俯伪斜下保护层开采保护范围的现场考察分析.pdf

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1、2010年6月矿业安全与环保第37卷第3期俯伪斜下保护层开采保护范围的现场考察分析洪松，郑俊祥(1．山东盛大矿业股份有限公司，山东莱州261439；2．兖矿集团济宁二号煤矿，山东济宁272072)摘要：开采保护层是在突出矿井开采煤层群时的重要的安全措施，考察保护范围对安全生产起着指导作用。为了划定俯伪斜下保护层开采急倾斜煤层群保护范围，对某煤矿下保护层6煤层工作面3601对应的被保护层4煤层布置压力孔和流量孔进行了现场观察。分析表明：保护层开采导致被保护层瓦斯压力呈现“四带”分布以及瓦斯流量呈现“M

2、”状态分布；在压力变化的基础上，划分出下保护层倾向下山方向的卸压保护角为86。；在综合压力变化和流量变化基础上，划分出下保护层沿走向的卸压保护角范围为45。～72．47。。关键词：俯伪斜采煤；下保护层；保护范围；考察中图分类号：TD7l3文献标志码：C文章编号：1008—4495(2010)03—0071—03随着煤炭资源的不断开采，一些近水平、缓倾斜某煤矿3—1区选择了6煤层作为下保护层开采，煤层日益减少，急倾斜煤层逐渐增加，开采深度增加4煤层为被保护煤层。6煤层平均倾角约为65。，采使高瓦斯或瓦

3、斯突出矿井增多，煤与瓦斯突出的危厚约为1．5m；4煤层平均倾角约为65。，采厚约为险性I2也增大。开采保护层L1就是预防突出最2．5m。4煤层与6煤层之间的垂直距离约38m。有效、经济的区域性防突技术措施。保护层工作面3601上方以一100m六层风巷、对于开采保护层保护范围的划定，国内外的一下方以一140m六层中巷为界。工作面走向长些学者从理论和实践的基础上进行了研究，对200m，倾向斜长89m，在开采范围内，煤层赋存相于常见的直壁采煤法有着指导意义，而对薄煤层俯对稳定，地质构造简单。伪斜下保护层开

4、采急倾斜煤层群研究相对缺乏。针2现场考察对这个状况，通过适当布置压力和流量观察孔，分析压力和流量变化规律，从而划出其保护范围。2．1考察内容1)保护层6煤层工作面3601开采对被保护层1井田瓦斯及保护层开采概况4煤层瓦斯压力和钻孔瓦斯流量的影响。某煤矿煤层属二叠系龙潭煤组，节理发育，变质2)保护层6煤层工作面3601始采线对被保护程度高。可采煤层有K和K，且均有突出危险性。层4煤层沿走向的保护范围。矿井相对瓦斯涌出量为31．37m／t，绝对瓦斯涌出3)保护层6煤层工作面3601开采对被保护层量为l7

5、．13m／min，CO2相对涌出量为7．88m／t，4煤层沿倾向的保护范围。由于4煤层上部已经采绝对涌出量为4．3m。／min，由于曾经发生过煤与瓦完，考察倾斜上山方向已经没有实际意义，因此只需斯突出，因此为煤与瓦斯突出矿井。考察倾斜下山方向的卸压保护范围。根据《防治煤与瓦斯突出细则》第45条“在突2．2考察孔的布置出矿井开采煤层群时必须首先开采保护层”的要求，此次考察是在矿井已有的巷道的基础上进行的，为了尽可能不干扰矿井的正常生产，并根据工作面的位置，充分利用矿井现有的巷道和系统，缩短考收稿日期：

6、2009—08—10作者简介：洪松(1983一)，男，重庆大学采矿工程硕士察时间，综合确定保护范围参数，故考察地点选择在研究生，主要从事矿井生产设计及矿山安全研究工作。E—一140m抽放巷。考察孔应尽量垂直于被保护煤层mail：songh3316@163．tomo的走向，这样可减小工作量且增加了孔的气密性。·71·2010年6月矿业安全与环保第37卷第3期由于保护层工作面3601呈俯伪斜布置，部分考察孑L的设计既要满足倾向保护范围考察的需要，也要能作为走向保护范围考察的依据，同时还要注意考察孑L之间

7、的相互卸压影响。此外，这次设计是在已经布置了抽放孔的基础上进行的，适当利用原有舞孔，并终止在考察区域的瓦斯抽放。综合考虑，最终确定考察孔的布置如图l_2所示。工作面推进距离／mA1图3被保护层瓦斯压力随着工作面推进的变化—100m六层风巷从图3可知，随着保护层工作面3601的推进，被保护层4煤层的瓦斯压力变化具有一致的规律性，可将被保护层的瓦斯动力参数划分为4个带：1)正常压力带位于工作面前方40m以外，被保护层未受到开采影响，煤层瓦斯都处于原始状态。2)集中压力带位于工作面前方40m到10m，此带

8、内煤层瓦斯压力出现一定的上升现象。3)过渡变化带位于工作面前方10m到工作面后方15m，此带内煤层瓦斯压力显著降低。4)充分卸压带位于工作面后方15—20m以外，瓦斯解吸加剧，瓦斯压力下降到最小值，并基本图1考察孔布置平面图稳定下来，即保护层的影响达到最大程度。3．2被保护层瓦斯流量随工作面推进变化情况在考察区内，共布置了3个瓦斯流量考察孔，所有考察钻孑L都为岩石穿层钻孔。其中由于Q3钻孔在考察过程中出现塌孔或在未泄压区域，未测到流量数据，因此，Q1，Q2孔的数据比较