煤层注水可注性测试报告剖析.docx

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煤层注水可注性测试报告剖析

**************

煤层注水可注性测试报告

编制：

生产技术科

总工程师：

矿长：

编写日期：

2017年2月

会审意见

部门

职务

签名

矿领导

矿长

生产矿长

安全矿长

机电矿长

财务矿长

总工程师

工会主席

生产技术科

科长

安全监察科

科长

调度室

主任

机电科

科长

总工办

主任

*******煤矿煤层注水可注性测试

报告

**********************矿区中心点地理坐标：

东经102°15’00″、北纬26°55’00″。

矿区有矿山公路3公里经益门镇与川滇（108线）公路干线相接。

煤矿南距会理县城34公里，北距西昌市160公里，到成昆铁路永郎站57公里，交通极为方便。

1、地质构造

*******矿井范围内断裂发育，共查明大小断层25条，沉积环节复杂，为山间凹陷陆相沉积，煤层厚度及夹矸在走向和倾向变化极大，地质构造程度为复杂详见下表：

断层断号

断层产状

断层性质

断层长度（米）

断距（米）

被错切煤层

垂直

水平

F1

NNE向，倾向SEE，倾角53°

逆断层

3200

不详

不详

C14、15、16

F2

NNE-NS，倾向E，倾角42°

逆掩断层

10000+

386

128

C1、C2、C11、C12等

F3

NS向，倾向E,倾角82°

逆断层

5000+

361

90

白果湾组各煤层

F4

NNW-NNE向，倾向E，倾角74°

逆断层

6000

249

147

同上

F10

走向NW

平移断层

310

同上

230

同上

F11

走向N45-55°W

平移断层

1200

很小

40

C5—16

F12

走向N53-60°W

平移断层

630

同上

20

无影响

F15

走向N70°E

平移断层

220

微

70

C6、C11

F16

走向N60～700W

平移断层

240

微

25

C5—C13

F17

走向接近EW

平移断层

500

微

10

同上

F19

走向NW

平移断层

400

微

20

同上

F27

走向NW

平移断层

500

微

120

C1-C6

F28

走向NW

平移断层

200

微

不详

C5—C13

2、煤层、煤质

************含煤地层为三叠系白果湾组，厚442.76米，含煤16层，自下而上编为C1至C16，广布于本区王家坪、老山坪、打白龙洞、祝家坝、核桃湾以及曾家坪、罗家坪诸地段，主要可采煤层为C1、C2、C3、C6、C11、C12、C16。

各煤层延长1000米至6300米不等，共厚一般在50.32一83.87米。

另一为侏罗系益门组（J1y）砂岩层中夹有煤线数层。

在所有煤层中，单煤层很少，仅C1、C10、C15和C16四层，余皆属复煤层，更确切地说为复杂与单一相交变化的煤层。

1、可采煤层特征

矿区内主要可采煤层为C1、C2、C3、C6、C11、C12、C16，共计7层煤。

其中C6、C16号煤层为全区可采煤层，C1、C2、C3、C11、C12号煤层为大部可采煤层，现将各煤层特征叙述如下：

C1煤层：

赋存于白果湾组底部，距下覆地层顶界3.79-7.95m，矿区内均有分布，走向长度约2500m，倾向宽度约450m。

该煤层在矿区Ⅴ线和ⅩⅩⅩⅡ线之间内因煤层薄化（煤层厚度0.09-0.35m）不可采其余地段均可采，可采厚度0.77-12.35m（采用厚度，下同），平均厚度3.89m。

顶板为黑色、深灰色炭质粘土岩、砂质粘土岩、细砂岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩、砂质粘土岩。

该煤层厚度变化较大，煤层结构简单～较简单，煤类单一，属较稳定、大部可采煤层。

C2煤层：

赋存于白果湾组底部，距C1煤2.61-20.31m，矿区内均有分布，走向长度约2500m，倾向宽度约470m。

该煤层在矿区Ⅴ线和ⅩⅩⅩⅡ线之间内因煤层薄化（煤层厚度0.10-0.32m）不可采其余地段均可采，可采厚度0.88-13.95m，平均厚度5.57m。

该煤层局部含夹矸1-5层，主要分布于Ⅲ~Ⅴ号勘探线之间，单层夹矸厚度0.15-1.02m，以深灰~灰黑色薄层状炭质泥岩、泥岩和粉砂岩为主。

顶板为黑色、深灰色炭质粘土岩及黑色细砂岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩及深灰色砂质粘土岩。

该煤层厚度变化较大，煤层结构简单～复杂，煤类单一，属较稳定、大部分可采煤层。

C3煤层：

赋存于白果湾组底部，距C2煤2.11-18.62m，矿区内均有分布，走向长度约2500m，倾向宽度约500m。

该煤层在矿区Ⅴ线和ⅩⅩⅩⅡ线之间内因煤层薄化（煤层厚度0.08-0.42m）不可采其余地段均可采，可采厚度1.48-40.19m，平均厚度8.93m。

该煤层局部含夹矸主要为1-2层，偶见3层，主要分布于Ⅰ~Ⅴ号勘探线之间，单层夹矸厚度为0.29-1.92m，以深灰~灰黑色薄层状炭质泥岩、泥岩和粉砂岩为主。

顶板为黑色、深灰色钙质粘土岩、炭质粘土岩及砂质粘土岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩及钙质粘土岩。

该煤层厚度变化大，煤层结构简单～复杂，煤类单一，属较稳定、大部分可采煤层。

C6煤层：

赋存于白果湾组中部，距C3煤42.43-66.58m，矿区内均有分布，走向长度约2500m，倾向宽度约510m。

煤层总厚度为1.52-9.21m，平均5.39m，全区均可采。

该煤层局部含夹矸1层，主要分布于Ⅲ号勘探线以南，单层夹矸厚度为0.07-0.96m，以深灰~灰黑色薄层状炭质泥岩、泥岩和粉砂岩为主。

顶板为黑色、深灰色钙质粘土岩、炭质粘土岩及砂质粘土岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩及钙质粘土岩。

该煤层厚度变化较大，煤层结构简单，煤类单一，属较稳定、全区可采煤层。

该煤层受F4逆断层影响，在矿区南侧重复出现，主要分布于F16断层以南至矿权8号和9号拐点之间，可采厚度0.92-24.58m，平均厚度5.13m，走向长度约1050m，倾向宽度约360m。

C11煤层：

赋存于白果湾组中部，距C6煤20.36-36.34m，主要分布于F16断层以南至矿权8号和9号拐点之间，走向长度约1100m，倾向宽度约400m。

煤层厚度为3.53-19.43m，平均8.34m，不含夹矸。

顶板为黑色、深灰色钙质粘土岩、炭质粘土岩及细砂岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩及中粒砂岩。

该煤层厚度变化大，煤层结构复杂，煤类单一，属较稳定的大部可采煤层。

C12煤层：

赋存于白果湾组中部，距C11煤4.16-33.56m，主要分布于F16断层以南。

煤层厚度为0.75-1.80m，平均1.30m，不含夹矸，F16断层至Ⅸ之间可采，走向长度约700m，倾向宽度约400m。

顶板为黑色、深灰色钙质粘土岩、炭质粘土岩及细砂岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩及中粒砂岩，偶见灰岩。

该煤层厚度变化大，煤层结构简单-复杂，煤类单一，属较稳定的大部可采煤层。

C16煤层：

赋存于白果湾组顶部，主要分布于15-18号矿权拐点之内。

煤层厚度为1.26-1.72m，平均1.49m，不含夹矸，全区均可采，走向长度约1050m，倾向宽度约360m。

顶板为黑色、深灰色钙质粘土岩、炭质粘土岩及浅灰色石英细砂岩为主。

底板多为黑色炭质粘土岩及灰色细粒砂岩，偶见灰岩。

该煤层厚度变化大，煤层结构简单-较简单，煤类单一，属较稳定、全区可采煤层。

2、煤质

（1）煤的物理性质

各煤层物理性质差别不太明显，为黑色、黑灰色及褐色等，其颜色随矿物成份及风化程度而异。

煤的光泽为油脂、玻璃及暗淡多种，组成类型以半亮煤及半暗煤为主，断口以锯齿状为主，次为纤维、贝壳状。

受后期构造挤压影响，煤层普遍为质地疏松的碎块及叶片状、粉末状结合体。

（2）煤岩特征

区内各煤层除C3丝炭含量偏高外，其余煤层成份变化不大，以亮暗煤为主，次为镜煤，可见少量丝炭（见下表）。

益门煤矿煤岩成分百分比统计表

组分

煤层

编号

凝胶化物质

丝炭化物质

角质化物质

矿物杂质

镜煤

亮煤

暗煤

丝炭

C12

53.07

30.28

2.70

14.87

19.69

34.07

28.52

3.00

C11

45.42

44.75

4.05

7.26

8.30

47.49

43.40

3.37

C6

43.87

44.29

3.12

8.54

4.97

43.76

40.72

2.90

C3

43.56

44.57

4.07

7.37

6.51

30.35

43.39

12.11

C2

49.22

35.90

3.19

11.93

9.78

40.51

34.29

3.67

C1

49.61

38.87

3.29

9.03

12.79

33.96

30.49

4.06

（3）综合评定

在************所有煤层中，单煤层很少，仅C1、C10、C15和C16四层，余皆属复煤层，更确切地说为复杂与单一相交变化的煤层。

夹石厚度极不稳定并多呈透镜体产出的矿区煤层结构也是成煤作用上的客观重要特色，往往某一剖面的某一煤层，其夹石可自一层到多层，厚以0.5米至数米，但相邻剖面却不复出现；或者某一探煤石门（钻孔）的某一煤层其夹石较多，厚在0.5米至2米以上，但相邻探煤石门（钻孔）所见即大大减薄甚至尖灭。

各沉积小旋廻内煤层合并分岔现象频繁，综合评价结果为不稳定煤层。

3、开拓方式、准备方式及采煤方法

1、矿井开拓方式

矿井开拓方式为斜井与阶梯平硐多水平联合开拓，开拓巷道布置方式为集中布置方式，在煤层群底板中设置集中底板运输大巷，通过采区石门与各煤层联系。

2、矿井准备方式

矿井准备方式依据煤层赋存条件为采区准备式，准备巷道在底板岩石中布置倾斜上山组（二条）的巷道布置方式，上山坡度控制在40°～45°之间，两条上山与上下水平均相通。

同时，在上山倾向上由下至上划分分段，每分段垂高8m，在设计分段处分别开掘分段石门揭露煤层，然后沿C1煤层底板布置机巷，沿C3煤层顶板布置风巷，机、风巷位于同标高，C1、C2、C3三层煤联合布置，待掘至采区边界，拉开切眼形成采区一翼生产系统。

3、采煤方法

根据特厚煤层放顶煤采煤方法的特点，结合益门煤矿煤层赋存条件，采用水平分段悬移支架放顶煤采煤法，采煤高度2.3m，放顶煤高度6.9m，采放比1：

3，水平分段高9m左右。

工作面宽度为煤层水平厚度，一般在15～55m左右，平均30m左右。

4、结论

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：

（一）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；

（二）注水后影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层；

（三）原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层；

（四）孔隙率小于4%的煤层；

（五）煤层很松软、破碎，打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层；

（六）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”。

益门煤矿地质构造类型为Ⅲ类Ⅲ型，构造极为复杂。

矿区断裂以南北走向逆推断层最为发育（F1-F6），对煤层影响最大，其使煤系地层迭置3次以上，并呈叠瓦状产出，其次是东西向的横切平推断层（F9-F27），对煤层连续性破坏极大，其与南北向断层一起将区内地层切割成大小不一的块状。

矿区内含煤层为三叠系白果湾组（T3bg）（包含原来划分的三叠系一平浪组、下侏罗系白果湾组），属陆相泑陷沼泽沉积型煤系地层（鸡窝煤串珠状）。

煤层沿走向、倾向变化极大，属极不稳定、特厚、特软、急倾斜煤层。

具体情况如下：

1、煤层水平厚度一般在5～60m之间，最厚可达80m，平均在30m左右；倾角较大，在30°～80°之间，平均倾角53°，煤层极软，普氏系数仅0.5～0.75.打钻孔时易塌孔、难成孔；符合符合《煤矿安全规程》第六百四十五条第5项之规定。

2、煤层普遍为质地疏松的碎块及叶片状、粉末状结合体。

注水后，易造成劳动条件恶化，甚至影响采煤安全或造成安全事故。

符合《煤矿安全规程》第六百四十五条第2项之规定。

3、矿区内工作面采高8—10m，走向、倾向断层分布不均，地质条件复杂，伪顶为一层2—3m厚的砂质粘土岩，遇水膨胀变软；符合《煤矿安全规程》第六百四十五条第1项之规定。

4、采煤方法为水平分段悬移支架放顶煤采煤法，上层或上分层注水后直接恶化工作面劳动条件，给工作面的顶板管理和现场工人操作带来一定的安全隐患；符合《煤矿安全规程》第六百四十五条第6项之规定。

综上所述，根************实际情况，结合《煤矿安全规程》之规定，***********不适宜采取煤层注水措施，但是，现场必须加大喷雾洒水防尘密度，确保防尘设施正常使用，加强工人佩戴防尘保护用品，现场严格监督落实。