回归煤矿煤层注水可注性论证报告

1、贵州天健矿业集团股份有限公司 金沙县源村乡回归煤矿一采区煤层注水可注性论证报告编制单位：金沙县源村乡回归煤矿一采区通风科编制时间：二0一八年元月会审意见部门职务签名矿领导矿 长总工程师安全矿长生产矿长机电矿长生产技术科科 长安全监察科科 长调度室主 任机电科科 长通风科科长 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 一、矿井所在位置、范围及四邻关系1 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 二、矿区自然地理情况2 HYPERLINK l bookmark23 o Current D

2、ocument 三、煤层及地质条件2四、矿井概况6 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 五、煤层注水可注性鉴定.7 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 六、煤层不注水之论证9 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 七、矿井综合防尘措施10 HYPERLINK l bookmark101 o Current Document 八、完善防尘管理制度13一、矿井所在位置、范围及四邻关系金沙县源村乡回归煤矿位于金沙县城正东方位，直线距离约50km，行政区划隶属金

3、沙县源村乡管辖。矿区地理坐标：东径106 35 13 106 38 24 ；北纬 27 26 39 27 27 18，矿 区面积1.4248km2。矿山距源村乡11km；距沙土镇约22km；经沙土 至遵义县三合约42km；经沙土至遵义南站57km，至遵义市城区约 70km，交通运输较方便（见插图1）.国堰以机场平貌闹冲新化.队禹谟黄祝化业开K日爷里磋Hi爷威由站街南图痴梆诂时A毛盖山柚.木噩酒耕曲小荷但辛合-&仁怀市 沌河臭桥:T1HMX2U1食广？ TH:坪tsfSa-才a. 母券麴据辽人桥峰g *偏纨ST%广洒特大蝌 f J!C-4M?2OT图省道通航河段县道例互通式立交桥项目区范围二、矿

4、区自然地理情况1、地形地貌回归煤矿位于贵州高原西北部，侵蚀作用为主、切割作用为次的 高中山山岳地貌类型。总体地势北高南低，南界附近的最高山顶海拔 高1020.8m，最低处在矿区的南西角海拔高908m，相对高差为112.8m。 矿区外附近最低侵蚀基准面，海拔850m。矿区山脉走向总体呈南北 向排列，与区域地质构造线走向趋于一致。2、气象矿区属亚热带季风气候，冬无严寒，夏无酷署，根据金沙县气象 站资料，区内年平均最高气温为33.5 C，最低为12.1 C，年降水 量为880.21824.6mm，年平均相对湿度为82%，日照时数较少，全 年仅在10501180小时之间，阴雨天气多达215天。3、水系

5、矿区位于长江流域乌江水系上游支流偏岩河东北侧，区内及其附 近地表无水库、河流等地表水体存在，仅在矿区西部存在一条自北而 南的溪沟，沟水主要由大气降雨补给，由大气降雨汇集而成，其流量 受大气降雨控制，枯水季节为13m3/h甚至干枯，雨季为530m3/h。三、煤层及地质条件（一）地层矿区内及其附近出露地层有：第四系（Q）、三叠系下统夜郎组 （T1y）.二叠系上统长兴组（P3c）、龙潭组（P）、二叠系中统茅口组（Pm）。区内地层由老至新，分述如下：21、二叠系中统（P2）茅口组（Pm）:出露于矿区西北部边界附近及边界外，为浅灰至2灰色，中厚至厚层状生物碎屑灰岩，微晶及细晶结构，含腕足类、珊 瑚等动物

6、化石及少量燧石结核，出露不全，厚度不详。与上覆龙潭组 （P3l）地层呈假整合接触。2、二叠系上统（七）（1）龙潭组（Pl）：出露于矿区西部，厚90120m，一般厚100m3左右。由一套海陆交互相沉积的细砂岩、粉砂岩、菱铁质灰岩、泥灰 岩、泥岩及煤层组成。含煤812层，含可采及大部可采煤层2层， 底部为灰白色铝土质粘土岩。与上覆长兴组（Pc）地层呈整合接触。3（2）长兴组（P3C）:出露于矿区中部，并以陡崖出露于矿区北 部边界外。顶部为深灰色薄层灰岩，层间夹蒙脱石粘土岩薄层；上、 下部为灰色中厚至厚层状含燧石灰岩，微晶及细晶结构，层间偶夹泥 质条带，具缝合线构造，含较多的燧石结核及动物化石；底部

7、为深灰 色中厚层状隐晶质灰岩，富含动物化石，夹较多的灰黑色泥质条带。 本组厚度为4258m，一般厚50m。与上覆夜郎组（T y）地层呈整合1接触。3、三叠系下统（T1）出露于矿区中东部及东部边界外，自上而下分为三段。（1）上段（九级滩段Ty3）1出露于矿区东部边界外的山顶，为灰紫、紫红、黄绿色薄层状钙质泥 岩，间夹浅灰色粉砂质泥岩，底部夹泥灰岩，本段厚为147m213m, 一般为180m，本区出露不全。（2）中段（玉龙山段Ty2）1上部为灰色、浅灰色厚层巨厚层微至细晶灰岩，具有缝合线构造，顶 部常见鲕状结构，中部为灰色中厚层状灰岩；下部为灰色薄层状泥灰 岩、灰岩，夹黄褐色钙质泥岩，本段厚为18

8、0200m，一般为190m。（3）下段（沙堡湾段TyD1灰、黄绿色薄层状钙质泥岩，夹浅灰色粉砂质条带，显水平及缓波状 层理，上部夹少量灰色薄层泥灰岩。产辩腮类及菊石化石，本段厚为 1316m，一 般厚 15m。4、第四系（Q）主要为黄色、黄褐色残坡积和崩积物，零星分布于山坡及地势低洼处，与下伏地层呈不整合接触。厚010m，一般厚3.5m。（二）地质构造矿区位于安底背斜南东翼，总体为一单斜构造。地层走向北西， 倾向南东，倾角9。20。，为缓倾斜岩层，区内未见断裂构造。矿 区内构造复杂程度属简单类型。（三）煤层1、煤层含煤地层为上二叠统龙潭组（Pl），厚度90-120m，一般100m左3右。含煤8

9、-12层，煤层总厚度6.3m，含煤系数6.3%。其中，可采 煤层2层，自上而下为9、12煤层，可采煤层厚度（纯煤）3.7m，可 米系数3.6%。(1) C9煤层位于P31中部，上距P3C底界一般44.17m左右。煤层全层厚度 1.50m2.00m,平均1.70m，局部含夹矸1层，结构较简单，较稳定 煤层。直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩，底板为泥岩。(2) C12煤层位于P31底部，上距C9煤层57.50m，下距茅口组(Pp)灰岩 顶界35m。煤层厚度1.802.50m，平均厚2.00m，含夹矸一般0 2层。为较稳定煤层。直接顶板岩层为泥质灰岩(厚4.57.2m)，有 0.100.30m厚炭质泥岩伪

10、顶；底板为灰至深灰色铝土质泥岩，受水 容易膨胀，发生底鼓。2、煤的物理和化学性质物理性质C9煤层为黑色、块状，贝壳状断口，以亮煤为主，细条带状光 亮型；变质程度为无烟煤W1阶段。C12煤层为黑色、块状碎块状为主，少量碎粒状，细条带状半光 亮型，变质程度，无烟煤W1阶段。化学性质根据中国煤炭分类标准(GB/T15224.12010、GB/T15224.2 2010、GB/T15224.32010，GB57512009)，C9 煤层为低灰分一低 硫分一特高热值煤。C12煤层为高灰分一中高硫分一中热值煤。煤层 煤质工业分析结果见表一。回归煤矿煤质工业分析特征表表化验 煤层侦目 编号、水份 (Mad%

11、)灰份 (A.d%)挥发份(Vdaf%)硫份（st.d）发热量Qgr.ad)(Mj/kg)C93.0613.576.070.6630.36C122.6736.119.892.7823.42四、矿井概况（一）开拓方式、米煤方法1、矿井开拓方式矿井开拓方式为斜井开拓，以一个水平、两个个采区开拓全井田。 矿井水平标高为+850m，+850m标高以上为一采区，+850m标高以下为 二采区。目前矿井仅剩西南翼小部分C9、C12煤层未开采，其它区域已开 采完。2、米煤方法矿井采用全部垮落法管理顶板，采煤工作面采用综合机械化开采。3、矿井瓦斯等级鉴定根据贵州省能源局黔能源煤炭【2016】24号文件批复，回归

12、煤 矿2014年矿井瓦斯等级鉴定结果为瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出量为 3.85m3/min,相对瓦斯涌出量为6.8m3/to4、煤与瓦斯突出危险性根据中国矿业大学2014年12月编制的金沙县源村乡回归煤矿 C9、C12煤层煤与瓦斯突出灾害评估报告，在评估范围内回归煤矿 C9煤层和C12煤层不具有突出危险性，其测定煤层瓦斯基本突出参数测定详见表二。突出参数测定结果表表二煤层编号煤层破坏类 型煤层瓦斯压力P(MPa)瓦斯放散初速度(AP)坚固性系数(f)C9IIIII0.4321.41.1C12IIIII0.7110.30.855、煤尘爆炸性根据2013年6月贵州省煤田地质局实验室煤尘爆炸性鉴定报告，

13、 回归煤矿C9、C12煤层无煤尘爆炸性。6、煤炭自燃倾向性根据2013年6月贵州省煤田地质局实验室煤炭自燃倾向性鉴定 报告，回归煤矿C9、C12煤炭自燃倾向性分类为III级，属不易自燃煤 层。7、矿井水属于以岩溶、裂隙充水为主的矿床，水文地质类型属 中等。煤层顶底板C9煤层直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩，底板为泥岩。C12煤层直 接顶板岩层为泥质灰岩，有0.100.30m厚炭质泥岩伪顶；底板为灰 至深灰色铝土质泥岩。C9、C12煤层顶板和底板岩性软，受水容易膨胀，发生底鼓。五、煤层注水可注性鉴定在工作面回采时会产生大量煤尘，污染环境，给作业工人带来一 定的身体危害，长期吸入，会引起尘肺病，因此，应

14、对其引起足够的 重视，并采取相应措施，加以防范。煤层注水是减少采煤工作面粉尘 产生的最根本、最有效的措施。通过煤层注水一般除尘率可达60% 80%,煤尘注水实施较好的工作面，可以将总粉尘浓度减少75%85%, 呼吸性粉尘浓度减少65%以上。煤层注水是通过钻孔将压力水注入煤 层中，使煤层得到预先湿润，增加煤体的水分，减少采煤时粉尘产生 的一种技术措施。（一）测定方法煤层注水可注性判定指标包括：原有水分（W）、孔隙率（n）、吸 水率（6）、坚固性系数（f）的测试计算。1、原有水分的测定根据勘探地质报告资料,C9煤原有水分为3.06%，C12煤原有水 分为2.67%。2、孔隙率测定根据MTT1023

15、-2006煤层注水可注性鉴定方法7.2孔隙率测定 方法，按公式（1）计算：n = G - p J p1 ）x 100式中：n孔隙率，%; %一煤样的真密度，g/cm3；气一煤样的视密度，g/顷3； 根据勘探地质报告资料，C9煤层的真密度为1.73g/cm3,视密度为1.53g/cm3； C12煤层的真密度为1.76g/cm3，视密度为1.58g/cm3。 经计算，C9煤层的孔隙率为11.56%，C12煤层的孔隙率为10.23%。3、吸水率测定根据MTT1023-2006煤层注水可注性鉴定方法7.3吸水率测定 方法，按照公式（2）计算：6 = (m 侦 m - 1)x 100式中:g一吸水率，%

16、； m-煤样自燃饱和吸水后的质量，g； m一煤样的质 量，g。经取样计算，C9煤层的吸水率为3.63%,C12煤层的吸水率为 3.72%。4、坚固性系数根据根据中国矿业大学2014年12月编制的金沙县源村乡回归 煤矿C9、C12煤层煤与瓦斯突出灾害评估报告，C9煤层的坚固性系 数为1.1，C12煤层的坚固性系数为0.85。(二)煤层注水可注性鉴定结论C9煤原有水分W为3.06%，C12煤原有水分W为2.67%。C9煤层 的孔隙率n为11.56%，C12煤层的孔隙率n为10.23%。C9煤层的吸 水率g为3.63%,C12煤层的吸水率6为3.72%。C9煤层的坚固性系数 f为1.1，C12煤层的

17、坚固性系数f为0.85。根据MTT1023-2006煤层注水可注性鉴定方法判定规则，煤 样测试结果同时满足WW4%、nN4%、gN1%和fN0.4四个条件，则 判定取样煤层为可注水煤层。故回归一采区的可采煤层为可注水煤 层。六、煤层不注水之论证1、顶底板条件根据煤矿安全规程第六百四十五条相关规定：“井工煤矿采 煤工作面应当采取煤层注水防尘措施，有下列情况之一的除外：（1）围岩有严重吸水膨胀性质、注水后易造成顶板垮塌或底板变形， 或者地质情况复杂、顶板破坏严重，注水后影响采煤安全的煤层；（2）注水后影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层；（3）原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层；（4）

18、孔隙率小于4%的煤层；（5）煤层很松软、破碎，打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层；（6）采用下行垮落法开采近距离煤层群或分层开采厚煤层，上层或 上分层的采空区采取灌水防尘措施时的下一层或下一分层”。回归煤矿一采区C9煤层直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩，底板为泥 岩。C12煤层直接顶板岩层为泥质灰岩，有0.100.30m厚炭质泥岩 伪顶；底板为灰至深灰色铝土质泥岩。因此C9、C12煤层顶板和底板岩性软，受水容易膨胀，发生底鼓。 符合煤矿安全规程第六百四十五条第1项之规定。2、结论综上所述，根据回归煤矿一采区实际情况，结合煤矿安全规程 之规定，回归煤矿一采区煤层顶板板岩性软，受水容易膨胀，发生底 鼓。注水后

19、会影响采煤安全或造成劳动条件恶化不适宜采取煤层注水 措施。七、矿井综合防尘措施（一）综合防尘基本原则1、采取合理的工艺和措施尽量减少浮游煤尘的产生。2、将煤尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中。3、对已经飞扬起来的粉尘采取降尘、捕尘措施（如水幕）使其沉 降下来（通常在产尘点下风侧进行）或捕集起来。4、对已经沉积下来的落尘采取除尘、捕尘、清扫等措施进行清 除。5、经上述措施后剩余的粉尘用足够的风量加以稀释并带走，但 必须防止风速过大使沉积煤尘二次飞扬6、个体综合防护措施（二）矿井尘源产生地点根据现场监测，矿井尘源产生地点分别为：1、采掘工作面，占矿井总粉尘的75%。2、采煤工作面的进、回风

20、巷，占矿井总粉尘的10%3、装载点、转载点及卸载点，占矿井总粉尘的5%4、运输下山、轨道下山、运输下山，占矿井总粉尘的3%。5、主斜井、副斜井，占矿井总粉尘的2%。6、地面储煤场和排矸场地，占矿井总粉尘的5%。（三）矿井综合防尘措施积极采用减尘、降尘、除尘和阻尘（个体防护）等矿井综合防尘技 术。1、减少粉尘的产生采用湿式打眼，炮眼填塞水炮泥，放炮前后冲洗煤壁、岩帮，爆 破喷雾、装岩（煤）洒水等综合防尘措施。2、降尘措施采用净化通风、转载点喷雾、湿式打眼、放炮使用水炮泥、放炮 洒水、扒装喷雾、采煤机喷雾、转载点喷雾、其他地点喷雾（溜煤眼 及运输过程）等，并设专人负责管理。（3）排尘措施定期检查各个巷道的风速，及时调整和控制不合理的风速，防止 因风速过大扬起落