井田的东南部,轴向主要为南西至北东，背斜轴部开阔，产状平缓,两翼对称,两翼倾角5°-9°；井田内断裂构造不甚发育，在井田中西边缘有一条小断层，走向南西—北东，倾向北西，断距11m,倾角65°,井田内延伸170m。未发现有陷落柱。井田构造属简单类。
3、岩浆岩
本井田内未发现岩浆岩侵入。
4、含煤地层
矿区主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，其中：
太原组地层平均厚度117。57m，煤层总厚10。85m，含煤系数9。23%，主要含煤9层,自上而下编号为81、8、9上、9、11、12、13、14、15号煤层，其中8号煤层为较稳定的大部可采煤层,15号煤层为全区稳定可采煤层.
山西组地层平均厚度65.07m,煤层总厚2。72米,含煤系数4.18％，山西组含煤6层，自上而下编号为1、2、3、4、5、6号煤层，其中6号煤层稳定，为全区可采煤层,其余均为不稳定不可采煤层。
矿区可采煤层为6、8、15号煤层.
6号煤层：位于山西组底部，K7砂岩上10m左右，本井田利用的四个钻孔揭露均为可采，井田东南部大面积剥蚀。煤层厚度0。80-1.47m，平均1。17m，结构简单,一般含夹矸0-1层，为本井田稳定的全区可采煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，底板为中砂岩、砂质泥岩或粉砂岩。
8号煤层:位于太原组顶部，煤层厚度0。80—2。15m,平均1.56m，结构简单，一般含夹矸0-2层，为本井田较稳定的大部可采煤层。煤层顶板为泥岩或砂质泥岩，底板为粉砂岩或砂质泥岩.
15号煤层:位于太原组中下部,煤层厚4。25—6。94m，平均5。56m.结构较简单,一般含夹矸0—4层，夹矸岩性为泥岩及炭质泥岩，煤层顶板为砂质泥岩或泥岩，底板以砂质泥岩为主,局部为泥岩.为厚度和层位稳定的全区可采煤层。
3.2。2 水文地质概况
3.2.2。1 区域水文地质
本区处于沁水盆地北东部，区域深层地下水水文地质单元属娘子关域之左权－和顺单斜蓄水构造的补给迳流区，其地下水在该单元内由南西流向北东，单元具有独立的补给、径流与排泄系统的岩溶含水地块.北关矿区属娘子关泉域的南部径流区,地貌上处于中山区山间沟谷中，该处岩溶地下水类型属埋藏型。
3。2.2.2矿区水文地质
1、主要含水层
⑴中奥陶统岩溶含水组
本统在矿区以东大面积出露，为一套浅海相碳酸盐岩沉积，岩性以石灰岩、白云质灰岩及角砾状泥灰岩为主,其次为泥灰岩、白云岩及石膏等,区域总厚约585m，划分为上、下马家沟组,峰峰组.根据地质报告,推测井田内奥灰水水位标高在708—715m之间，15号煤层最低底板标高为1030m，远高于奥灰水水位标高.
⑵上石炭统太原组灰岩岩溶裂隙含水层
本含水层组自下而上由K2、K3、K4三层灰岩组成.三层灰岩位于15号煤以上15至50m以内。K2灰岩层位稳定，厚4。30—6。00m，平均5.35m,灰岩质不纯，夹有燧石，常被泥质岩分隔成2—3层；K3灰岩层位也稳定，厚4。30-5。40m,平均4.62m，质较纯，含泥质及大量海百合茎及腕足类动物化石;K4灰岩层位不稳定,厚0—4.70m,平均2.23m，质不纯,泥质含量高.本组岩溶浅部较深部明显发育,主要是溶孔、溶隙。
据501号钻孔简易水文资料,该含水层组富水性K2最强，K3次之.K2石灰岩裂隙发育较破碎,方解石充填，水位标高为1297.09m,水位为4。20m，耗水量为0.03立方米/时；K3石灰岩裂隙发育破碎严重，水位标高为1296.99m，水位为4。30m，耗水量为0。06立方米/时;K4石灰岩裂隙发育,方解石充填，水位标高为1296。99m，水位为4.30m,耗水量为0.05立方米/时;和顺普查勘探时对K2、K3、K4灰岩含水层抽水试验结果表明,单位涌水量为0。0000337L/s·m，小于0.1L/s·m， 15号煤层最低底板标高为1030m，而推测井田内奥灰水水位在710—715m左右,煤层底板标高远高于奥灰水水位标高。
另据省地质局水文队的“水文地质图说明表",该含水层组于近代河床下富水性极强，水位埋藏浅，单位涌水量1。01-22.7升/秒·米,渗透系数8。18-93。75米/日，水化学类型重碳酸盐硫酸盐钙型.由河水和基岩裂隙水补给。
⑶二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组
本组含数层砂岩,其中K7为基底,亦为6号煤间接底板,厚1。00-6.40米，平均3。53m，中细粒，中粒占70%.该组砂岩内岩性致密，裂隙不发育，钻进时的水文地质动态基本无异常显示，其富水规律南部浅埋区强于北部深埋区，据501号钻孔简易水文资料，水位标高为1296。29m,水位为5m，耗水量为0。60立方米/时;据当地泉涌水量调查,一般小于0.83升/秒,个别达5。56升/秒，含水性弱，水化学类型为重碳酸盐钙型或重碳酸盐钙、镁型.
⑷二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层组
该组在井田内西部西北部出露，多形成中低山地貌,由于出露层位较高，其浅部风化裂隙发育，渗透性较强，为透水层,以下补给条件好的地段富水性较强,沿沟底常有该组下降泉出露。
⑸新生界第四系冲积-洪积孔隙含水层组
包括第四系全新统、中上更新统地层.第四系中上更新统黄土多分布于沟谷两侧的梁、峁之上,岩性以黄土状亚砂土为主,底部含砂砾石层夹薄层杂质粘土,含水微弱，多为透水不含水岩层。第四系全新统地层分布在清漳东源河河床沿岸及其支流的沟谷中,厚0—54。09m，一般单泉流量在0。1—0.2L/s之间，属弱富水含水层，水质较好，矿化度< 0。9g/l。
2、主要隔水层
区内各含水层之间基本上都有隔水层相间,但主要的有以下两层：
⑴本溪组地层一般厚17.35m，岩性为砂质泥岩、泥岩、鲕状铝土泥岩及不稳定的石灰岩，岩性致密,裂隙不发育，钻进时水文动态无变化，可视为上、下含水层之隔水层。
⑵位于太原组底部15号煤层之下的泥岩和砂质泥岩等也为井田主要隔水层，厚度约20m左右，质地致密，发育普遍,隔水性较好,与下部的本溪组泥质岩类一起组成了阻挡奥灰水的天然屏障。
此外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩、也可起到层间隔水作用.
3。2。2.3 矿区水文地质类型
根据地质报告，将矿井定为6号煤水文地质条件简单类型矿井;15号煤水文地质条件中等类型矿井。
3。2。3其它开采技术条件
3.2。3。1 煤层顶底板岩石工程地质特征
根据地质报告，8、15号煤层顶底板特征为：
8号煤层顶板以砂质泥岩、泥岩为主，节理不发育，底板多为砂质泥岩,有时为泥岩或粉砂岩;15号煤顶板以砂质泥岩为主，厚度约1m左右,节理、裂隙不发育，底板以砂质泥岩为主，质软,节理较为发育。
矿区地质构造简单，构造不发育，煤层顶底板岩层较破碎,不良工程地质问题较单一，应为工程地质条件中等的矿区。工程地质对开采影响程度较轻，注意支护即可.
3.2。3。2 瓦斯、煤尘
1、瓦斯
根据晋中市煤炭工业局市煤安发［2010］27号《关于晋中市2009年度年产30万吨以下煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》，北关煤业矿井2009年度瓦斯绝对涌出量2.18m3/min，相对涌出量为5.87m3/t;二氧化碳绝对涌出量3.07m3/min,相对涌出量为8。26m3/t，为低瓦斯矿井。矿井瓦斯未发现有异常涌出现象。
2、煤尘
根据地质报告,本矿区15号煤层煤尘具有爆炸性。因此在今后的开采过程中,要落实各项综合防尘措施，避免发生煤尘爆炸事故。
3.2.3。3 地温、地压
本区为地温正常区,地压也无异常现象.
3。2。4 矿区开采基本情况及井田开拓
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发［2009］63号及［2010]66号文,同意以山西和顺隆化煤业有限公司为主体，山西和顺隆华北关煤业有限公司作为单独保留矿井，由山西和顺北关煤业有限公司（井田面积1.5555km2）新增北部关闭矿井山西和顺腾信煤业有限公司（原和顺县义兴镇紫罗煤矿,井田面积0.9172km2）而成，生产规模30万吨/年.煤矿自2009年11月始处于兼并重组整合停产阶段，于2011年进入30万吨/年兼并重组整合工程基建期至今.
3.2。4。1 兼并重组整合前各煤矿概况
1、山西和顺北关煤业有限公司
该矿始建于1983年，1985年投产，批准开采8号、15号煤层，井田面积1。5555km2，设计生产规模9万t/a，8号煤层已基本采完。煤矿于2007年进入30万t/a资源整合停产阶段直至2009年11月,后进入兼并重组整合停产阶段。
历史采煤形成采空区分布见图3-4。
矿井采用一对斜井进行开拓，布置有主斜井和回风斜井。主斜井井口坐标为（1954年北京坐标系，6°带)：X=4136928.49;Y=19726356.28；Z=1314。21,井筒坡度为20°，斜长362m，采用半圆拱粗料石砌碹支护形式，净宽为3.2m，净断面积为7。6m2，井筒安设胶带运输机、20kg/m单轨和运送人员设备，担负矿井运煤、进风、大型设备及人员的运送任务，兼作矿井的一个安全出口。回风斜井井口坐标为（1954年北京坐标系，6°带)：X=4137008.05；Y=19726326.09;Z=1289。41.井筒坡度为22°，斜长367m，采用半圆拱粗料石砌碹支护形式，净宽为2。3m,净断面积为5。4 m2,担负矿井回风任务，兼作矿井的另一个安全出口。
矿井采煤方式为短壁式炮采，工作面刮板运输机运煤,大巷运输方式为皮带,辅助运输为1t单钩串车运输。支护方式为液压支柱支护，通风方式为中央并列抽出式通风。
工业场地占地面积1。2hm2，矿井未设矸石场,原矸石均已经混煤外运，场地没有遗留矸石。
2、山西和顺腾信煤业有限公司
该矿始建于1984年，批准开采8号煤层，井田面积0。9172km2,设计生产规模为9万t/a，8号煤层已基本采完，煤矿已于2007年9月关闭。
历史采煤形成采空区分布见图3-4。
矿井采用一对斜井进行开拓，布置有主斜井和回风斜井.主斜井井口坐标（1954年北京坐标系，6°带)为:X=4138256.00;Y=19725897。00;Z=1287.7。井筒坡度为20°，斜长340m，采用半圆拱粗料石砌碹支护形式,净宽3。2m,净断面积为7。6m2,井筒铺设18kg/m单轨,担负矿井煤炭运输任务,兼作矿井的一个安全出口.回风斜井井口坐标（1954年北京坐标系，6°带）为:X=4138246.00；Y=19725866.40；Z=1277。196。井筒坡度为25°，斜长270m,采用半圆拱粗料石砌碹支护形式，净宽2.2m,净断面积为4.3m2，担负矿井回风任务，兼作矿井的另一个安全出口。
矿井采煤方法为柱式开采,放炮落煤，矿车运输,绞车提升，支护方式为梯形木棚式支护,中央并列式通风。该矿8号煤层已基本采完,并于2007年9月18日经山西省煤矿安全监察局晋中监察分局以晋煤监晋中字［2007]28号文批准实施关闭。
工业场地占地面积2.13hm2，现仅存办公楼、地磅房，主、副斜井井口已封闭，地面无任何生产设施.矿井未设矸石场，原工业场地矸石均已经混煤外运,工业场地没有遗留矸石.历史旧有废弃工业场地占地面积0.3hm2，该场地内现遗留有门房等