煤层群保护层开采研究的现状与趋势.pdf

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1、第３０卷第３期矿业工程研究Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．３２０１５年９月ＭｉｎｅｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＳｅｐｔ．２０１５ｄｏｉ：１０．１３５８２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７４－５８７６．２０１５．０３．０１０煤层群保护层开采研究的现状与趋势①１２２李洪生，李树清，谭玉林（１．贵州盘江精煤股份有限公司土城矿，贵州盘县５６１６００；２．湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭４１１２０１）摘要：随着矿井开采深度的增加，煤与瓦斯突出愈加严重，保护层开采作为防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的一种方法而成为研究热点．通过国内外相关文献

2、的整理和分析，以保护层开采判别准则为基础，结合保护层开采后的理论分析，文章分上保护层和下保护层两类，对相似材料模拟、数值模拟和现场考察来确定保护范围的研究现状进行了总结，分析存在的问题，为保护层开采的进一步研究提供参考．关键词：煤层群；突出矿井；保护层；保护范围中图分类号：ＴＤ８２３．８２文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－９１０２（２０１５）０３－００４５－０５Ｓｔａｔｕｓｑｕｏａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｔｒｅｎｄｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｓｅａｍｇｒｏｕｐｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｍｉｎｉｎｇ１２２ＬＩＨｏｎｇ

3、ｓｈｅｎｇ，ＬＩＳｈｕｑｉｎｇ，ＴＡＮＹｕｌｉｎ（１．ＧｕｉｚｈｏｕＰａｎｊｉａｎｇＲｅｆｉｎｅｄＣｏａｌＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｐａｎｘｉａｎ５６１６００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｅｐｔｈｏｆｍｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｏｕｔｂｕｒｓｔｏｆｃｏａｌａｎｄｇａｓｈａｓｂｅｃｏｍｅｅｖｅｎｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ．Ａ

4、ｓｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｗａｙｏｆｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｍｉｎｉｎｇｈａｓｂｅｃｏｍｅａｓｔｕｄｙｏｂｊｅｃｔｆｏｒｓｃｈｏｌａｒｓａｎｄｅｘｐｅｒｔｓ．Ｂｙｓｏｒｔｉｎｇｏｕｔａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｒｅｌｅｖａｎｔｌｉｔｅｒａｔｕｒｅａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ａｎｄａｉｍｉｎｇｔｏｐｒｏｔｅｃｔｌａｙｅｒｍｉｎｉｎｇｃｒｉｔｅｒｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈａｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌａｙｅｒ

5、ａｆｔｅｒｍｉｎｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｐｏｉｎｔｓｏｎｂｏｔｈｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌａｙｅｒａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌａｙｅｒｕｎｄｅｒ．Ｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｂｙｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｎ－ｓｉｔｅｖｉｓｉｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｐｏｉｎｔｉｎｇｏｕｔｔｈｅｄｉｒｅｃｔ

6、ｉｏｎｆｏｒｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐ；ｏｕｔｂｕｒｓｔ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌａｙｅｒ；ｓｃｏｐｅｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ目前，我国矿井的煤与瓦斯突出灾害较为严重，防治煤与瓦斯突出的区域性措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯２类，而开采保护层是预防煤与瓦斯突出最有效、最经济的一种方法．根据我国煤炭开采有关法规与规程的规定：在开采高瓦斯煤层或具有突出危险性的煤层群时，应首先开采低瓦斯或无突出危险性的煤层，利用该部分煤层的开采卸压释放作用使高瓦斯煤层或具有突出倾向性的煤层得到卸压

7、释放，从而减小开采该部分煤层时的危险性．保护层开采后采空区应力重新分布、顶底板发生变形位移，在一定卸压范围内煤岩体的变化得到充分裂隙发育，岩层透气性增强、瓦斯压力迅速降低，使有突出危险煤层的突出［１－４］危险性区域转变为无突出危险性区域的合理有效范围．通过保护层开采改变煤岩层的空间变形，再合理的划分保护范围，从而进行有效的瓦斯抽采确保矿井高产高效的安全生产．本文主要针对煤与瓦斯突出矿井的区域防突之一的保护层开采后，保护范围划定研究的方法进行综述，分别从上保护开采和下保护层开采两方面进行总结，阐述俯伪斜开采方式、保护层厚度、远距

8、离、中远收稿日期：２０１４－１１－１６①通信作者：李树清（１９６９－），男，湖南湘阴人，博士，教授，研究方向：巷道围岩控制和矿山安全．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｓｑ－ｈｎｕｓｔ＠１６３．ｃｏｍ４６矿业工程研究２０１５年第３０卷距离、以及煤层群近距离保护层开采等对保护范围的影响，为保护层