四川省宜宾市高县青山背斜亿荷沟南岸片区关闭煤矿矿井水患普查报告Word下载.docx
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四川省宜宾市高县青山背斜亿荷沟南岸片区关闭煤矿矿井水患普查报告Word下载.docx
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高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)地形地质及水文地质图
1:
5000
3-1
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)两河口煤矿矿权内1~1′水文地质剖面图
3-2
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)两河口煤矿矿权内2~2′水文地质剖面图
3-3
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)两河口煤矿矿权内3~3′水文地质剖面图
3-4
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)两河口煤矿矿权内4~4′水文地质剖面图
3-5
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)两河口煤矿矿权内5~5′水文地质剖面图
3-6
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)两河口煤矿矿权内6~6′水文地质剖面图
3-7
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)友谊煤矿矿权内1~1′水文地质剖面图
3-8
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)友谊煤矿矿权内2~2′水文地质剖面图
4-1
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿采空区积水对相邻保留煤矿影响警示图
附件
1、两河口煤矿采证、安证、营业执照、矿长安全生产证等(复印件);
2、友谊煤矿采证、安证、营业执照、矿长安全生产证等(复印件);
3、芙蓉煤矿采证、安证、营业执照、矿长安全生产证等(复印件);
4、杉木树煤矿采证、安证、营业执照、矿长安全生产证等(复印件)。
5、芙蓉村、富荣、大田等关闭煤矿访问记录表(复印件);
6、芙蓉村、富荣、大田等关闭煤矿采矿许可证(复印件)。
前言
随着全国煤矿关、停、并、转等工作的推进,保留下来的煤矿隐蔽性危险因素益发突出,而作为隐蔽性致灾因素之一的煤矿水患事件频发,人员伤亡严重,引起国家及主管部门高度重视。
近年来四川省内各地煤矿的安全生产情况形势十分严峻,按照《煤矿防治水规定》及《四川省煤矿防治水细则》等要求,我省各中小煤矿开展了煤矿水患现状调查,相对弥补了煤矿地质及水文地质资料缺乏的现状,但随着煤矿关、停、并、转工作的深入,区域性煤矿地质及水文地质资料缺乏的矛盾也进一步显现,对于关、停、并、转保留矿井的生产和建设造成一定的影响,导致水害防治工作难度相对较大。
为进一步加强煤矿防治水工作,国务院办公厅下达了《关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(国办发[2013]99号),国家安全生产监督管理总局下达了《煤矿地质工作规定》(安监总煤调[2013]135号)。
为贯彻国家关于煤矿防治水精神,四川省安委会、四川省安全生产监督管理局、四川煤矿安全监察局先后颁发了《四川省遏制煤矿重特大事故攻坚战实施方案》(川安办[2014]2号)、《四川省2014年煤矿安全工作要点》(川安监[2014]40号)和《四川省政府安全生产委员会办公室关于开展关闭煤矿矿井水患普查的通知》(川安办〔2015〕28号)等文件,要求煤矿建立隐蔽致灾因素普查治理机制,对小煤矿集中的矿区进行区域性水害普查治理,落实和完善预防性保障措施。
四川煤矿安全监察局安全技术中心(以下简称技术中心)受高县安全生产监督管理局委托,承担对高县区域内关闭矿井水患普查工作。
普查目的:
通过现场调查、资料分析等判断关闭矿井水患普查工作,基本查明关闭矿井积水状况,圈定积水区域的空间位置,分析判断关闭矿井积水区域的变化趋势及其对相邻保留矿井的影响程度,并对保留矿井需采取的防治措施提出建议。
普查的任务:
按照《四川省政府安全生产委员会办公室关于开展关闭煤矿水患普查的通知》(川安办〔2015〕28号)中规定的技术标准,编写《四川省宜宾市高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿水患普查报告》。
普查对象:
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区),关闭煤矿有高县白庙乡芙蓉村煤矿(何开平)(以下简称芙蓉村煤矿)、高县白庙乡富荣煤矿(以下简称富荣煤矿)、高县白庙乡大田煤矿(曹和平)(以下简称大田煤矿),被影响保留的相邻煤矿有高县白庙乡得狼村两河口煤矿(以下简称两河口煤矿)、高县椰雅煤业有限公司友谊煤矿(以下简称友谊煤矿),此外在青山背斜北西翼深部为四川芙蓉集团宜宾杉木树矿业有限公司杉木树煤矿(以下简称杉木树煤矿)南东翼深部为四川省宏能芙蓉煤矿有限公司芙蓉煤矿(以下称芙蓉煤矿)。
青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿、保留煤矿相对位置关系见下图。
关闭煤矿、保留煤矿相对位置平面图
普查工作的内容:
普查区域内的关闭煤矿的名称、井口位置及坐标、开拓方式、开采规模、开采煤层、开采年份;
采空区空间范围、采空塌陷坑分布情况、采空区最低标高;
采空区积水溢流通道及标高、最低标高矿区内地表水体及其渗漏等情况、河流溪沟历年最高洪水位与各井口的空间关系、矿井井口涌水量、可能的最高及最低积水标高、采空积水区与相邻保留矿井间的空间关系,与相邻保留矿井是否存在沟通情况、沟通的位置、标高以及采取的措施等。
普查区域内的保留煤矿的名称、井口位置及坐标、开拓方式、开采规模、开采煤层、开采年份;
采掘现状,与关闭矿井相邻区域涌水量变化情况,与相邻关闭矿井是否存在沟通情况、沟通的位置、标高及采取的措施,各井口与河流溪沟历年最高洪水位的空间关系等。
普查工作简况:
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿水患普查工作由四川煤矿安全监察局安全技术中心高县关闭煤矿水患普查项目组负责,项目组组长由地质高级工程师或防治水专家担任,项目组成员由地质、采矿工程技术人员组成。
在宜宾市安监局、高县安监局的具体指导下,项目组于2015年9月至2015年10月对高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿进行水患普查工作,历经工作策划、现场调查、资料收集(图件)、综合分析、报告编制、报告内审、及报告汇总等七个阶段的工作,完成了《四川省宜宾市高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿水患普查报告》。
(附电子版)。
主要普查成果:
高县青山背斜(亿荷沟南岸片区)关闭煤矿矿井水患普查报告及附图。
附图包括统一图例、(片区)地形地质及水文地质图、关闭煤矿采空积水对相邻保留矿井影响警示图。
普查工作依据:
a.《煤矿安全规程》(2011版);
b.《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》,国办发[2013]99号;
c.《四川省遏制煤矿重特大事故攻坚战实施方案》川安办[2014]2号;
d.《国家安全生产监督管理总局令第37号令》;
e.《煤矿防治水规定》,国家安全生产监督管理总局令第28号令;
f.《四川省煤矿矿井水患现状调查技术要求》川安监〔2014〕173号;
g.《四川省煤矿防治水细则》,川安监〔2010〕157号;
h.《煤田地质填图规程》DZ/T0175-1997;
i.《矿区水文地质工程地质勘探规范》GB12719-91;
j.《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》(MT/T1091—2008);
k.《关于印发煤矿地质工作规定的通知》,安监总煤调[2013]135号;
m.《关于进一步加强和规范煤矿图纸管理和监管监察工作的通知》(安监总煤调〔2014〕80号);
n.《四川省政府安全生产委员会关于开展关闭煤矿水患普查的通知》(川安办〔2015〕28号)。
1普查区地质及水文地质背景
1.1自然地理
1.1.1地形地貌及地表水
该区位于四川盆地南缘,地势南高北低,山峦重叠,沟谷纵深,地形复杂多变,属低中山地形。
最高点为北东侧的芙蓉山附近,标高+1167.7m,最低点为南西的两河口河谷,标高+370m,相对高差+797.7m。
受构造和岩性的影响,砂岩类地层沿走向形成单面山和串珠状山岭,泥岩则形成纵形槽地,局部地段比较开阔,是当地的主要耕地和居民区。
南广河为高县境内的主要水系,由该县南东侧嘉东镇流经县城(庆符镇)转向北东侧来复镇、月江镇,再经宜宾市翠屏区的南广镇最终汇入长江,过境长度约90km左右。
该县境内溪河密布,水域广阔,水利资源丰富。
本片区地表现阶段无大型池塘、水库等水体,石炭河、楠竹河为本区内的主要河流,经两河口汇入苿莉溪;
流量受季节或区内的矿坑涌水控制。
区内多余矿井涌水通过苿莉溪最终汇入南广河。
1.1.2气候及主要气象指标
本区属温暖潮湿的亚热带气候,夏秋季天气晴朗,冬春季雨雾绵绵,有短期积雪和霜冻,年冰雪期为14~17天。
据气象站资料,区内历年平均气温18.10℃,最冷在一月份,最低气温为-2.8℃,最热在七月份,最高温度40℃。
日照时间每年平均860.7~943.7小时。
历年降雨量在800~1300mm之间,年平均降雨量为1021mm,降雨多集中在5~9月。
相对平均湿度75%,雨量占全年的55%。
1.1.3人类的主要工程活动
该片区内人类进行的工程活动较多,自上世纪50年代未,区内就进行了煤田地质勘探工作,先后分别施工了部分钻孔及山地工程,工作程度基本达到勘探阶段。
该区70~80年期间先后开办了接近15个左右煤矿,目前仍保留有4对矿井。
当地居民在该区域内未修建有大型的水利工程设施,仅为一般的水渠、冲沟等。
此外,有关政府部门在该区域内修建有多条公路、地面建筑等。
1.2地质构造
本区在大地构造上属上扬子台褶皱带(Ⅱ级)大娄山陷褶束(Ⅱ级)的西部。
大娄山陷褶束在四川境内又可划分为筠珙穹褶束和古叙穹褶束的珙长背斜(Ⅴ级)西端。
珙长背斜是川南~黔北区域构造带的组成部分。
轴向为北西~南东。
东西长86km,南北宽23~28km。
背斜北翼地层倾角为40°
~80°
,南翼地层倾角为10°
~14°
。
背斜北陡南缓。
整个大背斜是由多个次级背、向斜组成的复式背斜。
从东到西依次为石沟向斜、新街背斜、白瓦山向斜、双河背斜、杨柳坝向斜、狮子滩背斜、青山(芙蓉山)背斜、烂泥坳(杉木树)向斜和腾龙背斜。
本片区位于珙长背斜之次级构造——青山背斜。
青山背斜:
西起高县石鱼咀,向北东经桐子树、青山、芙蓉山北折转向东在珙县巡场镇南东倾没(经过芙蓉山该背斜又称芙蓉山背斜),全长16km。
轴向55°
,东段偏转南东东,核部出露最老地层为志留系中统秀山组,两翼由二叠系、三叠系下统组成。
北西翼倾角11~55°
南东翼倾角7~15°
为两翼不对称之背斜。
受东西向断层破坏,与腾龙背斜、烂泥坳向斜组成复式背斜构造。
详见区域构造纲要图(图1-1)。
区内主要发育F16断层和F65断层:
F16断层:
位于片区的北东侧边缘槽房头附近即青山背斜在核部,为逆断层;
总体呈“S”状展布,使P2x、T1f岩层重复出现。
断层走向N45°
E,倾角45~65°
,倾向南东,落差5~20m左右。
从槽房头附近进入矿区,向南西方向延伸约250m左右尖灭。
区内地表出露长度为1400m。
F65断层:
位于片区的南西侧边“缘圈磨岩”附近即青山背斜核部,为正断层;
总体呈沿东西向展布,倾角40~60°
,倾向南西,落差5~15m左右(使该区内C5、B2煤层缺失,但缺失煤面约10m左右),区内地表出露长度为550m,于区外的“半坡头”附近尖灭。
综上据述,该区内构造复杂程度应属中等。
1.3地层岩性
该区所在区域地层属黔北川南分区筠连镇雄小区。
区内出露地层主要有第四系(Q4)、三叠系下统飞仙关组(T1f)、二叠系上统宣威组(P2x),现新由至老简述如下:
1)第四系(Q4):
主要分布于矿区平缓、槽谷、坡脚地带、滑坡体及其周围和河溪沟谷地带,为一套松散的砂质粘土、黄土、软泥,未固结砾等,厚度0~15m,平均约3.5m左右。
不整合于下伏地层之上。
2)三叠系下统飞仙关组(T1f):
本组为一套紫红色、暗紫色、灰绿色粉砂岩与砂质泥岩互层,发育波状、透镜状、脉状层理。
飞仙关组地层在本区域由下至上划分为五个岩性段,各段以灰绿色砂质泥岩为分段标志特征。
(1)第五段(T1f5):
分布于片区的北东、北西及南西侧外围,一般厚度为125~210m,平均厚约为172m。
上部为灰紫色薄至中厚层状钙质泥岩、泥质灰岩与钙质粉砂岩的互层。
下部为紫色薄至中厚层状粉砂质泥岩,夹粉砂岩及少量细粒长石石英砂岩,层理发育,本段的特征是富含钙质。
(2)第四段(T1f4):
分布于片区的中部及北西侧外围,一般厚度为70~105m,平均厚约为85m。
以紫灰色、灰、灰绿色薄至中厚层状细砂岩和粉砂岩为主,夹少量砂质泥岩。
(3)第三段(T1f3):
分布于片区的北东、南东侧中部及南东侧外围,一般厚度为150~213m,平均厚约190m。
上部和中部以紫色、灰紫色中厚~厚层状细粒长石石英砂岩为主,夹数层浅灰色、灰色薄层状石灰岩与泥灰岩,富含瓣鳃类化石。
下部以灰紫、暗紫色中厚~厚层状粉砂岩为主,夹细砂岩和粉砂质泥岩。
(4)第二段(T1f2):
分布于片区的北东、南西侧及北西侧外围,一般厚度为25~55m,平均厚约35m。
为暗紫色、灰绿色薄至厚层状粉砂岩与砂质泥岩互层。
中下部夹透镜状泥灰岩和生物碎屑岩,具缓波状、透镜状层理,含瓣鳃类化石。
(5)第一段(T1f1):
分布于片区的南西、北东及北西侧外围,一般厚度为40~104m,平均厚约72m。
为灰绿色薄至厚层状泥岩及粉砂质泥岩,夹薄层条带状粉砂岩、细砂岩,缓波状、透镜状层理发育。
岩石中有黄铁矿呈星散状分布。
本段下部含有树根状、网状方解石脉,底部有较多的椭球状钙质结轴,动物化石常沿层位富集。
本段特征是岩石颜色较单一的灰绿色。
与下伏宣威组呈整合接触。
3)二叠系上统宣威组(P2x):
为一套灰~深灰色泥岩、砂质泥岩、粘土岩夹细砂岩、粉砂岩。
为本区主要含煤地层,全组含煤4~14层,其中主要可采煤层为B2、B3+4、C5煤层,其余为不可采或局部可采煤层,根据其含煤情况及沉积回旋,由下至上可分为三个含煤岩性段,分别对应三个煤组。
(1)第三段(P2x3):
分布于片区的北西侧,一般厚度为26~43m,平均厚约32m。
灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩,下部及中上部灰色厚层状细粒砂岩或粉砂岩,中部有二层较稳定的煤线(C1、C2)及二层生物碎屑泥灰岩及泥质灰岩(C5标志层)含较多的动物化石。
顶部含较稳定的C5可采煤层。
(2)第二段(P2x2):
分布于片区的北西侧,一般厚度为30~55m,平均厚约40m。
为矿区主要含煤段,上部主要由砂岩、泥岩、煤层组成,煤层编号依次为B1、B2、B3+4,其中B3+4为可采煤层;
中部为时夹灰绿细粒砂岩及1~3层煤线,底部为一层暗绿灰色厚层状细~中粒砂岩(K6标志层);
下部主要由灰色的泥岩组成,含球颗状菱铁矿团块及致密状菱铁矿透镜体。
(3)第一段(P2x1):
分布于片区的北西侧,一般厚度为45~77m,平均厚约55m。
灰、浅灰色粘土岩、砂质泥岩为主,次为泥质粉砂岩、细砂岩,夹中厚层细粒岩屑和多层菱铁矿。
本段泥岩含较多的植物化石碎片。
1.4开采煤层
区内含煤地层为二叠系上统宣威组(P2x),煤层主要赋存于该地层的二、三段(P2x2+3),含煤层14层,一般7~10层,本片面内主要开采煤层为三层,即C5、B3+4、B2煤层。
各煤层特征简述如下:
C5煤层:
俗称“背影炭”,赋存于宣威组第三段(P2x3)顶部,上距顶界3~7m,平均5.0m;
下距B3+4煤层层间距25~37.7m,平均31.63m;
煤层结构单一,为本矿区内主要可采煤层之一。
煤层在全区层位较稳定,厚0.63~2.35m,平均厚1.15m;
为薄~中厚煤层,矿区内全部可采,不含夹矸。
该煤层直接顶板为炭质泥岩,伪顶为砂质泥岩;
底板为灰色粘土岩或砂质泥岩。
距上覆T1f裂隙含水层5.0m,距下伏P1m含水层170.55m。
B3+4煤层:
赋存于二叠系上统宣威组(P2x2)顶部,B3俗称“二型炭”,B4俗称“三型炭”。
位于宣威组中上部,区域内B4下距B3煤层0~0.40m,平均0.20m。
西侧合为B3+4煤层,偶见夹矸厚0.1~0.05m炭质泥岩,为复煤层结构。
B3+4煤层厚1.86~4.50m,平均厚3.50m;
在区内无不可采点出现,属稳定灯煤层。
煤岩三分性比较明显,上部为线理状、细条带状暗淡~半亮型煤,中部为条带状半亮~光亮型煤,下部为线理状细条带状半暗~暗淡型煤。
煤岩组分的以暗煤为主,含亮煤条带及丝炭透镜体,内生节理比较发育,质坚硬,多呈块状。
该煤层顶板为深灰~灰黑色砂质泥岩,含动物化石及黄铁矿;
底板为深灰色粘土岩及砂质泥岩,含深灰色肾状菱铁矿结核。
距上覆T1f裂隙含水层38.08m,距下伏P1m含水层135.42m。
B2煤层:
赋存于二叠系上统宣威组(P2x2)中上部,俗称“头型炭”,与B3+4煤层间距为5.0~10.0m,平均7.5m。
为黑色暗淡~半暗型煤,煤岩组分以暗煤为主,含较多炭透镜体和线理状亮煤条带。
煤层结构简单,层位稳定,该区内揭露煤层厚度为0.92~2.16m,平均厚1.50m。
该煤层顶、底板均为粘土岩,含球粒状菱铁矿。
距上覆T1f裂隙含水层49.08m,距下伏P1m含水层126.88m。
各开采煤层特征表1-1
煤层
编号
名称
一般厚度(m)
倾角
结构
可采(稳定)性
上距顶板充水含水层距离(m)
相邻煤层间距(m)
下距底板充水含水层距离(m)
顶底板特征
平均厚度(m)
C5
0.6-2.35
8-32
单一
较稳定
5.00
170.55
顶板为炭质泥岩;
底板为粘土岩或砂质泥岩。
1.15
31.63
B3+4
1.86-4.50
8-33
复合
稳定
38.08
135.42
顶板为砂质泥岩;
底板为粘土岩、砂质泥岩。
3.50
7.50
3
B2
0.92-2.16
49.08
126.88
1.50
1.5矿床充水类型
1.5.1芙蓉村煤矿充水类型
矿区主要分布于青山背斜近核部的南东翼,地貌主要以构造侵蚀~剥蚀强烈的中山地貌为主,地形切割较深,属中切割长埂状尖棱低山,长恒脊岭地形地貌。
矿区地势起伏大,附近有危岩崩塌体。
区内海拔标高+700~+891m,相对高差20~191m。
矿区内地表水极为贫乏,无常年性流水溪沟,主要为季节性冲沟,切割较深,均为“V”字型沟谷,排泄条件好。
由于区内矿山企业较多,特别是该矿深部为芙蓉煤矿,多已形成采空(各煤层详细采空情况不详),地表岩体中节理裂隙发育,地表开裂较为普遍,地表水体被疏干。
矿区的主要含水层为三叠系下统飞仙关组(T1f)和二叠系上统宣威组(P2x)含水层,为岩屑砂岩、砂质泥岩、泥岩、钙质泥岩及生物碎屑灰岩夹粉砂岩薄层,由于岩层之间无可靠稳定的隔水层相隔,同时位于煤矿层采动裂隙影响高度范围之内,是矿坑充水的主要含水层(P2x+T1f)。
岩层地下水主要接受大气降水补给,补给区内为广大的岩层露头区。
降水及地表水沿露头带垂直渗入后,主要按浅部风化裂隙带的方式运动和排泄,在沟谷两侧或斜坡上以动态极不稳定的裂隙泉排泄。
在矿区北东侧的F16断层沿槽房头一线呈“S形”展布,该断层属区域性向北东倾斜的逆断层,南西侧尾端已延伸入区内,位于导水裂隙带范围之内,对区内煤层开采及矿坑涌水存在影响。
井下采掘工程曾揭露了部分大致沿岩层倾斜方向延伸的隐伏断层,对矿井充水存在一定的影响。
该矿附近原有老窑分布较多,采区分布情况不明,采煤痕迹难以考证。
该矿于2009年3月8日发生过水灾事故。
综上所述,矿井充水主要是大气降水通过浅部老窑及采空区汇集,含水层渗透、采动裂隙、构造裂隙等途径渗入矿井。
因此,芙蓉村煤矿是以顶板砂岩裂隙充水和构造裂隙充水为主的矿床,曾发生过水灾事故。
因此,该矿水文地质条件复杂。
1.5.2两河口煤矿充水类型
矿区分布于青山背斜西段的东、西两翼,地貌主要以构造侵蚀~剥蚀强烈的低山地貌为主,地形切割较深,属中切割长埂状尖棱低山,长恒脊岭地形地貌。
区内海拔标高+600~+930.3m,相对高差+10~+330m。
矿区内地表水极为贫乏,无常年性流水溪沟;
由干沟坳口~上岩顶~大坟坝一线形成天然分水岭,北西侧流入主井口下部的石炭河,南东侧流入楠竹河,经茉莉溪最终汇入南广河,地表水体排泄条件好。
区内北西翼浅部经多年的开采,现浅部局大部份区域已形成采空;
南东翼浅部现已全为采空区,深部为芙蓉煤矿采空区。
地表岩体中节理裂隙发育,地表开裂较为普遍,地表水体被疏干。
矿区的主要含水层为三叠系下统飞仙关组(T1f)和二叠系上统宣威组(P2x)含水层,为岩屑砂岩、砂质泥岩、泥岩、钙质泥岩及生物碎屑灰岩夹粉砂岩薄层,由于岩层之间无可靠稳定的隔水层相隔,同时位于煤矿层采动裂隙影响高度范围之内,是矿坑充水的主要含水层(P2x+T1f含水层)。
在该矿北西及中部地表分布有F61、F62、断层,为正断层;
该断层已延伸入矿区50~60m左右,煤层开采标高位于导水裂隙带范围之内,对煤层开采及矿坑涌水存在一定的影响;
井下采掘工程曾揭露了部分大致沿岩层倾斜方向延伸的隐伏断层,对矿井生产和充水有一定的影响。
因此,两河口煤矿是以顶板砂岩裂隙充水及老窑采空区积水为主的矿床,水文地质条件简单偏中等。
1.5.3富荣煤矿充水类型
矿区分布于青山背斜西段的南东翼,地貌主要以构造侵蚀~剥蚀强烈的低山地貌为主,地形切割较深,属中切割长埂状尖棱低山,长恒脊岭地形地貌。
矿区地势起伏大,区内海拔标高+645~+875m,相对高差+15~+230m。
矿山经多年的开采,浅部已形成采空,地表岩体中节理裂隙发育,地表开裂较为普遍,地表水体被疏干。
在该矿北西侧的F62正断层,沿东西向展布,南东侧尾端距区内较近,位
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