保护层开采的保护范围和效果的研究
区域措施保护层
开采保护层 保护层：在突出矿井中，预先开采的、能使其它相邻有突出危险的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。 被保护层：后开采的煤层称为被保护层。保护层位于被保护层上方的叫上保护层，位于下方的叫下保护层。
保护层
被保护层
被保护层
保护层开采是预防突出最有效、最经济的区域性预防突出的技术措施，几乎所有发生突出的国家都采用该措施，我国1958年成功使用此技术，目前开采保护层的矿井占突出矿井总数的26%。 1、保护作用分析 为什么保护层开采后，能有效消除煤层突出危险性？
下卸压层B7
下卸压层B6
抽采钻孔
底板岩石巷
开采层B8
开采上保护层
进风巷
下卸压层B7
下卸压层B6
抽采钻孔
底板岩石巷
开采层B8
开采上保护层
进风巷
下卸压层B7
下卸压层B6
抽采钻孔
底板岩石巷
开采层B8
开采上保护层
进风巷
下卸压层B7
下卸压层B6
抽采钻孔
底板岩石巷
开采层B8
开采上保护层
进风巷
下卸压层B7
保护层
被保护层
被保护层
δ1
δ3
δ2
δ4
α
保护线
保护层沿倾斜的卸压角
煤层倾角ɑ/（º）
卸压角/（º）
δ1
δ2
δ3
δ4
0
80
80
75
75
10
77
83
75
75
20
73
87
75
75
30
69
90
77
70
40
65
90
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言煤炭开采作为我国的主要能源产业之一，对于促进经济发展具有举足轻重的地位。
然而，随着开采的深入进行，保护层的近距离开采所带来的安全问题愈发凸显。
其中，煤柱应力集中区成为矿井安全生产的重点研究对象。
新景矿作为典型的煤炭开采矿区，其近距离保护层开采后遗留的煤柱应力集中区问题尤为突出。
本文旨在研究新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，以期为矿井安全生产提供理论依据和实践指导。
二、研究背景及意义随着煤炭资源的不断开采，矿井生产逐渐向深部发展，近距离保护层的开采成为一种常见的开采方式。
然而，这种开采方式往往会导致煤柱应力集中区的形成，给矿井安全生产带来极大的隐患。
因此，研究新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于预防和控制矿井安全事故、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
三、研究内容与方法本研究以新景矿为研究对象，采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法，对近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究。
1. 理论分析通过查阅相关文献和资料，了解煤炭开采过程中煤柱应力集中区的形成机理及影响因素，为后续研究提供理论依据。
2. 数值模拟利用有限元分析软件，建立新景矿煤炭开采的三维模型，模拟不同开采条件下的煤柱应力分布情况，确定应力集中区的位置和范围。
3. 现场实测在矿井现场进行实际测量，验证数值模拟结果的准确性，同时为后续的现场应用提供数据支持。
四、煤柱应力集中区的保护范围及保护效果1. 保护范围根据数值模拟和现场实测结果，确定新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围。
该范围应包括煤柱及其周边一定范围内的区域，以确保矿井生产安全。
2. 保护效果在确定保护范围的基础上，采取相应的安全措施和技术手段，如加强支护、优化开采顺序等，以降低煤柱应力集中区的风险。
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》范文
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井生产过程中所面临的挑战也日益增加。
新景矿作为重要的煤炭生产基地，其近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区问题显得尤为突出。
这一问题的存在不仅对矿井的安全生产构成威胁，同时也影响了煤炭资源的有效开采。
因此，对遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究，对于保障矿井安全、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
二、研究背景及意义新景矿作为煤炭资源的重要开采区域，其开采历史悠久，煤层分布复杂。
在近距离保护层开采过程中，由于煤柱的设置和采空区的形成，导致应力集中区的出现。
这一现象不仅加大了矿井安全生产的难度，还可能引发顶板冒落、煤与瓦斯突出等安全事故。
因此，研究遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于保障矿井安全生产、预防灾害事故的发生具有重要意义。
三、研究方法与内容本研究采用理论分析、数值模拟及现场实践相结合的方法，对新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究。
1. 理论分析：根据煤层地质条件、采矿方法等因素，分析遗留煤柱应力集中区的形成机制及影响因素。
2. 数值模拟：利用数值模拟软件，建立新景矿开采模型，模拟采空区及遗留煤柱的应力分布情况，分析应力集中区的范围及程度。
3. 现场实践：结合现场实际开采情况，对数值模拟结果进行验证，并分析保护层开采过程中所采取的保护措施及其效果。
四、保护范围及保护效果分析1. 保护范围：根据数值模拟结果及现场实践情况，确定遗留煤柱应力集中区的保护范围。
该范围应包括煤柱及其周边一定范围内的采空区。
2. 保护措施：针对遗留煤柱应力集中区，采取合适的保护措施。
如加强支护、合理设置煤柱尺寸、采取预裂爆破等方法，以减小应力集中区的危害。
3. 保护效果：通过现场实践及数值模拟结果的对比分析，评估所采取的保护措施的效果。
如对顶板稳定性、煤炭资源回收率、安全系数等方面的影响进行分析。
大淑村矿2号煤层被保护范围及防突效果的考察确定
大 淑 村 矿 ２号 煤 层 被 保 护 范 围及 防 突 效 果 的 考 察 确 定
赵 学 军 ， 占林 杜 泽 生 于 ，
（ ． 中能 源 峰 峰 集 团 公 司 ， 北 邯 郸 １冀 河 摘 ０６ ０ ２ 煤 炭 科 学 研 究 总 院 沈 阳研 究 院 ， 宁 沈 阳 １０ １ ） ５ ３０；． 辽 １０ ６ 要 ： 淑 村 矿 是煤 与 瓦斯 突 出矿 井 ， 了 检 验 开 采 保 护 层后 ， 保 护 层 的保 护 范 围 ， 行 了各 类 数 据 的 大 为 被 进
一
出规定 》 突 出矿 井 区域 防 突措 施 应 当优 先 采 用 开 ，
采保 护层 。突出矿井首 次开采 保护层 时 ， 当对 被保 应 护层进行 区域措施效 果检验及保 护范 围的实 际考察 。 大淑村 井 田地质构 造单元 位 于太行 山背 斜东翼
南段 的鼓 ｌ 背斜 以 东 ， 一 个被 一 系列 北 东 东 向 断 』 Ｊ 是 裂所 破坏 的东倾 伏 的不 甚 明显 的平缓背 斜 。区 内有
瓦斯涌 出量 为 １ ． ９ｍ。ｔ ９ ４ ／ 。根 据 《 防治 煤 与 瓦斯 突
角 ９～３ 。 随 埋 深 增 加 煤 层 倾 角 有 变 大 趋 势 。 ０。
１２ ０ ７ ２ ７工 作 面 同层 南 侧是 １２ ０ ７ ２ ６工 作 面 （ 在 回 正 采 ）北 侧 为 Ｆ ， 断 层 ， 侧 为 大 淑村 矿 工 业 广 场煤 东 柱， 侧为淑村村 庄保护煤 柱和 Ｆ 西 断 层 。 １４ ０ ７２６ 工作 面正在 回采 。预 设 计 １２ ０ ７ ２ ７采 煤 工 作 面 走 向 长度 为 ５ ０～ ０ 倾斜 长度 ３ ０ ６ ０ｍ， ０～１０ ｍ， 层厚 度 ６ 煤
《2024年新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》范文
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井生产中面临的安全问题日益突出。
新景矿作为重要的煤炭产区，其近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中问题尤为突出。
为确保矿井安全生产，本文针对新景矿近距离保护层开采过程中遗留煤柱的应力集中区保护范围及保护效果进行研究，以期为矿井安全生产提供理论支持和技术指导。
二、研究背景与意义新景矿作为煤炭资源的重要产区，其开采过程中遗留煤柱的应力集中问题对矿井安全生产构成严重威胁。
研究遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于预防矿山压力灾害、确保矿工生命安全、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本文重点研究新景矿近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区的分布规律、影响因素及保护范围。
同时，对保护措施的实施效果进行评估，为矿井安全生产提供科学依据。
2. 研究方法（1）文献综述：收集整理国内外相关研究成果，分析遗留煤柱应力集中的形成机理及影响因素。
（2）现场调查：对新景矿开采现场进行实地调查，了解矿井地质条件、开采方式、煤柱尺寸等实际情况。
（3）数值模拟：利用数值模拟软件，对遗留煤柱的应力分布进行模拟分析，确定应力集中区的位置及范围。
（4）实验研究：通过实验室试验，对保护措施的实施效果进行评估。
（5）数据分析：对收集到的数据进行分析处理，总结规律，为矿井安全生产提供科学依据。
四、遗留煤柱应力集中区的保护范围通过数值模拟和现场调查，发现新景矿近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区主要分布在煤柱的边缘和中部。
为确保矿井安全生产，需对以下区域进行重点保护：1. 煤柱边缘区域：该区域受到较大的拉伸应力作用，易发生煤柱破坏和冒顶事故，需采取加固措施，提高煤柱的稳定性。
2. 煤柱中部区域：该区域受到较大的压缩应力作用，易发生底鼓和片帮事故，需采取合理开采顺序和支护措施，降低应力集中程度。
23号煤层保护层开采保护效果论证报告
F69正断层：分布于煤矿区西南角，切割了14号煤～标五地层，区内延伸长度约0.13km，断层走向南西～北东,倾向北西，倾角约65～71°，断距约2～6m。
F74正断层：分布于煤矿区浅部东北段含煤地层内，切割了标五～14号煤地层，区内延伸长度约0.17km，断层走向南西～北东，倾向北西，倾角约50°，断距约2～3m。
表1-1-1滥坝煤矿矿区范围拐点坐标表
拐点
X
Y
0
2947377
35568001
1
2947012
35568569
2
2945861
35567644
3
2946152
35567118
开采深度：1595m～1416m。
1.2矿井地质概况
1.2.1地层
煤矿区及周边出露的地层有二叠系中统茅口组、上统峨嵋山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组、三叠系下统飞仙关组及第四系。地层走向总体为南西～北东向，倾向北西，倾角6～28°，一般10～16°左右，由浅到深地层倾角逐渐变小。现由老至新分述如下：
1、茅口组（P2m）：主要分布在煤矿区外东南面，岩性以灰岩为主，分上下两段。上段：底部为薄～中层状燧石灰岩及硅质灰岩夹燧石层，为上下段的分段标志；下部以燧石灰岩为主，相变明显；上部为浅灰微带肉红色厚～块状生物灰岩，隐晶质，本段总厚约127～144m。下段：以灰～深灰色厚层状、块状灰岩为主，多含白云质斑块及少许燧石结核，下部夹白云岩。本段总厚约227～244m。
开采上保护层效果检验技术研究
淮南 职业 技术 学院 学报 JOU R N AL O F H U IN AN V OCA T IO N A L & T ECHN ICA L CO LL EGE
N O . 3, 2011 V OL . 11, Ser ial N o. 39
开采上保护层效果检验技术研究
9煤层煤层透气性系数在理论卸压线上是 0. 909 m 2/ MP a2 d, 在理论卸压线以外( - 304. 46 m) 是 0. 301 m2/ M Pa2 d, 在理论卸压线上煤层透
气性系数是卸压线以外的 3 倍。 根据相似模拟实验可得被保护 9 煤层出现应力
卸压区, 根据保护机理可知, 该区域内 煤层应力降 低, 煤层透气性增大, 促使瓦斯排放, 降低煤层瓦斯 压力及含量, 进而消除突出危险性; 实验中得到 9 煤 的最大膨胀量为 2. 2 m m, 膨胀率为 8. 1 , 满足卸 压保护标准。
从图 3 看出, 穿层钻孔瓦斯抽采量随着 762 工 作面的推进呈现先上升再下降 最后趋于稳定 的趋
势。主要是因为 762 工作面回采后, 位于其下的 9 煤煤体受采动影响, 地应力得到释放、缷压, 裂隙开 始发育, 煤层透气性增加, 利于煤层瓦斯运移, 瓦斯 抽采量开始上升; 当开采到一定程度时, 下方煤体充 分缷压, 裂 隙发育 完全, 抽采 量达到 最大值; 随 着 762 工作面继续推进, 煤层顶板下沉, 采空区重新压 实, 9 煤透气性降低, 瓦斯抽采量降低而趋于一稳定 值。经 统 计 截 止 10 月 27 日 抽 采 量 达 到 187 491. 53 m3, 抽采率达 33. 2 % 。
孔号
1
2
3
王行庄煤矿保护层开采顶底板影响范围的研究
王志 等：行庄 保 层 采 底 影 范 的 究 春 王 煤矿 护 开 顶 板 响 围 研
式 （ ）（ ） ３ 、４ 计算
＋８ ９ ．
７
垮落 岩石 碎胀 系数 ； ＿ 谋 层倾 角 ，。。 （）
（） ３
若 煤 层 顶板 覆 岩 为 坚 硬 、 中硬 、 弱 、 软 弱 的 软 极
若煤层 顶 板覆岩 内有 极坚 硬 的岩层 ，开采后 能
形成 悬顶 。垮 落带 高度
日 ‘） １
隙与 保护 层 采 空 区沟 通 ， 为保 护层 采 空 区 内积 聚 的 瓦斯涌 向被保 护 层采 空 区提供通 道…。
２ １ 年第 ３ ０２ 期
式 中 一 开采煤 层 厚度 ， ｍ； 卜
有 关 。 保护层 的开采造 成被 保护层 的卸压 ， 上 同时对 底 板有 一定 的破 坏深 度 。开采后 引起 的底 板破 坏 范
较简单 ， 局部 含有 夹矸 。二 煤 位 于太原 组大 占砂 岩 之上 ， 下距 二 煤 ２ 左 右 ； 厚 ０～６ ６ 平均 ０ｍ 煤 ． ６ｍ，
１３ 。 ． ３ｍ
日 ＝３ 、 ∑ ＋１ Ｋ Ｏ／ Ｏ
（） ４
开采 煤层 累计 厚 度 ， 超过 １ 不 ５ｍ。 岩层及其互层 ， 开采单一薄及中厚煤层时 ， 垮落带高 式 中 ∑卜 根据 二 煤 １０ １面 的地 质情 况 及 生产 技 术情 ５ １ 度
Ｈ
＝Байду номын сангаас
ｍ
（） ２
况， 计算出 １０ １ １５ 面开采以后 ， 垮落带的高度为 ５ ２ ． １． 裂隙带高度为 ２ ． ～ ４ ６ １３ ｍ， ６ ８ ４ ． ｍ。 垮落 带高 度 和裂 隙带 高度 也可 以根 据 原煤 炭 工 业部制定的《 矿井水文地质规程（ 试行 ）估算 ， 》 垮落
下保护层开采卸压保护范围及可行性
下保护层开采卸压保护范围及可行性分析魏建平1，李鹏1，王登科1，李波2（1．河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作4540002．中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083）摘要：基于有限差分计算方法，对李雅庄矿下保护层开采进行数值模拟分析，得出下保护层开采时被保护层应力分布、变形规律及卸压保护范围等，同时借助模拟结果，运用有效隔水层突水系数法对下保护层突水危险性区域进行划分，并对保护层开采可行性进行分析判断。
结果表明，下保护层开采后卸压保护层角为50ʎ左右，下保护层开采不可行。
关键词：保护层开采；保护范围；突水；可行性中图分类号：TD745文献标志码：A文章编号：1003－496X（2012）10－0158－03Analysis of Pressure－relief Protective Range and Feasibility of Under－protecting Coal Stratum MiningWEI Jian－ping1，LI Peng1，WANG Deng－ke1，LI Bo2（1．School of Safety Science and Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo454000，China；2．School of Resources and Safety Engineering，China University of Mining and Technology，Beijing100083，China）Abstract：Based on finite difference method，the numerical simulation analysis on under－protecting coal stratum in Liyazhuang mine is carried out，the stress distribution，deformation laws and pressure－relief protective range of protected coal seam are achieved．Mean-while，according to the simulation results，using water inrush coefficient method of effective waterproof layer to divide water inrush risky area of under－protecting coal stratum，the feasibility of protective coal seam mining is analyzed and judged．The results show that the under－protecting coal stratum is not feasible when the pressure－relief protective angle reaches up to about50ʎafter mining under－protecting coal seam．Key words：protective layer mining；protection range；water inrush；feasibility《煤矿安全规程》［1］规定：“在突出矿井开采煤层群时，应优先选择开采保护层防治突出措施”。
金佳矿下保护层开采保护范围考察方案优化
治 、科研 与咨询等方面工作 。
５９
煤
炭
工
程
２ ２ ２ 测 定 方 法 ．．
２１ ０ ２年第 ５期
金佳矿属于煤 与 瓦斯突 出矿井 ，采 用平 硐 、斜 井联 合
预计保 护边界线两 侧 ，第一 个钻 孔布 置在保 护层 工作 面 预 计走向保护范 围外 １ｍ，第 二个钻 孔布 置在 保护 层工 作 面 ５ 预计走向保护范 围处 ，第 三个钻 孔 布置在 保护层 工作 面 预 计走 向保护范 围 内 １ｍ；倾 向保 护范 围考察 钻孔 布置 在走 ５
向保护范 围内倾斜 上、下方 预计保 护边 界线 两侧 ，同样 布
开拓 ，划 分 为 １ 、１ １ ２采 区。１ １采 区 开 采 中煤 组 １ 、１ 、 ２ ３
２１ ０ ２年 第 ５期
煤
炭
工
程
金佳 矿 下 保 护 层 开 采保 护 范 围 考 察 方 案 优 化
赵 训 ． ，施 凯 － ，李 复忠
（ ．贵州省矿山安全科学研究 院，贵州 贵阳 ５ ０ ２ ； １ ５ ５ ２ ．贵州省煤 矿瓦斯 防治工程技术研究 中心 ，贵州 贵阳 ５ ０ ２ ； ５０ ５ ３ 贵州 盘江 精煤 股份有限公司 金佳矿 ，贵州 盘县 ５ ３ ３ ） ． ５５ ７
关键 词 ：下保 护 层 开采 ；保护 范围 ；保 护 范 围考察 ；方 案优 化
中图分 类号 ：Ｔ ７ ３ ３ Ｄ １ ． １
文 献标识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１７ ０５ （０２ ０ － ５ ￣３ ６ １— ９９ ２ １ ）５０ ９ ０
同安煤矿远距离上保护层开采保护效果
同安煤矿远距离上保护层开采保护效果初探谢雄刚1，2，车海云1，朱云仓1(1．贵州大学矿业学院，贵州贵阳550025;2．贵州大学瓦斯灾害防治与煤层气开发研究所，贵州贵阳550025)摘要：以同安煤矿远距离上保护层开采作为研究对象，通过测定同安煤矿下部15#突出煤层瓦斯压力、瓦斯流量、煤层透气性和煤层相对变形等参数变化情况，研究该矿5#煤层作为上保护层对下部15#煤层的防突保护效果。
结果表明:下保护范围内的15#煤层原始瓦斯压力显著下降，煤层相对变形增加到2．41ɢ，瓦斯流量增加了67倍，透气性系数增加了115倍。
5#远距离上保护煤层对下部15#被保护煤层起到了较好的保护作用。
关键词：煤与瓦斯突出;远距离上保护层;保护距离中图分类号：TD713+．3文献标志码：B 文章编号：1003－496X (2012)11－0154－04Research on Mining Protective Effect in the Long Distance Upper Protective Seam of Tong ＇an Coal MineXIE Xiong －gang 1，2，CHE Hai －yun 1，ZHU Yun －cang 1(1．Mining College of Guizhou University ，Guiyang 550025，China ;2．Gas Hazard Prevention and Coalbed Methane DevelopmentResearch Institute ，Guizhou University ，Guiyang 550025，China )Abstract :The long distance upper protective seam mining in Tong＇an Coal Mine is considered as the research object in this paper．Through testing the parameters change in the 15th outburst coal seam of Tong＇a n Coal Mine ，which include gas pressure ，gas flow ，per-meability ，relative deformation ，it studies the outburst protection effect that the 5th coal seam as upper protective seam gives the lower 15th coal seam effective protection．The results show that the original gas pressure of the 15th coal seam drops obviously within the low-er protected scope ，the relative deformation increases to 2．41ɢ，gas flow increases in 67folds and the permeability coefficient increa-ses in 115folds．The 5th long distance upper protective seam gives the lower 15th protected coal seam a good protective effect．Key words :coal and gas outburst ;long distance upper protective seam ;protective distance基金项目：贵州省教育厅自然科学重点资助项目［黔教科（2011）034号］；贵州省科技厅工业攻关项目［黔科合GY ［2012］3054］；贵州省国际科技合作计划资助项目［黔科合外G 字（2009）700111号］我国煤炭资源大部分为井工开采，随着浅部煤层资源开采完毕，大部分矿井必须向深部延伸开采，煤与瓦斯突出矿井数量将增多及原有突出矿井灾害将加重，我国煤矿瓦斯灾害将日益严重［1］。
ú
中图分 类 号 ： Ｆ ４ ２ ６ ． ２ １ ； Ｔ Ｄ ７ １ ２
文 献标 志码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ｌ １— ０ １ ０ ９— ０ ２
保护层开采作 为一种最 有效、 最经济 的区域防突 措施 ， 一直以来被国内外广泛采用 。我 国《 煤矿安全规 程》 （ ２ Ｏ ｌ １ ） 规定 ： 有突 出危险的煤层 ， 应采取开采保护 层 或预 抽煤 层 瓦斯 等 区域 防 突 措施 。本 文对 保 护层 开 采 现有 的保 护范 围 判别 准 则和 划 定 方 法做 一 个 总 体 评 述， 分析 其 存在 的 问题 ， 并提 出今 后 的研究 方 向 。 １ 保 护层 开 采保 护范 围 的研究 内容 保护范围是指保护层开采 并同时抽采卸压 瓦斯 ， 在空间上使突出危险煤层的突出危险区域转变 为无突 出危 险区域 的 有效 范 围 。其 主 要 的研 究 内容 包括 以下
所在 ， 因为卸压会引起煤岩结构、 瓦斯动力参数等因素 发生变 化 ， 由此 而增 大煤 层 透 气 性 和 降低 煤 层 瓦 斯 压 力 。 当煤 层垂直 于 层理方 向 的应 力小 于 煤 岩 体平 均 容 重与煤矿第一次突 出作业深度的乘积 ， 则认为是 安全 的。其计算公式为 ：
残余瓦斯含量判别准则将瓦斯含量大于 ８ ｍ ／ ｔ 的 区域划定为突出危险区 ， 小于 ８ ｍ 。 ／ ｔ 的区域划定为无突 出危 险区 。 该方法简单 易行 ， 可 以根据规定直接判断煤 层的 突出危险性。但是 ， 由于煤 与瓦斯突出是地应力、 煤岩 结构和 瓦斯 等 因素 综 合 作 用 的 结 果 ， 这 种 方 法 只 考 虑 了瓦斯含量 ， 不够全面 ， 应用时也存在一定的局限性 。
俯伪斜下保护层开采保护范围的现场考察分析
第３ ７卷第 ３ 期
由于保 护层 工作 面 ３０ ６ １呈俯 伪斜 布 置 ， 部分 考 察孑 的设计 既要 满 足 倾 向保 护 范 围考 察 的需 要 ， Ｌ 也 要能 作为走 向保 护 范 围考 察 的依 据 ， 时还 要 注 意 同 考察 孑之 间的 相 互 卸压 影 响。此 外 ， 次设 计 是 在 Ｌ 这
２ ２ 考察 孔 的布 置 ．
量为 ｌ．３ｍ ／ ｎ Ｃ ２相对 涌 出 量 为 ７ ８ ｔ ７ １ ｍｉ， Ｏ ．８ｍ ／， 绝对 涌 出量 为 ４ ３ｍ ／ ｉ， ． 。ｍｎ 由于 曾经 发生 过 煤 与 瓦
斯突出， 因此为煤 与瓦斯 突 出矿井 。
根据《 治煤与瓦斯 突出细则》 ４ 防 第 ５条 “ 突 在 出矿井 开采 煤层 群 时必 须首 先开 采保 护 层 ” 的要 求 ，
此 次 考察 是 在 矿 井 已 有 的 巷 道 的基 础 上 进 行 的 ， 了尽 可 能 不干 扰矿 井 的正 常 生产 ， 根据 工作 为 并 面 的位置 ， 分 利用 矿井 现 有 的巷 道 和 系统 ， 短 考 充 缩
收稿 日期 ：０ ９— ８—１ ２０ ０ ０
作者简 介 ： 洪 松 （９３ ） 男， １ ８ 一 ， 重庆 大 学 采 矿 工 程 硕 士
察时间 ， 综合确定保护范 围参数 ， 故考察地点选择在
一
研究生， 主要从 事矿 井 生产 设计 及 矿 山安全 研 究工 作。Ｅ—
ｍａ ｌ ｓ ｎ ｈ ３ ６ １ ３ ｔ ｍｏ ｉ： ｏ ｇ ３ １ ＠ ６ ． ｏ
１０ｍ抽放巷 。考察孔应尽量垂直 于被保护煤层 ４
７１ ・
的走 向 ， 这样 可 减小 工作 量 且增加 了孔 的气密性 。
煤矿开采过程中保护层的应用方法和效果分析
煤矿开采过程中保护层的应用方法和效果分析摘要：煤矿开采过程中，瓦斯的防治工作是制约着煤矿企业能否安全生产的关键因素之一，必须予以重视。
目前，煤矿企业大多都采用保护层开采的方法来对煤与瓦斯突出进行防治，并且在实践过程中发现其是最为有效和最为经济的方法之一。
本文将对煤矿开采过程中保护层的应用方法和效果进行简要的分析和探讨。
关键词：煤矿开采；保护层；应用方法；效果分析中图分类号：tg333.7 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）23-577-01在煤矿开采领域，开采保护层是防止煤与瓦斯突出是公认的最为经济有效的方法之一。
保护层一般是指在突出矿井的煤层群中首先对无突出或有突出但危险性小的煤层，然后对有突出危险性高的煤层进行保护层开采，对高危险性的煤层进行保护来消除或者减小突出的危险性，从而达到防止煤与瓦斯突出的目的。
我国1958年在北票和重庆等煤矿内对开采保护层进行试验，并且取得了很好的效果，然后在全国范围内对于有条件的突出矿井进行了推广应用。
在应用过程中发现开采保护层可以使低透气性厚煤层实现高产高效的安全煤矿生产，而且结合瓦斯的抽放可以实现巨大的环境效益，所以保护层开采在煤矿开采中发挥着重要的意义。
一、煤矿开采过程中保护层的应用方法保护层是指将突出危险性大的煤层进行保护而开采不突出或者突出危险性小的煤层，对于后开采的有突出危险的煤层称作被保护层，根据保护层相对于被保护层的位置将位于被保护层上面的保护层称之为上保护层，位于被保护层下面的保护层称之为下保护层。
保护层的先行开采，使得保护层周围的岩层和煤层会向着采空区的方向移动和变形，从而降低了保护范围内的应力，促使突出煤层发生膨胀变形，增加了其透气性，以便瓦斯的解吸排放。
瓦斯的解吸排放降低了瓦斯压力，从而保证了煤的机械强度，使得突出煤层的危险性有所降低或者消除。
保护层的开采，可使得被保护层的应力、煤的结构以及瓦斯的压力发生明显的变化，从变化的时间上来看，首先发生的是卸压作用，有的卸压过程发生在保护层工作面前的10～20m处，而一般是发生的保护层工作面的后方，一旦膨胀变形速度加快，瓦斯压力就将会发生一些显著的变化。
远距离下保护层开采保护范围扩界研究
第 １ １ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 １ 月
华北科技学 院学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎ ｏ ａ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ．１１ Ｎｎ ｌ
Ｊ ａ ｎ ．
２ ０１ ４
远 距 离 下 保 护 层 开 采 保 护 范 围扩 界 研 究
余 陶 ， 卢 平 ， 孙金华 ， 郭厚 洋
（ １ ．中国科学技术大学 火灾科学 国家重点实验室 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ２ ６ ； ２ ．安徽建筑大学 安全工程系 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ２ ２ ）
ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ａ ｍ ｂ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ； ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｄ ｅ —
ｍｉ ｎ ｅ，ａ ｎ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｏ ｆ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｓ ｉ ｍｉ ｌ ａ ｒ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｄ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｚ ｏ ｎ ｅ ｗａ ｓ
突出煤层上保护层开采与保护效果分析
孵
突出煤层上保护层开采与保护效果分析
刘 来 运
（ 平煤股份八矿 河南 平项 山 ４ ６ ７ ０ ９ ９ ） 摘 要： 在煤炭开采过程中， 煤和瓦斯突 出问题 一直广受关注 ， 这种 基于物理力学性 质综合作用 的结果 ， 需要将地 应力、 瓦斯压力 以及煤岩 力学性质 综合在 一起进 行考虑。当地应力和瓦斯压力较 高， 或者煤体强度较低 以及 结构遭 到破 坏和层 理紊 乱时， 煤和 瓦斯突 出的危 险就会 出现 。因此， 有必要对突 出煤层上保护层 开采 与保护 效果进 行分析 和论证 ， 找到其中存在的 问题和解决的途径， 为煤炭开采提供信息支持。 关键 词： 突出煤层： 保护层开采； 保护效果； 效果分析 中图分类号： Ｔ Ｄ７ １ ３ ＋ ． ３ 文献标识码 ： Ａ
的任 采 一 层 ， 够 能够 对 ５ 煤 的 开采 起 到 良好 的保 护 作 用 。 ３ ． ２沿 倾 斜 方 向 的保 护 效 果 分析
本况采 区 ４ 、 ５ 煤层在经过鉴定之后认 定为突 出煤层 ， 并且在４ 煤一 ４ ３ ２ ｍ 和５ 煤－ ５ ４ ６ ｍ处都处于突出危险区。１ ６ ５ ７ ９ Ｉ作面的标 高位 于一 ４ ２ １ 到一 ５ ３ ４ ｍ 之 间， １ ６ ５ ７ ９ 工作面的标高介于一 ５ ６ ５ ￣ 一 ５ ９ ８ ｍ 之间。 因此 ， 要选择为出现 突出 危 险的煤层作为解放层 ， 目的在于能够保护突 出煤层， 使之能够完成卸压开 采 。１ ６ ５ ７ ９ Ｉ作面位于５ 煤采 区第 四块段， 地层倾角位４ 。 ＿ ６ ｏ ， 均值为５ ｏ 。这一 工作 面５ 煤属于突出煤层 ，并且处在无 突出的危险区域，但 是在其 正下方 ， １ ７ ２ ３ ６ 工作面则处在 突出危险区， 能够为抽采保护层卸压瓦斯， 而在１ ６ ５ ７ ９ 工
煤矿近距离保护层开采防突效果考察探讨
引言
各国都采用保护层开采的方式来全面防治瓦斯灾害。而
保护层开采最直接的结果就是会引发采空区附近岩体的最终
3.被保护层瓦斯抽放方法 本次主要根据保护层开采的情况在第9煤层和9-21210工
作面的进风巷和回风巷的开头每隔60m就先布置一个钻场， 之后再在每一个钻场的内部向下的煤层10-21210工作面来全 面进行穿层施工，并主要采用2组扇形钻孔的方式来进行。其 中，第1组钻孔的深度主要被控制在30-44m，而第二组钻孔 的深度则为60-66m，在施工过程中，先让钻孔进入到下方被 保护层顶板0.5m的位置，之后再适时抽放被保护层的瓦斯。
的理论进行实际的分析，再对工作面保护范围内外的预测指标进行对比和分析，最终得出了保护层在开采之后，其工作面的预测指标均已
降低到了临界值以下，并都取得了良好的防突效果。并从综合的角度来对煤矿近距离保护层的开采防突效果进行全面的考察。
关键词：煤矿近距离保护层；开采措施；防突措施；考察效果
中图分类号：T
文献标识码：A
变化，之后又会引发煤层的膨胀变形。周围的岩体的裂隙增
加，从而使得煤层的透气性变好，而保护层的瓦斯就会向开
采层的采空区流动。
1.保护层开采的理论
保护层内部的工作面被回采之后，两层煤体之间的岩
体会因此形成自由的空间，而内部原有的应力平衡则会因此
遭到破坏，岩体在地应力的作用下会因此向保护层内部采空
区的方向移动。之后，采空区的顶板和煤岩则会在被破坏之
Investigation and Discussion on Outburst Prevention Effect of Mining Close Protective
煤炭开采保护层与被保护层保护效果分析
煤炭开采保护层与被保护层保护效果分析摘要：通过对开采14125 保护层工作面前后，14124 煤层各种参数的变化对比，论证了5 槽煤层对4 槽煤层的保护效果。
关键词：保护层；效果分析1B4 煤层瓦斯及突出危险性西二采区4-1 煤层瓦斯含量5.01m3/t，瓦斯压力1.2MPa（重庆分院实测）。
从建井期间揭煤情况看，4-1 煤层具有较为严重突出危险性，建矿以来4-1 煤层突出10 次，1987 年西二运输石门揭煤突出煤量1576t，瓦斯22000m3，这次突出是全淮南矿区突出强度最大的一次。
投产以来多次石门揭露4-1 煤层，均采取了卸压排放钻孔、远距离放炮等专项治理措施才确保安全施工。
西二-370m 石门1993 年揭B4 煤层之前曾进行了打钻测压，突出指标ΔＰ＝10，Ｐ＝1.0MP，Ｋ=18.5，Ｄ=0.61，为突出危险区。
采取排放钻孔措施揭穿煤层后，各项指标均降至临界值以下，具体为：f=0.72，ΔＰ=9.5，Ｋ=13.19。
2上保护层开采设计西二B 组采区B5 煤层平均厚度为1.3m，与B4 煤层层间距为6～11m 左右，平均8.3m，属于近距离上保护层开采类型。
2.1保护层与被保护层工作面回采巷道布置B4 煤层西翼一阶段(即14124)和上保护层B5 煤层一阶段(即14125)上风巷由西二回风付石门施工B5 提料斜巷至西进风井煤柱标高，与西二回风石门相透，形成进回风系统。
14124 下顺槽由B4 煤层下山直接向西施工，14125 下顺槽由B4 煤层下山施工进风斜巷至B5 下顺槽标高。
该块段14125 上风巷与14124 上风巷平距外错2m，14125 下顺槽与14124 下顺槽平距外错7m，14125 始采线、终采线与14124 外错平距为10m。
西二采区B5 煤层一阶段14125 工作面设计上风巷长545m，下顺槽长601m，倾斜宽150m，预计在保护范围内的B4 煤层一阶段14124 工作面走向525m，倾斜宽140m。
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保护层开采的保护范围和效果的研究高 祥(淮南矿业集团公司鑫山公司,安徽淮南232052)摘 要:通过对保护层开采的保护范围和效果的考察和分析,确定保护层开采的意义,以指导安全生产。
关键词:煤层;保护层;考察;范围;效果中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2004)09-0062-020 前言急倾斜煤层保护层的顶板垮落有特殊性,因而考察其保护范围及其效果有重要意义。
通过对保护层开采的科学研究,可以更好地指导安全生产。
1 保护层工作面概况谢李二井62采区的保护层开采方式是以上保护层开采方式为主。
作为突出煤层B8的上保护层的6222B9工作面,煤层倾角为64~89 ,平均73 ,属于急倾斜煤层。
根据地质构造确定该保护层的开采范围为倾斜上方以东二石门相接的-489m巷道为界,倾斜下方以东二石门相接的-559m巷道为界,东边以断层为界,西边以东二石门的岩石下山的煤柱线为界。
工作面参数为工作面走向长190m,倾斜长71m,煤层厚度为1 4~2 2m,倾角64~89 ,平均73 。
开采范围内,工作面煤层赋存相对稳定,地质构造简单,但由于煤层倾角太大,采用伪斜30 放炮落煤回采工艺, 型柔性掩护支架支护。
2 被保护层工作面概况62采区的被保护层煤层B8煤层工作面,根据原煤炭工业部防治煤与瓦斯突出细则!和62采区的保护层与被保护层工作面的巷道布置关系,在倾斜方向上,62采区的B9煤层开采后,经计算得出,对B8煤层的上部卸压角为96 ,下部卸压角为80 ,卸压范围覆盖62采区的整个B8煤层部分。
因此B8煤层的开采范围在倾斜方向上定为-489~-559m之间。
在走向方向上,按上保护层考虑,其卸压角为45 ,故在被保护的B8煤层中,西部的保护边界要比B9煤层的开切眼向东缩进12m左右,东部的保护边界要比B9煤层的停采线向西缩进12m左右。
根据B9煤层的保护范围,被保护的B8煤层工作面参数确定为:工作面走向长165m,倾斜长71m,煤层厚度为8 0~10 0m,倾角64~89 ,平均73 。
其回采工艺和支护方式与B9煤层相同。
3 保护层开采保护效果及范围考察依据根据防治煤与瓦斯突出细则!的规定∀矿井首次开采保护层时,必须进行保护效果及范围的实际考察,并不断积累、补充和完善资料,以尽快得出确定本矿保护层有效作用范围的参数#。
尽管谢李二井以往已经进行过保护层开采试验,但对于保护层的保护范围考察尚未进行过。
按上述规定,决定对62采区的保护效果及范围进行实际考察,考察结果对淮南矿区急倾斜煤层保护层开采具有重要的参考价值。
4 考察内容及考察技术方案4 1 考察内容(1)6222B9煤层工作面始采线煤柱对保护层(B8煤层)沿走向的保护范围(保护角)。
(2)6222B9煤层工作面下侧煤柱对保护层(B8煤层)沿倾斜方向的保护范围(保护角)。
(3)6222B8煤层工作面开采及卸压瓦斯抽放,引起保护层(B8煤层)瓦斯压力、煤层瓦斯含量、钻孔瓦斯流量、煤层变形和透气性等参数的变化。
(4)6222B9煤层工作面开采对保护层(B8煤层)卸压瓦斯的影响。
4 2 考察技术方案4 2 1 考察巷道的布置要对B9煤层开采后B8煤层内发生的变化进行考察,必须向B8煤层打钻,布置相应的仪器和设备,定期进行观测。
这些工作不能与考察期间的生产相冲突。
根据62采区目前的巷道布置情况,必须掘进一条专门的考察巷道。
这条巷道设计布置在位于B8煤层下的B6煤层内。
这种布置的优点将量化后的指标输入计算机进行正规化处理和相似系数计算后,再经过平方法求传递闭包,最后得到一个148∃148模糊矩阵。
采用不同的显著水平 ,可得到不同的分类结果。
通过 不同的取值,最终选择 =0 9885时的分类结果。
=0 9885时,分为5类:%类,包括114个单元,&类包括11个单元,∋类包括3个单元,(类包括19个单元,)类只有1个单元。
从聚类结果看,有以下特点:%类单元,隔水层较薄,水压较高,地质构造复杂;&类单元,隔水层较厚,水压较低,地质构造简单;∋类单元,隔水层很薄,水压较低,地质构造简单;(类单元,隔水层较厚,水压较高,地质构造简单:)类单元特点类似于&类,归并于&类。
3 结论运用模糊聚类分析方法将矿区10煤底板突水危险性作如下分区:突水危险性最大区域,含114个单元,占矿区面积的77%;突水危险性中等区域,含22个单元,占矿区面积的14 9%;安全区,含12个单元,占矿区面积的8 1%。
这一分类结果较好地反映了影响底板突水的因素,对10煤开采和防治水措施的制定具有一定的指导意义。
Estimating outbursting water of coal floor10bymisty-clustering analysis methodYU Yong-yang,LI Zhong-kai(Haizi Coal M i ne,Huaibei M ining lndustry Group Comp,235147,China)Abstract:According to the characteristics of geology and hydrology geology of Linhuan mine field,using mi sty mathematics method to study the relation of variable,and selecting three factors,as clustering quota,such as pressure of aquifer,thickness of block layer and geological structure ard to establish mis ty alike relation etc,and compartmen talizing area accordi ng to the risk of coal floor10,which has a guide significance for mine mining and preventing water dizasterKey words:misty-clustering;variable;puring water收稿日期:2004-06-09;修订日期:2004-07-05作者简介:高祥(1965-),男,助理工程师,1987年毕业于抚顺煤校通风与安全专业,现任淮南矿业集团鑫山公司三号井井长。
串联通风工作面采空区上隅角瓦斯治理技术幸小斌,叶云超,汪多斌(四川省广元市荣山煤矿,四川广元628019)摘 要:以荣山煤矿喻家碥矿井1433,1434工作面为例,探讨串联通风工作面采空区上隅角瓦斯治理技术。
研究结果表明:治理采空区上隅角瓦斯的有效措施有二种方式,即增加漏风汇和减少采空区漏风;前者可采用上隅角瓦斯抽放,后者则采用充填消除法或密闭消除法。
其中,充填消除法或密闭消除法配合上隅角瓦斯抽放的效果更好。
关键词:采空区;漏风;密闭;上隅角中图分类号:TD72 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2004)09-0063-030 前言在高瓦斯矿井中,串联工作面采空区上隅角不仅容易积聚瓦斯,而且采空区内的瓦斯容易通过上隅角漏入回风巷,引起回风巷风流中瓦斯超限,严重制约着回采工作面产量的提高,并对安全生产构成了严重威胁。
因此,如何有效地处理串联通风工作面采空区上隅角积聚瓦斯,对回采工作面的安全生产和单产的提高有十分重要的作用。
现以四川省荣山煤矿喻家碥矿井1433,1434串联工作面为例,探讨串联通风工作面采空区上隅角瓦斯处理技术。
1 串联通风工作面采空区瓦斯涌出及其治理原则采空区一般是由采空区内遗煤,上、下邻近层有瓦斯解吸和流动的固体煤岩,以及空隙所组成的空间区域。
该区域是B9煤层开采引起的扰动对该巷道影响较小,同时B9煤层开采引起的岩体破裂是先影响B8煤层,再影响钻孔,有利完整记录B8煤层内发生的变化。
4 2 2 走向保护范围的考察62采区B8煤层走向保护边界的考察在东二石门的岩石下山保护煤柱线处进行。
共布置3个瓦斯压力测定的考察钻孔,设计开孔位置在B6煤层考察巷道中。
考虑到打钻和测定透气性系数的需要,走向保护范围的考察钻孔倾角设计为22 左右,这时钻孔与B8煤层垂直相交。
4 2 3 倾斜保护范围的考察由于被保护层工作面上邻的区段已经回采,测定工作面上部保护边界没有实际意义,因此本考察只设计了工作面下部保护边界的考察。
同样布置3个瓦斯压力测定的考察钻孔,向下倾斜,其倾斜角分别为-5 5 ,-29 5 ,-42 。
4 2 4 保护层开采及卸压瓦斯抽放的影响考察在被保护范围内通过测定B8煤层的瓦斯压力、透气性系数、煤层相对变形和钻孔有效抽放半径,考察保护层开采及卸压瓦斯抽放的影响。
共布置2个测压孔,2个变形孔和2个瓦斯流量孔,这些孔均垂直于被考察的B8煤层,且要求穿越B8煤层,进入顶板内1 0m。
4 25 考察钻孔的要求本次考察方案共设计了13个考察钻孔,其中11个测压孔和2个变形孔,这是考察工作必须达到的钻孔数量。
因此在钻孔施工、封孔、测量仪表的安装和观测过程中,必须精心施工,妥善保护,防止钻孔损坏。
5 考察参数测定方法5 1 钻孔瓦斯自然涌出量测定钻孔瓦斯自然涌出量是计算煤层透气性系数的主要参数,也是衡量保护层开采的卸压程度,以及卸压瓦斯抽放的重要指标。
它可以在测压孔中测定,也可在抽放钻孔中测定。
当B8煤层受到保护层开采影响之后,煤层变性增加,透气性明显增大,预计此时钻孔瓦斯自然涌出量将达到0 1~ 1 0m3/min,建议采用孔板流量计法进行测量。
5 2 煤层瓦斯压力测定在测压钻孔封孔工作结束后接好压力表开始瓦斯压力测定,钻孔内瓦斯压力逐渐升高,待压力稳定后测定的值即为煤层原始瓦斯压力。
保护层开采后,由于卸压和瓦斯抽放等综合作用,将导致一定范围内瓦斯压力的下降。
瓦斯压力下降到一定值以后,可通过孔口排气孔将瓦斯压力卸掉,然后测定瓦斯流量,用于计算煤层透气性系数。
为了减少钻孔内瓦斯压力的平衡时间,尽快测出煤层原始瓦斯压力,可采用向钻孔内注氮气的方法。
5 3 煤层顶底板相对变形测定用深部基点法测定煤层顶底板相对变形。
变形钻孔施工时要求钻孔进入煤层顶板1 0m。
5 4 瓦斯抽放量测定瓦斯抽放量测定采用孔板流量计法进行测定。
瓦斯抽放系统孔板流量计安装在钻场瓦斯管和抽放巷瓦斯管路的末端,用以测定各钻场和整个瓦斯抽放巷的瓦斯抽放量。
每个钻场布置一个孔板流量计,抽放巷瓦斯管路末端布置一个孔板流量计。
测定孔板两端的压差可采用倾斜水柱计,测定抽放管路中的抽放负压可采用水银计,测定抽放管路中的瓦斯浓度可采用高浓度瓦斯检定器。