保护层开采在煤与瓦斯突出矿井的应用.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第4期EnergyTechnologyandManagementV0lI39No．4doi：10．39696．issn．1672-9943．2014．04．014"We护层开采在煤与瓦斯突出矿井的应用、兵(中煤科工集团南京设计研究院有限公司，江苏南京210031)[摘要]煤与瓦斯突出事故不仅阻碍矿井的安全生产，更制约着矿井的增能增效。为降低煤与瓦斯突出危险性，保障矿井安全生产和矿工的生命安全，突出矿井需要防突设计。结合煤与瓦斯突出矿井设计的实例，分析了保护层开采的

2、必要性和可行性，为突出矿井设计提供技术支撑和借鉴；也为提高矿井经济效益提供保障。[关键词]煤与瓦斯突出，保护层，保护范围[中图分类号]TD713~．3[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)04-()O362沙曲煤矿为煤与瓦斯突出矿井。井田走向长1突出矿井保护层及其开采设计22km，倾斜宽4．5～8km，面积138．35km2。井田南突出矿井的防突设计直接指导服务生产单位翼上煤组赋存有、3、、5煤共4层可采煤层。的防突工作，其重要性毋庸置疑。现在矿井开采都其中：煤为局部可采煤层

3、，其可采范围主要分布向深部延深，而且突出矿井也将越来越多，继而给在南部的南七、南八采区和深部的南九采区，煤层勘察设计单位带来更多的困难与挑战。平均厚度为0．89m，且该煤层与下伏煤层间距防突设计包括区域综合防突措施和局部综合大都在15m以上；3煤为大部可采煤层，除在防突措施等众多内容H]。对煤与瓦斯突出矿井而南五采区24、25钻孔周围5．9km范围内与4言主要为消突设计，根据保护层开采作用的机理煤层合并外，其余均为可采区域，煤层厚度0．80及开采条件，一般采用开采保护层和预抽瓦斯，在1．80m，

4、平均1．19m，该层煤与下伏的4、5煤间有保护层开采的条件下，优先考虑保护层开采，在距分别为6．16m、11．72m。此主要分析保护层开采。2．2保护层的选择该矿井为煤与瓦斯突出矿井，矿井的相对和2保护层开采的应用绝对涌出量均非常大，故需要采用保护层开采解2．1矿井概况放下伏可采煤层。沙曲井田煤层赋隋况如图1所示。根据南翼煤层赋存条件并对照《防治煤与瓦斯突出规定》，、3煤均具备作为保护层的条件，标志标志层及柱状层及煤层厚，m地质描述推荐矿井前期3煤为下部、5煤的保护层，后煤层最小一最大编号平均期

5、2煤作为3煤与下部4、5煤的保护层。0．55~21．705．41井田北翼2煤层大部可采，其不可采区域处t卜一1．70⋯¨深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、于井田北部4149000线以北，约占北翼面积的≮鼍寺0~I．33粉砂岩10、中～细粒砂岩及煤层组．4040％，可采范围内煤层厚度0．701．46m，平均成的过渡相含煤岩系、含煤5～20-02．20l0层．主要煤层4全区稳定可采，1．08m，该层煤与下伏的4煤层平均间距l0．34m；．895煤大部分可采，较稳定。仅在本北翼3煤层在4145000线以北与

6、下伏4#煤层合0~I．50区南缘变为薄煤层，其顶板普遍31．05发育一薄层海相泥岩，局部变为并，其合并区占整个北翼面积80％以上。岸砂质泥岩。2、3煤全区发育，根据北翼煤层赋存条件并对照《防治煤与瓦，●=40．04～6．05仅局部可采．不稳定。3、4煤在2．98本区北部合并成3+。5煤底板斯突出规定》，2煤层具备作为保护层的条件。由F部发育一层，灰色细粒石英长于2煤层在井田北部4149000线以北，一般厚度0-5．045273砂岩K，，局部相变为砂质泥岩．为0．5～0．7m，根据《防治煤与瓦斯突

7、出规定》的0一】9．50或泥岩K33．34相关内容和开采保护层的最小有效厚度(北翼工作面长度150m，开采深度约550m)，可以推知图1煤层综合柱状图2014年8月Feb．，2014徐小兵保护层开采在煤与瓦斯突出矿井的应用37北翼2煤层开采保护层的最小有效厚度为0．5m。保护层工作面，卸压角按60。计算，被保护层工作因此，设计推荐北翼2煤层作为保护层，同时北面沿上保护层外边缘内缩10m。翼2煤层0．5～O．7m区域亦作为保护层开采。2．3．2保护层沿倾斜的保护范围按卸压角划定根据地质报告钻孔统计

8、，沙曲煤矿山西组井田煤层为近水平～缓倾斜煤层，煤层平均倾2、3、4#、5*煤层间距均较近。煤层赋存于山西角6o，倾向下山侧卸压角为79。，倾向上山侧卸压组中部，下距4煤16．50m；3煤层上距2煤角为81o，被保护层工作面沿上保护层采空区下10．34m，下距4煤O～16．99m，平均6．16m。、3边缘内缩4m，被保护层工作面沿保护层采空区煤层均为局部可采的薄煤层，主采的4、5煤层均上边缘内缩3m。全区稳定可采。2．4保护层解放煤量井田南翼2煤层在南一、南二、南三、南四、井田南翼走向长10．0—