突出煤层上保护层开采和保护效果研究

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1、突出煤层上保护层开采和保护效果研究　　摘要：在煤炭开采过程中，煤和瓦斯突出问题一直广受关注，这种基于物理力学性质综合作用的结果，需要将地应力、瓦斯压力以及煤岩力学性质综合在一起进行考虑。当地应力和瓦斯压力较高，或者煤体强度较低以及结构遭到破坏和层理紊乱时，煤和瓦斯突出的危险就会出现。因此，有必要对突出煤层上保护层开采与保护效果进行分析和论证，找到其中存在的问题和解决的途径，为煤炭开采提供信息支持。关键词：突出煤层；保护层开采；保护效果；效果分析中图分类号：TD713+.3文献标识码：A6在煤和瓦斯突出的矿井中，依照采场接替和

2、煤层上下层之间的关系，所谓保护层指的是先行开采、能使相邻的有突出危险性煤层受到采动影响，并进一步减少或者丧失消除危险的煤层。因此，对保护层的开采工作，应该在被保护层掘进与回采之前进行，无论在时间上还是空间上，都应在被保护层之前进行开采[1]。在实际操作过程中，要在被保护层的顶部和底板部分进行施工，通过抽采钻孔的形式抽采卸压瓦斯，以此达到抽采的效果。此外，在保护层和被保护层之间，层间的距离应保持在合理范围，目的在于在保护层开采时能够使突出危险煤层的应力可以控制，使煤层开采过程中煤和瓦斯突出问题得到解决，实现煤和瓦斯的共采[2]

3、。更为重要的是，煤炭开采过程中，煤和瓦斯突出问题一直广受关注，这种基于物理力学性质综合作用的结果，需要将地应力、瓦斯压力以及煤岩力学性质综合在一起进行考虑。当地应力和瓦斯压力较高，或者煤体强度较低以及结构遭到破坏和层理紊乱时，煤和瓦斯突出的危险就会出现。因此，有必要对突出煤层上保护层开采与保护效果进行分析和论证，找到其中存在的问题和解决的途径，为煤炭开采提供信息支持，更好的促进煤炭开采效果和效率的提升1地质情况分析1.1工作面分析本况采区4、5煤层在经过鉴定之后认定为突出煤层，并且在4煤-432m和5煤-546m处都处于突出

4、危险区。16579工作面的标高位于-421到-534m之间，16579工作面的标高介于-565～-598m之间。因此，要选择为出现突出危险的煤层作为解放层，目的在于能够保护突出煤层，使之能够完成卸压开采。16579工作面位于5煤采区第四块段，地层倾角位4°-6°，均值为5°。这一工作面5煤属于突出煤层，并且处在无突出的危险区域，但是在其正下方，17236工作面则处在突出危险区，能够为抽采保护层卸压瓦斯，而在16579工作面的正下方，沿4煤层施工16579底抽巷，这一区域的4煤和5煤的法向距离为50m左右。61.2煤层的瓦斯特

5、征经过实际测定之后发现，16579工作面4煤的原始透气性系数相对较低，视域难抽放煤层。并且，更为重要的是，该煤层瓦斯含量与瓦斯压力都处于较高水平[3]。进一步的鉴定发现，这一工作面属于突出危险区。但是位于16579工作面正上方的工作面瓦斯基础参数较低，无突出危险。1.3地应力和岩石力学特征根据以往的经验，在选取保护层进行开采的过程中，煤系地层中的结构起着决定性的作用。在该煤系地层中，所含煤层的个数和能够作为保护层的煤层个数起着关键作用。此外，在该煤层保护层和被保护层之间，岩层之间的厚度对对保护层开采效果产生着重要影响[4]。

6、在测定之后发现，16579与其他工作面之间的地应力属于构造应力，而煤层围岩属于高应力软岩。2突出煤层上保护层开采方式2.1试验区在当前情况下，在4煤保护层工作面的保护下，4-1煤层有两个被保护层的工作面，采掘作业正在进行。此外，5煤层属于待考察的工作面，走向长超过1000m，倾向长150m，煤层的平均厚度达到了66m。在该工作面上，煤层的赋存相对稳定，地质构造相对简单，综合机械化采煤更为适合。另一保护层工作面的走向长1500m左右，倾向长达到了200m，煤层平均厚度较低，为4.37m。该工作面设计的平均日产量在2500-35

7、00t左右。所以，在其中的一个工作面上，机巷掘进和切眼以里400m范围内，而回采期间要注意到将突出指标的检验工作做好、做到位。在治理5煤层瓦斯的过程中，不存在保护层开采的条件，因此不得不通过顺层孔预抽工作面的方式，消除瓦斯突出危险，在煤层巷道掘进的过程中，通过“四位一体”的局部防突方法[5]。而5煤层在回采的过程中，要借助顶板高抽巷抽放瓦斯，并配以防突措施，最大限度的消除突出危险。2.2突出煤层上保护层保护效果分析在该煤层首次开采过程中，其保护层要进行保护范围的确定，并对保护效果进行考察，以此来保证良好的保护效果。在一般情况

8、下，要对被保护层工作面的残余瓦斯压力中获得信息，在对瓦斯含量和煤层瓦斯抽放量等指标进行分析后，对保护效果进行综合考察，并得出客观的考察结论[6]。可是，因为该矿井并不具备与测定残余瓦斯压力与含量的条件，因此，在对被保护层进行保护的过程中，并未完成瓦斯的抽放。所以，只能对相关工作面的保护效果