平顶山十一矿己16-17煤层采掘工作面突出危险性指标预测评价(毕业设计.docx

平顶山十一矿己16-17煤层采掘工作面
突出危险性指标预测评价
摘 要：本文根据现场预测数据统计的地勘资料和瓦斯动力显现情况，简要分析了己16-17煤层的瓦斯分布规律。根据掘进工作面突出危险性预测的结果，用安全性和经济性两个指标分析预测指标的可靠性。为掘进工作面突出指标的选择和临界值确定提供了有力的依据。
关键词：区域划分 工作面预测 可靠性评价

Appraisal on coal-gas outburst proness index of F16-17 coal seam Excavating working face on № 11 Mine,Pingdingshan

Abstract: This article according to the scene to forecast the datastatistics material and the gas power appear the situation. Hasanalyzed the F 16-17 coal bed gas distributed rule. According to the tunneling working surface prominent risk forecast result, usessecure and the efficient two targets analyses forecast targetreliability. For the tunneling working surface prominent target choiceand the marginal value determined has provided the powerful basis.

Key words: region divide; working face forecast; reliability appraisal

目 录
1 前 言 1
1.1意义和目的 1
1.2 研究的内容和方法 1
2矿井概况 3
2.1 矿井交通位置及地貌特征 3
2.2 矿井通风 瓦斯涌出及生产现状 4
2.2.1 矿井通风概况 4
2.2.2 矿井开采方法，生产现状及瓦斯涌出情况 5
2.3 井田瓦斯地质 7
2.3.1 含煤地层 7
2.3.2 己二采区煤层特征 9
2.3.3 地质构造 12
3己16-17煤层煤与瓦斯突出危险性预测 14
3.1 己16-17煤层瓦斯基础参数 14
3.1.1 己二采区深部煤层瓦斯压力测定结果 14
3.1.2 己二采区深部煤层瓦斯含量及工业分析的测定 15
3.1.3 己二采区煤层瓦斯含量计算 16
3.1.4 己二采区地勘钻孔煤层瓦斯含量 17
3.2 煤与瓦斯突出危险区域预测方法 19
3.2.1 单项指标法 19
3.2.2 瓦斯地质统计法 19
3.2.3 综合指标D、K值 19
3.3煤与瓦斯突出预测的结果 20
4己16-17煤层煤与瓦斯突出预测指标评价 21
4.1 突出预测指标q、S统计分析 21
4.2 区域预测指标D、K统计分析 22
4.3 瓦斯动力现象分析 23
4.4 工作面预测指标评价 26
4.4.1 概 述： 26
4.4.2评价方法 27
4.4.3评价结果 31
5 结 论 32
致 谢 33
参考资料 34

1 前 言
1.1意义和目的
我国是世界煤炭生产大国，2002年全国煤炭总产量近14亿吨，2003年增至16亿吨，2004年达18.6亿居世界首位，2006年世界煤炭产量50亿吨,煤矿死亡总数约8000人,我国煤炭产量约占全球35%,死亡人数则占近80%倍, 2003年国内煤矿平均每人每年产煤321吨, 效率仅为美国的2.2%,南非8.1%, 而百万吨死亡率是美国的100倍,南非30倍。煤与瓦斯突出是煤矿井下最严重的自然灾害之一，突出是一种极其复杂的物理力学过程，尽管我们还不完全清楚突出的机理，但突出的综合假说得到了世界突出研究者的广泛认同，认为突出是瓦斯、地应力和煤体物理力学性质共同作用的结果。瓦斯灾害是困扰煤矿安全生产最严重的问题，在煤矿重大灾害事故中，70%以上是瓦斯灾害事故。严重突出地区煤巷掘进，一直是制约矿井生产能力提高的重要技术难题之一，其中突出防治技术是关键。
为有效防止掘进期间突出，国内外煤炭科技人员进行了较为广泛的研究，先后试验应用了多项防突技术措施，并取得了一定的防突效果。但随着矿井开采深度的延伸，突出危险性日益严重，防突措施的局限性、片面性愈加显现，突出危险煤层煤巷掘进速度缓慢、工作面接替紧张的现象愈发严重。
本文研究的范围：平煤集团公司十一矿己16-17煤层，对该主采煤层的突出危险性区域预测指标进行评价。通过突出危险区域预测，可将煤层划分为突出危险区、突出威胁区和非突出危险区。在非突出危险区可以不采取防突技术措施，把有限的人力、物力和财力集中于突出危险区，做到防突技术措施有的放矢，最大限度地解放生产力。
本次研究的目的：本文根据预测数据资料，从安全性、经济性方面对预测指标的可靠性进行评价，分析预测指标的科学合理性，对于矿井的突出防治工作，具有一定的指导意义。
1.2 研究的内容和方法
本文的主要研究内容有：
（1）己二采区采掘工作面瓦斯地质资料、突出预测资料、瓦斯动力现象的统计分析；
（2）现场打钻测定瓦斯压力、瓦斯含量与瓦斯解吸量等参数；
（3）实验室测定煤的残存瓦斯含量、煤的吸附性能，并计算煤层瓦斯含量、瓦斯压力；
（4）综合分析预测己二采区深部的瓦斯压力和瓦斯含量；
（5）对十一矿己16-17煤层煤与瓦斯突出预测指标进行评价。
本文采用的主要方法：通过采用现场测试数据，进行数据统计，理论分析和实验室做试验的方法。
2矿井概况
2.1 矿井交通位置及地貌特征
平顶山天安公司十一矿位于平顶山市以西13km，行政区划分属平顶山市郊区和宝丰县管辖。十一矿始建于1972年8月，1979年元月简易投产，矿井原设计能力为0.6Mt/a，1986年达到设计能力，1988年该矿井扩建后规模为1.2Mt/a，矿井2003年实际产量1.6Mt，2004年实际产量1.8Mt，2005年实际产量2.0Mt/a，2006年实际产量已达2.2Mt/a。目前是平顶山天安煤业股份有限公司的骨干矿井之一。矿区内交通便利，连接京广、焦枝两大干线的孟（庙）宝（丰）支线和矿区铁路专用线在该矿南部通过，本矿井已有铁路与矿区专用线接轨。平（顶山）～宝（丰）公路、许（昌）～南（阳）公路在矿区相交通过，组成方便、迅达的交通网络，交通位置详见图2-1所示。

图2-1 十一矿交通位置简图
十一矿位于平顶山煤田的西南缘，属剥蚀残余丘陵地貌，井田北部为二迭系石千峰砂岩组成的丘陵山体，山体呈北西～南东向展布，山脊标高+227.3m～+320.4m。井田南缘为寒武系灰岩组成呈北西～南东向展布的剥蚀残丘和垄岗，标高+176.1m～+110.0m。井田地势大致呈北高南低。井田范围内无天然河流和水库，仅在井田北部有一些南北向季节性水流冲沟，地表排泄条件良好，矿井排水及雨季地表水由西向东注入湛河。湛河河宽50m左右，流量0.08～7.8m3/s。
2.2 矿井通风 瓦斯涌出及生产现状
2.2.1 矿井通风概况
矿井现有通风方式为中央分列式，主、副井进风，南风井回风。通风方法为抽出式。南风井现安装两台BDK-8-№28型对旋式通风机，一台工作，一台备用，每台配用电动机容量为2×500KW。矿井现有的通风系统：丁、戊组煤采区回风通过丁六采区轨道上山到-180m水平经丁六总回风巷、暗斜井到-30m水平，通过南风井回风。己组煤采区回风通过己二采区回风上山经己六采区轨道上山到-180m水平西大巷经己六采区总回风巷到-30m水平，通过南风井和配风巷到地面。矿井按规定安装了主要通风机装置，有独立的进风井筒和回风井筒，具有完整的、独立的通风网络结构。矿井通风系统较为简单、稳定、可靠、合理。新老两个中央副井（立井）进风，中央风井（南风井）回风。南风井由斜井和配风巷两条巷道组成。斜井风量6730 m3/min，配风巷风量6630m3/min，新副井风量8250 m3/min，老副井风量4550 m3/min。
矿井需要风量10871m3/min，主要通风机实测风量13650 m3/min，矿井总进风量12800 m3/min，矿井有效风量11780 m3/min，有效风量率86%。
目前各用风地点的风量满足用风要求，瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的规定。正常生产条件下采掘工作面回风流瓦斯浓度均在0.7%以下，采区及矿井总回风中瓦斯浓度在0.4%以下。
采掘工作面瓦斯检查全部配备专职人员，每班执行“三检查、三汇报 、现场交接班制度”对瓦斯涌出异常的工作面及时制订瓦斯防治专项措施。所有掘进工作面都实现了一机一头、双风机、双电源、三专两闭锁和自动倒台分风。
已二采区建立了井下瓦斯抽放泵站，安装有四台瓦斯抽放泵。目前在抽工作面为己16-17-22071综采工作面。己16-17-22071综采工作面根据设计建立了本煤层、高位钻孔和上隅角瓦斯抽放系统。
该矿井下施工有完整的专用回风道，如确需在专用回风道内进行巷修等作业时，都制定有专项安全技术措施。
90年装备了KJ-4矿井瓦斯安全监测系统，1996、2001、2005年进行了改造，目前采、掘工作面瓦斯传感器和瓦斯闭锁装备率达100%。
2.2.2 矿井开采方法，生产现状及瓦斯涌出情况
本矿井属于高瓦斯矿井，根据平顶山煤业集团公司要求，十一矿己二采区己16-17煤层-593m以下按突出危险区域管理。矿井内各主要开采煤层均有煤尘爆炸危险。属较易自燃煤层。井下局部区域地温异常。矿井瓦斯含量分别为：丁组煤3.66m3/t、戊组煤5.49m3/t、己组煤7.88m3/t。
为优化矿井的开拓布置，盘活资源存量，提升矿井的机械化装备水平以期达到提高整个矿井经济效益的目的，将矿井西翼浅部与香山矿井的边界从-700m提高到-450m，深部开采边界由-800m延伸到了-1000m。十一矿扩界后井田范围为：东以50勘探线与平五矿相邻，西以风凰岭断层为界，55勘探线以东南部边界为各煤层风化带的下限，55勘探线以西南部边界以各煤层-450m水平底板等高线为上限，深部以各煤层-1000m水平底板等高线为限。井田走向长约6.6km，倾斜宽约3.9km，井田面积23.5km2，地质储量342632kt，工业储量273052kt，可采储量为187.79Mt，其中主采丁5-6，戊9-10和已16-17煤层的可采储量为189647kt。若按生产能力3.0Mt/a设计，服务年限为44.7a。井田内共含煤七组88层，煤层总厚31.59m，除主采煤层丁5-6、戊9-10和己16-17三层外，局部可采丙3、丁5、戊8、己15和庚20等五层，可采煤层总厚18.61m，可采含煤系数2.32%，主采的丁5-6、戊9-10和己16-17三层煤总厚度平均为12.32m。
现在矿井的开拓方式为两对立井。两个水平开拓全井田，一水平标高为-180m，二水平为-593m，并在-593m形成运输提升系统。二水平采用上下山开采，上山为-450m～-593m区段，下山为-593m～-1000m区段。十一矿由于水平延深没能跟上，-450m水平以上只剩一个采区，正在延深的采区为-450～-593m水平。丁二采区，己二采区，丁二采区布置一个综采面，已二采区有一个准备工作面，综采面的产量为160kt/月。己组煤单独布置，沿己16-17煤层布置采区上山。十一矿目前主力生产采区为一水平丁戊六采区，二水平丁二采区，二水平己二采区。矿现有三个采煤工作面，均为综采工作面。正在施工的开掘工作面12个，其中综掘工作面5个。
在己二采区的东翼，其上部己七采区已经开采完毕的工作面有：己16-17—17060、己16-17—17071、己16-17—17080、己16-17—17101、己16-17—17121和己16-17—17141等，最低开采标高已达-576m，各工作面的开采情况如表2.2所示。在己二采区的西翼，已经开采完毕的工作面有己16-17—22020、己16-17—22010、己16-17—22041工作面以及己16-17—22080，己16-17—22120，最低开采标高已达-750m，各工作面的开采情况如表2-1，2-2所示。

表2-1 己二采区东翼己16-17煤层的开采情况
采面
机巷标高
（m）
风量
（m3/min）
瓦斯绝对
涌出量
（m3/min）
瓦斯相对
涌出量
（m3/t）
构造揭露情况
正断层
逆断层
异常区
17071
-416～-431
323～479
0.6～2.13
3.03～11.25

17080
-450
310～550
0.91～4.05
6.17

17101
-489～-500
333～455
0.46～2.53
1.04～5.01
4
7
无
17121
-524～-529
387～548
0.88～1.54
2.37～4.35

17141
-576
365～557
0.88～2.71
5.51～8.11
5
3
无

表2-2 己二采区西翼己16-17煤层的开采情况

采面
机巷标高
（m）
风量
（m3/min）
瓦斯绝对
涌出量
（m3/min）
瓦斯相对
涌出量
（m3/t）
构造揭露情况
正断层
逆断层
异常区
22020
-488～-493
310～437
1.20～2.33
1.24～2.71
3
4
无
22010
-480～-497
310～370
1.03～1.80
2.59～4.28
无
无
无
22041
-550
348～390
1.02～2.59
2.09～5.10
1
2
无
22080
-630
680～1100
4.31～7.76
4.2～6.27
8
1
无

目前，己二采区现有1个回采工作面，2个掘进工作面，1个准备工作面，总进风量5100m3/min，总回风量5430m3/min，绝对瓦斯涌出量11.69m3/min，历年瓦斯鉴定等级如表2-3所示。2005年煤科总院抚顺分院鉴定十一矿己16-17煤层为非突出煤层，截止到目前十一矿己16-17煤层及其它各煤层尚未发生一次煤与瓦斯突出，但已显现出明显的瓦斯动力现象。
根据2005年瓦斯等级鉴定结果：二水平己二采区瓦斯涌出量占全矿井的52.2%，相对瓦斯涌出量11.58m3/t，属于高瓦斯采区。如表2-3。
表2-3 己二采区历年瓦斯等级鉴定
年度
绝对瓦斯涌出量
（m3/min）
相对瓦斯涌出量
（m3/t）
鉴定等级
1999
2.96
8.39
低
2000
2.54
5.82
低
2001
8.9
12.8
高
2002
10.71
10.9
高
2003
10.95
15.7
高
2004
10.23
17.1
高
2005
10.64
11.58
高

2.3 井田瓦斯地质
2.3.1 含煤地层
十一矿井田内含煤地层系统属二叠系和石炭系，具体分别属于二叠系的上石盒子组、下石盒子组、山西组和石炭系的太原群。煤系总厚794.03m，共含煤7组88层。其中二叠系含煤6组（甲、乙、丙、丁、戊、己组煤），石炭系太原群含煤1组（庚组煤），煤层总厚度25.31m，含煤系数3.19%。其中丁5-6、戊9-10、己16-17为主要可采煤层；丙3、戊8、己15、庚20为局部可采煤层。可采煤层总厚度14.30m，可采煤层含煤系数1.80%。
丙3煤层位于下石盒子组丙煤段中部，上距K4（田家沟）砂岩31.6m。煤层不稳定至较稳定。可采性指数0.86，变异系数42.3%。煤厚0.35～3.05m，平均厚度1.42m。煤层结构简单，仅西北部、东部的局部地段含有1～2夹矸。其直接顶为泥岩或砂质泥岩，老顶为浅灰色细砂岩，偶有深灰色泥岩或炭质泥岩伪顶。底板为灰色细至中粒砂岩。
丁5煤层位于石盒子组丁煤组中上部，上距丙3煤层83m。可采性指数0.93，变异系数42.8%，煤层厚度0.27～3.59m，平均煤厚1.60m，属不稳定至较稳定煤层。煤层结构单一，有17个孔见一层夹矸，厚度0.15～0.49m。局部有炭质泥岩伪顶，直接顶为灰色泥岩及砂质泥岩，老顶砂质泥岩或砂岩，底板为灰色泥岩或砂质泥岩，偶见炭质泥岩伪底。
丁5-6煤层（含丁6煤层）位于下石盒子组丁煤组中部。丁5与丁6间距0.5～6m，一般2～3m。可采性指数0.97，变异系数53.1%，煤厚0.1～10.05m，平均厚度2.76m，属较稳定煤层。煤层直接顶、底板为灰色泥岩、砂质泥岩。井田东部、西部和深部偶见炭质泥岩伪顶和伪底。老顶为灰色细至中粒砂岩。
戊8煤层位于戊组中部，上距丁5-6（含丁6）煤层77m。可采性指数0.82，变异系数47%，属不稳定至较稳定煤层。煤层厚度0.09～4.09m，平均厚度1.23m。煤层直接顶、底板为灰色泥岩、砂质泥岩夹少量细砂岩。老顶为灰白色中至粗粒砂岩（K8）。
戊9-10、戊10煤层位于戊煤组中下部。全区大部分为戊9-10合层区。可采性指数0.97，变异系数40.5%，煤厚0.51～5.6m，平均2.36m。属较稳定煤层。戊9-10煤层结构较简单，煤层总体上存在着东稍厚西渐薄；浅部稍厚变化大，中深部稍薄但稳定的规律。该煤层直接顶板为灰色泥岩、砂质泥岩。直接底板为灰色泥岩、砂质泥岩细粒砂岩。
己15煤层位于山西组己煤段中下部，上距戊9-10煤层160m。可采性指数0.65，变异系数54.2%，属不稳定煤层。煤层厚度0.07～4.37m，平均1.1m。57线以西的中深部存在着大面积无煤区，而可采区面积尚不足整个井田面积的一半。
己16-17煤层位于己煤组下部。全井田有8个见煤点出现己16与己17分层，两者间距0.74～15.91m。可采性指数0.96，厚度变异系数51.8%。煤厚0.27～20.54m，平均6.42m，属较稳定煤层。全井田有三个不可采小区：①50线至51线±0等高线以浅至露头；②53'-11孔附近，③57-1孔附近。其余普遍可采。全区共38个见煤点见1～3层夹矸0.02～0.69m。总体变化情况是：50线至54'线中部夹矸厚，浅部与深部较薄或无夹矸；55线至西边界深部夹矸厚，中浅部变薄或无夹矸。煤厚的总体变化趋势是：东厚西薄，浅部露头变化幅度大，深部次之，而中部煤厚较稳定。己16-17煤层的直接顶为深灰色砂质泥岩和泥岩，有时相变为细砂岩和粉砂岩，直接底为黑色泥岩和砂质泥岩，有时相变为粉砂岩。在井田东部的深部及西部零星出现炭质泥岩伪顶，厚度0.20m～0.87m，平均0.56m，炭质泥岩伪底厚度0.61～0.72m。
庚20煤层位于太原群的L5和L6灰岩之间，上距己16-17煤层64m，下距崮山组白云质灰岩18m。煤层不稳定，厚度0.29～2.91m，平均1.01m。可采性指数0.60，厚度变异系数47.6%，属不稳定煤层。煤层结构单一，井田中、西部的可采区煤层赋存较稳定，东部的浅部煤层赋存极不稳定。可采区占整个井田区域面积不足一半。
根据勘探钻孔和工程揭露资料，分别计算己二采区己15、己16-17煤层可采性指数和煤厚变异系数，认定己15煤层属于不稳定煤层，煤层结构复杂，煤厚变化较大，东翼己15煤层厚度0.42～2.49m之间，平均厚度1.17m，西翼己15煤层厚度在0～1.78m之间，平均煤厚0.4m，呈零星块段分布，在本采区内己15煤层为不可采煤层。己二采区己16-17煤层赋存较稳定，但煤厚变化也较大。东翼己16-17煤层厚度在5.05～9.68m之间，平均厚度6.60m，部分地区有夹矸，夹矸厚度0.34～0.87m（夹矸厚度大于0.6m的仅有1个钻孔），煤层结构较复杂。西翼己16-17煤层厚度4.75～20.54m，平均煤厚6.52m，局部结构复杂，存在1～2层夹矸，夹矸厚度0.1m～1.0m，影响煤质。己15与己16-17煤层之间的层间距9～16m，平均12m。
2.3.2 己二采区煤层特征
十一矿己二采区位于己16-17煤层的深部，采用上下山联合开拓方式，东部边界以50勘探线与五矿为界，西部为55勘探线（-670m以上，55勘探线以西为地方国有香山煤矿井田）；上山开采范围-440～-590m标高，下山开采范围为-590～-1000m标高。采区开采垂高560m，东西走向长3750m，南北倾斜宽1600～2500m。己16-17煤层为一倾向北东的单斜构造，煤层倾角8～38°，浅部陡，深部缓。采区两翼的煤层倾角不同。采区东翼煤层倾角较大，中西部煤层倾角较小，向西翼煤层倾角逐渐增陡。以53'勘探线为界，东部煤层倾角8～30°，平均18°，西部煤层倾角14～38°，平均24°。根据地勘钻孔和采掘工程揭露情况，采区东翼大中型断裂构造比较发育，中西部有褶皱存在，采区西翼有小型褶曲和局部断裂构造发育带。根据地质勘探钻孔揭露情况，己二采区己16-17煤层赋存较稳定，但结构较复杂。在采区东翼，己16-17煤层一般由2～4个分层组成，煤层厚度在5.05～9.68m之间，平均煤厚6.60m，局部地段存在夹矸，如50-10、50'-12、50'-13、50'-18、50'-19、51-15、51'-10、51'-12、52-12、53-10等钻孔处，夹矸1～2层，多为1层，夹矸厚度0.34～0.87m。在采区西翼，煤层厚度变化较大，在4.75～20.54m之间，平均厚度6.52m，局部结构复杂，存在1～2层夹矸，夹矸厚度0.1～1.0m，如54-6、55-3、55-12等钻孔处。己二采区东翼、西翼煤层倾角、结构和厚度揭露情况如表2-4和表2-5所示。
己二采区煤层顶板均无伪顶，己15煤层直接顶为砂泥岩与细砂岩，平均厚度2.5m，老顶为K14砂岩，平均厚度5.0m。直接底为泥岩，平均厚度0.5m，老底为细—中粒砂岩（K15）平均厚度10.4m。己16-17煤层直接顶为砂质泥岩或细砂岩，厚度1.82m，老顶为K15砂岩，厚度10.4m，直接底为灰色、团块状泥岩，厚度5.6m，遇水膨胀，老底为深灰色泥质灰岩（L1），厚度1.0m。
由地质报告提供的资料，己二采区己组煤层埋深在580～800m（或超过）时，地压显现比较明显，极易造成巷道变形，增加维修量。对于己16-17煤层，老顶初次来压步距在18～21m之间，周期来压步距在14～16m之间，属易管理顶板。

表2-4 己二采区东翼煤层倾角、结构和厚度揭露情况
勘探线
编号
钻孔
编号
开口/落底标高
（m）
己15煤层厚度
（m）
己16-17煤层厚度
（m）
倾角
（°）
50
50-9
119.35/-475.91
0.00
6.32
24

50-10
136.64/-671.29
2.10=0.91(0.37)0.82
5.12=3.52(0.35)1.25
24

50-12
176.24/-916.20

4.84

50-13
136.61/-964.94

11.46

50'
50'-10
113.85/-389.63

7.05

50'-11
119.69/-462.65
己16、己17分开,总厚度7.22m

50'-12
127.52/-601.67
2.17=0.83(0.41)0.93
6.15=3.64(0.78)1.73
30

50'-13
145.63/-659.68
1.68=0.62(0.27)0.79
5.07=2.94(0.35)0.78
28

50'-18
143.72/-655.62
1.68=0.67(0.22)0.79
5.70=3.87(0.39)1.34
27

50'-19
170.88/-785.60
1.51=0.63(0.29)0.59
7.09=5.64(0.34)1.11
15
51
51-8
119.07/-516.38

6.80

51-14
139.96/-615.32
1.23
5.26
19

51-15
151.54/-713.06
1.94=0.71(0.36)0.87
9.31
18

51-16
186.69/-886.57

4.88

51-17
153.05/-956.77

9.00

51-18
135.29/-1006.57

2.83

51'
51'-6
119.15/-411.19

6.25

51'-9
118.48/-413.27

7.77

51'-10
135.70/-587.74
0.85
7.73=4.40(0.54)2.79
27

51'-13
149.71/-691.94
0.96
6.67
17

51'-12
180.0/-804.57
3.04=1.04(0.5501.45
5.30=3.65(0.48)1.40
15
52
52-12
135.26/-569.53
1.04
8.31=4.43(0.33)3.55
21

52-13
156.32/-672.95
1.05
5.29
10

52-14
172.29/-769.28
1.02
8.30
14

52-16
203.49/-897.69

7.16

53-17
173.30/-908.71

9.93

52'
52'-8
147.93/-634.07
1.25
7.55
16

52'-9
168.00/-715.99
1.08
5.37
10
53
53-9
122.36/-446.76

4.80

53-10
140.26/-609.91
0.57
6.99=5.29(0.45)1.25
13

53-11
164.60/-656.29
0.99
5.23
8

53-12
204.94/-788.55
1.90
9.68
20

53-13
250.32/-860.78

7.48

53-14
188.82/-899.27

5.77

53-15
147.82/-954.05

6.83

表2-5 己二采区西翼煤层倾角、结构和厚度揭露情况
勘探线
编号
钻 孔
编 号
开口/落底标高
（m）
己15煤层厚度
（m）
己16-17煤层厚度
（m）
倾角
（°）
53'
53'-18
135.5/-462.28
废
4.73=2.76(0.08)0.79(0.08)1.02

53'-19
139.57/-566.54
0.70
7.82

53'-20
140.23/-592.07
0.67
15.25(废)

53'-21
160.54/-668.21
0.42
13.7

54
54-6
138.72/-542.04
0.94
5.41=3.08(0.11)2.22

54-7
128.71/-389.40

8.29

54-8
153.74/-621.09
1.29=0.24(0.65)
5.74

54-9
175.30/-703.49
0.62
10.56

54-11
177.20/-931.86

4.91

54'
54'-9
127.35/-356.04
1.50
4.39

54'-10
132.38/-503.17
1.78
7.41

54'-11
140.30/-580.83
0.71
7.35

54'-12
165.39/-668.39
0.56
4.75

55
55-3
125.52/-400.51
2.16
6.20=4.79(0.13)1.28

55-4
126.05/-407.36
1.00
4.30

55-5
128.30/-425.45
1.36
20.54

55-10
144.17/-637.40
0.56
5.39

55-12
184.17/-725.12

6.55=5.85(0.21)0.49

55-15
252.03/-811.61
0.29
4.25

56
56-2
123.39/-305.17
己15=0.40,己16=13.46,己17=4.07

56-3
131.06/-513.44
0.63
4.10

56'
56'-3
125.22/-301.90
己15=0.79, 己16=15.47, 己17=6.27

57
57-8
173.112/-734.90

5.14=1.44(0.55)3.15

2.3.3 地质构造
十一矿井田位于平顶山矿区西部，主体构造为浅部陡、深部缓的单斜构造。受古老基底和北东向应力影响，在井田西南端形成紧密褶皱带，地层倾角高达67º，局部出现直立甚至倒转；井田内也有局部的凹陷和隆起。井田内除有分界断层外，落差大于20m的断层还张庄逆断层、艾山逆断层、边庄逆断层和岳庄逆断层。平顶山十一矿分界断层主要有锅底山正断层、凤凰岭断层、前凤凰岭正断层、余官营平移断层等分界断层。
锅底山正断层位于十一矿井田东北锅底山附近，原为燕山中期来自南西向侧推力形成的压扭性作用的北西展布的逆冲断层，燕山末期至喜马拉雅时期，北西向的鲁叶断裂、锅底山断裂、襄郏断裂表现为左行拉张活动，原来的逆冲断裂反转为上盘下滑的正断层。锅底山正断层的力学性质为压扭+扭性+张扭，以张扭为主。32勘探线至49勘探线分别在三环、七星公司、五矿、六矿井巷工程及钻探工程控制，该断层为一时分时合、次级断层发育的断层组。从49-13、50-14钻孔控制情况看，在该区域派生为2条断层。50-14孔在孔深489.68～494.56m岩层受挤压，甲煤段厚度减小；孔深811.05～817.06m和819.70～822.60m两次出现岩芯破碎，丁组—己组煤层间距减小，缺失戊组煤，证实该断层的存在。走向NW17～22°（50线以西）、NW45°（49～50线），倾向南西，在十一矿井田内为倾角48°、落差80～85m和倾角42°、落差170～220m的两条断层。据推测该断层延伸至54勘探线附近。锅底山正断层位于十一矿己二采区的东翼深部边界处。
凤凰岭断层位于十一矿井田西部，由59-4、59-6和58'-1孔严密控制。58'-1孔在孔深313.00m见L1灰岩后岩芯破碎，在孔深347.85m和367.33m两次见L1；59-4孔355.13m穿过太原组后，至447.80m出现寒武系灰岩，以下又重复出现太原组灰岩和庚20煤层；59-6孔在孔深83.34m见戊9-10煤层后，至629.74m终孔尚未见到己组煤层，地层明显明显增厚，338.58m处岩芯破碎，系断层穿过所致。该断层走向近北西，倾向西，倾角37°，落差55m，该断层与其西部的前凤凰岭正断层（香山寺精查地质报告命名）组成紧密的断层组，破坏了煤层向西的延伸，成为十一矿的西部边界。
前凤凰岭正断层位于凤凰岭逆断层以西，分别由59-2、59-3和59-4孔控制，走向、倾向与逆断层一致，倾角67°，落差42～50m。
余官营平移断层位于前凤凰岭正断层西侧，由59-2、60-1和60-2孔控制，走向与凤凰岭断层相近，西盘北移，东盘南移，移距约1Km。
边庄逆断层位于十一矿己二采区东翼上部，主要影响范围为己七采区，对己二采区稍有影响。边庄逆断层为一组近平行同倾向断层组，走向NW54°，倾向北东，落差28～32m，倾角46～56°，延伸长度1200m。
艾山逆断层位于十一矿己二采区东翼深部，走向NW54°，倾向北东，倾角62°，落差42m，延伸长度约900m。影响范围50'～52勘探线。
张庄逆断层位于十一矿己二采区东翼深部，走向NW42°（52'勘探线以东）和NW26°（52'～54勘探线），倾角24°～32°，落差12～54m，延伸长度1900m。影响范围51'～53'勘探线。
根据工程揭露情况，十一矿己二采区除上述主要地质构造外，中小型构造比较发育，尤其是在大型构造影响带内，小型地质构造较为发育。根据已揭露的断层统计，己二采区的断层发育以北西西和北北东断层为主。在己二采区的两翼，断层性质差异较大，东翼以逆断层为主，逆断层占断层总数的51.2%，正断层占47.8%，西翼以正断层为主，正断层占断层总数的92.3%，逆断层占7.7%。己二采区东翼构造以逆断层为主，可能与锅底山正断层的左行拉张活动有关，该翼为煤体挤压揉皱带，煤体破坏程度高。
3己16-17煤层煤与瓦斯突出危险性预测
3.1 己16-17煤层瓦斯基础参数
3.1.1 己二采区深部煤层瓦斯压力测定结果
根据有关规定：用煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标ΔP、煤的坚固性系数f和煤层瓦斯压力P等四个指标预测煤层突出危险性时，只有全部指标达到或超过其临界值时方可划为突出煤层瓦斯压力测定结果汇总如表3-1所示。
表3-1 己二采区深部瓦斯压力测定结果
序号
测定地点
标高（m）
绝对瓦斯压力（MPa）
1
己二东翼集中运输巷
-781
0.2
2
己二轨道下山
-831
0.2
3
己二回风下山
-854
0.5
己16-17煤层a、b、△P、f、ｋ的测定：
十一矿近几年测定的有关己16-17煤层煤样化验结果如表3-2所示，吸附常数测定结果如3-2所示。
表3-2 十一矿二水平己16-17煤层瓦斯吸附常数测定结果汇总表
序
号
化验地点
送样时间
吸附常数
a
b
R
1
标高-593m石门
2002.11.28
21.329
0.247
0.882
2
己16-17—22120风巷400m
2002.7
22.25
0.626

3
己16-17—22120机巷
2002.7
21.329
0.247

4
己16-17—22101风巷1530m
2006.8.28
24.169
0.576
0.942
5
己二回风下山四联巷口里30m
2006.8.28
26.355
0.8
0.958
6
己二皮带下山450m
2006.8.28
24.392
0.702
0.946
7
己16-17—22101机巷1600m
2006.8.28
27.021
0.827
0.947
8
己二轨下六区段车场钻孔深37m处
2006.11.8
24.336
0.494
0.975

3.1.2 己二采区深部煤层瓦斯含量及工业分析的测定
表3-3 己二采区瓦斯含量井下测定结果
测定地点及标高
煤质工业分析
瓦斯含量m3/t
地点
标高