保护层开采保护范围确定研究.pdfVIP

2014年第5期 中州煤炭 总第221期 保护层开采保护范 围确定研究 李 辉 ，贾薇薇 (1．郑煤集 团 白坪煤业有限公司，河南 登封 452470；2．国投煤炭郑州能源开发有限公司，河南 登封 452470) 摘要 ：在被保护层煤体 中安装钻孔应力传感器 ，通过对保护层开采时保护层煤体应力变化进行观测分析 ，验 证 了被保护层 中应力变化是 由上保护层开采时形成 的支承压力在底板 中传播引起 的，分析 了煤体应力变化 的规律 ，并确定上保护层二 煤 中 13033工作面的开采对被保护层 l3031工作面的倾 向保护范围在 13033工 作面两巷垂直投影 内错布置 8～l1in，13033工作面的回采应超前 t3031工作面5O～60m。 关键词 ：近距离；保护层开采 ；煤体应力变化 中图分类号 ：TD325 文献标志码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2014)05一O019—03 国家安全生产监督管理总局令第 19号 《防治 层采空区内积聚的瓦斯涌向被保护层采空区提供通 煤与瓦斯突出规定》第 四十条提 出：区域防突措施 道 。 。保护层开采采动影响范围如图 1所示。 应当优先采用开采保护层 。 《煤矿安全规程》第一 百九十二条规定 ：对于有突出危险煤层 ，应采取开 采保护层或预抽煤层 瓦斯等 区域性防治突出措施。 帮 ===二二 三 ====== 三 保护层开采是彻底消除被保护层突出危险性的有效 二二j7曼二三三=三二==三=二二三=茎三＼． 手段。近年来 ，保护层开采作为一种有效的区域性 辜 竣辇蛰錾 煤层 防突措施 ，得到广泛应用 。 1 保护层开采理论概述 图 1 保护层开采采动影响范 围示意 保护层工作面开采后 ，岩体中形成 自由空间，破 坏了原有 的应力平衡 ，岩体向采空区方向移动 ，采空 2 试验矿井概况 区顶底板煤岩体发生破坏 、移动和变形，引起煤岩应 试验矿井 开采井 田属华北 型石炭一二 叠纪煤 力与裂隙的重新分 布，对开采层周 围的煤层 和岩层 系。含煤地层有太原组 、山西组等 ，煤系地层总厚度 产生采动影响，被保护层 的煤体与岩层发生卸压 、膨 704．5In。煤层倾角一般 9。～18。。可采煤层有二． 胀 ，同时保护层与被保护层之间的岩石裂隙增多，透 和二 煤层 。二，煤层位于山西组大 占砂岩之下 ，距 气性增大，使得卸压后的瓦斯得以释放，瓦斯压力和 太原组顶界一般9m，煤厚0～21．26m，平均厚7．O7 含量下降，从而达到消除被保护层煤与瓦斯突出危 m。煤层不稳定系数 3．3，该煤层为全区主要可采煤 险性 的 目的 。 层 。结构较简单 ，局部含有夹矸。二 煤层位于太 开采后引起顶板岩层的移动与破坏，可 以分为 原组大 占砂岩之上 ，下距二 ．煤层 2Om左右，煤厚 0 垮落带 、裂隙带及弯 曲带 。近距离煤层保护层开 ～ 7．61m，平均厚 1．37m。煤层不稳定系数为6，变 采后 ，层间距小 ，保护层与被保护层间的部分岩石裂 异系数为 85％，为大部可采煤层。 缝垂直于层面，离保护层一定距离 内，这些裂缝彼此 13031综放工作面主要回采二．煤层 ，采区内煤 贯通 ，直至与保护层采空区连通 ，提供了瓦斯涌向保 层厚 1．90～13．25m，平均厚4．8m，煤层倾角 13。～ 护层开采空间的通道。同样，在被保护层 回采过程