煤矿瓦斯抽采和突出防治技术-重庆院(董钢锋).ppt

煤矿瓦斯治理的基本原则 “先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针 “可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的瓦斯综合治理战略 “煤矿瓦斯抽采基本指标”（AQ1026-2006） 煤矿瓦斯治理的总体思路 形成以区域性措施（瓦斯抽采和开采保护层）为主，局部措施为辅的综合治理体系 试验应用瓦斯治理新技术和新装备，提高总体技术水平 提纲 ★保护层开采 ★瓦斯抽采技术 ★瓦斯治理新技术 ★技术发展思路 开采保护层区域防突技术 一、开采保护层的基本理论 二、开采保护层瓦斯综合治理 三、开采保护层实践 开采保护层区域防突技术 一、开采保护层的基本理论 1、保护层的概念； 2、开采保护层防治煤与瓦斯突出机理； 3、保护效果及保护参数考察； 4、开采保护层应注意的问题。 一、开采保护层基本理论 1、保护层的概念 所谓保护层，通常是指在煤层群开采中，某部分煤层具有煤与瓦斯突出或冲击地压等动力显现特点，而另一部分煤层不具有这种动力显现特点或动力显现特点不明显，这时，根据赋存关系，选择某一层不具有动力显现特点或动力显现特点不明显的煤层先行开采，而具有动力显现特点的煤层在其邻近层开采后再开采。先行开采的煤层称为保护层，后开采的煤层称为被保护层，保护层位于被保护层上方的称为上保护层，反之称为下保护层。 一、开采保护层基本理论2、开采保护层防治突出作用机理 保护层开采后，被保护层的应力变形状态、煤结构和瓦斯动力参数发生显著变化，从发生变化的时间看，卸压作用是最先出现的，有些卸压过程甚至在保护层工作面前方10～20m处开始，一般在工作面后方，当膨胀变形速度加快时，瓦斯动力参数才发生显著变化。保护层防治煤和瓦斯突出的原理可用框图表示。 一、开采保护层基本理论3、保护效果及保护参数考察 (1)保护层的有效保护层间距 保护层的保护作用随层间距的增大而减小，达到某一临界距离时，保护作用已不明显，该临界距离称之为有效层间距。我国根据大量试验资料统计分析认为，在采深小于550m，回采面长度小于120m条件下，保护层的有效保护层间垂距为：急倾斜煤层上保护层60m，下保护层80m，缓倾斜和倾斜煤层上保护层50m，下保护层100m。选择保护层时应根据保护层厚度、顶板管理方法，回采工作面长度和开采深度等因素确定有效垂距。 一、开采保护层基本理论3、被保护层有效保护范围确定 (2)保护层沿走向的合理超前距 七十年代前苏联的研究认为：以被保护层变形值等于最大膨胀变形值80%为标准，则上保护层超前于被保护层不应小于1倍层间距，下保护层超前于被保护层不应小于0.6倍层间距。我国部分矿井的试验也证实了上述的结论。考虑到瓦斯排放和抽放，使被保护层不仅能充分卸压，并能充分排放或抽放瓦斯，认为保护层超前被保护层的距离不应小于2倍层间距，并不得小于40m，实践证明，按照这一原则布置，对防治煤与瓦斯突出和治理瓦斯是有效的。 一、开采保护层基本理论3、被保护层有效保护范围确定 (3)保护层沿走向的卸压保护角 在保护层工作面的始采线与停采线处，由于地压的传递作用,使得被保护层的有效保护范围应小于保护层的开采范围，被保护层的始采线与停采线应以保护层始采线和停采线内退一定距离，该距离与层间垂距有关，根据试验表明，对上保护层为0.55～0.67倍层间垂距为宜，也即保护卸压角为56°～61°为宜，具体数据应实际考察。但被保护层进入到距保护层始采线与停采线40m以内时，保护层开采应超前3个月以上。 一、开采保护层基本理论3、被保护层有效保护范围确定 (4)保护层沿倾向的卸压保护角 沿倾斜方向保护范围可按卸压角划定。卸压角大小与煤层倾角，开采深度，层间岩性等因素有关，各种条件下的卸压角最好通过实地考察确定，前苏联矿山测量科学研究所通过现场测定和实验室模拟资料分析得δ1=180°－(ａ+QO+10°)，δ2=ａ+QO?10°，式中δ1、δ2分别为下保护层上山方向和下山方向卸压角，ａ为煤层倾角，QO为最大下沉角，可从地表移动观测得到，也可按《细则》表17数值确定，表中δ3、δ4为上保护层上山及下山方向卸压角。 一、开采保护层基本理论4、开采保护层应注意的问题 ★开采保护层时，尽量不留煤柱或尽量留小煤柱（4?6m）。不得已留煤柱时须在采掘工程平面图上标记，以便划定保护范围。在煤柱影响带，突出危险性比原始状态更大； ★被保护层采掘工作面尽量布置在保护范围内，减少其突出危险性； ★对不同矿井、不同保护层和被保护层，保护层的保护参数及保护效果应进行实地考察，根据考察结果指导下一步采掘和防突