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：二〇一八年元月一、矿井所在位置、范围及四邻关系 (1)二、矿区自然地理情况 (2)三、煤层及地质条件 (2)四、矿井概况 (6)五、煤层注水可注性鉴定 (7)六、煤层不注水之论证 (9)七、矿井综合防尘措施 (10)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)二、矿区自然地理情况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880.2～1824.6mm，年平均相对湿度为82％，日照时数较少，全年仅在1050～1180小时之间，阴雨天气多达215天。

3、水系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1～3m3/h甚至干枯，雨季为5～30m3/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（P3l）、二叠系中统茅口组（P2m）。

区内地层由老至新，分述如下：1、二叠系中统（P2）茅口组（P2m）：出露于矿区西北部边界附近及边界外，为浅灰至灰色，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（P3）（1）龙潭组（P3l）：出露于矿区西部，厚90～120m，一般厚100m 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8～12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（P3c）地层呈整合接触。

（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42～58m，一般厚50m。

与上覆夜郎组（T1y）地层呈整合接触。

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T1y3）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147m～213m，一般为180m，本区出露不全。

（2）中段（玉龙山段T1y2）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180～200m，一般为190m。

（3）下段（沙堡湾段T1y1）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13～16m，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0～10m，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（P3l），厚度90-120m，一般100m左右。

含煤8-12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，可采系数3.6%。

（1）C9煤层位于P3l中部，上距P3c底界一般44.17m左右。

煤层全层厚度1.50m～2.00m，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P3l底部，上距C9煤层57.50m ，下距茅口组（P2m）灰岩顶界3～5m。

煤层厚度1.80～2.50m，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4.5～7.2m），有0.10～0.30m厚炭质泥岩伪顶；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（1）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Ⅶ1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Ⅶ1阶段。

（2）化学性质根据中国煤炭分类标准（GB/T15224.1—2010、GB/T15224.2—2010、GB/T15224.3—2010，GB5751—2009），C9煤层为低灰分—低硫分—特高热值煤。

C12煤层为高灰分—中高硫分—中热值煤。

煤层煤质工业分析结果见表一。

四、矿井概况（一）开拓方式、采煤方法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、采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/t。

4、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。

5、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，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。

（二）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0.10～0.30m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（δ）、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《MTT1023-2006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：()1001n 12⨯-=ρρ式中：n —孔隙率，%；ρ1—煤样的真密度，g/cm 3；ρ2—煤样的视密度，g/cm 3； 根据勘探地质报告资料，C9煤层的真密度为1.73g/cm 3，视密度为1.53g/cm 3；C12煤层的真密度为1.76g/cm 3，视密度为1.58g/cm 3。

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：()1001⨯-'=m m δ式中：δ—吸水率，%；m '—煤样自燃饱和吸水后的质量，g ；m —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δ为3.63%,C12煤层的吸水率δ为3.72%。

C9煤层的坚固性系数f 为1.1，C12煤层的坚固性系数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W ≤4%、n ≥4%、δ≥1%和f ≥0.4四个条件，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）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”。