防治煤与瓦斯突出的区域性措施.ppt

防治煤与瓦斯突出的区域性措施 一、开采保护层 二、采前预抽煤层瓦斯 一、开采保护层 一、采前预抽煤层瓦斯 * * （一）保护层开采区域性消突技术原理 （二）保护层开采及卸压瓦斯抽采工作程序 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 （四）被保护层未保护区域的瓦斯治理 （五）效果检验及保护范围考察方法 （一）保护层开采区域性消突技术原理 保护层是煤层群中的首采煤层，应首选瓦斯含量低或突出危险性相对较小的煤层，通过保护层开采的卸压作用抽采上、下邻近煤层的卸压瓦斯，区域性消除邻近煤层的突出危险性，保护层的上、下邻近煤层称为被保护层，如下图17-1所示。保护层位于被保护层下部的称为下保护层，保护层位于被保护层上部的称为上保护层。 （一）保护层开采区域性消突技术原理 保护层开采后，采场周围的煤岩体发生移动、变形，使得煤岩体的应力场、裂隙场发生重新分布。在采空区顶底板内的一定范围内地应力降低，出现卸压效果，处于顶底板内的煤层发生膨胀变形，煤层透气性呈数百至上千倍增加，煤层瓦斯解吸流动加强，这是保护层开采技术应用的理论基础。保护层开采来防治煤与瓦斯突出的技术原理见图17-2所示。 （二）保护层开采及卸压瓦斯抽采工作程序 保护层开采及卸压瓦斯抽采工作程序如17-3所示，可分为准备阶段、实施阶段和效果检验验证阶段三个阶段。 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 保护范围的划定 沿倾向的保护范围 在被保护层中，沿倾斜 方向的保护范围可按卸压角 划定，如图17-4所示。 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 表17-1 保护层沿倾斜方向的卸压角 卸压角的大小与煤层倾角、煤系地层的岩石力学性质等因素有关，但主要取决于煤层倾角，应根据矿井实际考察结果确定其卸压角，也可参考表17-1的数据进行划分倾向被保护层工作面的保护范围边界。 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 保护范围的划定 沿走向的保护范围 若保护层采煤工作面停采时间超过3个月且卸压比较充分，则该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角δ5=56°～60°划定，如图17-5所示。 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 保护范围的划定 最大保护垂距 保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照表17-2选取。 表17-2 保护层与被保护层之间的最大保护垂距 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 保护层开采分类及判别方法 分类指标 在反映保护层厚度与层间垂距的相对层间距基础上，综合考虑煤层赋存条件、层间硬岩以及保护层工作面回采参数的影响，构建保护层的工程分类指标——当量相对层间距。 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 保护层开采分类及判别方法 保护层的分类及判别方法 表17-3 下保护层开采分类情况表 综合目前已有的下保护层开采实践考察数据及上覆岩内冒落带、断裂带和弯曲带的发育情况，在上覆岩层内无巨厚火成岩等坚硬岩层的条件下，将当量相对层间距20和40作为下保护层分类的界限，则下保护层可分为近距离保护层、远距离保护层和超远距离保护层三类，见表17-3。 （三）保护层开采的保护范围、分类及判别方法 保护层开采分类及判别方法 保护层的分类及判别方法 表17-4 上保护层开采分类情况表 将当量相对层间距20和40作为上保护层分类的界限，则上保护层分成近距离保护层、远距离保护层和超远距离保护层三类，见表17-4所示。 （四）被保护层未保护区域的瓦斯治理 减小被保护层工作面中的未保护范围 采用小煤柱护巷（区段煤柱宽度＜4m）或是沿空留巷技术开采保护层，可消除区段煤柱在被保护层上形成的未保护范围。淮南等矿区正在大力推广沿空留巷无煤柱保护层开采技术，有望实现被保护层在倾向上的连续卸压保护。 采用保护范围的扩界技术，扩大卸压角，相应扩大保护层开采的保护范围，进而缩小或是消除被保护层工作面在走向上、倾向上的未保护范围。 保护层采空区内不要随意留设煤柱，在无法避免煤柱留设的情况下应尽量减小留设煤柱的几何尺寸，以减小被保护层中的未保护范围。 （四）被保护层未保护区域的瓦斯治理 被保护层工作面中未获得保护范围的消突措施 图17-6为淮北朱仙庄煤矿被保护层8煤层上的未保护范围瓦斯抽采钻孔的布置图。 （四）被保护层未保护区域的瓦斯治理 倾斜远距离下保护层开采同水平上被保护层的连续卸压保护 为全部保护到同水平的被保护煤层，在倾向上必须扩大保护层的开采范围，沿倾向延伸保护层的开采下限，保护层开采的下延深度以保护到同水平被保护层的开采下限为准，见图17-7所