煤层群的开采顺序讲解

4. 近距离煤层群时的裂隙带高度计算
Coal Mining Science
1）最小垂距h > 下层煤垮落带高度Hxm；
分别按上下煤层厚度计算裂隙带高度，取其大值。
2）下层煤的垮落带厚度接触或进入上层煤范围时；
上层煤按其自身厚度计算；
下层煤，看上下开采的综合开采厚度Mz1-2计算 取大值作为两层煤的断裂带最大高度。
煤矿开采学
Coal Mining Science
资源与环境工程学院
第八章 煤层群的开采顺序
Mining sequcence
Coal Mining Science
第一节 缓斜及倾斜煤层群的开采顺序 第二节 急斜煤层群的开采顺序
概念和原则
Coal Mining Science
下行式开采—先采上煤层（组）后采下煤层（组） 上行式开采—先采下煤层（组）后采上煤层（组）,
累计采厚为8m时， 坚硬：94.9；中硬：66.6；软弱：38.3
3. 急倾斜煤层垮落带和断裂带高度的估算 Coal Mining Science
采厚为2m，区段垂高60m时， 断裂带高度：坚硬：37.9-54.7，中硬、软弱：15.2-27.4 垮落带高度：坚硬：17.7-32.3，中硬、软弱：7.1-16.2
D-重新压实区；E-稳定区
（二）“三带”判别法
Coal Mining Science
（1）当上下煤层的层间距小于或等于下煤层的垮落带 高度时，上煤层整体性将遭到严重破坏，无法进行上 行开采。
（2）当上下煤层间距小于或等于下煤层的断裂带高度 时，上煤层整体性只发生中等程度的破坏，采取一定 措施后，可正常进行上行开采。
二、上行式开采的技术条件及判别方法
Coal Mining Science
上下煤层层间距是影响上行开采的主要技术因素之一，确 定安全合理的上行开采的层间距。
（一）比值判别法
当下部开采一个煤层时， K H M
H—上下煤层之间的垂距，m； M—下煤层的采高，m。 K>7.5时，先采下部煤层一般不影响上煤层的准备和回采。
（3）当上下煤层间距大于下煤层的断裂带高度时，上 煤层整体性只不受破坏，可正常进行上行开采。
上煤层的开采应在下煤层开采引起的岩层移动稳定之 后进行。
1. 垮落带高度的估算
Coal Mining Science
Байду номын сангаас
M w Hm K 1
式中，M—采高，m； K—垮落岩石的碎胀系数； w—垮落过程中的顶板下沉值。
K’>6.3时可正常进行上行式开采。
二、上行式开采的技术条件及判别方法
Coal Mining Science
（一）比值判别法
直接建立起煤层间距和采高的关系。 优点：简单，使用方便； 缺点：过于笼统。
其它判别方法：深入考虑采动影响。
依据：采完后，上覆岩层的变形及破坏情况。
•竖三带：I-垮落带、II-断裂带、III-弯曲下沉带 •横五区：A-原始应力区；B-煤壁支撑区；C-离层区；
综合开采厚度 Mz1-2
式中，M1—m1厚度； M2—m2厚度；
M z1-2
M2
(M 1
h12 y2
)
h1-2—m1和m2间的法线距离；
y2—下煤层的冒高和采高之比。
最小垂距h > 下层煤垮落带高度Hxm 最小垂距h < 下层煤垮落带高度Hxm
（三）围岩平衡法
Coal Mining Science
•竖三带；横五区。 •平衡岩层：在回采过程中能够形成不发生台阶错动的平衡岩层 结构的岩层。 •围岩平衡高度：从下煤层顶板至平衡岩层顶板的高度。
（一）比值判别法
Coal Mining Science
当下部开采多个煤层时，用综合比值K’来判别，即：
K
1
1 1 ...
1
K1 K2
Kn
式中：
K1
H1 M2
K2
H2 M3
Kn
Hn M n1
H1、 H2、…、Hn —分别为m2、m3、…、mn+1至m1煤层的垂距 ，m；
M2、M3、 …、Mn+1—分别为下部各煤层的采高，m
反程序开采。
合理的煤层开采顺序：（考虑煤层采动影响关系）
① 保证（水平、采区、采煤面）接替正常，保证持续稳产高 产，减少煤损；
② 减少巷道掘进及维护工程量，集中生产，发挥设备能力， 提高技术经济效益；
③ 保证生产安全可靠。
第一节 倾斜以下的煤层群的开采顺序
Coal Mining Science
一、常用下行式开采顺序
Coal Mining Science
上、下层采面超前关系
当上、下层间距较小，上、下采面应保持合理的超前关 系，其最小距离Xmin为
Xmin = Hctg +（20~25）+ b，（m）
最小同采工作面错距Xmin
m1
b
L
H
δ
m2
Xmin
Xmin = Hctg +（20~25）+ b，（m）
H—煤层间距，m； δ—岩层移动角，坚硬岩石为60~70°，软弱岩石为45~55 ° ； L— 上下煤层安全距离，一般不小于20~25m； b— 上部煤层采煤工作面的最大控顶距，m。 注：当H = 0时，即上、下分层开采的合理间距，再生顶板假顶， 上下分层采面滞后时间至少4-6个月。
上行开采破坏原始应力平衡上覆岩层的横向及纵向的变形和 破坏。
纵向剪切变形台阶错动. 平衡结构
断裂带上位岩层平衡结构，煤壁及上覆岩层+矸石； 断裂带下位岩层：煤壁+支架+矸石。
关键层:采场上覆岩层中有一定厚度且强度较高的岩层，它控制着 采场上覆岩层的移动，这种岩层称为关键层。
平衡岩层;围岩平衡高度
间距较近时，上层煤采后围岩和煤柱内所产生的支承压力 有可能传递到下煤层而产生应力增高区。 注意： （1）上煤层开采时应尽量不留煤柱或少留煤柱，或使下煤 层的巷道布置在上煤层煤柱之外，躲开应力增高区。 （2）上下煤层的同采工作面错距不易过小，不要使下煤层 回采后顶板岩石移动，波及上煤层的回采工作面。
一、下行式开采
1. 垮落带高度的估算
Coal Mining Science
累计采厚为8m时， 坚硬：21.9-26.9；中硬：11.9-16.3；软弱：8.3-11.3；极软：5.5-9.9
2. 断裂带高度的估算
Coal Mining Science
采厚为2m时， 坚硬：36.6-54.4；中硬：23.8-35.0； 软弱：13.9-21.9；极软： 8.1-14.1