盘县黑皮凹子煤矿中长期防治水规划.docx
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盘县黑皮凹子煤矿中长期防治水规划
盘县黑皮凹子煤矿
中长期防治水规划
（2012-2016年）
编制：
黑皮凹子煤矿生产技术科
编制时间2012年03月01日
前言
水害是煤矿的重大灾害之一，在煤矿生建设过程中，经常会遇到水的威胁，轻则增加煤矿负担，影响经济效益，重则危害职工生命安全。
煤执行煤矿防治水规定，做好井下水文地质工作，掌握矿井水文地质规律，从而有效地防止水害事故的发生，实现矿井安全建设生产。
制定合理的矿井中长期防治水规划，是消除矿井水害隐患，有效遏制煤矿水害事故发生，保障煤矿安全生产建设，降低生产成本，合理开发煤炭资源尤为重要，在认真总过去煤矿防治水经验教训和对矿井水文条件认识的基础上，本着技术可行经济合理的原则，结合矿井建设生产实际，编制矿井中长期防治水规划。
盘县黑皮凹子煤矿
中长期防治水规划
1.矿井概况
1.1.矿井位置与交通
黑皮凹子煤矿位于盘县南部水塘镇里山岚村境内。
煤矿直距盘县（县政府所在地）15Km，直距南昆铁路威红线鲁番站7km，运距17km，210县道从本矿东部经过，交通方便，详见交通位置图。
根据贵州省国土资源厅2010年3月19日颁发的采矿许可证（证号：
C520000************9138），水塘镇黑皮凹子煤矿生产规模30.00万t/a，矿区面积2.3953km2，准采标高+1850m～+1500m。
矿区范围由11个拐点圈定，矿区范围拐点坐标见表（表1-1）。
表1-1矿区范围拐点坐标表（西安80坐标系）
拐点
X（m）
Y（m）
拐点
X（m）
Y（m）
0
2836951.39
35457265.86
6
2835041.39
35457570.86
1
2837256.39
35457940.86
7
2834361.39
35457390.86
2
2836976.39
35458100.86
8
2834591.39
35456370.86
3
2836986.39
35458400.86
9
2835240.39
35456940.86
4
2836601.39
35458450.86
10
2835491.39
35457535.86
5
2835099.39
35457920.86
图1-1交通位置图
1.2.自然地理
1.2.1地形地貌
矿区总体为构造剥蚀单面山地貌。
山岭方向与地层走向一致，飞仙关组地层坡度30°左右，含煤地层坡度5°～25°。
区内地形北高南低、东高西低，最高高程位于北部龙脖子，高程1918.5m，最低点位于西南边缘小冲沟，高程1635m左右，相对高差283.5m，属低中山地形。
1.2.2.气象、水文
1.2.2.1.气象
矿区属亚热带高原季风气候区，冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，降水充沛，有明显的旱季和雨季之分。
根据盘县气象站建站以来气象观测资料，区内年平均降水量为678.4mm，5～10月为雨季，降水量达1221.5mm，占全年降水量的88%，11月至次年4月为旱季，降水量为162.4mm，仅占全年降水量12%。
降水强度亦随季节的变化而变化，冬春季节（旱季）降水量少，强度亦小，夏秋季节（雨季）降水量大，强度亦大，且较为集中。
年平均降大雨12～15天，日最大降水量达148.8mm，小时最大降水量56.5mm。
区内年平均气温14.3°C，极端最高气温36.7°C，极端最低气温零下7.9°C。
相对湿度76%，年平均蒸发量为1509.0mm，全年无霜期274天，日照时数为1555.6小时，日照率为35%，主导风多为东北风，其次为西南风。
平均风速1.6m/s。
区内还有春旱、倒春寒、凝冻、冰雹等灾害性天气。
1.2.2.2.水文
矿区属珠江水系南盘江流域红岩河上游。
矿区内无大的河流，但冲沟发育。
较大的冲沟位于矿区中部，本报告命名为打峰岩冲沟和敖硝洞冲沟。
打峰岩冲沟水：
位于矿区中部。
流向自北西至南东。
属山区雨源型河流，雨季流量较大，枯季变小或干涸。
敖硝洞冲沟水：
位于矿区中部偏南。
流向自北西至南东。
与打峰岩冲沟汇合于原山岚水库。
属山区雨源型河流，雨季流量较大，枯季变小或干涸。
1.2.3.地震
据贵州省城乡建设环境保护厅“黔城设通发[1992]230号”文《关于公布贵州省地震烈度新区规划的通知》，盘县地震烈度为Ⅵ度区。
1.3.矿井建设概况
矿区采煤活动已有数年，最初为零星开采，生产规模较小，年产量不足万吨，二○○五年经技改后扩大生产规模达到6万t/a。
为进一步规范矿产储量管理，适应矿业发展的需要，更为合理有效利用矿井资源，扩大矿井生产能力，根据贵州省国土资源厅2009年8月颁发的黔国土资矿管函［2009］570号，《关于盘县黑皮凹子煤矿调整矿区申请的批复》，矿区面积调整为2.3953km2，准采标高+1850m～+1500m。
根据贵州省国土资源厅2009年11月下发的黔国土资储备字[2009]213号关于《贵州省盘县水塘镇黑皮凹子煤矿资源/储量核实报告》矿产资源/储量评审备案证明，截止2009年8月31日，矿区范围内（+1850～+1500m）以内保有资源量1351万吨。
其中：
（333）资源量1023万t；（334？
）资源量328万t。
2010年1月委托贵州硕翊矿山科技有限责任公司编制了《盘县水塘镇黑皮凹子煤矿（技改）开采方案设计》，设计规模为30万t/a，该设计经评审通过，于2010年3月贵州省能源局以（黔能源发【2010】93号）《关于对盘县水塘镇黑皮凹子煤矿（技改）开采方案设计的批复》作了批复。
2010年3月贵州硕翊矿山科技有限责任公司编制完成了《盘县水塘镇黑皮凹子煤矿（技改）安全专篇》，经贵州省煤矿安全监察局水城监察分局“黔煤安监水字【2010】43号”文审批同意。
该矿井采用斜井开拓，共布置有三条井筒（主斜井、副斜井和回风斜井），矿井以F2断层为界划为南北两个区域布置两套独立的开拓系统，F2断层以南划分为一个水平（水平标高为+1584m）一个采区（一采区）开采，F2断层以北一个水平（水平标高为+1500m）一个采区（二采区）开采；采用炮采，炮掘，主要运输采用胶带运输机运输。
该矿井按煤尘具有爆炸危险性，3号、5号、20煤层煤炭自燃倾向性鉴定为Ⅲ类（不易自燃煤层）；12号煤层为Ⅱ类，19号煤层为Ⅰ类，该矿井按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计，矿井瓦斯等级为具有突出危险性进行设计。
设计采用斜井开拓，初期布置有一期主斜井（以下简称“主斜井”）、一期副斜井（以下简称“副斜井”）和一期回风斜井（以下简称“回风斜井”）三个井筒，设计以F2断层为界分南北两个块段单独布置，南翼块段为一个水平一个采区（一采区）开采，南翼块段水平标高＋1590m；北翼块段划分为一个水平一个采区（二采区）开采，北翼块段水平标高＋1500m，先采南翼块段后采北翼块段。
初期一采区采用煤层群联合布置，井口及工业场地选择井田西南部，采用斜井开拓，新建主斜井、副斜井和回风斜井。
主斜井铺设胶带输送机运输煤炭，副斜井铺设轨道作辅助运输，回风斜井安设主要通风机作专用回风井，原煤通过胶带输送机运至工业场地，然后装车外运。
在12号煤层顶板开口，施工主斜井、副斜井、回风斜井至＋1590m标高，贯通形成系统，以三条井筒兼作一采区运输下山、轨道下山、回风下山，通过正、反石门揭穿各煤层，在井筒南翼布置首采工作面，北翼布置掘进工作面，以一个采煤工作面和两个掘进工作面达产，设计采用倾斜长壁采煤法，炮采工艺。
后期开采北翼块段时，改造利用原北翼6万t系统的工业场地，由12#煤层底板往下布置三条井筒至标高＋1500m水平，布置井底车场、水仓泵房沟通后形成北翼二采区主系统，由三条井筒布置石门联系各煤层，采用煤层群联合布置开采。
按煤与瓦斯突出矿井、煤层有爆炸危险性、煤层Ⅰ类容易自燃进行设计，初期矿井通风方式为中央并列抽出式。
设计生产能力30万t/a，矿井服务年限12.9a。
2012年2月江苏省第一工业设计院有限责任公司编制《塘镇黑皮凹子煤矿开采方案设计（变更）安全专篇》
变更的主要原因
根据国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号），以及《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》（安监总煤行【2010】178号）及《贵州省关于推进小型煤矿机械化的实施方案》等文件精神，未设计紧急避灾系统，未设计供水施救系统。
实际施工的回风斜井与原设计的井口位置出入较大，实测的主斜井和副斜井井口参数与设计不一致，故需对井筒位置及参数进行调整。
根据主斜井和副斜井落平标高的实测，井底标高与原设计不一致，故需对矿井初期开采的南部块段水平标高进行调整。
因井底标高及回风斜井位置与原设计出入较大，需对井底水仓布置进行调整。
为达到国家相关政策要求，特对原设计方案进行变更，本次安全专篇设计是在原有已批准的《安全专篇》的基础上进行完善和补充。
开采方案设计变更的内容
变更项目
主要变更内容
变更原因
变更前
变更后
坐标系
采用北京坐标系
采用西安坐标系
以新的采矿证为准
井筒位置及参数
井口坐标：
主斜井：
X=2834865,Y=35456900，Z=+1670m，方位角286°，坡度,15°，L=,310m.。
副斜井：
X=2834830,Y=35456885，Z=+1,670m，方位角,286°；坡度15°，L=310m。
回风斜井：
X=2834850，Y=35457000，Z=+1690m，方位角280°，坡度13°，L=210m。
井口坐标：
主斜井：
X=2834807.102,Y=35456819.521，Z=+1670m，方位角286°，坡度16°，L=322m。
副斜井：
X=2834769.492,Y=35456809.721，Z=+1669.939m，方位角286°，坡度16°，L=317m。
回风斜井：
X=2834828.645,Y=35457004.332，Z=+1699.655m，方位角279°；坡度22°;L=217m。
三条井筒均已形成，井筒实际施工参数与设计不一致且坐标系已变化，故井筒参数变更基本可行。
水平标高变更
初期南翼块段水平标高+1590m，后期北翼块段水平标高+1500m。
初期南翼块段水平标高+1584m，后期北翼块段水平标高+1500m。
初期井筒落底实测标高有变化，变更可行。
接续工作面布置变更
平行于F2断层，垂直于煤层露头煤柱线布置。
垂直于F2断层，平行于煤层露头煤柱线布置。
为减少石门揭煤次数。
矿井达产时井巷工程量变更
2340m
4576
增加底板瓦斯抽放巷
建设工期变更
施工工期12个月
剩余工期18个月
井巷工程发生变化
项目总投资变更
项目总投资6446.35万元，吨煤投资214.9元/t。
项目总投资15029.37万元，吨煤投资500.98元
由于井巷工程、机电设备、供电系统变更而引起的变更
其它
由于系统发生变化，矿井提升、通风、排水、运输、供电等作相应调整。
本专篇从设计的角度对矿井各系统、各环节的安全问题进行分析研究，对可能存在的不安全因素提出有效的防治措施。
《安全专篇》中规定的安全设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。
矿井建井期间，须按《安全专篇》有关要求，采取防治煤与瓦斯突出等各项措施，确保施工安全。
该矿井目前已经完成了主斜井井筒、副斜井井筒和回风斜井井筒的施工，基本上掘到＋1584m标高落平。
经调查，矿山采空区为266215m2，预测积水量约158617m3。
1.4.以往地质工作
1957年4月，原西南煤田地质勘探局地质八队对黔西地区进行地质测量，填绘了1∶10万地质图，提交《黔西煤田盘县区地质勘查报告书》，对煤系地层有了初步了解。
2001年7月，贵州省煤田地质局一五九队对该矿进行了野外地质勘察和矿界圈定工作，提交的《贵州省盘县水塘镇地质简测报告》储量计算结果，共获得D级地质储量205万t。
2009年11月贵州省煤田地质局一五九队提交的《贵州省盘县水塘镇黑皮凹子煤矿资源/储量核实报告》，截止2009年8月31日，矿区范围内（+1850～+1500m）以内保有资源量1351万t。
其中：
（333）资源量1023万吨；（334？
）资源量328万t。
2.地质根况
2.1.区域地层
矿区位于盘县煤田中部偏南，地层出露属半裸露区。
出露地层有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和零星分布的古近系，在地形平坦及缓坡地带多有新近系至第四系分布。
以碳酸盐岩为主，次为碎屑岩及泥岩。
晚二叠世早期发育有厚数百米的火山岩和含煤岩系。
见表2-1（区域地层简表）。
表1区域地层简表
系
统
组
段
厚度（米）
新近系—第四系（N-Q）
0－41
古近系（E）
石脑群
0-900
三叠系（T）
上统（T3）
二桥组（T3e）
166
中统（T2）
法郎组（T2f）
下段（T2f1）
299
关岭组（T2g）
上段（T2g3）
＞100
中段（T2g2）
192－352
下段（T2g1）
118－182
下统（T1）
永宁镇组
（T1yn）
第四段（T1yn4）
57－203
第三段（T1yn3）
88－325
第二段（T1yn2）
135－160
第一段（T1yn1）
101－211
飞仙关组（T1f）
上段（T1f2）
354－590
下段（T1f1）
97－190
二叠系（P）
上统（P3）
宣威组
（P3x）
长兴组（P3c）
60－150
龙潭组（P3l）
185－465
峨眉山玄武岩组（P3β）
200－732
中统（P2）
茅口组（P2m）
上段（P2m2）
74－285
下段（P2m1）
270－600
栖霞组（P2q）
70－237
梁山组（P2l）
30－122
下统（P1）
龙吟组（P1l）
53-55
石炭系（C）
上统（C2）
马平组（C2m）
170－270
达拉组（C2d）
121－130
滑石板组（C2hs）
35－545
下统（C1）
摆佐组（C1b）
283－529
大塘组（C1d）
219－416
岩关组（C1y）
91－203
泥盆系（D）
上统（D3）
代化组（D3d）
90-292
响水洞组（D3x）
74-136
中统（D2）
火烘组（D2h）
260-716
罐子窑组（D2g）
上段（D2g2）
67-312
下段（D2g1）
110-293
2.2.区域构造
黑皮凹子煤矿属于上扬子板块黔南坳陷六盘水断坳，黔西南涡轮构造北东向褶断带。
区内构造主体为一系列北东向的背、向斜及走向断层。
由南向北分别为盘南背斜、水塘向斜、盘县断层、盘关背斜等。
矿区位置处于水塘向斜北翼中段。
2.3.井田地质构造
2.3.1.地层
矿区内及邻近地区地层由老至新为：
二叠系中统茅口组，上统峨眉山玄武岩组、龙潭组，三叠系下统飞仙关组、永宁镇组，第四系。
2.3.1.1二叠系（P）
中统茅口组（P2m）
厚度400～500m。
出露于矿区外围西部。
主要为浅灰色、灰色厚层灰岩,中下部含燧石结核,中部为中厚层细晶石灰岩。
产腕足类、蜓等动物化石。
顶部有厚约3米左右的红褐色硅质灰岩（硅质蚀变岩）,角砾结构,坚硬。
与上覆地层假整合接触。
上统峨嵋山玄武岩组（P3β）
厚度320～380m。
出露于矿区外围北部和南部，主要岩性为灰绿色玄武岩、拉斑玄武岩、暗绿色火山角砾岩及凝灰岩。
与上覆地层假整合接触。
上统龙潭组（P3l）
厚度150～269.32m，一般217.8m。
出露于矿区北部和南部，为矿区内含煤地层，主要为海陆交互相沉积。
岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤34层，一般可采6层（即3、5、9、12、19、20煤层），局部可采2层（即9、17煤层）。
产大羽羊齿、细羊齿等植物化石及腕足类、瓣鳃类等动物化石。
根据岩性及其组合、沉积特征等可大致划分为上、中、下三段，由于龙潭组下段被断失，本矿区钻探未见龙潭组下段，根据邻区和填图资料补充了龙潭组下段的资料。
与上覆地层整合接触。
2.3.1.2.三叠系（T）
（1）飞仙关组（T1f）
厚度484米左右。
三叠系下统飞仙关组（T1f）：
分布于矿区东部。
岩性主要为灰绿色、灰色、紫灰色、灰紫色粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等。
根据岩性和颜色及动植物化石组合特征，分上、下两段。
下段俗称“绿色层”，上段俗称“紫色层”。
下段（T1f1）
厚度70～180m，一般100m，分布于矿区北东及南部。
上部灰绿色细砂岩、粉砂岩为主，夹薄层泥岩，含钙质结核，含瓣鳃类化石；中、下部以灰绿色粉砂岩和泥质粉砂岩为主，夹紫色泥质条带，含瓣鳃类化石；底部以灰绿色泥质粉砂岩和粉砂质泥岩为主，夹钙质条带及泥灰岩透镜体，富含瓣鳃类、腕足类化石，含少量炭化植物碎屑。
上段（T1f2）
出露于矿区中部厚度380m左右。
顶部暗紫色泥岩、粉砂岩夹泥灰岩；上部紫灰色泥质粉砂岩与黄灰色细砂岩，粉砂岩互层，夹暗紫色泥岩；中部灰紫色泥岩粉砂岩夹厚层细砂岩，粉砂岩，产克氏蛤等瓣腮类化石；下部紫红色粉砂质泥岩、泥岩、夹粉砂岩～细砂岩薄层，泥岩中富含蠕虫状方解石。
与上覆地层整合接触。
（2）永宁镇组（T1yn）
厚度340～460m。
出露于矿区东部。
自下而上分出露第一、二、三段。
第一段（T1yn1）
厚度150m左右。
出露于矿区东部。
上部为灰、白色灰岩，顶部为厚层灰岩；中部为中厚层状钙质粉砂岩夹薄层泥岩；下部为灰白色厚层状结晶灰岩。
第二段（T1yn2）
厚度100m左右。
出露于矿区东部。
黄灰、紫灰色泥岩及砂质泥岩夹细砂岩及粉砂岩，产瓣鳃类动物化石。
第三段（T1yn3）
厚度大于70m。
出露于矿区东部，出露不全。
黄灰、灰色薄至中厚状石灰岩及含白云质灰岩。
产瓣鳃类动物化石。
2.3.1.3.第四系（Ｑ）
主要为残坡积物，厚度为0～10m。
2.3.2井田构造
矿区位于盘县煤田水塘向斜东翼中段。
水塘向斜在区域构造上，属黔西南涡轮构造盘县弧形褶断带之主干褶皱。
其核部地层为三叠系下统永宁镇组，翼部最老地层为石炭系下统摆佐组。
矿区构造为水塘向斜东翼的滑脱构造。
滑脱面为二叠系中统茅口组和上统峨眉山玄武岩组地层。
地层倾向北西，倾角25°。
滑脱面以上的地层为三叠系下统的永宁镇组、飞仙关组及二叠系上统龙潭组地层，总体呈单斜，走向南东、倾角30°～78°。
矿区内及外围共发现断层12条。
其中10条地表有出露，为北东向斜交或走向正、逆断层；另有2条为钻孔所见隐伏小断层。
断层落差大于50米的4条，编号为F1、F2、F4、F7；落差30～50米的2条，编号为F3、F8。
落差小于30米的4条，编号为F9、F10、F11、F12；详见表2-3-2.1和表2-3-2-2。
本矿区构造复杂程度为复杂构造。
表2-3-2-1断层一览表
断层
名称
延伸长度
（米）
断层产状
落差
（米）
描述
走向
倾向
倾角
F1斜向正断层
矿区西部外围4500m
北部近东西，西部近南北
北部倾向南，西部倾向东
地面倾角陡为50°左右，深部倾角变缓，近视为0°
>170
位于矿区西部及北部。
上盘地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组至三叠系下统永宁镇组，下盘地层为二叠系中统茅口组。
地面有4个地质点控制，101号钻孔断失P3l,于230.60m实见。
102号钻孔断失20号至30号煤层,于252.13m实见。
001号钻孔断失23至30号煤层,于93.94m实见。
该断层基本被控制。
F2斜向正断层
矿区内2850
北部近东西，南部近东西转北东
北部为倾向南，南部倾向北
地面倾角陡为15°左右，深部倾角变缓，近视为0°
515
位于矿区北部、南部及东部。
北部断层上盘地层为二叠系上统龙潭组至三叠系下统永宁镇组，下盘地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组。
南部断层上盘为三叠系下统永宁镇组和飞仙关组。
下盘地层为龙潭组及飞仙关组地层。
地面有10个地质点控制，101号钻孔断失P3l和飞仙关组地层，于223.31m实见。
F3走向正断层
矿区内385
北45°东至北20°东
南东
55°
40
断层上下盘均为飞仙关组和龙潭组地层。
北东端交于F2，南西端交于F5。
地表3个点控制。
F4走向正断层
矿区西南外围1800m
北50°东
北西
30°
>100
位于矿区西南外围。
断层上下盘均为煤系地层。
北东端交于F2，南西端交于F5。
F5走向正断层
矿区西南外围>1000m
北50°东至北东东
北西
不清
不清
位于矿区西南外围，山岚、榨房头。
地面2个点控制,断层上下盘均为煤系地层。
F6走向正断层
矿区西南外围>1000m
北东东
北西
不清
不清
位于矿区西南外围，山岚、榨房头。
地面1个点控制,断层上盘为煤系地层，下盘为煤系和峨眉山玄武岩组。
F7斜向正断层
730m
北30°西
南西
25°
60-205
位于矿区南部迤勒—山岚乡，北端交于F2，南端交于F3。
上下盘地层均为煤系和飞仙关组地层。
地面2个点控制。
表2-3-2-2断层一览表（续表）
断层名称
延伸长度（米）
断层产状
落差
（米）
描述
走向
倾向
倾角
F8斜向逆断层
900m
北西—东西
南
50°
30
位于矿区北部龙脖子。
东、西端均交于F2。
地面3个点控制。
上下盘地层均为煤系和飞仙关组地层。
F9斜向正断层
400m
北北西
东
70°
10
位于矿区北部，F8断层以东，北端交于F2，南端交于F8，地面2个点控制。
F10走向正断层
550m
北东
北西
70°
18
位于矿区南部敖硝洞附近。
南端交于F2。
地面4个点控制。
F11隐伏正断层
北37°东
北127°东
35°
20
隐伏于矿区南部水银洞附近。
东端交于F2，西端交于F1。
102号钻孔于128.88m实见。
F12隐伏正断层
北36°东
北126°东
46°
10
隐伏于矿区南部F2与F7断层之间。
001号钻孔于60.58m实见，断失17号煤层。
3.水文地质特征
3.1.区域水文地质
3.1.1区域水文地质概况
该矿所在区域位于云贵高原向黔中高原过渡的斜坡地带，地处珠江流域南盘江水系上游的黄泥河支流。
区内地形以中山为主，内部多盆地和缓坡，境内碳酸盐类岩石广泛分布，地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等分布普遍。
见图3-1-1。
区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类。
碳酸盐岩包括三叠系下统永宁镇组一段灰岩，二叠系中统茅口组灰岩，碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。
碎屑岩分布面积相对较小，主要包括三叠系下统飞仙关组粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩，三叠系下统永宁镇组二段粉砂岩、
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