急倾斜CO2突出厚煤层保护层开采技术
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９．２ 原 始 吨煤 Ｃ 量 ８ ８５ ｏ ６０％， Ｏ含 ． ８ｍ３开采煤 量 、Ｏ 总 ０ Ｃ２ 含 量 、 当 自然 释放 量 、 应 实测 Ｃ 对 自然 涌 出量 ， Ｏ绝 分
别为 ：
（ ） 照原 始 吨煤 Ｃ 量 ， ２按 Ｏ含 计算 出被 开采 煤 层 中
的 Ｃ Ｏ 总含量 。
２ 保 护开采技术研 究的主要 内容
由于 甘 肃 窑 街 煤 矿 开 采 的煤 层 是 急 倾 斜 特 厚 煤 层 ， 采 方 法是 自上 而 下分 层 放 顶 煤 开 采 ， 采 “ 护 开 开 保 层 ”实际 是利用 上 分层 开 采 后 的 自然 卸 压作 用保 护 下
分层。因此， 我们的“ 保护层” 开采技术研究必须紧密结 合本矿井的实际情况 ， 研究制定与我矿煤层瓦斯（ ｏ） ｃ 赋存条件相适应 的科学测定技术路线 ，获取可靠 的技 术判别指标 ，满足急倾斜 Ｃ ： Ｏ 突出危险煤层分层放顶
有效保护深度之后 ，可将下～分层 的安全采放高度选
择 在 自然 卸 压有效 保 护 范 围之 内 ，达 到在 突 出危 险煤 层 中， 既可实 行放 顶煤 开 采 ， 可避 开高 压 Ｃ 出 的 又 Ｏ突 威胁 ， 最终 达到安 全 开采 目的。
在 被开 采煤 层 中 的 Ｃ 含量 按 照 ６％计算 应 当 Ｏ总 ０ 自然释放 量 ， ：． ０ ×６％＝ １ ｘ１６ 。而 在 即 １ ０ｘ１ ９ ０ １． ０ ４ ｍ。 工 作 面采 掘 过 程 中实 测 Ｃ 自然 释 放 量 高 达 ２１ Ｏ ．３× ｌ６ 。 自然释 放 量 高 于应 当 自然 释 放量 ９ ０Ｘ１ ０ｍ， ． ０ｍ ， ９ 这 些高 出的 Ｃ 际是 从 沿工 作 面底 板 下部 煤层 中 自 Ｏ实 然 释放 出来 的 。 （） ２ 为了进一 步证 明上分层 开采 之后对 下部 煤层 的
斯吨煤含量等参数 的现场测定分析研究 ， 从技术上确定了保护层开采 的深度 以及非突出技术判别指标 ， 为工作面设计 、 安全
开采提供 了技术支持 。 关键词 ： 斜 ； 急倾 厚煤层 ； 保护层 ； 开采技术
三矿 皮 带 斜 井 为 “ 与 Ｃ ： 出 ” 井 ， 井 开 采 煤 Ｏ突 矿 矿
工 业 科 技
２ １ 年（ ３ 卷 ） ２ ０ ０ 第 ９ 第 期
急倾斜 Ｃ２ 出厚煤层保 护层开采技术 ０突
张德 运
（ 窑街煤 电集 团公 司 三矿 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ８ ） ３０ ０
摘
要： 根据有关 技术规定 ， 出煤层在开采过程 中， 突 可以利用上分层 的开采保 护下 分层 ， 本论述通过对瓦斯 （ Ｏ ） Ｃ ： 压力 、 瓦
（） ３ 测定 开采 过程 中 Ｃ ： 对 涌出量 。 Ｏ绝
的煤二层属于“ 急倾斜单斜特厚煤层” 开采方法为 ： ， 自 上而下 、 走向长壁 、 水平 （ 倾斜） 分层放顶煤开采。 煤 在“
与 Ｃ 出危 险 区” 层 中开 采 时 ， Ｏ突 煤 利用 上分 层 开采 的 自然 卸压 对下分 层 的 被保 护范 围进行 了研究 ，取 得 较 好效果 ， 现 了在 突 出煤层 中 的安 全 开采采煤层中的自 ４ 然绝对涌出量加上采掘前的预抽 Ｃ ： ，计算 出应当 Ｏ量 自然释放量和 自然绝对涌 出量加预抽量的比例 ，对比
分 析下部 煤层 的卸 压效果 。
（） ５ 在下分层被保护煤层掘进前 ， 重新测定被保护 煤层 中的 Ｃ Ｏ 残存量 ， 检验“ 被保护效果” 。
３ 保 护层开采技术研 究的方法
（ ） 于煤 与 Ｃ 。 １位 Ｏ 突出危险区的 ５２ —６ ５ １ 工作 面
～
系统是瓦斯 （ Ｏ） Ｃ： 浓度最高、 原始吨煤含量最大的一
块工作面。经测定煤层气体成份 Ｃ ９ ． ％， Ｏ 占 ８ ９ 吨煤 ２
Ｃ 均含 量 为 ８ ８ｍ ， 系统 走 向长 １６ 水 平 宽 Ｏ平 ． ７ 一 ０ ３ｍ，
５２
① 开采煤量 ：３ｍｘ ０ １ｍ×１ ｔ ２ ７ ０ｔ １５ ８ ｍＸ ５ ．／ ＝ ． １ ４ｍ ２ Ｘ
＠ｃ ２ ｏ 总含量 ：． ８ ｍ／ ２ １５ １ ３ ０ ８ ８５ ３Ｘ ． Ｘ ０ ＝ ． ×１６ ０ ｔ ２ ７ ｔ ８ ｍ
２ １ 年（ ３ 卷 ） ２ ０ ０ 第 ９ 第 期
１ 保护层开采技术研究 的 目的
按照开采“ 护层” 保 的基 本 技术 原 理 ， 过 对 分 层 通 综 采放 顶煤 开采 前 和 开采后 各 种 相关 技 术参 数 的测定 与分 析 ， 过 对 开采 前 后 所 获 得 有关 “ 与 Ｃ 出” 经 煤 Ｏ突 参 数 的对 比 ，研 究 确定 通过 上 分层 开采 自然卸 压 后在 下 部煤层 失 去地 引 力制 约 的条 件下 ，下部 煤层 瓦 斯 的 自然卸 压深 度 。在 确切 掌握 上 分层 开 采对 下 部煤 层 的
８ｍ， ０ 采放高度 １． 煤体容重 １ ｔ ５ ｍ， ４ ．／ 。该系统被开采 ４ｍ 煤量和被开采煤层中的 Ｃ Ｏ 总含量为 ： 总煤量 ＝ ３ ｍ Ｘ８ ｍ Ｘｌ ． ｌ ６ ０ ５４ ｍ×１ ｔ ２３ ．／ ． ４ｍ ５×１ ０ｔ
Ｃ２ Ｏ 总含 量 ＝ ．８ ｍ３ ×２３ ０ｔ １ ０ ０ｍ 。 ８ ７ ／ ． Ｘ１ ｓ ． ×１６ ０ ｔ ５ ＝９
煤安 全开 采 的要 求 。 （） １在工作 面开 采前进 行测定 本分 层 和下部煤 层 的
原始 Ｃ ： Ｏ 含量 、 瓦斯 压力 。
自然卸压作用和有效保护深度 ，在 ５２—６ ５ １ 一系统下 部的 ５２—７ ５ １ 一系统又进行 了一次放顶煤开采测定验
证。采放高度 １ｍ，煤体容重 １ ｔ Ｃ ５ ．／ ，Ｏ 浓度平均值 ４ｍ
别为 ：
（ ） 照原 始 吨煤 Ｃ 量 ， ２按 Ｏ含 计算 出被 开采 煤 层 中
的 Ｃ Ｏ 总含量 。
２ 保 护开采技术研 究的主要 内容
由于 甘 肃 窑 街 煤 矿 开 采 的煤 层 是 急 倾 斜 特 厚 煤 层 ， 采 方 法是 自上 而 下分 层 放 顶 煤 开 采 ， 采 “ 护 开 开 保 层 ”实际 是利用 上 分层 开 采 后 的 自然 卸 压作 用保 护 下
分层。因此， 我们的“ 保护层” 开采技术研究必须紧密结 合本矿井的实际情况 ， 研究制定与我矿煤层瓦斯（ ｏ） ｃ 赋存条件相适应 的科学测定技术路线 ，获取可靠 的技 术判别指标 ，满足急倾斜 Ｃ ： Ｏ 突出危险煤层分层放顶
有效保护深度之后 ，可将下～分层 的安全采放高度选
择 在 自然 卸 压有效 保 护 范 围之 内 ，达 到在 突 出危 险煤 层 中， 既可实 行放 顶煤 开 采 ， 可避 开高 压 Ｃ 出 的 又 Ｏ突 威胁 ， 最终 达到安 全 开采 目的。
在 被开 采煤 层 中 的 Ｃ 含量 按 照 ６％计算 应 当 Ｏ总 ０ 自然释放 量 ， ：． ０ ×６％＝ １ ｘ１６ 。而 在 即 １ ０ｘ１ ９ ０ １． ０ ４ ｍ。 工 作 面采 掘 过 程 中实 测 Ｃ 自然 释 放 量 高 达 ２１ Ｏ ．３× ｌ６ 。 自然释 放 量 高 于应 当 自然 释 放量 ９ ０Ｘ１ ０ｍ， ． ０ｍ ， ９ 这 些高 出的 Ｃ 际是 从 沿工 作 面底 板 下部 煤层 中 自 Ｏ实 然 释放 出来 的 。 （） ２ 为了进一 步证 明上分层 开采 之后对 下部 煤层 的
斯吨煤含量等参数 的现场测定分析研究 ， 从技术上确定了保护层开采 的深度 以及非突出技术判别指标 ， 为工作面设计 、 安全
开采提供 了技术支持 。 关键词 ： 斜 ； 急倾 厚煤层 ； 保护层 ； 开采技术
三矿 皮 带 斜 井 为 “ 与 Ｃ ： 出 ” 井 ， 井 开 采 煤 Ｏ突 矿 矿
工 业 科 技
２ １ 年（ ３ 卷 ） ２ ０ ０ 第 ９ 第 期
急倾斜 Ｃ２ 出厚煤层保 护层开采技术 ０突
张德 运
（ 窑街煤 电集 团公 司 三矿 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ８ ） ３０ ０
摘
要： 根据有关 技术规定 ， 出煤层在开采过程 中， 突 可以利用上分层 的开采保 护下 分层 ， 本论述通过对瓦斯 （ Ｏ ） Ｃ ： 压力 、 瓦
（） ３ 测定 开采 过程 中 Ｃ ： 对 涌出量 。 Ｏ绝
的煤二层属于“ 急倾斜单斜特厚煤层” 开采方法为 ： ， 自 上而下 、 走向长壁 、 水平 （ 倾斜） 分层放顶煤开采。 煤 在“
与 Ｃ 出危 险 区” 层 中开 采 时 ， Ｏ突 煤 利用 上分 层 开采 的 自然 卸压 对下分 层 的 被保 护范 围进行 了研究 ，取 得 较 好效果 ， 现 了在 突 出煤层 中 的安 全 开采采煤层中的自 ４ 然绝对涌出量加上采掘前的预抽 Ｃ ： ，计算 出应当 Ｏ量 自然释放量和 自然绝对涌 出量加预抽量的比例 ，对比
分 析下部 煤层 的卸 压效果 。
（） ５ 在下分层被保护煤层掘进前 ， 重新测定被保护 煤层 中的 Ｃ Ｏ 残存量 ， 检验“ 被保护效果” 。
３ 保 护层开采技术研 究的方法
（ ） 于煤 与 Ｃ 。 １位 Ｏ 突出危险区的 ５２ —６ ５ １ 工作 面
～
系统是瓦斯 （ Ｏ） Ｃ： 浓度最高、 原始吨煤含量最大的一
块工作面。经测定煤层气体成份 Ｃ ９ ． ％， Ｏ 占 ８ ９ 吨煤 ２
Ｃ 均含 量 为 ８ ８ｍ ， 系统 走 向长 １６ 水 平 宽 Ｏ平 ． ７ 一 ０ ３ｍ，
５２
① 开采煤量 ：３ｍｘ ０ １ｍ×１ ｔ ２ ７ ０ｔ １５ ８ ｍＸ ５ ．／ ＝ ． １ ４ｍ ２ Ｘ
＠ｃ ２ ｏ 总含量 ：． ８ ｍ／ ２ １５ １ ３ ０ ８ ８５ ３Ｘ ． Ｘ ０ ＝ ． ×１６ ０ ｔ ２ ７ ｔ ８ ｍ
２ １ 年（ ３ 卷 ） ２ ０ ０ 第 ９ 第 期
１ 保护层开采技术研究 的 目的
按照开采“ 护层” 保 的基 本 技术 原 理 ， 过 对 分 层 通 综 采放 顶煤 开采 前 和 开采后 各 种 相关 技 术参 数 的测定 与分 析 ， 过 对 开采 前 后 所 获 得 有关 “ 与 Ｃ 出” 经 煤 Ｏ突 参 数 的对 比 ，研 究 确定 通过 上 分层 开采 自然卸 压 后在 下 部煤层 失 去地 引 力制 约 的条 件下 ，下部 煤层 瓦 斯 的 自然卸 压深 度 。在 确切 掌握 上 分层 开 采对 下 部煤 层 的
８ｍ， ０ 采放高度 １． 煤体容重 １ ｔ ５ ｍ， ４ ．／ 。该系统被开采 ４ｍ 煤量和被开采煤层中的 Ｃ Ｏ 总含量为 ： 总煤量 ＝ ３ ｍ Ｘ８ ｍ Ｘｌ ． ｌ ６ ０ ５４ ｍ×１ ｔ ２３ ．／ ． ４ｍ ５×１ ０ｔ
Ｃ２ Ｏ 总含 量 ＝ ．８ ｍ３ ×２３ ０ｔ １ ０ ０ｍ 。 ８ ７ ／ ． Ｘ１ ｓ ． ×１６ ０ ｔ ５ ＝９
煤安 全开 采 的要 求 。 （） １在工作 面开 采前进 行测定 本分 层 和下部煤 层 的
原始 Ｃ ： Ｏ 含量 、 瓦斯 压力 。
自然卸压作用和有效保护深度 ，在 ５２—６ ５ １ 一系统下 部的 ５２—７ ５ １ 一系统又进行 了一次放顶煤开采测定验
证。采放高度 １ｍ，煤体容重 １ ｔ Ｃ ５ ．／ ，Ｏ 浓度平均值 ４ｍ