区域措施-保护层.ppt

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1、全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术开采保护层开采保护层 保保护护层层：在在突突出出矿矿井井中中，预预先先开开采采的的、能能使使其其它它相相邻邻有有突突出出危危险险的的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层保护层。被被保保护护层层：后后开开采采的的煤煤层层称称为为被被保保护护层层。保保护护层层位位于于被被保保护护层层上上方方的叫的叫上保护层上保护层，位于下方的叫，位于下方的叫下保护层下保护层。保护层保护层被保护层被保护层被保护层被保护层2022/12/201云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三

2、、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术 保护层开采是预防突出保护层开采是预防突出最有效、最经济最有效、最经济的区域性预的区域性预防突出的技术措施，几乎所防突出的技术措施，几乎所有发生突出的国家都采用该有发生突出的国家都采用该措施，我国措施，我国19581958年年成功使成功使用此技术，目前开采保护层用此技术，目前开采保护层的矿井占突出矿井总数的的矿井占突出矿井总数的26%26%。1 1、保护作用分析、保护作用分析 为什么保护层开采后，能有为什么保护层开采后，能有效消除煤层突出危险性？效消除煤层突出危险性？覆岩破坏移动分带示意图覆岩破坏移动分带示意图 I冒落带 II断裂带 III弯曲带a竖向

3、裂隙 b离层裂隙2022/12/202云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术防突作用原理防突作用原理2022/12/203云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/204云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/205云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训

4、机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/206云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/207云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/208云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/209云南煤矿安全

5、监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/2010云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/2011云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术20150m开采下保护层开采下保护层2022/12/2012云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术

6、开采上保护层开采上保护层2022/12/2013云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术开采上保护层开采上保护层2022/12/2014云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术开采上保护层开采上保护层2022/12/2015云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术开采上保护层开采上保护层2022/12/2016云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资

7、培训防治煤与瓦斯突出技术开采上保护层开采上保护层2022/12/2017云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术2 2、保护范围划分、保护范围划分 保护范围保护范围：指保护层开采后，在空间上使危险层丧：指保护层开采后，在空间上使危险层丧失突出危险的有效范围。失突出危险的有效范围。一般通过现场实测一般通过现场实测。（1）保护层与被保护层之间的有效层间距保护层与被保护层之间的有效层间距 下保护层影响范围大于上保护层，且与保护层的厚下保护层影响范围大于上保护层，且与保护层的厚度、层间岩性、煤层倾角等因素有关。度、层间岩性、煤层倾角等

8、因素有关。2022/12/2018云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术（2）沿倾斜的保护范围沿倾斜的保护范围 确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界。的上、下边界。为为岩石卸压角岩石卸压角，查表得出。，查表得出。保护层保护层被保护层被保护层被保护层被保护层1324保护线2022/12/2019云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术保护层沿倾斜的卸压角保护层沿倾斜的卸压角煤层倾角煤层倾角/（）卸压角

9、卸压角/（）12340808075751077837575207387757530699077704065908070507090807060729080707072908070807390787590758075802022/12/2020云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术（3）沿走向的保护范围沿走向的保护范围 若保护层采煤工作面停采时间超过若保护层采煤工作面停采时间超过3个月、且卸压比较充分个月、且卸压比较充分,则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、该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围

10、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采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角=5660划定划定,如图所示。如图所示。2022/12/2021云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术保护层采煤工作面超前于被保护层掘进工作面示意图保护层采煤工作面超前于被保护层掘进工作面示意图（3）沿走向的保护范围沿走向的保护范围-超前距超前距 超前距一般不得小于两个煤层之间超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的垂直距离的3倍倍，并并不小于不小于100m。目的目的：使被保护层能充分卸压和排放瓦斯。：使被保护层能充分卸压和排放

11、瓦斯。2022/12/2022云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术（4）煤柱的影响煤柱的影响 保护层开采后，在采空区上、下形成卸压区，而保护层开采后，在采空区上、下形成卸压区，而煤柱上方则产生集中应力区，在集中应力区内，增加煤柱上方则产生集中应力区，在集中应力区内，增加了突出危险性。了突出危险性。影响范围根据考察结果确定，否则，按以下角度影响范围根据考察结果确定，否则，按以下角度确定。确定。60456045煤柱煤柱影响区影响区影响区影响区2022/12/2023云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全

12、省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术 当保护层留有不规则煤柱时，按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线，并当保护层留有不规则煤柱时，按照其最外缘的轮廊划出平直轮廓线，并根据保护层与被保护层之间的层间距变化，确定煤柱影响范围。在被保护层根据保护层与被保护层之间的层间距变化，确定煤柱影响范围。在被保护层进行采掘工作时，还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。进行采掘工作时，还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。2022/12/2024云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术3、抽放卸压瓦斯扩大保护范围、抽放卸压瓦斯扩大保护范围 随着开采深度

13、的增加，地应力、瓦斯压力、瓦斯含量随着开采深度的增加，地应力、瓦斯压力、瓦斯含量增高，为了提高保护层的保护效果、可靠程度和保证被保增高，为了提高保护层的保护效果、可靠程度和保证被保护层顺利开采，护层顺利开采，抽放卸压瓦斯抽放卸压瓦斯是可以对被保护层卸压作用是可以对被保护层卸压作用起到起到补充补充和和深化深化作用。作用。作用作用：（：（1）降低被保护层残余瓦斯压力；）降低被保护层残余瓦斯压力；（2）扩大保护层间距。）扩大保护层间距。因为，随着层间距增大，因为，随着层间距增大，突出煤层卸压程度减弱，瓦斯自然排放条件差突出煤层卸压程度减弱，瓦斯自然排放条件差。根据前苏联经验，开采保护层，如结合抽放被

14、保护层根据前苏联经验，开采保护层，如结合抽放被保护层瓦斯，可使有效层间距增大瓦斯，可使有效层间距增大1.4 1.6倍倍。（。（淮南经验淮南经验：有有效层间距增大效层间距增大2倍；安全保护卸压角扩大了倍；安全保护卸压角扩大了1720度。）度。）2022/12/2025云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术4、选择保护层的原则、选择保护层的原则 （1）首先选择无突出危险的煤层作为保护层；）首先选择无突出危险的煤层作为保护层；（2）当所有煤层均有突出危险时，选择突出危险性小）当所有煤层均有突出危险时，选择突出危险性小的煤层作为保护

15、层；的煤层作为保护层；（3）优先选择上保护层。）优先选择上保护层。选择下保护层时，其最小层间距应满足下式：选择下保护层时，其最小层间距应满足下式：当当a60时，时，Hmin=KM cosa 当当a 60时，时，Hmin=KM sin（a/2）式中式中 Hmin-允许采用的最小层间距；允许采用的最小层间距；M-保护层厚度；保护层厚度；a-煤层倾角煤层倾角 k-顶板管理系数，全垮取顶板管理系数，全垮取10，充填取，充填取6。4）所有可采煤层均有严重突出危险时，可选择不可）所有可采煤层均有严重突出危险时，可选择不可采煤层或者软岩层作为保护层。采煤层或者软岩层作为保护层。2022/12/2026云南煤

16、矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术开采保护层应注意的几个问题：开采保护层应注意的几个问题：（1）尽量不在保护层采空区留煤柱；）尽量不在保护层采空区留煤柱；（2）保护层采高小于）保护层采高小于0.5m时，必须检查其保护时，必须检查其保护效果，否则要采取其它补充措施；效果，否则要采取其它补充措施；（3）开采保护层，具有瓦斯抽放系统的矿井，）开采保护层，具有瓦斯抽放系统的矿井，应同时抽放卸压瓦斯。应同时抽放卸压瓦斯。保护作用实质保护作用实质：卸压卸压和和排放瓦斯排放瓦斯，其中，其中卸压作用卸压作用是是首要的、决定性的首要的、决定性的。2022/12/2027云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心全省三、四级培训机构师资培训防治煤与瓦斯突出技术 B9煤层B8煤层B9底板巷道上风巷下顺槽急倾斜煤层保护层开采示意图急倾斜煤层保护层开采示意图急倾斜煤层保护层开采示意图急倾斜煤层保护层开采示意图 急倾斜煤层平行卸压，在被卸压煤层底板布置巷道，施工钻孔与急倾斜煤层平行卸压，在被卸压煤层底板布置巷道，施工钻孔与被卸压煤层卸压瓦斯富集区连通，抽采被卸压煤层瓦斯被卸压煤层卸压瓦斯富集区连通，抽采被卸压煤层瓦斯2022/12/2028云南煤矿安全监察局安全技术中心云南煤矿安全监察局安全技术中心