保護(hù)層開(kāi)采講座投影(劉林)

1、20032003年瓦斯所技術(shù)研討年瓦斯所技術(shù)研討一、開(kāi)采保護(hù)層防治煤與瓦斯突出一、開(kāi)采保護(hù)層防治煤與瓦斯突出二、高瓦斯回采工作面瓦斯綜合治理二、高瓦斯回采工作面瓦斯綜合治理報(bào)告人：劉報(bào)告人：劉 林林提提 綱綱一、開(kāi)采保護(hù)層的基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層的基本理論二、開(kāi)采保護(hù)層瓦斯綜合治理二、開(kāi)采保護(hù)層瓦斯綜合治理三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)四、發(fā)展方向四、發(fā)展方向一、開(kāi)采保護(hù)層的基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層的基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律；保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律；2 2、開(kāi)采保護(hù)層防治煤與瓦斯突出機(jī)理；開(kāi)采保護(hù)層防治煤與瓦斯突出機(jī)理；3 3、保護(hù)效果及保護(hù)參數(shù)考察；保護(hù)

2、效果及保護(hù)參數(shù)考察；4 4、開(kāi)采、開(kāi)采保護(hù)層應(yīng)注意的問(wèn)題。保護(hù)層應(yīng)注意的問(wèn)題。一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律（1）什么是保護(hù)層開(kāi)采？）什么是保護(hù)層開(kāi)采？ 所謂保護(hù)層，通常是指在煤層群開(kāi)采中，某部分煤層具有煤與瓦斯突出或沖擊地壓等動(dòng)力顯現(xiàn)特點(diǎn)，而另一部分煤層不具有這種動(dòng)力顯現(xiàn)特點(diǎn)或動(dòng)力顯現(xiàn)特點(diǎn)不明顯，這時(shí)，根據(jù)賦存關(guān)系，選擇某一層不具有動(dòng)力顯現(xiàn)特點(diǎn)或動(dòng)力顯現(xiàn)特點(diǎn)不明顯的煤層先行開(kāi)采，而具有動(dòng)力顯現(xiàn)特點(diǎn)的煤層在其鄰近層開(kāi)采后再開(kāi)采。先行開(kāi)采的煤層稱為保護(hù)層，后開(kāi)采的煤層稱為被保護(hù)層，保護(hù)層位于被保護(hù)層上方的稱為上保護(hù)層，反之稱

3、為下保護(hù)層。一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律（2 2）保護(hù)層開(kāi)采后頂、底板煤巖體中應(yīng)力重新分布規(guī)律）保護(hù)層開(kāi)采后頂、底板煤巖體中應(yīng)力重新分布規(guī)律 保護(hù)層開(kāi)采后，周圍的煤巖層向采空區(qū)移動(dòng)，采空區(qū)上方巖體冒落并形成自然冒落拱，采空區(qū)下方巖體向采空區(qū)膨脹形成裂隙,使得采空區(qū)上下方煤巖體產(chǎn)生應(yīng)力、透氣性、瓦斯壓力、位移等變化。研究頂?shù)装鍘r體在保護(hù)層開(kāi)采以后應(yīng)力重新分布的規(guī)律，對(duì)于了解頂?shù)装遄冃魏推茐奶卣鳎_定被保護(hù)層的卸壓范圍具有十分重要的意義。 下面以上保護(hù)層開(kāi)采后底板煤巖體中應(yīng)力的重新分布規(guī)律為例進(jìn)行開(kāi)采保護(hù)層理論研究情況介紹。

4、一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律（3 3）上保護(hù)層開(kāi)采后底板煤巖體中應(yīng)力重新分布規(guī)律）上保護(hù)層開(kāi)采后底板煤巖體中應(yīng)力重新分布規(guī)律 a a、將煤層開(kāi)采以后底板巖體視為層狀巖層組成的半無(wú)限體，集中載將煤層開(kāi)采以后底板巖體視為層狀巖層組成的半無(wú)限體，集中載荷荷P P作用在半無(wú)限體的平面上，對(duì)平面下方任何一點(diǎn)作用在半無(wú)限體的平面上，對(duì)平面下方任何一點(diǎn)M M將發(fā)生影響，如圖將發(fā)生影響，如圖1 1所示。底板巖體內(nèi)所示。底板巖體內(nèi)M M點(diǎn)處受到的垂直應(yīng)力點(diǎn)處受到的垂直應(yīng)力 Z Z可用下式可用下式和圖和圖1 1表示：表示： Z Z = K

5、= K P/hP/h2 2， 其中其中K=K=（3/23/2 ） 1/ 1/ 1+ 1+ r/h r/h 2 2 5/2 5/2 P P H M r一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律 b b、在上述數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，采用有限元模擬計(jì)算對(duì)上保護(hù)層開(kāi)采后在上述數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，采用有限元模擬計(jì)算對(duì)上保護(hù)層開(kāi)采后底板巖體中沿走向、傾斜方向垂直應(yīng)力底板巖體中沿走向、傾斜方向垂直應(yīng)力 Z Z進(jìn)行計(jì)算，可得出沿走向和傾進(jìn)行計(jì)算，可得出沿走向和傾向垂直應(yīng)力向垂直應(yīng)力 Z Z等值曲線分布圖。利用沿走向垂直應(yīng)力等值曲線分布圖。利用沿走向垂直應(yīng)力 Z

6、 Z等值分布曲線可等值分布曲線可得走向卸壓角以及保護(hù)層與被保護(hù)層的有效開(kāi)采垂距。下面以假設(shè)條件得走向卸壓角以及保護(hù)層與被保護(hù)層的有效開(kāi)采垂距。下面以假設(shè)條件開(kāi)采深度開(kāi)采深度800800m m，上覆巖層容重上覆巖層容重 2.5 2.5t/m3t/m3為例進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，其結(jié)果如下為例進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，其結(jié)果如下圖圖2 2所示。所示。 一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律 c c、沿傾向垂直應(yīng)力沿傾向垂直應(yīng)力 Z等值曲線分布如圖等值曲線分布如圖3 3，卸壓區(qū)（圖中等應(yīng)，卸壓區(qū)（圖中等應(yīng)力線小于力線小于1的范圍）傾斜上方卸壓角為的范圍）傾斜

7、上方卸壓角為78 、傾斜下方卸壓角為、傾斜下方卸壓角為79 。需要注意的是此卸壓范圍并不是底板巖層中被保護(hù)煤層的有效保需要注意的是此卸壓范圍并不是底板巖層中被保護(hù)煤層的有效保護(hù)范圍，有效保護(hù)范圍只能位于其中，但要小于該卸壓范圍。護(hù)范圍，有效保護(hù)范圍只能位于其中，但要小于該卸壓范圍。0.42.09h1.42.19 h40h/m2001.21.81.60.40.61.00.81.21.01.81.61.4一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論1 1、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律、保護(hù)層采動(dòng)作用的基本規(guī)律 d、上保護(hù)層開(kāi)采后，在工作面后方的卸壓范圍內(nèi)被保護(hù)煤層上保護(hù)層開(kāi)采后，在工作面后方的卸壓范圍

8、內(nèi)被保護(hù)煤層僅在卸壓保護(hù)帶內(nèi)才消除了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。圖僅在卸壓保護(hù)帶內(nèi)才消除了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。圖44為魚田堡煤為魚田堡煤礦開(kāi)采上保護(hù)層礦開(kāi)采上保護(hù)層3#3#煤層后被保護(hù)層煤層后被保護(hù)層4#4#煤層參數(shù)變化情況。煤層參數(shù)變化情況。由圖由圖4可看出，被保護(hù)層參數(shù)的變化可大致劃分為可看出，被保護(hù)層參數(shù)的變化可大致劃分為4個(gè)帶，即：正常應(yīng)個(gè)帶，即：正常應(yīng)力帶、集中應(yīng)力帶、保護(hù)卸壓帶和應(yīng)力恢復(fù)帶。力帶、集中應(yīng)力帶、保護(hù)卸壓帶和應(yīng)力恢復(fù)帶。 保護(hù)層開(kāi)采后，被保護(hù)層的應(yīng)力變形狀態(tài)、煤結(jié)構(gòu)和瓦斯動(dòng)力參數(shù)發(fā)生顯著變化，從發(fā)生變化的時(shí)間看，卸壓作用是最先出現(xiàn)的，有些卸壓過(guò)程甚至在保護(hù)層工作面前方1020m處開(kāi)

9、始，一般在工作面后方，當(dāng)膨脹變形速度加快時(shí)，瓦斯動(dòng)力參數(shù)才發(fā)生顯著變化。保護(hù)層防治煤和瓦斯突出的原理可用框圖5表示。 應(yīng)力降低,煤層卸壓 激發(fā)突出的作用減少 透氣性增加 瓦斯壓力梯度降低 消除(或降 低)煤與瓦 瓦斯排放 發(fā)展突出的瓦斯作用減少 斯突出危險(xiǎn) 煤體強(qiáng)度增高 煤體抵抗破壞能力增加 圖5保護(hù)層防治煤與瓦斯突出原理框圖 一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論2 2、開(kāi)采保護(hù)層防治煤與瓦斯突出作用機(jī)理開(kāi)采保護(hù)層防治煤與瓦斯突出作用機(jī)理一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論3、保護(hù)效果及保護(hù)參數(shù)考察、保護(hù)效果及保護(hù)參數(shù)考察 (1) (1)保護(hù)層的有效保護(hù)層間距保護(hù)層的有效保護(hù)層

10、間距 保護(hù)層的保護(hù)作用隨層間距的增大而減小，達(dá)到某一臨保護(hù)層的保護(hù)作用隨層間距的增大而減小，達(dá)到某一臨界距離時(shí)，保護(hù)作用已不明顯，該臨界距離稱之為有效層間界距離時(shí)，保護(hù)作用已不明顯，該臨界距離稱之為有效層間距。我國(guó)根據(jù)大量試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，在采深小于距。我國(guó)根據(jù)大量試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，在采深小于550m，回采面長(zhǎng)度小于回采面長(zhǎng)度小于120m條件下，保護(hù)層的有效保護(hù)層條件下，保護(hù)層的有效保護(hù)層間垂距為：急傾斜煤層上保護(hù)層間垂距為：急傾斜煤層上保護(hù)層60m，下保護(hù)層下保護(hù)層80m，緩傾緩傾斜和傾斜煤層上保護(hù)層斜和傾斜煤層上保護(hù)層50m，下保護(hù)層下保護(hù)層100m。選擇保護(hù)層時(shí)選擇保護(hù)層時(shí)應(yīng)根據(jù)

11、保護(hù)層厚度、頂板管理方法，回采工作面長(zhǎng)度和開(kāi)采應(yīng)根據(jù)保護(hù)層厚度、頂板管理方法，回采工作面長(zhǎng)度和開(kāi)采深度等因素確定有效垂距。深度等因素確定有效垂距。一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論3、被保護(hù)層有效保護(hù)范圍確定、被保護(hù)層有效保護(hù)范圍確定 (2) (2)保護(hù)層沿走向的合理超前距保護(hù)層沿走向的合理超前距 七十年代前蘇聯(lián)的研究認(rèn)為：以被保護(hù)層變形值七十年代前蘇聯(lián)的研究認(rèn)為：以被保護(hù)層變形值等于最大膨脹變形值等于最大膨脹變形值80%為標(biāo)準(zhǔn)，則上保護(hù)層超前于為標(biāo)準(zhǔn)，則上保護(hù)層超前于被保護(hù)層不應(yīng)小于被保護(hù)層不應(yīng)小于1倍層間距，下保護(hù)層超前于被保護(hù)倍層間距，下保護(hù)層超前于被保護(hù)層不應(yīng)小于層不應(yīng)小于0

12、.6倍層間距。我國(guó)部分礦井的試驗(yàn)也證實(shí)倍層間距。我國(guó)部分礦井的試驗(yàn)也證實(shí)了上述的結(jié)論。考慮到瓦斯排放和抽放，使被保護(hù)層了上述的結(jié)論?？紤]到瓦斯排放和抽放，使被保護(hù)層不僅能充分卸壓，并能充分排放或抽放瓦斯，認(rèn)為保不僅能充分卸壓，并能充分排放或抽放瓦斯，認(rèn)為保護(hù)層超前被保護(hù)層的距離不應(yīng)小于護(hù)層超前被保護(hù)層的距離不應(yīng)小于2倍層間距，并不得倍層間距，并不得小于小于40m，實(shí)踐證明，按照這一原則布置，對(duì)防治煤實(shí)踐證明，按照這一原則布置，對(duì)防治煤與瓦斯突出和治理瓦斯是有效的。與瓦斯突出和治理瓦斯是有效的。一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論3、被保護(hù)層有效保護(hù)范圍確定、被保護(hù)層有效保護(hù)范圍確定 (

13、3) (3)保護(hù)層沿走向的卸壓保護(hù)角保護(hù)層沿走向的卸壓保護(hù)角 在保護(hù)層工作面的始采線與停采線處，由于地壓在保護(hù)層工作面的始采線與停采線處，由于地壓的傳遞作用的傳遞作用,使得被保護(hù)層的有效保護(hù)范圍應(yīng)小于保護(hù)使得被保護(hù)層的有效保護(hù)范圍應(yīng)小于保護(hù)層的開(kāi)采范圍，被保護(hù)層的始采線與停采線應(yīng)以保護(hù)層的開(kāi)采范圍，被保護(hù)層的始采線與停采線應(yīng)以保護(hù)層始采線和停采線內(nèi)退一定距離，該距離與層間垂距層始采線和停采線內(nèi)退一定距離，該距離與層間垂距有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)表明，對(duì)上保護(hù)層為有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)表明，對(duì)上保護(hù)層為0.550.67倍層間倍層間垂距為宜，也即保護(hù)卸壓角為垂距為宜，也即保護(hù)卸壓角為5661為宜，具體為宜，具體數(shù)據(jù)

14、應(yīng)實(shí)際考察。但被保護(hù)層進(jìn)入到距保護(hù)層始采線數(shù)據(jù)應(yīng)實(shí)際考察。但被保護(hù)層進(jìn)入到距保護(hù)層始采線與停采線與停采線40m以內(nèi)時(shí)，保護(hù)層開(kāi)采應(yīng)超前以內(nèi)時(shí)，保護(hù)層開(kāi)采應(yīng)超前3個(gè)月以上。個(gè)月以上。一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論3、被保護(hù)層有效保護(hù)范圍確定、被保護(hù)層有效保護(hù)范圍確定 (4) (4)保護(hù)層沿傾向的卸壓保護(hù)角保護(hù)層沿傾向的卸壓保護(hù)角 沿傾斜方向保護(hù)范圍可按卸壓角劃定。卸壓角大沿傾斜方向保護(hù)范圍可按卸壓角劃定。卸壓角大小與煤層傾角，開(kāi)采深度，層間巖性等因素有關(guān)，各小與煤層傾角，開(kāi)采深度，層間巖性等因素有關(guān)，各種條件下的卸壓角最好通過(guò)實(shí)地考察確定，前蘇聯(lián)礦種條件下的卸壓角最好通過(guò)實(shí)地考察確

15、定，前蘇聯(lián)礦山測(cè)量科學(xué)研究所通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定和實(shí)驗(yàn)室模擬資料分山測(cè)量科學(xué)研究所通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定和實(shí)驗(yàn)室模擬資料分析得析得1=180(+QO+10)，2=+QO 10，式式中中1、2分別為下保護(hù)層上山方向和下山方向卸壓角，分別為下保護(hù)層上山方向和下山方向卸壓角，為煤層傾角，為煤層傾角，QO為最大下沉角，可從地表移動(dòng)觀測(cè)為最大下沉角，可從地表移動(dòng)觀測(cè)得到，也可按細(xì)則表得到，也可按細(xì)則表17數(shù)值確定，表中數(shù)值確定，表中3、4為為上保護(hù)層上山及下山方向卸壓角。上保護(hù)層上山及下山方向卸壓角。一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論一、開(kāi)采保護(hù)層基本理論4、開(kāi)采保護(hù)層應(yīng)注意的問(wèn)題、開(kāi)采保護(hù)層應(yīng)注意的問(wèn)題 a.開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，盡量不留

16、煤柱或盡量留開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，盡量不留煤柱或盡量留小煤柱（小煤柱（4 6m）。）。不得已留煤柱時(shí)須在采掘不得已留煤柱時(shí)須在采掘工程平面圖上標(biāo)記，以便劃定保護(hù)范圍。在煤工程平面圖上標(biāo)記，以便劃定保護(hù)范圍。在煤柱影響帶，突出危險(xiǎn)性比原始狀態(tài)更大；柱影響帶，突出危險(xiǎn)性比原始狀態(tài)更大； b.被保護(hù)層采掘工作面盡量布置在保護(hù)范圍被保護(hù)層采掘工作面盡量布置在保護(hù)范圍內(nèi)，減少其突出危險(xiǎn)性；內(nèi)，減少其突出危險(xiǎn)性； c.對(duì)不同礦井、不同保護(hù)層和被保護(hù)層，保對(duì)不同礦井、不同保護(hù)層和被保護(hù)層，保護(hù)層的保護(hù)參數(shù)及保護(hù)效果應(yīng)進(jìn)行實(shí)地考察，護(hù)層的保護(hù)參數(shù)及保護(hù)效果應(yīng)進(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)考察結(jié)果指導(dǎo)下一步采掘和防突設(shè)計(jì)。根據(jù)考察

17、結(jié)果指導(dǎo)下一步采掘和防突設(shè)計(jì)。二、開(kāi)采保護(hù)層瓦斯綜合治理二、開(kāi)采保護(hù)層瓦斯綜合治理1、范圍、范圍 保護(hù)層（首采層）工作面和被保護(hù)層工作面瓦斯治理，其中首采層工作面瓦斯治理是關(guān)鍵所在。2、目的、目的 一是減少保護(hù)層開(kāi)采時(shí)的瓦斯涌出量，同時(shí)也加大了對(duì)被保護(hù)層的保護(hù)效果。3、技術(shù)途徑、技術(shù)途徑 可采用底板穿層鉆孔抽放、頂板走向鉆孔抽放、高抽巷、沿空留巷抽排、風(fēng)流排放等技術(shù)措施進(jìn)行首采層瓦斯綜合治理。三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)典型工程：典型工程：1、新莊孜礦煤層群多重開(kāi)采上保護(hù)層項(xiàng)目、新莊孜礦煤層群多重開(kāi)采上保護(hù)層項(xiàng)目2、潘三礦遠(yuǎn)距離開(kāi)采下保護(hù)層項(xiàng)目、潘三礦遠(yuǎn)距離開(kāi)采下保護(hù)層

18、項(xiàng)目3、潘二礦近距離開(kāi)采上保護(hù)層項(xiàng)目、潘二礦近距離開(kāi)采上保護(hù)層項(xiàng)目三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)新莊孜礦多重上保護(hù)層開(kāi)采總體方案新莊孜礦多重上保護(hù)層開(kāi)采總體方案 新礦B組煤共包括B8、B7b、B7a、 B6、B4煤層，采用區(qū)內(nèi)聯(lián)合布置方式，其中 B8、B7b、B7a為非突出危險(xiǎn)煤層，B6和B4為突出危險(xiǎn)煤層。 設(shè)計(jì)以B8作為首采保護(hù)層，保護(hù)B6和B4。B8開(kāi)采后，在保護(hù)范圍內(nèi)，B6煤層的突出危險(xiǎn)性將消除，B4煤層突出危險(xiǎn)性將降低。隨后開(kāi)采B7b、B7a，那麼B6、B4煤層將進(jìn)一步得到保護(hù)。開(kāi)采B6后，B4將再次得到保護(hù)。 對(duì)B6煤層來(lái)說(shuō)，其保護(hù)范圍應(yīng)是B8、B7b、B7a

19、中的最大保護(hù)范圍，對(duì)B4煤層的保護(hù)范圍，應(yīng)是B8、B7b、B7a、B7a、B6中的最大保護(hù)范圍。三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)新莊孜礦多重上保護(hù)層開(kāi)采考察內(nèi)容新莊孜礦多重上保護(hù)層開(kāi)采考察內(nèi)容 考察方案設(shè)計(jì)內(nèi)容包括考察方案設(shè)計(jì)內(nèi)容包括B8煤層開(kāi)采對(duì)煤層開(kāi)采對(duì)B6突出危險(xiǎn)煤層的合理突出危險(xiǎn)煤層的合理保護(hù)參數(shù)及保護(hù)效果，保護(hù)參數(shù)及保護(hù)效果，B8煤層開(kāi)采對(duì)煤層開(kāi)采對(duì)B7、B6和和B4煤層的瓦斯釋煤層的瓦斯釋放效果。放效果。B6煤層開(kāi)采對(duì)煤層開(kāi)采對(duì)B4突出危險(xiǎn)煤層保護(hù)效果，突出危險(xiǎn)煤層保護(hù)效果，B6煤層開(kāi)采煤層開(kāi)采對(duì)對(duì)B4突出危險(xiǎn)煤層的瓦斯釋放效果等。突出危險(xiǎn)煤層的瓦斯釋放效果等。

20、考察指標(biāo)考察指標(biāo) 瓦斯壓力、鉆孔瓦斯流量及抽放量、透氣性系數(shù)、煤層相對(duì)瓦斯壓力、鉆孔瓦斯流量及抽放量、透氣性系數(shù)、煤層相對(duì)變形參數(shù)的變化情況。變形參數(shù)的變化情況。-60 -40 -20 0 +20 +40 +60 +80 +100 +120 5608 工 作 面 超 前 測(cè) 點(diǎn) 距 離（m） Q 10-3 q P（M3/min） 煤（M2/Mpa2.d） （Mpa0 抽 層 透 （M3/min） 放 變 氣 瓦 瓦 量 形 性 斯 斯 1.0 25 25 流 壓 量 力 0.8 20 20 0.4 4.0 P Q 0.6 15 15 0.3 3.0 0.4 10 10 0.2 2.0 0.2

21、5 5 0.1 1.0 q 新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析圖6 B8煤層5608工作面開(kāi)采后B6煤層5參數(shù)綜合分析曲線圖三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)三、開(kāi)采保護(hù)層的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)表1 B8煤層5608工作面開(kāi)采后B6煤層各參數(shù)綜合分析表參 數(shù)正常壓力帶集中壓力帶卸 壓 帶開(kāi)始卸壓明顯卸壓充分卸壓各帶相對(duì)5608工作面位置L(m)+40各帶相對(duì)5608工作面位置(L/H)倍數(shù)+2B6煤層瓦斯壓力P（MPa）3.622.2B6煤層相對(duì)變形10-30041127.127.121B8B6煤層瓦斯抽放量(m3/min)0.220.180.60.98

22、0.980新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析 B8煤層回采工作面相對(duì)于B6煤層掘進(jìn)工作面的合理超前距為不小于40 m。B6煤層在B8、B7b、B7a煤層開(kāi)采以后沿傾斜下方的卸壓保護(hù)角分別為78、77、77；沿傾斜上方的卸壓保護(hù)角皆為70；沿走向的卸壓保護(hù)角分別為56、58、60.5。B6煤層在B8、B7b、B7a煤層開(kāi)采后的卸壓保護(hù)角，以及卸壓保護(hù)范圍如圖3、4所示。圖7 B8、B7b、B7a煤層開(kāi)采后B6煤層沿傾斜上、下方的卸壓角及保護(hù)范圍 新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析圖

23、8 B8、B7b、B7a煤層開(kāi)采后B6煤層沿走向的卸壓保護(hù)角及保護(hù)范圍新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析新莊孜煤層群開(kāi)采上保護(hù)層防突效果及保護(hù)參數(shù)分析項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)難度和水平項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)難度和水平 （1）本項(xiàng)目抓住煤層群開(kāi)采的特點(diǎn)，利用開(kāi)采保護(hù)層一般理論，選擇強(qiáng)突出危險(xiǎn)性區(qū)域進(jìn)行多重保護(hù)層開(kāi)采研究試驗(yàn)。通過(guò)多參數(shù)的考察多方面對(duì)保護(hù)層開(kāi)采合理參數(shù)和保護(hù)效果進(jìn)行綜合分析、論證、確定，提出了具有創(chuàng)新性的多重保護(hù)層開(kāi)采的作用機(jī)理，突破了國(guó)內(nèi)外保護(hù)層開(kāi)采技術(shù)從六十年代至今40年無(wú)重大進(jìn)展的現(xiàn)狀。豐富和發(fā)展了保護(hù)層開(kāi)采的基本理論，建立了保護(hù)層開(kāi)采效果考察及評(píng)價(jià)體系，對(duì)淮南礦區(qū)近、

24、中層間距煤層群開(kāi)采消除突出危險(xiǎn)效果顯著，對(duì)類似開(kāi)采條件的礦井防治煤與瓦斯突出及瓦斯綜合治理具有普遍指導(dǎo)意義。 （2）本項(xiàng)目首先選擇非突出煤層為保護(hù)層進(jìn)行開(kāi)采，然后開(kāi)采被保護(hù)的突出煤層，借此再對(duì)突出危險(xiǎn)性更強(qiáng)的煤層進(jìn)行保護(hù)。對(duì)煤層群同組多層突出煤層的保護(hù)效果和保護(hù)范圍進(jìn)行了確定，其安全和經(jīng)濟(jì)效益都極為顯著，此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)，處于國(guó)際領(lǐng)先水平。 （3）本項(xiàng)目2001年經(jīng)安徽省科技廳鑒定，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并榮獲了2001年煤炭行業(yè)十大科技成果獎(jiǎng)。項(xiàng)目推廣應(yīng)用情況項(xiàng)目推廣應(yīng)用情況 本項(xiàng)目的研究成果，已在淮南及全本項(xiàng)目的研究成果，已在淮南及全國(guó)類似條件礦井推廣應(yīng)用，為中厚及厚國(guó)類似條件礦井推廣

25、應(yīng)用，為中厚及厚突出危險(xiǎn)煤層實(shí)施放頂煤開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)高突出危險(xiǎn)煤層實(shí)施放頂煤開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造了條件。新莊孜礦目前在本產(chǎn)高效創(chuàng)造了條件。新莊孜礦目前在本項(xiàng)目研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行了采煤方法項(xiàng)目研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行了采煤方法的革新，已開(kāi)始了放頂煤回采。的革新，已開(kāi)始了放頂煤回采。項(xiàng)目實(shí)施的效果和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、項(xiàng)目實(shí)施的效果和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)效益社會(huì)及生態(tài)效益 1、在非保護(hù)區(qū)內(nèi)5606區(qū)段煤巷掘進(jìn)進(jìn)尺每月僅為30m，而在保護(hù)區(qū)內(nèi)每月平均進(jìn)尺達(dá)到了90m；在非保護(hù)區(qū)5606工作面回采月進(jìn)尺為45m，而在保護(hù)區(qū)內(nèi)平均回采月進(jìn)尺為60m，即回采速度提高了33.3%，回采產(chǎn)量提高了4032噸/月。5608工作面因單產(chǎn)提高而增加的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1244.8482萬(wàn)元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 2、B6煤層被保護(hù)區(qū)域在掘進(jìn)和回采過(guò)程中未再發(fā)生任何動(dòng)力現(xiàn)象和出現(xiàn)突出預(yù)兆，在進(jìn)行的防突措施效果檢驗(yàn)中，無(wú)一次指標(biāo)超限，也未發(fā)生瓦斯超