保护层开采技术(1)详解共30页文档
保护层开采的基本原理
保护层开采的基本原理
保护层：开采煤层群时，有的突出危险性小，有的大，为保护突出危险性大的煤层，而先开采突出危险性小的煤层或不突出的煤层，后开采突出危险性较大的煤层为被保护层。
原理：保护层先开采后，在其上下煤层发生变形和位移，地应力减小，透气性增加，突出煤层地应力下降。
再通过被保护层的卸压瓦斯强化抽采，煤层瓦斯压力和含量下降。
上部被保护层相对变形量可达20‰，透气性系数增加2000—3000倍。
下部被保护层相对位移膨胀可达4‰，透气性系数增加几百至一千倍。
保护范围内煤层抽采率可达50%以上，压力降至0.6Mpa 以下，含量下降60%，坚固性系数提高48%—100%，从而使保护范围内的煤层丧失突出危险性，采掘时瓦斯涌出量大大减少。
以底板岩巷作为瓦斯抽采巷达到预定目标：工作面超前压力影响、底板穿层钻孔的提前抽采作为前提条件。
开采保护层“三超前”
掘进面超前回采面一个采区；
保护层回采面超前被保护层掘进面一个采区；
被保护层掘进面超前回采面一个采区。
开采保护层防治突出措施讲解
开采保护层防治突出措施1)保护层的确定(1)保护层的性质开采保护层是防治煤与瓦斯突出最简单、最有效、最可靠的区域性防突措施。
开采保护层后，保护层上下围岩向采空区移动，采空区上方岩体冒落并形成自然冒落拱，下方岩体向采空区膨胀并形成裂隙，被保护层中弹性潜能得以释放，岩石和被保护层的地应力降低;同时被保护层透气性系数大大增加，有利于抽采瓦斯，降低煤层瓦斯压力;此外还能改变被保护层的物理力学性质，增强煤体抗破坏能力，从而达到防止煤与瓦斯突出的目。
(2)保护层的选择根据《煤矿安全规程》第一百九十二、一百九十三、一百九十四条之规定，对于有突出危险煤层，应采取开采保护层或预抽煤层瓦斯等区域性防治突出措施;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;选择保护层应遵循下列原则：一是优先选择无突出危险煤层作为保护层、矿井所有煤层都有突出危险时应选择危险程度较小的煤层作保护层，二是应优先选择上保护层、选择下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。
根据《盘县毛寨煤矿2#、6#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，2#、6#煤层为突出煤层。
因此，本设计根据该矿井煤层赋存条件及确定的煤层开采顺序(即首先开采2煤层，再开采6煤层)，将首先开采的2煤层作为6煤层的保护层。
本矿井开中厚煤层，其中2煤层平均厚度1.68m，6煤层平均厚度1.6m,,平均层间距27m，符合开采中距离上保护层的条件。
2)保护层作用有效范围的圈定。
(1)保护层与被保护层之间的有效垂距根据《防治煤与瓦斯突出规定》第46条，保护层的开采厚度等于或小于0.5m、上保护层与突出煤层间距大于50m 或下保护层与突出煤层间距大于80 时，都必须对保护层的保护效果进行检验。
检验应在被保护层中掘进巷道时进行，检验方法按照《规定》第53条规定的方法进行。
如果各项测定指标都降到该煤层突出危险临界值以下，则认为保护层开采有效;反之，认为无效。
2#煤层与6#煤层层间距在27m左右，保护层与被保护层之间的垂距在有效垂距范围内。
保护层开采技术
保护层开采技术保护层开采技术是一种在采矿过程中减少环境影响的技术。
这项技术不仅有助于保护地球的环境，还能提高矿物资源的采集效率。
本文将介绍什么是保护层开采技术，以及它在采矿过程中的应用。
什么是保护层开采技术？保护层开采技术是一种矿物资源开采方法，它的主要目的是确保对环境的最小影响。
这项技术与传统的开采方法有很大不同。
它主要关注对地下资源及其周围环境的保护。
在保护层开采技术中，通过采用一系列措施减少对环境和周边地下存储资源的影响，包括：•高效勘探技术：采用新的勘探技术，如3D地震波勘探等，实现对资源的准确定位，从而减少对其它区域的不必要探测和试采，保持地下水位稳定不变。
•精细化设计：在采矿过程中严格把控采削强度和坍塌控制等方面，防止对周边地质和生态环境产生不利影响。
•废弃物处置：通过科学建立尾矿库和废弃物处理场地，实现无害化处理废弃物，减少环境影响。
•内陆地区采用干采：在内陆地区，采用干采方式，减少水资源的消耗。
保护层开采技术的应用保护层开采技术在许多领域都有应用。
如下所述：矿物资源的开采采矿是保护层开采技术的最主要应用领域，尤其是对于矿区周围的生态环境保护更为重要。
采用保护层开采技术，不仅可以减少矿区周围生态系统的影响，而且可以提高资源的采集效率，从而节约开采成本。
城市建设在城市建设中，保护层开采技术也有应用。
通过采用该技术建造大型地下建筑，如地下商场和地下车站等，可以避免对地面环境的破坏。
水资源管理由于保护层开采技术采用干采方式，减少了用水量，因此在水资源管理方面也有积极作用。
它可以帮助减轻当地水资源负担，减轻水资源短缺的问题。
保护层开采技术的优势采用保护层开采技术有许多优势，如下所述：减轻地区对环境的破坏采用保护层开采技术可以更加准确地控制施工过程中的噪音和震动。
这可以大大减轻地区对环境的破坏，从而保护生态环境和地下储层资源。
提高资源开采效率保护层开采技术采用高效勘探技术和精细化设计，可以提高资源的开采效率。
煤矿下保护层开采技术研究及应用
车辆工程技术125工程技术 对于日渐稀缺的不可再生的煤炭资源，我们能做的除了避免煤炭资源不必要的消耗，在具体的使用方面节约资源，就是尽可能地开发现有已探明的煤炭矿藏，然而目前仍有许多突出矿井面临开采难的问题。
我国煤矿安全规程明文规定了，在突出矿井开采煤层群时应优先选择开采保护层防止突出措施[1]。
1 煤矿下保护层开采背景 在目前已探明的煤炭储量基础上，有许多煤炭资源由于种种原因，存在开采上的困难。
我国大部分的煤矿采用下行开采，经过几十年的开采，目前可供下行开采的煤炭资源十分有限，有很多煤层突出瓦斯突出的矿藏无法开采。
在这种情况下，采用煤炭资源的上行开采可提高煤炭资源的开发效率，但是上行开采时，下保护层的回采工作，很可能会造成上覆煤巷的不稳定问题，给安全生产带来危害。
所以对煤矿下保护层开采技术的研究十分有必要。
2 煤矿下保护层开采的意义 （1）煤矿下保护层开采能够在一定程度上缓解煤层突出及瓦斯突出等情况。
煤矿开采必然伴随着发生围岩及地表移动变形，岩层移动导致的煤岩体应力场与裂隙场变化，是引起瓦斯卸压和煤层渗透率增大的主要原因所在[2]。
由于下保护层开采工程的实施，能够明显降低突出煤层的瓦斯压力及瓦斯含量，使煤层的透气性得到改善，大量的高压瓦斯得以释放，从而降低或消除突出危险，使该煤矿资源的开发更具可行性。
（2）合理利用煤矿资源，提高煤矿开采效益。
由于突出危险的存在，煤矿内部有很多煤层的开采风险很大，无法进行正常的下行开采，使有限的煤矿资源不能得到充分的利用。
采取上行开采的方法，通过开采煤矿下保护层，可以使保护层下部煤层中的瓦斯通过开采的裂缝释放出来，降低煤层和瓦斯的突出风险，在现有技术条件下，最大限度地实现煤炭资源的合理开发利用，提高煤矿资源的开采效率。
3 煤矿下保护层开采面临的技术难题 （1）既需要快速破岩的工艺，又担心影响下保护层以上资源的开采。
岩层下保护层开采过程中需要截割煤线顶、底板泥岩和灰岩岩层，因此常规采煤设备截割速度较慢且磨损严重，需要研究能满足岩层工作面高小推进的快速破岩工艺[3]。
保护层开采技术在大采深突出矿井的应用
保护层开采技术在大采深突出矿井的应用发布时间：2022-01-05T07:06:11.640Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：吴贵云周明[导读] 煤与瓦斯有关突出矿井事故不仅严重阻碍突出矿井的安全质量生产，更严重制约着突出矿井的增产节能。
为大大降低近年煤与瓦斯有关突出事故危险性，保障突出矿井安全质量生产和钻井矿工的生命安全，突出事件矿井事故需要进行防突保护层开采技术设计。
本文结合开采技术原理、保护作用和保护范围、开采应用原则，为突出事故矿井护层设计工作提供重要技术理论支撑和经验借鉴，也为不断提高突出矿井生产经济效益水平提供安全保障。
吴贵云周明贵州发耳煤业有限公司贵州省六盘水市 553017摘要作用：煤与瓦斯有关突出矿井事故不仅严重阻碍突出矿井的安全质量生产，更严重制约着突出矿井的增产节能。
为大大降低近年煤与瓦斯有关突出事故危险性，保障突出矿井安全质量生产和钻井矿工的生命安全，突出事件矿井事故需要进行防突保护层开采技术设计。
本文结合开采技术原理、保护作用和保护范围、开采应用原则，为突出事故矿井护层设计工作提供重要技术理论支撑和经验借鉴，也为不断提高突出矿井生产经济效益水平提供安全保障。
关键词：保护层开采技术防突应用近年来随着煤层矿井具体开采开挖深度和采掘强度不断地扩大增加，煤与瓦斯间的突出煤层矿井日渐明显增多。
为了有效防止出现煤与瓦斯间的突出必须及时采取各种区域或群体局部性预防突出的措施。
而当今预防煤突出最有效、使用最为广泛的就是保护层开采技术，其设备技术关键点就是及时考察、确定被采掘保护性基层的具体保护适用范围及具体保护使用效果。
由于各地区各突出煤层煤矿采掘使用条件不同及各保护性基层煤矿开采的设备也不同，各突出基层矿井必须根据保护性基层“因地制宜”。
突出矿井的防突设计直接影响着煤矿单位的防突工作，其重要性毋庸置疑。
现在矿井开采都向深部延伸，而且突出矿井也将越来越多，继而给勘察设计单位带来更多的困难与挑战。
开采保护层
示。
•
1406采区大巷掘进时，由于进入未保护的区域，在没有采取防治煤
与瓦斯突出的措施下，大巷掘到距采止线7．15m时，发现工作面煤炭变
松，工作面煤面及两帮曾发生三次片帮，最大—次片帮垮落煤炭将近1t，
瓦斯变化不大，保持在0．44～0．52％之间。当大巷掘进到距采止线
2．85ｍ时，发生了特大型煤与瓦斯突出。强度达5000t(不包括孔洞内积
开采保护层 (1)概述
开采保护层被公认为最好、最经济的防止煤与瓦斯突出的区域措施,在有保护层可开采 的矿井都应首选此措施.
根据保护层与被保护层的相对位置可分为开采上保护层与开采下保护层.见图所示 根据保护层与被保护层之间垂距h可将保护层分为今距离、中距离、远距离保护层.当h 等于或小于10m时为近 距离保护层,10～50ｍ为中距离保护层，大于５０ｍ为远距离保护层.
存的大量煤炭)，堵塞巷道549m，抛出最远距离为327m，涌出瓦斯350万
ｍ３，全矿井受到瓦斯波及；逆流的煤粉和瓦斯经1621m的距离，冲至进
风副井井口(进风量3600ｍ３／min)，并沿回风将鱼塘角抽风机双扇防爆
门吹开(抽风机仍运转)，瓦斯冲出防爆门外,将前来关闭防爆门的地面工
人其窒息昏倒。
鱼田堡煤矿曾经在保护层的采止线附近,的被保护层中 发生突出图
保护层与被保护层之间的有效垂距
• 被保护层随着与保护层之间的垂距加大,其有效性有所减低.通常保护层与 被保护层之间的有效垂距见表所示
说明
• 表中数据是指一般情况而言,有的地方要超过上述数值.为了提高 保护效果,在开采保护层的同时,必须要进行抽放瓦斯,尤其是采用 远距离保护层时,抽放瓦斯显得更为重要.在选择保护层时应优先 考虑选择开采上保护层,没有上保护层可选择的条件下,也可选用 下保护层开采,但开采下保护层时不得破坏被保护层.
较薄保护层开采技术及瓦斯综合治理技术
２００６年第３期一、前言薄煤层是指开采时贮存厚度小于１．３ｍ的煤层，属难采煤层范畴。
淮南矿区Ｃ１５、Ｂ１０、１１－２、５等槽别均属薄煤层，同时它们又是理想的保护层。
由于煤层薄、空间小，断层及地质构造对回采的影响极大，对采煤方法与工艺要求较高，工人体力劳动强度大，回采安全系数较低，大多数矿井非到万不得已时一般不安排回采。
近年来，随着矿区采场的快速下延，瓦斯涌出量逐年递增，煤与瓦斯突出威胁越来越大。
淮南矿业集团公司提出了“可保尽保、应抽尽抽”的瓦斯治理和突出区域防治战略，开采保护层被提到了重要的议事日程。
保护层开采的核心是薄煤层采煤工艺及瓦斯治理技术，谢一矿在５１１１Ｃ１５工作面尝试薄煤层综采开采保护层工作。
二、工作面装备选型及回采工艺１．工作面装备选型液压支架支护高度在０．９～１．８ｍ，能有效地支护顶板，支护强度要符合要求，且顶梁要相应加长，（因无伸缩前探梁）；支架底座设计要薄，且推移千斤顶后方能排掉矸石；支架上的操纵阀设置要为增加行人空间提供便利。
为此，选用了沈阳煤科院设计、淮南煤矿机械公司生产的ＺＹ３２００’９’１８型两立柱支掩式液压支架。
采煤机厚度要降低，机身长度尽可能缩短，以适应工作面高低起伏的条件，同时也是为了保证支架煤机配套时的过机高度在采高１．３ｍ时不小于０．２ｍ；由于薄煤层赋存条件变化较大，如断层、夹矸、变薄带较多，薄煤层采煤机截割坚硬矸石的机会比中厚煤层要多，带来震动、冲击也要比中厚煤层频繁和剧烈，因此整机的结构要更高、更强，其中最重要的是滚筒割煤问题是装备配套的技术关键；煤机要有电脑工作状况显示板，并配有遥控。
为此，选用辽源煤机厂生产的ＭＧ２×７０’３３０－ＢＷＤ双滚筒采煤机。
工作面输送机要满足：在电缆架满足存放电缆、水管的前提下，结构尽可能低、窄，以增加行人空间，要防止非正常情况下支架底座与电缆架干涉，溜槽强度要高且检修方便。
经过充分论证，选用张家口煤机厂生产的ＳＧＺ－６３０’２６４型运输机。
水工建筑物岩石基础保护层的开挖方法
水工建筑物岩石基础保护层的开挖方法作者：张海东来源：《科学与财富》2015年第35期摘要：目前，水工建筑物的建设数量逐渐增多，在水工建筑物建设的过程中，岩层基础保护层开挖也逐渐受到了关注，采用合理的开挖方法，可以保障水工建筑物岩石基础保护层的施工质量，从而保障施工建筑物整体的施工质量。
本文主要就水工建筑物岩石基础保护层的开挖方法进行了简要的分析，仅供同行交流。
关键词：水工建筑物；岩石基础；保护层；开挖方法岩石基础保护层开挖是水工建筑物施工中的重要环节，在开始进行岩石基础保护层开挖处理之前，相关的施工单位一定要做好充足的准备工作，为保障水工建筑物岩石基础保护层开挖施工的质量，就需要选择适宜的开挖方法，只有开挖方法选择适当，就能够使得水工建筑物的岩石基础保护层得到有效的施工，从而提升水工建筑物岩石基础保护层的施工质量。
下面本文就主要针对水工建筑物岩石基础保护层的开挖方法进行深入的探究。
1 水工建筑物岩石基础保护层开挖的方法一般来说，针对水工建筑物岩石基础保护层进行开挖的过程中，可采用的开挖方法主要有三种，而其中最常见的一种方法就是手风钻水平预裂加水平主爆孔爆破法，该方法是一个较为普通的方法，这种方法的应用范围较广，而且较为适合应用在大规模的水工建筑物岩石基础保护层开挖施工中，就这种方法本身来说，其应用效率较高，相较于分层开挖法，这种方法的应用更加具有优势，应用这种方法来进行水工建筑物岩石基础保护层的开挖，需要在开挖之前就预留保护层，一般所预留的保护层，其厚度在2m左右，要想钻入如此厚的保护层，就需要应用到手风钻，在利用手风钻进行施工的过程中，需要将该设备与顶部之间的距离合理的控制在1.2m，之所以这样做是为了能够进行主爆孔的钻入，主爆孔应该设置为一排，依照水平方向来对主爆孔进行钻入处理。
另外，在主爆孔设置完成后，就需要对预裂孔进行设置，也需要按照水平方向的要求，来进行预裂孔的排列，并且要将这些预裂孔打在基面上，在处理完预裂孔后，就可以进行冲孔施工，以及装药等工序的施工。
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11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭