煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分析研究報(bào)告

1、鄭州登電德鑫煤業(yè)有限公司1煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)報(bào)告5.2建議321礦井概況. TOC o 1-5 h z 1.1位置與交通 31.2礦區(qū)地質(zhì) 41.3煤層 91.4瓦斯 141.5煤塵與自燃 141.6地溫 141.7鄰近礦井發(fā)生煤與瓦斯突出情況 152區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的原則及依據(jù) 172.1區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的原則 172.2區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的依據(jù) 193二1煤層瓦斯賦存規(guī)律 223.1二1煤層瓦斯壓力賦存規(guī)律 223.2二1煤層瓦斯含量賦存規(guī)律 243.3二1煤層突出指標(biāo)分析 273.4二1煤層瓦斯賦存規(guī)律分析 284二1煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) 304.1二1煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的

2、指標(biāo)和主要依據(jù) 304.2二1煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)驗(yàn)證情況 315二1煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)論及建議 325.1二1煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)論 32 1礦井概況登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱君鑫煤業(yè)公司），為地方國(guó)有企業(yè)。2006年2月經(jīng)過(guò)煤礦整合重組后，依法辦理了新的采 礦許可證，證號(hào)為4100000520674君鑫煤業(yè)公司根據(jù)通知（20078號(hào)）精神，在2006年2月 整合后的礦區(qū)范圍內(nèi)，將南部的（原杜家灣煤礦、新建煤礦、君召鄉(xiāng) 宏發(fā)煤礦）部分塊段，劃歸君鑫二礦，并以登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé) 任公司君鑫二礦名稱，獨(dú)立申請(qǐng)采礦許可證，證號(hào)為： 4100000720602規(guī)劃君鑫二礦：開(kāi)

3、采二i煤層，開(kāi)采深度由+450m至+100m標(biāo)高， 設(shè)計(jì)井筒3個(gè)，生產(chǎn)規(guī)模為30 x 104t/a。采礦權(quán)人：登封市君鑫煤業(yè) 有限責(zé)任公司。礦區(qū)范圍由下列14個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定（其中點(diǎn) & 9、10、11圈定的范圍作為井筒及井筒保護(hù)煤柱范圍，此區(qū)內(nèi)不得進(jìn) 行任何開(kāi)采活動(dòng)），地理坐標(biāo)為：北緯 34 212734 2151，東 經(jīng) 112 4835 112 5004 ;東西長(zhǎng)約 2.26km，南北寬約 0.7km, 面積約1.3253km2，拐點(diǎn)坐標(biāo)詳見(jiàn)表1-1。表1-1君鑫二礦礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表點(diǎn)號(hào)平面坐標(biāo)地理坐標(biāo)經(jīng)距Y緯距X點(diǎn)號(hào)東經(jīng)北緯13839060038047801112 483934

4、 215123839060038045002112 483934 214233839050538045023112 483534 214243839054038041254112 483734 213053839151038041405112 491534 213163839178038040746112 492534 212973839180038041507112 492634 213183839213738041198112 493934 213193839211038040449112 483834 21281038392196380402010112 494234 212711383

5、92228380411011112 494334 21301238392750380406012112 500334 21291338392772380462513112 500434 21471438391800380471514112 492634 2150君鑫二礦，行政歸屬君鑫煤業(yè)公司，君鑫煤業(yè)公司具有產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌、 安全監(jiān)管職能。君鑫二礦范圍，為君鑫煤業(yè)公司劃定的14個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定的范圍（主要為原來(lái)的新建煤礦、宏發(fā)煤礦、杜家灣煤礦范圍）。（1）新建煤礦1966年由登封縣辦，1981年停產(chǎn)，1995年恢復(fù)生產(chǎn)，開(kāi)采二i 煤層，設(shè)計(jì)年產(chǎn)原煤9萬(wàn)t，實(shí)際8萬(wàn)t，斜井、立井聯(lián)合開(kāi)拓。該 礦煤厚

6、變化較大，0.1014.52m，般35m西部見(jiàn)薄煤帶。頂板巖 性多為砂巖和砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖和泥巖，采掘中未見(jiàn)斷層和 褶曲，構(gòu)造簡(jiǎn)單。現(xiàn)正常涌水量 20nVh。1971年曾發(fā)生瓦斯突出，突出資料不詳，屬煤與瓦斯突出礦井。到 2005年底，該礦累計(jì)動(dòng)用 地質(zhì)儲(chǔ)量約72.5萬(wàn)t，這與1998年以來(lái)8萬(wàn)t/a的產(chǎn)能基本吻合， 現(xiàn)采至+150m水平，東西兩翼長(zhǎng)約100600m 5個(gè)采空區(qū)，一次采全 高。（2）宏發(fā)煤礦原為新建煤礦之東區(qū)，2000年10月從新建煤礦分出并建礦，年 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力6萬(wàn)t，開(kāi)采二1煤層，斜井開(kāi)拓。煤層走向近東西，傾 向北，傾角 2730o,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸，煤厚

7、變化 0.905.60m 般厚45m頂板多為砂巖和砂質(zhì)泥巖，底板多為砂質(zhì) 泥巖和泥巖，貧煤。單斜構(gòu)造。礦井涌水以頂板淋水為主，正常涌水 量10nVh，最大20 nVh。屬低瓦斯礦井。到2005年底，該礦累計(jì)動(dòng) 用地質(zhì)儲(chǔ)量約15.9萬(wàn)t，該礦現(xiàn)開(kāi)拓至+160m水平，工作面東西兩翼 長(zhǎng)約110220m 2個(gè)采空區(qū),一次采全高。（3）杜家灣煤礦1994年6月建礦，同年底建成投產(chǎn)，2002年8月擴(kuò)界，年設(shè)計(jì) 生產(chǎn)能力9萬(wàn)t，實(shí)際9萬(wàn)t，開(kāi)采二i煤層，斜井、立井聯(lián)合開(kāi)拓， 走向長(zhǎng)壁后退式炮采。煤層產(chǎn)狀 5o/ 27O-30O,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般 不含夾矸，煤厚變化較大 0.75.2m，一般厚24m西部見(jiàn)

8、薄煤帶。 頂板巖性多為砂巖和砂質(zhì)泥巖，底板多為砂質(zhì)泥巖和泥巖，間接底板 為細(xì)粒砂巖。單斜構(gòu)造，采掘中未見(jiàn)斷層和褶曲。以頂板淋水為主， 礦井正常涌水量14mVh，最大56 m/h。到2005年底，該礦累計(jì)動(dòng)用 地質(zhì)儲(chǔ)量約37.2萬(wàn)t，該礦現(xiàn)開(kāi)拓至+200m水平，工作面東西兩翼 長(zhǎng)約110470m三個(gè)采空區(qū)，一次采全高，礦井屬低瓦斯礦井。鄰近君鑫煤礦的南部和西部邊界為君鑫二礦的東部和北部邊界， 于1996年建井，2000年建成投產(chǎn)，開(kāi)采二i煤層，斜井開(kāi)拓，走向 長(zhǎng)壁后退式炮采。設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力30萬(wàn)t，2005年始達(dá)30萬(wàn)t/a的 設(shè)計(jì)能力?，F(xiàn)礦井揭露二i煤層走向近東西，傾向北，具體產(chǎn)狀100/ 2

9、9o,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，偶含夾矸，礦井揭露煤厚變化較大， 0.412.2m，一般厚34m東西見(jiàn)兩個(gè)薄煤帶，貧煤，頂板多為砂巖 和泥巖，局部有偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板多為砂質(zhì)泥巖和泥巖。采掘中 未見(jiàn)斷層和褶曲，單斜構(gòu)造。礦井來(lái)水以頂板淋水為主，原來(lái)正常涌 水量為3040riVh，現(xiàn)正常涌水量15nVh，最大涌水量70 m3/h。礦 井現(xiàn)按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行管理。1.1位置與交通君鑫二礦位于登封市石道鄉(xiāng)和君召鄉(xiāng)交界處的上沃村，北東距登封市約25km,南距汝州市約25km,行政區(qū)劃隸屬君召鄉(xiāng)管轄。伊川一登封的公路從距礦區(qū)北約 2 km處通過(guò)，區(qū)內(nèi)有至石道鄉(xiāng)和 臨汝鎮(zhèn)等的鄉(xiāng)級(jí)公路穿過(guò)，且登封煤田專用鐵路從礦

10、區(qū)北部通過(guò)， 交 通便利，如圖1-1所示。上街區(qū)連I市書(shū)莊夬淖na新密大nJ3長(zhǎng)葛市.速市火雄神方石莊呂市All:峙川需料Hfl=j &；弭村穆抽劉惻州市、 抽河非:i:削 地巾a ()剖 離逋曲略，般舍爵匚二1誕.獷海鐵遷一迥義市丿/ / 1/劉河速=ft M圖1-1 交通位置示意圖1.2礦區(qū)地質(zhì)1.2.1區(qū)域地質(zhì)特征1.2.1.1沉積特征本區(qū)地處華北晚古生代巨型拗陷沉積盆地南帶之西南隅，接近華北地臺(tái)西南緣的伏牛古陸和中條古陸。盆地基底地層為下古生界寒武 系上統(tǒng)崮山組（ 3g）地層。華北地臺(tái)經(jīng)歷了 1.31.5億年的風(fēng)化剝 蝕后，至晚石炭世中晚期，海水自NE E方向侵入，盆地基底持續(xù)緩 慢下

11、沉的同時(shí)，接受沉積，形成了巨厚的陸表海碳酸鹽臺(tái)地一碎屑堡 島復(fù)合沉積體積（C2地層）和多旋回淺水三角洲含煤建造沉積體系 （P1ShP2S地層），本區(qū)主要可采煤層二1煤就寓于其中。到了晚二疊 世早期末，南部古特提斯洋殼對(duì)華北板塊俯沖加劇，致使包括本區(qū)在內(nèi)的豫西地形增高，演化為陸緣近海湖沉積（P2sh地層）,從而基本 結(jié)束含煤沉積。從中生代三疊紀(jì)末到新生代早古近紀(jì)中期末，本區(qū)發(fā)生重大板內(nèi)變形和構(gòu)造分異。首先為三疊紀(jì)末的印支運(yùn)動(dòng)，總體表現(xiàn)為EW向嵩淮隆起和EW向斷裂，缺失Ji K3地層。其次，為侏羅紀(jì)末 期的燕山早期運(yùn)動(dòng)，在本區(qū)主要表現(xiàn)為一系列NW向走滑斷裂和走滑扭 動(dòng)嵩箕弧。其三為白堊紀(jì)末期的燕山

12、晚期運(yùn)動(dòng)，形成一系列NE向斷裂 和NE向單斷型箕狀斷陷小盆地。其四為新生代古近紀(jì)始新世末的喜馬 拉雅運(yùn)動(dòng)，形成EW向斷陷盆地和EWNW向斷裂以及斷塊基礎(chǔ)上的重力 滑動(dòng)構(gòu)造。之后，地殼又進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定發(fā)展階段，覆蓋了 N+C構(gòu)造層， 并造成目前豫西低山丘陵剝蝕和豫東平原沉積的地貌分異景觀和煤 層賦存格局。區(qū)域地層本區(qū)地層屬華北地層區(qū)豫西地層分區(qū)嵩山地層小區(qū)?；诪樵沤绲欠馊?、嵩山群及震旦系的古老變質(zhì)巖。礦區(qū)范圍屬半掩蓋類(lèi)型， 大部被新生界N+C松散層所覆蓋，局部有基巖出露，礦區(qū)南部有大面 積下古生界寒武系地層出露，區(qū)內(nèi)地層自老而新有：下古生界寒武系、 上古生界的石炭系、二疊系，中生界的三疊系地層

13、，缺失奧陶系、志 留系、泥盆系以及石炭系下統(tǒng)地層，新生界第四系和新近系地層不整 合于下伏各系地層之上。區(qū)域構(gòu)造本區(qū)位于登封煤田馬嶺山勘查區(qū)之西段，區(qū)域構(gòu)造屬華北板塊嵩箕構(gòu)造區(qū)秦嶺緯向構(gòu)造帶東段之嵩山、 箕山兩背斜之間的穎陽(yáng)一蘆店 向斜南翼西段。受不同時(shí)期構(gòu)造應(yīng)力的影響，區(qū)內(nèi)發(fā)育有近東西、北 西、北東三組不同時(shí)期的斷裂構(gòu)造和后期的面狀滑動(dòng)構(gòu)造。1.2.2礦區(qū)地質(zhì)1.2.2.1 地層根據(jù)鉆孔揭露和地表出露情況，礦區(qū)地層自老而新有：寒武系、 石炭系、二疊系、三疊系、新近系及第四系。（1）寒武系（）中統(tǒng)張夏組（ 2Zh）灰至深灰色，厚層狀細(xì)晶鮞狀石灰?guī)r，下部具豆?fàn)罴澳I狀結(jié)構(gòu)， 與下伏徐莊組（ 2X）整

14、合接觸，區(qū)域厚124m產(chǎn)三葉蟲(chóng)化石。上統(tǒng)崮山組（ 3g）灰色，厚至巨厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，含不均一的鮞粒，中夾薄層泥 巖和礫屑灰?guī)r，頂部溶洞發(fā)育，常有本溪組的鋁質(zhì)巖或鋁質(zhì)泥巖充填， 與下伏張夏組連續(xù)沉積，區(qū)域厚212.42m。礦區(qū)鉆孔揭露該層厚度45.53m。（2）石炭系（C）地表裸露零星的上統(tǒng)本溪組和太原組地層，缺失下統(tǒng)，與下伏寒武系崮山組地層呈平行不整合接觸，平均厚度 44.44m。本溪組（Gb）上部為灰至深灰色鋁質(zhì)巖，具豆?fàn)?、鮞狀結(jié)構(gòu)；下部為灰色鋁質(zhì) 泥巖，含黃鐵礦結(jié)核。本組厚 2.9813.62m,平均厚7.58m。太原組（C2t）下自一 1煤層底板之底，上至Lo灰?guī)r或菱鐵質(zhì)泥巖頂部，該組

15、巖 層厚度變化較大，厚17.8945.24m,平均36.86主要由石灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖、薄煤層及炭質(zhì)泥巖、砂巖組成。依據(jù)巖性組合特征 可分為三段：下部灰?guī)r段、中部碎屑巖段和上部灰?guī)r段。產(chǎn)豐富的蜓 等動(dòng)植物化石。（3）二疊系（P）自太原組Lo灰?guī)r或菱鐵質(zhì)泥巖頂部，至三疊系下統(tǒng)圈門(mén)組金斗山 砂巖底界。主要由山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組組成， 地層總厚度861.26m,與下伏地層整合接觸。下統(tǒng)（R）本統(tǒng)下自太原組Lo灰?guī)r或菱鐵質(zhì)泥巖頂部，上至田家溝砂巖（S） 之底，包括山西組和下石盒子組。本統(tǒng)平均厚 349.54m,與下伏地層 呈整合接觸。-1山西組（Pl）下自太原組L9灰?guī)r或菱鐵質(zhì)泥

16、巖頂部，上至砂鍋窯砂巖（SS ）之 底。為一套灰至深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖及煤層組 成的含煤地層。二i煤層賦存于該組的下部，屬全區(qū)可采煤層。二i煤層頂板大占砂巖（Sd）為中-細(xì)粒砂巖，以層面含炭質(zhì)及大量白云 母為典型特征，局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。本組上部的灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖 具暗斑，含菱鐵質(zhì)假鮞（俗稱小紫泥巖），是劃分山西組的輔標(biāo)志層。 本組厚64.5084.29m,厚平均75.22m。-2下石盒子組（Pix）下自砂鍋窯砂巖（Ss）底，上至田家溝砂巖（S）底，含三、四、 五、六共四個(gè)煤段。其巖性組合以砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及不穩(wěn)定的 薄煤層組成。各煤段劃分均以煤段底部的砂巖為界，其中三

17、煤段不含煤層，四、六煤段偶見(jiàn)薄煤層，但均不可采。僅五煤段中部五3煤層屬大部可采煤層。三煤段底部的砂鍋窯砂巖（Ss）為灰或灰白色厚層狀中、粗粒石 英砂巖，具大型板狀、槽狀層理，含泥質(zhì)團(tuán)塊和石英質(zhì)小礫石，層位 穩(wěn)定，為全區(qū)主要標(biāo)志層之一，也是山西組與下石盒子組的分界砂巖； 其上部為淺灰色、綠灰及紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖，含紫斑及鮞粒（俗 稱大紫泥巖），層位穩(wěn)定，是劃分地層的良好標(biāo)志。本組平均厚 274.32m。產(chǎn)植物化石。上統(tǒng)（P2）下自田家溝砂巖（S ）底，上至三疊系下統(tǒng)金斗山砂巖之底。地 層平均厚511.72m,包括上石盒子組和石千峰組。與下伏地層呈整合 接觸。-1上石盒子組（Rs）下自田家溝砂巖

18、（S ）底，上至平頂山砂巖（S）底。含七、八、 九共三個(gè)煤段。其巖性由灰、灰綠色、淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂 巖及細(xì)、中粒砂巖組成，偶夾薄煤層。中部常發(fā)育23層薄層狀硅質(zhì)泥巖。七煤段底部的田家溝砂巖為灰至灰白色中粒長(zhǎng)石石英砂巖， 具板狀和楔狀層理，石英含量 80-85%,長(zhǎng)石15-20%,硅質(zhì)膠結(jié)，層 位穩(wěn)定，是上、下石盒子組分界的重要標(biāo)志。本組厚174.50234.00m, 平均厚208.59m。該組在本區(qū)基本被剝蝕。-2石千峰組（P2sh）下自平頂山砂巖之底，上至金斗山砂巖（Sj）之底，厚303.13m, 下段平頂山段在本區(qū)被剝蝕，本區(qū)北部有露頭出露形成高山，與下伏 地層呈整合接觸。平頂山

19、段（P2sh1）該段巖性單一，厚度穩(wěn)定。巖性為灰白色厚至巨厚層狀中粒長(zhǎng)石 石英砂巖，成份主要為石英，次為長(zhǎng)石，硅質(zhì)膠結(jié)，具大型板狀斜層 理，為上細(xì)下粗的正粒序。地表常構(gòu)成山峰，是尋找二疊系煤系地層 的良好標(biāo)志。本段地層區(qū)域厚73.85m,該段在本區(qū)被剝蝕貽盡。上部地層均被剝蝕，不在敘述。（4）第四系（Q）廣泛分布全區(qū)，成因類(lèi)型主要為殘坡積及沖洪積。巖性有粘土、 粉質(zhì)粘土、殘坡積碎石及疏松礫石層，頂部常有腐植土。據(jù)鉆孔揭露 厚114.64m,平均厚6.56m。以角度不整合超覆于其它各系地層之 上。1.2.2.2 構(gòu)造1）構(gòu)造特征礦區(qū)總體構(gòu)造特征為一走向近東西、 傾向北的單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)尚 沒(méi)有斷裂

20、構(gòu)造揭露。鄰近礦區(qū)東北邊界處發(fā)育有馬 F37斷層、馬F21斷 層，均未下切至二1煤層。（1）馬F37正斷層位于蘆家坡村東，走向8085，傾向北，傾角78,長(zhǎng)約0.8km, 落差24m地表被掩蓋，據(jù)上沃煙煤礦三水平 11051工作面下付巷主 井東420-520m處穿見(jiàn)該斷層北部下降盤(pán)七煤底田家溝砂巖與南部上 升盤(pán)七2煤層接觸，缺失地層約35m 5302孔孔深246m處見(jiàn)到五煤段 下部及四煤段上部地層缺失30m 5403孔孔深370m處見(jiàn)四煤段地層缺失45m （和馬F21斷層的疊加斷距）。該斷層控制為查明。（2）馬F21正斷層位于54勘探線東側(cè)，為一走向近于南北、傾向西、傾角70的正斷層。延展約1

21、.2km,落差約20m本斷層地表清晰，可見(jiàn)斷層面 及破碎帶。七2煤層露頭被錯(cuò)開(kāi)，5402孔于孔深214.55m和5403孔 孔深370m處均有地層缺失現(xiàn)象?？刂瞥潭葹椴槊?。2）構(gòu)造復(fù)雜程度該區(qū)地層產(chǎn)狀存在一定變化，絕大部分走向近東西，僅西北部發(fā) 育有走向近東西向的斷層2條。均不下切二i煤層，據(jù)煤、泥炭地 質(zhì)勘查規(guī)范附錄D.1.2，該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度可定為簡(jiǎn)單。1.2.2.3巖漿巖礦區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖。1.3煤層1.3.1含煤性區(qū)內(nèi)含煤地層為太原組、山西組及下石盒子組地層（上石盒子組 地層均被剝蝕），總厚度386.40m,區(qū)內(nèi)有鉆孔5個(gè)，揭露六個(gè)含煤 段，見(jiàn)煤18層，煤層平均總厚度10.77m,含煤

22、系數(shù)2.8%，二1煤層 為本礦主采煤層，全區(qū)可采，其它煤層均不可采。鉆孔各煤段含煤性 及煤層發(fā)育特征見(jiàn)表1-2。表1-2各煤段含煤性及含煤特征簡(jiǎn)表地層代號(hào)煤 段煤層名稱穿過(guò)點(diǎn)見(jiàn)煤點(diǎn)見(jiàn)煤厚度（m煤層評(píng)價(jià)系統(tǒng)組兩極值平均值發(fā)育 程度可采性PP1P1X六 煤 段六2110.240.24偶見(jiàn)不可采五 煤 段五5110.360.36偶見(jiàn)不可采五4110.360.36偶見(jiàn)不可采五3110.710.71較發(fā)育不可采五2110.230.23較發(fā)育不可采四 煤 段四3220.27-0.360.32較發(fā)育不可采Rsh煤 段二 5520 0.360.10偶見(jiàn)不可采-二3510 0.270.05偶見(jiàn)不可采二 2520

23、 0.590.23不發(fā)育不可采二 15P 0.87-14.523.45發(fā)育全區(qū)可采CGat煤 段一851偶見(jiàn)不可采一7540 0.560.39較發(fā)育不可采一6540 0.370.26較發(fā)育不可采一 5530 0.690.25較發(fā)育不可采一4510 0.290.06偶見(jiàn)不可采一3540 0.410.25較發(fā)育不可采一2540 0.680.30較發(fā)育不可采一1520 0.360.13不發(fā)育不可采132可采煤層由上表可見(jiàn)，本區(qū)可采煤層僅二i煤層資源儲(chǔ)量，其它煤層均不可米。二i煤層：為本礦的主采煤層，位于山西組下部大占砂巖之下， 距上部香炭砂巖約30m砂鍋砂巖約68m距下部L?灰?guī)r約11m區(qū) 內(nèi)穿過(guò)該

24、層位的鉆孔有5個(gè),全部見(jiàn)煤，煤厚0.8714.52m，加上礦 井揭露的37個(gè)煤厚點(diǎn)，平均3.45m。煤層較穩(wěn)定，全區(qū)可采。在 5 個(gè)見(jiàn)煤鉆孔中可采點(diǎn)5個(gè)，占100%另?yè)?jù)生產(chǎn)礦井揭露，局部見(jiàn)有 零星分布的小范圍的不可采之薄煤帶，其長(zhǎng)軸方向約北北東向，薄煤帶約占揭露面積的3%,煤厚變化趨勢(shì)總體是西厚東薄，局部煤層有 突然增厚現(xiàn)象（B63-1）,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，偶含一層夾矸，夾矸巖性為 泥巖和炭質(zhì)泥巖。頂板巖性多為砂巖和砂質(zhì)泥巖，底板巖性多為泥巖 和砂質(zhì)泥巖。煤層埋深30430m煤層底板標(biāo)高為+440+100m總之，該煤層鉆孔控制和揭露程度較高，總體上屬較穩(wěn)定煤層。1.3.3煤質(zhì)二1煤為本礦限采煤層，

25、以下僅敘述二1煤層。1.3.3.1煤的物理性質(zhì)及煤巖特征1）物理性質(zhì)二1煤：黑色，條痕黑色，參差狀斷口，由于受后期構(gòu)造作用， 煤的原生結(jié)構(gòu)已不復(fù)存在，以粉狀、鱗片狀為主，揉皺鏡面發(fā)育，主 要粒度在1mm以下，煤層中局部可見(jiàn)結(jié)核狀硫化物。煤的視密度1.39t/m3,孔隙度8注右。視電阻率在60150Q/cm之間。經(jīng)落下 試驗(yàn)法測(cè)定，25毫米級(jí)的塊煤產(chǎn)率為2940%屬低強(qiáng)度煤。據(jù)區(qū) 外5004孔取樣并經(jīng)哈特葛羅夫法測(cè)定，其可磨性系數(shù)分別為 162、 137,大于100,屬易磨碎煤。據(jù)西鄰（距本區(qū)約 3km）友誼煤礦篩浮 大樣對(duì)二i煤的物理機(jī)械性能測(cè)定，原煤靜止角39.5 ，摩擦角30.2 ,散煤重

26、0.90t/m 3,如表1-3所示。表1-3 友誼煤礦二1煤物理機(jī)械性能測(cè)定結(jié)果采樣 地點(diǎn)粒級(jí)（mm）項(xiàng)目原煤+5050 2525 13130友誼 煤礦靜止角（o）39.539.539.539.040.0磨擦角（o）30.225.231.530.533.5散煤重（t/m ）0.900.860.940.870.942）煤巖特征據(jù)顯微煤巖鑒定，煤中有機(jī)組分含量平均為90.81%,其中鏡質(zhì)組與半鏡質(zhì)組為86.58%,占有機(jī)組分的95.34%，并以均勻無(wú)結(jié)構(gòu)鏡 質(zhì)體為主，次為條帶狀，不規(guī)則狀的鏡質(zhì)基質(zhì)體及碎片狀半鏡基質(zhì)體。 偶見(jiàn)透鏡狀木質(zhì)體，木質(zhì)鏡質(zhì)體、鏡質(zhì)結(jié)構(gòu)體及鏡質(zhì)渾圓體和半鏡渾 圓體。絲炭化組分

27、為4.23%,占有機(jī)組分的4.66%,主要為半絲基質(zhì)體， 呈碎片狀分布，偶見(jiàn)透鏡狀的半絲質(zhì)體、木鏡半絲質(zhì)體及半絲渾圓體。無(wú)機(jī)顯微組分含量平均為9.19%,并以粘土礦物為主，多呈星散 狀，團(tuán)塊狀以及浸染狀分布，胞腔充填狀、透鏡狀、條帶狀較為少見(jiàn)； 黃鐵礦多呈星散狀、偶見(jiàn)團(tuán)塊狀和胞腔充填狀；方解石呈脈狀與碎片 狀，石英呈粒狀分布。依據(jù)1966年地科院地礦所提出的我國(guó)腐植煤 的顯微煤巖類(lèi)型分類(lèi)方案，本區(qū)二1煤層顯微煤巖定量，應(yīng)屬弱礦化 礦化的亮煤型和暗亮煤型。鏡煤平均最大反射率為 2.112.14%, 屬煙煤第VI變質(zhì)階段。1.3.3.2煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能1）煤的化學(xué)性質(zhì)灰分（A）二i煤層經(jīng)鉆孔

28、取樣化驗(yàn)，原煤灰分產(chǎn)率為 11.0219.19%,平 均 15.03%,介于 10.0116.00 %、16.0129.00 %兩區(qū)間。據(jù) GB/T15224.1-2004標(biāo)準(zhǔn)（動(dòng)力用煤），總體屬低灰煤。該煤經(jīng) 1.40 密度液洗選后，平均浮煤灰分產(chǎn)率為 6.19% （19點(diǎn)），理論降灰率為 58.8%。經(jīng)計(jì)算灰分變化的標(biāo)準(zhǔn)差為 2.644，說(shuō)明灰分變化幅度較小。據(jù)煤灰成分分析，難熔礦物中SiQ所占比例較大，平均為42.97%, ALQ為28.59% （見(jiàn)表1-4 ）。灰熔融性軟化溫度（ST）平均 為1336C，據(jù)MT/T853.1-2000標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)屬中等軟化溫度灰（MST。表1-4 二1煤層

29、灰成分、灰熔融性分析結(jié)果表原煤煤灰成分分析（百分?jǐn)?shù)/點(diǎn)數(shù)）SiO2Al 2O3Fe2OTiO2CaOMgOSOK2ONstO(C)42.9728.597.880.999.160.94 :6.39r 0.330.3413367777777223硫分（S, d）二1煤層原煤全硫含量為0.272.24%,平均含量0.77%。折算后 的干燥基全硫St,d =（基準(zhǔn)發(fā)熱量24.0/實(shí)測(cè)發(fā)熱量29.96 ） X實(shí)測(cè)干 燥基全硫0.77 % = 0.62 %，據(jù)GB/T15224.2-2004標(biāo)準(zhǔn)（動(dòng)力煤中無(wú) 煙煤和煙煤硫分分級(jí)），屬特低硫-低硫煤，總體屬低硫煤。該煤經(jīng) 1.40密度液洗選后，浮煤全硫含量平

30、均為0.44% （12點(diǎn)），脫硫率為41.6%。原煤硫分變化標(biāo)準(zhǔn)差為0.597，標(biāo)明硫分含量變化幅度中等。磷（只）、砷（Asd）、氯（Cid）磷：含量為 0.0200.065%,平均0.038%（4）點(diǎn)，在于 0.010 0.050%和 0.0500.10 %兩區(qū)間，按 MT/T562-1996標(biāo)準(zhǔn)確定，屬低 磷-中磷分煤，總體為低磷分煤。砷：含量為0.84.0ppm,平均含量2.2ppm （5點(diǎn)），4.0 ppm 據(jù)MT/T803-1999標(biāo)準(zhǔn)，屬一級(jí)含砷煤，可作食品工業(yè)用煤（ 8.0ppm）。氯：含量經(jīng)兩孔取樣測(cè)定，含量為0.02%,w 0.050 %，據(jù)MT/T597-1996標(biāo)準(zhǔn)，屬特

31、低氯煤，用于鍋爐燃燒對(duì)爐壁和管道腐蝕作用小。揮發(fā)分（Vdaf ）二i煤浮煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分（Vdaf）為12.5715.50%,平均 14.57%,介于 10.00-20.00 %之間。據(jù) MT/T849-2000 標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)屬低 揮發(fā)分煤。煤的元素組成二1煤的元素組成主要為碳、氫、氧、氮、硫（見(jiàn)表 1-5 ）。表1-5 二1煤元素分析結(jié)果匯總表（平均值/點(diǎn)數(shù)）原煤分析（%浮煤分析（%H/CGafHdafNdafOdaf +SdafCdafHdafNdafQaf + Sdaf90.13r 4.091.524.2691.484.131.522.870.53855554444由上表可知，經(jīng)洗選后二1

32、煤浮煤干燥無(wú)灰基碳元素比原煤相對(duì)增加1.48%,氫遞增0.97%,氮相對(duì)穩(wěn)定，氧+硫相對(duì)減少32.63%。發(fā)熱量二1煤原煤干燥基恒容高位發(fā)熱量（Qr, v, d）值為28.3431.55MJ/kg ,平均為 29.96 MJ/kg 29.60 MJ/kg ,因 此根據(jù) GB/T15224.3-2004標(biāo)準(zhǔn)，該煤應(yīng)屬特高熱值煤?？傊?煤屬低灰、低硫、低磷分、一級(jí)含砷、特低氯、低揮 發(fā)分、特高熱值煤。1.3.4煤類(lèi)及煤質(zhì)綜合評(píng)價(jià)1.3.4.1煤類(lèi)確定依據(jù)現(xiàn)行的中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-8,浮煤干燥 無(wú)灰基揮發(fā)分（Vdaf）及粘結(jié)指數(shù)（G）、膠質(zhì)層最大厚度（Y）等為劃分 指標(biāo)。二1煤層

33、干燥無(wú)灰基揮發(fā)分（如）兩極值為12.5715.50%,平均 14.57% （15點(diǎn)），粘結(jié)指數(shù)（G）為0,膠質(zhì)層最大厚度丫值為0mm 判定本區(qū)二1煤應(yīng)屬貧煤）PM數(shù)碼11）。1.3.4.2煤質(zhì)綜合評(píng)價(jià)二1煤屬低灰、低硫、低磷分、一級(jí)含砷、特低氯、低揮發(fā)分、總體特高熱值煤，同時(shí)具有中等軟化溫度灰、低-特低強(qiáng)度、高熱穩(wěn) 定性、化學(xué)反應(yīng)能力中等、中等結(jié)渣性、中等可選等特性。據(jù)此，本 區(qū)二1煤層適宜火力發(fā)電及沸騰層發(fā)生爐用煤和民用型煤。1.4瓦斯1.4.1鉆孔瓦斯分析據(jù)鄰區(qū)10個(gè)鉆孔瓦斯樣分析結(jié)果，二1煤瓦斯成份CH在80.38 95.02%之間，平均 81.87%; CO在 1.06 9.83%之間

34、，平均 5.22%; N2 在0.1513.73%之間，平均4.25%。瓦斯含量 CH在2.5418.05裕七-r 之間，平均 9.80m3/t r; CO在 0.19 0.89m3/t r 之間，N2在 0.13 0.78m3/t r 之間。1.4.2礦井瓦斯鑒定根據(jù)新建煤礦1976年、1979年瓦斯鑒定結(jié)果，平均相對(duì)瓦斯涌 出量1.283.45m3/t d,但1971年該礦在淺部曾發(fā)生瓦斯突出事故， 根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定的相關(guān)規(guī)定，該礦井屬煤與瓦斯突出 礦井；原宏發(fā)煤礦和杜家灣煤礦屬低瓦斯礦井；總之，君鑫二礦屬煤 與瓦斯突出礦井。1.5煤塵與自燃1.5.1煤塵據(jù)2004年煤炭科學(xué)研究總

35、院重慶分院煤塵爆炸性鑒定報(bào)告：本 區(qū)二1煤層火焰長(zhǎng)5mm抑止煤塵爆炸最低巖粉量為10%屬有煤塵爆 炸危險(xiǎn)性的煤層。1.5.2煤的自燃據(jù)2004年煤炭科學(xué)研究總院重慶分院煤炭自燃傾向等級(jí)簽定報(bào) 告：本區(qū)二1煤層還原樣燃點(diǎn)為405C，氧化樣402C，還原樣與氧化 樣燃點(diǎn)溫差A(yù)T 1-3為15C ,自燃傾向?qū)倜箢?lèi)，為不易自燃煤層。1.6地溫測(cè)溫鉆孔的井底溫度變化區(qū)間為22.1431.20 C,測(cè)溫深度352866m縱觀全區(qū)主要為低于31C的低溫區(qū)。二i煤層其底板鉆 孔測(cè)溫為 20.1831.06 C,平均26.35 C（其中僅 5004孔為31.06 C）。礦區(qū)測(cè)溫鉆孔全部進(jìn)行了平均地溫梯度計(jì)算，其

36、梯度 值為1.661.88 C/100m,平均為1.77 C/100m,低于地殼的平均值 33.3 C /100m,故礦區(qū)屬低溫低梯度變化區(qū)，為低溫低梯度的地溫 場(chǎng)，二1煤層大部不存在熱害。1.7鄰近礦井發(fā)生煤與瓦斯突出情況根據(jù)君鑫二礦二1煤層資源儲(chǔ)量核實(shí)（分割）報(bào)告提供的資料， 新建煤礦在淺部露頭于1971年因通風(fēng)不暢發(fā)生過(guò)瓦斯突出事故。根據(jù)君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司二1煤層資源儲(chǔ)量核實(shí)（分割）報(bào)告 提供的資料，鄰近君鑫煤礦二1煤層鉆孔瓦斯樣分析結(jié)果見(jiàn)表 1-6?？梢钥闯?，瓦斯成份 CH在80.3895.02%之間，平均81.87%; CO 在 1.06 9.83%之間，平均 5.22%; N2

37、在 0.15 13.73%之間，平均 4.25%。瓦斯含量 CH在2.5418.05m3/t.daf之間，平均 9.80nVt.daf ; C在 0.19 0.89m3/t.daf 之間，N2在 0.13 0.78m3/t.daf 之間。結(jié)合現(xiàn)生產(chǎn)礦井情況，預(yù)計(jì)礦井+150m水平以淺為瓦斯風(fēng)化帶， 以深為瓦斯帶。表1-6 二1煤瓦斯成份分析結(jié)果表孔號(hào)煤底 標(biāo)咼（m）瓦斯成份（）瓦斯含量（ml/g.daf）甲烷含量評(píng)價(jià)COCHNkCOCHNk3(m/t)5004-337.902.1893.174.650.208.340.4216.68合格5204-343.954.6895.020.300.891

38、8.050.0618.05合格5402+ 170.085.7394.120.150.6710.980.1410.98合格5403-0.649.8388.951.220.413.720.057.444卄參考5502+64.231.0689.059.890.087.050.7812.69合格5604-201.096.1992.411.400.598.860.138.86合格5703+269.598.6278.3413.040.292.670.442.67廢5705-65.524.7190.115.180.183.470.203.47合格5706-277.074.3193.981.710.347.4

39、60.227.46合格5803+ 15.125.8980.3813.730.192.540.432.544卄參考煤科總院沈陽(yáng)研究院對(duì)君鑫煤礦二1煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定。在+100m標(biāo)高以上，二i煤層的破壞類(lèi)型為皿W類(lèi)；堅(jiān)固性系數(shù) f 為0.260.45，最小為0.26 ;瓦斯放散初速度厶P指標(biāo)為16.60 26.21，最大為26.21 ;瓦斯壓力為0.2300.478MPQ鑒定結(jié)論為在 +100m標(biāo)高以上二1煤層無(wú)突出危險(xiǎn)性。但是隨著礦井采掘的延深， 二1煤層瓦斯壓力和瓦斯含量越來(lái)越大。君鑫煤礦在11081工作面運(yùn)輸下山掘進(jìn)時(shí)發(fā)生了突出，突出煤量約15t，瓦斯量約1918用，突出點(diǎn)標(biāo)高在+63

40、.2m。根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第三條，君鑫煤業(yè) 有限責(zé)任公司二1煤層為突出煤層。君鑫二礦的鄰近礦井二1煤層煤與瓦斯突出非常嚴(yán)重，如2006年2月10日18時(shí)30分左右，位于登封境內(nèi)的馬嶺山煤礦正在井下 進(jìn)行打鉆預(yù)測(cè)瓦斯時(shí)，打鉆誘導(dǎo)二1煤發(fā)生煤與瓦斯突出事故，突出 瓦斯3萬(wàn)多m，突出煤量達(dá)200多t，造成15人死亡。2007年5月16日3時(shí)30分，登封市潁陽(yáng)鎮(zhèn)王堂村馬嶺山煤 礦副斜井十三平巷掘進(jìn)工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，突出煤量約 304t，突出瓦斯量約1163 m3,造成5名工人死亡。2008年9月21日0時(shí)55分，登封市鄭州廣賢工貿(mào)有限公司新 豐二礦62011下副巷掘進(jìn)工作面在打鉆作業(yè)時(shí)

41、誘發(fā)煤與瓦斯突出，造成37人死亡、7人受傷。2010年3月31日19時(shí)20分，伊川縣國(guó)民煤業(yè)有限公司井下發(fā) 生煤與瓦斯突出事故，瓦斯逆流到地面副井口遇火引起爆炸和燃燒。 事故造成44人死亡，26人受傷。2010年8月2日23點(diǎn)19分，登封市白坪鄉(xiāng)境內(nèi)的鄭煤集團(tuán)三 元東煤礦在巷道掘進(jìn)時(shí)發(fā)生重大煤與瓦斯突出事故，造成16人死亡。2區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的原則及依據(jù)2.1區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的原則1）防治煤與瓦斯突出規(guī)定第三十三條的規(guī)定，突出礦井應(yīng)當(dāng)對(duì)突出煤層進(jìn)行區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)（以下簡(jiǎn)稱區(qū)域預(yù)測(cè)） 。經(jīng)區(qū)域 預(yù)測(cè)后，突出煤層劃分為突出危險(xiǎn)區(qū)和無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)。未進(jìn)行區(qū)域預(yù) 測(cè)的區(qū)域視為突出危險(xiǎn)區(qū)。2）防治

42、煤與瓦斯突出規(guī)定第四十二條的規(guī)定，區(qū)域預(yù)測(cè)一般 根據(jù)煤層瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的方法進(jìn)行，也可以采用其他經(jīng) 試驗(yàn)證實(shí)有效的方法。3）防治煤與瓦斯突出規(guī)定第四十三條的規(guī)定，根據(jù)煤層瓦斯 參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的區(qū)域預(yù)測(cè)方法應(yīng)當(dāng)按照下列要求進(jìn)行：（一）煤層瓦斯風(fēng)化帶為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)域；（二）根據(jù)已開(kāi)采區(qū)域確切掌握的煤層賦存特征、 地質(zhì)構(gòu)造條件、 突出分布的規(guī)律和對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)域煤層地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)、預(yù)測(cè)結(jié)果，采用 瓦斯地質(zhì)分析的方法劃分出突出危險(xiǎn)區(qū)域。 當(dāng)突出點(diǎn)及具有明顯突出 預(yù)兆的位置分布與構(gòu)造帶有直接關(guān)系時(shí)，則根據(jù)上部區(qū)域突出點(diǎn)及具 有明顯突出預(yù)兆的位置分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系確定構(gòu)造線兩側(cè)突出 危險(xiǎn)區(qū)邊緣

43、到構(gòu)造線的最遠(yuǎn)距離，并結(jié)合下部區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造分布劃 分出下部區(qū)域構(gòu)造線兩側(cè)的突出危險(xiǎn)區(qū)；否則，在同一地質(zhì)單元內(nèi)， 突出點(diǎn)及具有明顯突出預(yù)兆的位置以上 20m （埋深）及以下的范圍為 突出危險(xiǎn)區(qū)（如圖2-1）；（三）在上述（一）、（二）項(xiàng)劃分出的無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)和突出危險(xiǎn) 區(qū)以外的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤層瓦斯壓力P進(jìn)行預(yù)測(cè)。如果沒(méi)有或者缺少煤層瓦斯壓力資料，也可根據(jù)煤層瓦斯含量 W進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)所依 據(jù)的臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)考察確定，在確定前可暫按表2-1預(yù)測(cè)。圖2-1根據(jù)瓦斯地質(zhì)分析劃分突出危險(xiǎn)區(qū)域示意圖1斷層；2突出點(diǎn)；3上部區(qū)域突出點(diǎn)在斷層兩側(cè)的最遠(yuǎn)距離線；4推測(cè)下部區(qū)域斷層兩側(cè)突出危險(xiǎn)區(qū)邊界線；5-推

44、測(cè)下部區(qū)域突出危險(xiǎn)區(qū)上邊界線； 6突出危險(xiǎn)區(qū)（陰影部分）表2-1根據(jù)煤層瓦斯壓力或瓦斯含量進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)的臨界值瓦斯壓力p（ MPa瓦斯含量W（ m/t ）區(qū)域類(lèi)別PV 0.74W 8無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)其他情況突出危險(xiǎn)區(qū)4）防治煤與瓦斯突出規(guī)定第四十四條的規(guī)定，采用防治煤 與瓦斯突出規(guī)定第四十三條進(jìn)行開(kāi)拓后區(qū)域預(yù)測(cè)時(shí)， 還應(yīng)當(dāng)符合下 列要求：（一）預(yù)測(cè)所主要依據(jù)的煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數(shù)應(yīng)為井 下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；（二）測(cè)定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數(shù)的測(cè)試點(diǎn)在不同地質(zhì) 單元內(nèi)根據(jù)其范圍、地質(zhì)復(fù)雜程度等實(shí)際情況和條件分別布置； 同一 地質(zhì)單元內(nèi)沿煤層走向布置測(cè)試點(diǎn)不少于 2個(gè)，沿傾向不少于3個(gè), 并有測(cè)試

45、點(diǎn)位于埋深最大的開(kāi)拓工程部位。5）在地質(zhì)構(gòu)造控制的同一塊段內(nèi)，其突出危險(xiǎn)程度一般隨埋藏 深度增加而加大，所以區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)可按照標(biāo)高進(jìn)行；6）防治煤與瓦斯突出規(guī)定第七十條規(guī)定，工作面地質(zhì)構(gòu)造、 采掘作業(yè)及鉆孔等發(fā)生的各種現(xiàn)象主要有以下方面：（一）煤層的構(gòu)造破壞帶，包括斷層、劇烈褶曲、火成巖侵入等；（二）煤層賦存條件急劇變化；（三）采掘應(yīng)力疊加；（四）工作面出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象；（五）工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆。在突出煤層，當(dāng)出現(xiàn)上述第（四）、（五）情況時(shí)，應(yīng)判定為突出 危險(xiǎn)工作面；當(dāng)有上述第（一）、（二）、（三）情況時(shí)，除已經(jīng)實(shí)施了 工作面防突措施的以外，應(yīng)視為突出危險(xiǎn)工作面并實(shí)施相關(guān)措

46、施。7）無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)是突出煤層在開(kāi)采過(guò)程中，未采取防突措施而 沒(méi)有發(fā)生過(guò)礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的區(qū)域或已確切掌握煤層突出危險(xiǎn)區(qū) 域的分布規(guī)律，并且有可靠的預(yù)測(cè)資料確認(rèn)的無(wú)突出危險(xiǎn)的區(qū)域。2.2區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的依據(jù)區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)應(yīng)以實(shí)際發(fā)生的突出現(xiàn)象以及突出區(qū)域預(yù) 測(cè)單項(xiàng)指標(biāo)和綜合指標(biāo)為依據(jù)。221單項(xiàng)指標(biāo)防治煤與瓦斯突出規(guī)定 第十三條的規(guī)定，當(dāng)動(dòng)力現(xiàn)象特征不 明顯或者沒(méi)有動(dòng)力現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際測(cè)定的煤層最大瓦斯壓力 P、 軟分層煤的破壞類(lèi)型、煤的瓦斯放散初速度 P和煤的堅(jiān)固性系數(shù)f 等指標(biāo)進(jìn)行鑒定。全部指標(biāo)均達(dá)到或者超過(guò)表 2-2所列的臨界值的， 確定為突出煤層。表2-2突出煤層鑒定的單項(xiàng)

47、指標(biāo)臨界值煤層破壞類(lèi)型瓦斯放散初速度p堅(jiān)固性系數(shù)f瓦斯壓力（相對(duì)壓力）p （MPa臨界值 10 0.74劃分突出危險(xiǎn)區(qū)一般應(yīng)符合下列要求：1）在上水平發(fā)生過(guò)一次突出的區(qū)域，下水平的垂直對(duì)應(yīng)區(qū)域應(yīng) 預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)區(qū)；2）根據(jù)上水平突出點(diǎn)分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，確定突出點(diǎn)距構(gòu) 造線兩側(cè)的最遠(yuǎn)距離線，并結(jié)合地質(zhì)部門(mén)提供的下水平或下部采區(qū)的 地質(zhì)構(gòu)造分布，按照下水平構(gòu)造線兩側(cè)的最遠(yuǎn)距離線向下推測(cè)下水平 或下部采區(qū)的突出危險(xiǎn)區(qū)域。2.2.2煤層瓦斯含量防治煤與瓦斯突出規(guī)定第四十三條第三款之規(guī)定：在上述 （一）、（二）項(xiàng)劃分出的無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū)以外的區(qū)域，應(yīng) 當(dāng)根據(jù)煤層瓦斯壓力P進(jìn)行預(yù)測(cè)。如果沒(méi)有或

48、者缺少煤層瓦斯壓力資 料，也可根據(jù)煤層瓦斯含量 W進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)所依據(jù)的臨界值應(yīng)根據(jù) 試驗(yàn)考察確定，在確定前可暫按表 2-1預(yù)測(cè)。2.2.3掘進(jìn)工作面突出預(yù)測(cè)指標(biāo)根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第七十五條，采用鉆屑指標(biāo)法預(yù) 測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行：1）在煤巷掘進(jìn)工作面打2個(gè)（傾斜和急傾斜煤層）或3個(gè)（緩傾斜煤層）直徑42mm孔深810m的鉆孔，鉆孔布置見(jiàn)圖2-2。圖2-2鉆屑指標(biāo)法鉆孔布置圖2 ）鉆孔每打1m測(cè)定鉆屑量一次，每隔2m測(cè)定一次鉆屑解吸指 標(biāo)。根據(jù)每個(gè)鉆孔沿孔長(zhǎng)每米的最大鉆屑量S和鉆屑解吸指標(biāo)K1或h2預(yù)測(cè)工作面的突出危險(xiǎn)性。采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，

49、 各項(xiàng)指標(biāo)的突出危險(xiǎn) 臨界值，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定資料確定。如無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照表 2-3 的數(shù)據(jù)確定工作面的突出危險(xiǎn)性。表2-3用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)突出危險(xiǎn)性的臨界值鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) h2Pa鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) Ki(mL/g? min 皿)鉆屑量S(kg/m)(L/m)2000.565.4采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性，當(dāng)預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)時(shí), 每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留有不小于2m的預(yù)測(cè)超前距。根據(jù)礦井實(shí)際情況，本次區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定二 i煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)，分析二i煤層瓦斯的賦存規(guī)律。在現(xiàn)場(chǎng)觀察二i 煤的破壞類(lèi)型，現(xiàn)場(chǎng)取煤樣在實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)二 i煤瓦斯放散初速度 P、 煤層堅(jiān)固性系數(shù)f值及其他相

50、關(guān)的突出危險(xiǎn)指標(biāo)，從而劃分鄭州登電 德鑫煤業(yè)有限公司二i煤層的突出危險(xiǎn)區(qū)域。3二i煤層瓦斯賦存規(guī)律3.1二i煤層瓦斯壓力賦存規(guī)律由于鄭州登電德鑫煤業(yè)有限公司二i煤層瓦斯壓力不具備直接測(cè)定的條件，所以本次二i煤層的瓦斯壓力采用間接法計(jì)算。實(shí)測(cè)+111.2m標(biāo)高處二i煤層的瓦斯含量為6.20m3/t，通過(guò)計(jì)算得到二i 煤層的瓦斯壓力為0.39MPa。鄭州登電德鑫煤業(yè)有限公司二i煤層的瓦斯壓力賦存規(guī)律可以參 考鄰近的君鑫煤礦二i煤層瓦斯壓力的測(cè)定結(jié)果。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和煤 科總院沈陽(yáng)研究院對(duì)君鑫煤業(yè)二i煤層瓦斯壓力測(cè)定的結(jié)果如表 3-1 和3-2所示。根據(jù)表3-1和表3-2瓦斯壓力測(cè)定結(jié)果，做出二i煤層

51、 瓦斯壓力隨標(biāo)高的變化關(guān)系曲線，如圖3-1所示。研究獲得了二i煤層瓦斯壓力隨標(biāo)高的變化規(guī)律如下：P - -0.0067* H 1.156( 3-1)式中，P某一標(biāo)高處的二i煤層瓦斯壓力，MPaH煤層標(biāo)高，可以看出，二i煤層瓦斯壓力隨著標(biāo)高的增加而增加的趨勢(shì)非常 明顯，二i煤層的瓦斯壓力梯度為0.67MPa/hm根據(jù)圖3-1，做出二i煤層在不同標(biāo)高處瓦斯壓力的推算值，如 表3-3所示。表3-1登封市君鑫煤業(yè)有限公司二i煤層瓦斯壓力測(cè)定結(jié)果(沈陽(yáng)研究院)孔號(hào)標(biāo)高(m)垂深(m表壓讀數(shù)(MPa)絕對(duì)壓力(MPa)1+98.546400.8540.3540.4542+ 100.033398.3670.

52、3780.4783+97.202401.1980.9831.083 (水壓)4+98.045394.3550.1700.2705+ 138.691316.4080.1300.230孔號(hào)位 置見(jiàn)煤 標(biāo)高(m垂 深(m)表壓讀數(shù)(MPa絕對(duì)壓力(MPa1+80大巷三部皮帶頭東133m 處97.794060.480.582+80大巷二部皮帶頭東349.5m 處934010.290.393+80大巷二部皮帶頭東120.5m 處93.14170.20.34+80西大巷X5西39m處91.854140.20.35東翼皮帶下山斜120m處38.24270.80.96東翼皮帶下山斜120m處35.774290

53、.350.457+80西大巷 X5西19m處91.44140.20.38+80大巷二部皮帶頭東171.5m 處894170.30.4表3-2登封市君鑫煤業(yè)有限公司二1煤層瓦斯壓力測(cè)定結(jié)果(中國(guó)礦業(yè)大學(xué))01Ari實(shí)測(cè)瓦1斯壓力 扌r豐算瓦斯壓力Xk*J*X X1,0.40.21501209060300標(biāo)高/m-30-60-90-120864 2 8 6 T T o O q力壓飄瓦-150圖3-1二1煤層瓦斯壓力隨標(biāo)高的變化關(guān)系表3-3二i煤層瓦斯壓力推算值序號(hào)標(biāo)咼壓力1+1500.152+1200.353+1000.494+800.625+600.756 01.167-301.368-601.

54、569-901.7610-1201.96從表3-3可以看出，二i煤層瓦斯壓力隨著埋藏深度增大而增大。在標(biāo)高+150m-120m瓦斯壓力為0.15MPa1.96MPa二i煤層在標(biāo)高+100m處，瓦斯壓力為0.49MPa在+60m標(biāo)高處，瓦斯壓力為0.75MPa3.2二1煤層瓦斯含量賦存規(guī)律中國(guó)礦業(yè)大學(xué)工作人員在1103工作面取二1煤樣，在中國(guó)礦業(yè)大 學(xué)進(jìn)行工業(yè)分析及吸附瓦斯常數(shù)測(cè)定，結(jié)果如表3-4所示。采用間接法計(jì)算二1煤的瓦斯含量，將參數(shù)代入如下瓦斯含量計(jì) 算公式可得到二1煤層瓦斯含量。二1煤層瓦斯含量隨標(biāo)高的關(guān)系曲 線如圖3-2所示。W=旦巳 100-Ad - Mad 1(2-1)1 bP1

55、001 0.31Madm/t ；式中：w 煤層瓦斯含量，m/t ；a吸附常數(shù)，試驗(yàn)溫度下的極限吸附量,b 吸附常數(shù)，MPa ；p 煤層瓦斯壓力，MPaAd 煤的灰分，；Mad 煤的水分，； 二一煤的孔隙率，m /m3 ；煤的容重(假比重)，t/m表3-4 1103工作面二i煤層工業(yè)分析及吸附瓦斯常數(shù)采樣地點(diǎn)：1103工作面煤層二1煤瓦 斯 參 數(shù) 結(jié) 果項(xiàng)目單位數(shù)值吸附實(shí)項(xiàng)目單位數(shù)值吸附常數(shù)am/t28.8888水份Md%0.85吸附常數(shù)b-1MPa1.1216灰份Ad%12.53相關(guān)系數(shù)r0.9957驗(yàn) 輔 助 測(cè) 疋揮發(fā)份Vdaf%15.35堅(jiān)固性系數(shù)f0.18真密度deg/em31.35

56、放散初速度AP33假密度dsg/em31.25突出綜合指標(biāo)K孔隙率%7.410150/120906030標(biāo)高/m0-30-60642086421 1 1 1 j嚴(yán)量含斯瓦圖3-2二1煤層瓦斯含量隨標(biāo)高的變化關(guān)系根據(jù)二1煤層瓦斯壓力梯度和瓦斯含量曲線可以得到二1煤層在不同標(biāo)高處的煤層瓦斯壓力和瓦斯含量的推算值，見(jiàn)表3-5表3-5二1煤層瓦斯壓力和瓦斯含量推算值序號(hào)標(biāo)咼壓力游離瓦斯吸附瓦斯瓦斯含量1 1+150r 0.15:0.092.872.962+1200.350.215.615.813+1000.490.296.997.284+80:0.620.378.128.495+300.960.571

57、0.2410.81601.160.6911.1811.877 ”-301.360.80 :11.9512.768-601.560.9212.6013.529 1-901.761.04:13.1414.1910-1201.961.1613.6114.77從表3-5可以看出，二i煤層瓦斯含量隨著埋藏深度增大而增大。3O在標(biāo)高+150m-120m瓦斯含量為2.96m/t14.77m /t。二i煤層在標(biāo)高+120m處，瓦斯含量為 5.81m3/t，在+100m標(biāo)高處，瓦斯含量為 7.28m3/t。在+ 100m標(biāo)高以下時(shí)，二i煤層瓦斯含量大于8nVt。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)工作人員根據(jù)鄭州登電德鑫煤業(yè)有限公

58、司的煤層開(kāi)拓情況與現(xiàn)場(chǎng)具有的施工條件，2011年4月23日在二i煤層八平巷東406m處（1*煤樣）、八平巷東395m處（2*煤樣）、八平巷東108m處（3*煤樣）、八平巷西41m處（4*煤樣）四個(gè)地點(diǎn)采集煤樣4個(gè)進(jìn)行了瓦斯含量測(cè)定；2011年6月11日在+120m大巷西40口處（1#、2#）、100口處（3#、4#）、300m（ 5#）； 11051 下副巷 36m處（6#、7#）、11051 上副巷 370m （8#、9#）、415m 處（10#、11#）又布置了11個(gè)瓦斯含量取樣鉆孔。實(shí)測(cè)二1煤層的瓦斯含量結(jié)果如表3-6所示。由表3-6可以看出，二1煤層1*煤樣瓦斯含量為5.10 m/t（

59、 +120m標(biāo)高），2*煤樣瓦斯含量為4.44 m3/t （ +125m標(biāo)高），3*煤樣瓦斯含量為4.88m3/t （ +125m標(biāo)高），4*煤樣瓦斯含量為4.24m3/t （ +135m標(biāo)3高）。1#煤樣瓦斯含量為5.2m/t （ +109.3m標(biāo)高），2#煤樣瓦斯含量 為 4.00m3/t （ +123.3m 標(biāo)高），3#煤樣瓦斯含量為 5.1m3/t （+108.5m 標(biāo)高），4#煤樣瓦斯含量為4.1m3/t （+130.9m標(biāo)高），5#煤樣瓦斯含 量為4.3m3/t （+109m標(biāo)高），6#煤樣瓦斯含量為4.0m7t （ + 125.6m標(biāo) 高），7#煤樣瓦斯含量為6.2m3/t （

60、+111.2m標(biāo)高），8#煤樣瓦斯含量 為4.5m3/t（ +203.5m標(biāo)高），9#煤樣瓦斯含量為4.9m3/t（ +190m標(biāo)高）， 10#煤樣瓦斯含量為5.6m3/t （ +205.4m標(biāo)高），11#煤樣瓦斯含量為 4.1m3/t （ +189m標(biāo)高）。二1煤層在+120m大巷處實(shí)測(cè)最大瓦斯含量為 6.20m/t，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)瓦斯含量與瓦斯含量推算值較為吻合。表3-6直接法測(cè)定二1煤層瓦斯含量結(jié)果表煤樣1*煤樣2*煤樣3*煤樣4*煤樣1#煤樣2#煤樣3#煤樣4#煤樣煤樣重量（g）193.3230152141.9210167198165標(biāo)高/m+ 120+125+125+ 135+ 109.3