近距离煤层上下层同时回采探讨
上、下层工作面的安全回采
上、下层工作面的安全回采1问题的提出鸡西矿业集团东海煤矿五采区是矿主力采区（占全矿产量的2/3），主要开采32#(采高1.5m)煤层和35#（采高1.7m）煤层，采区现有195、196两个高档采煤队，分别开采32#、35#层。
32#、35#煤层间距50m，工作面单翼走向长1 000m，倾向长180m，倾角16°，现已采至二水平以下四段－600标高。
由于底部35#煤层赋存条件优于顶部32#煤层，工作面正常推进速度底部层快于顶部层。
近年来，矿内采取了多种途径加强顶部32#层开采，但由于条件制约，仍和底部层发生了重叠开采的矛盾。
在煤炭企业推向市场后，对于生产矿井来说，任何一个采煤工作面的停产或减产将直接影响到企业的效益，蒙受巨大损失。
如何科学合理地控制上下层工作面推进步距，控制采场顶板是解决矛盾的唯一途径。
2 采区状况和开采情况五采区由于近年开采强度的加大，掘进工程滞后，采掘接续工程始终面临失调危险，195采煤队开采32#层左七工作面，开采2个月后，196采煤队在没有其它准备的情况下，搬进了底部35#层左五工作面。
五采区32#层、35#层顶底板情况如表1。
表1 32#、35#煤层顶底板岩性@B5101.htm图1 工作面平面布置示意图两个压茬工作面布置情况，如图1。
在底部35#层左五工作5月份开采时，距顶部32#层走向步距66m，顶部32#左七工作面平均月进71.7m。
底部35#层左五工作面平均月进80m。
底部层工作面以每月平均8.3m 的速度向顶部层工作面靠近。
其后月末两个工作面开采步距为6月末34m、7月末25m、8月末21m、9月末13m、10月末13m、11月末20m，至11月末时新工作面出面，底部层采煤工作面搬家，结束上下层的同时开采。
在重叠开采过程中，底部层工作面和两巷没有明显显现，顶部层工作面压力增大，同比以前支柱载荷、顶板下沉发生了不同程度的加大，上巷发生片邦，底鼓的巷道变形加大，压力也较大。
煤矿煤层气井上下联合抽采研究
井下长钻孔
交汇贯通区 压裂区
封孔段 井
在煤矿资源开采中，当进行地面施工垂直井以
及水平井施工中，为了保证水平井层位置位于裂隙 带以及弯曲下沉带之间施工的有效性，应该靠近采 煤层的回风巷位置，以降低采煤层资源开采的效率， 以保证地面施工的稳定性。而且，在煤层改造中，为 了提升顶板压裂联合抽采技术使用的整体效率 ， 将煤层改造施工作为重点，煤层改造施工参数匹配 中，为了提升实验参数的总有效性，应该针对不同排 量、不同平均砂比的状况，进行施工方案的确定。结 合某地区煤层气裂隙的状况，对发育导致压裂液滤 失的现象进行分析，具体的配比方案如表 1 所示。结 合这一配比方案，通过与顶板压裂联合抽采技术的融 合，可以保证工作环境的密封性，而且，在采煤之前， 应该在靠近采煤工作面的位置，进行水平井段密封 处理，并利用地面垂直井以及井下水平钻孔的方法， 进行围岩气体的抽采，提升煤矿开采的整体效率[6]。
摘 要：通过对煤矿煤层气开采状况的分析，认识到影响井上下联合抽采中存在的问题。旨在通过影响因素的
分析进行煤矿资源开采方法的确定，不断优化煤矿资源开采的方法，改善工作中存在的问题，积极构建有效的
开采策略，以满足煤矿煤层气井上下联合抽采技术使用的基本需求。
关键词：煤矿 煤层气 井上下 联合抽采
中图分类号：TD712+.6
在井上下联合抽采技术分析中，通过井下钻孔 以及地面钻井抽采可以实现工艺的创新。一般情况 下，在煤矿煤层气井上下联合抽采技术使用中，其技 术原理体现在以下几个方面：
1）煤矿井下施工大直径定向钻孔，通过地面压 裂钻孔的处理，使油管向大直径中定向转变，以实现 泵入压裂剂开采的最终目的。
2）在该种技术运用中，为了实现地面井定向扩容 器的使用，通过压裂方法增加煤层的渗透性，可以提 升煤层气解的能力，以提升煤层气吸收的整体效率[1]。
两硬条件下上下层同时开采技术研究与实践
月 １日投产 ， 按刨煤机 中等生产能力 ３０ ｔ ０ ０ 计算 ， ２ ０ 于 ０ ５年 ６ 月１ ７日该 面结束 ，综采二 队在采完 １＃层 ８ ｌ ２ ｌ２工作面结束
采高 ２ ｍ， ． 煤量 ３ ． ｔ１ 一 层 ８ ｌ ５ ２４万 。 ２ Ｉ ｌ８工作面头巷宽 ５５ ， ．ｍ高 ２ ｍ， 用锚 杆 、 ． 采 ５ 锚索联合支护 ， 尾巷宽 ４８ 高 ２ ｍ。支护形 ． ｍ， ． ５ 式为锚杆 、 锚索联合支护 。该工作面顶板岩性直接顶为中细砂 岩 ， １．６ 层理 发育 ， 厚 ２ ｍ， ２ 顶板岩石 硬度 ｆ１ — ８ 底板 为细砂 －４ １，
１— 层 ８ １ ２１ ｌ８工作面切 眼位置 时 ，从宏 观观 测显 示 １— ２ １层 ８ ｌ 工作 面煤壁片帮平均在 ０ ｍ以上 ， ｌ８ ． ５ 工作面顶板有掉渣现
４ 确定上 下层 同时 开采安 全错距
随着 １＃ ０ 层刨煤 机工作 面的推采 ，在 ２０ ０ ５年 ７月 １日，
象且顶板 响声较大 ， 工作面矿压仪表 显示 ， 工作 阻力 由急增阻 状态 变为微增 阻状态 ， 后期补支 的木 点柱基本无折损 ， 表明切 眼内压力峰值 区已前移 。 头尾两巷超前支护段 ５ ｍ范围内 ， ０ 煤 壁片帮深度 达 ０５ ．ｍ以上 ，头尾 两巷顶板 离层仪监测仪显示 ，
着推采及时回收钢梁及棚腿 ， 及时向外按顺序再架设钢棚。支 设点柱 ， 确保 ｌＯ Ｏ ｍ范 围内的有效支护强度 。
（ 要求综 采二 队加 强支架维修 与保 养 ， ３）加强端面距管理 ， 缩小控顶距等一
近距离煤层群开采回采巷道合理布置位置理论分析
近距离煤层群开采回采巷道合理布置位置理论分析针对多次采动影响下近距离煤层群开采回采巷道围岩控制的问题，通过理论分析近距离煤层群开采条件下下部煤层回采巷道应布置于上部开采煤层实体煤侧下方的原岩应力区或采空区侧下方的卸压区中。
上部煤体开采后，在回采空间周围煤体上产生集中应力，该应力向底板深部传递，使底板岩层在一定范围内重新分布应力，在上部22201工作面采空区侧距22201工作面煤壁11.7m处为应力集中区和卸压区边界，下部煤层开掘回采巷道应在大于11.7m处的回采巷道处于卸压区。
标签：采动影响;近距离;煤层群;巷道布置;理论分析0 引言对于煤层群开采，随着煤层间距离减小，上下煤层间开采的相互影响会逐渐增大，特别是当煤层间距很近时，下部煤层开采前顶板的完整程度已受上部煤层开采损伤影响，其上又为上部煤层开采垮落的矸石，且上部煤层开采后残留的区段煤柱及一侧采空的煤体在底板形成的集中应力，导致下部煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化。
从而使下部煤层开采与单一煤层开采相比出现了许多新的矿山压力现象。
而回采巷道的矿山压力显现尤其明显，由于应力传递规律特殊，矿压显现的时空关系复杂，造成巷道围岩变形量大，支护困难，特别是当回采巷道布置与各煤层开采的时空关系不合理时，这种现象尤其严重。
因此，研究近距离煤层群下部煤层回采巷道布置及围岩控制技术，对于近距离煤层群的安全高效开采具有重要意义。
1 工程概况某煤矿井田走向长22km，倾斜宽4.5～8km，面积约135km2。
全井田地质储量2252.28Mt，工业储量2013.72Mt，可采储量1275.74Mt。
设计生产能力3.0Mt/a，后经过技术改造生产能力提升为5.0Mt/a。
矿井以两个水平开拓全井田，一水平开拓山西组2、3、4、5号煤，水平标高+400m，二水平开拓太原组6、8、9、10号煤。
矿井目前生产水平为+400m水平。
矿井北翼2、3+4、5号煤层属于近距离煤层群，24208工作面为北二采区第八个沿煤层倾向布置的长壁式回采工作面。
近距离煤层同采合理错距分析
维普资讯
问题 探 讨
近距离煤层 同采合理错距分析
李 洪 ， 马全礼 ， 献文 耿
（ 山东科技 大学 资源 与土木工程 系， 山东 泰安 ２ １ １ ） ７０ ９ 摘 要： 近距 离煤层 同采的关键 在于合理错距 的选择 ， 以临沂东 山矿业有限公 司新 驿煤矿 ３ｔ和 ３匕煤层 。 ２
实际 上 ， （ ） 式 １ 中影 响同采错 距 的主要 因 素是
值 ， 值主要取决于周期来压步距 ， ￡ 根据新驿煤矿首 采面 １ １ ３ 面的矿压观测 ， ： ０ ３ 煤层老顶初 次跨 落步
距为 １ ｉ， ３ ｎ 周期来压步距 为 ６ｉ， 来压显现不 明显 ， ｎ
但３。 煤层工作面的矿压参 数 尚不清楚 ， 参照邻 近
面错距过小 ， 这个最小距离 ｉ 可按式 （ ） １ 确定。同 采工作 面错距 见 图 １ 。
矸， 顶板岩性不稳定 ， 大部为泥岩 ， 局部为中细砂岩 ； ３ ： 层 的煤 层 厚 度 为 １ ７～２ ７ ｍ， 均 厚 度 煤 ． ． 平 ２２ｍ， 部 含 一 夹 矸 ， 板 大 部 分 为 泥岩 ， 部 为 ． 底 顶 局
中图分类号 ：Ｄ ２ ． １ Ｔ ８３ ８ 文献标识码 ｉ Ｂ 文章编 号 ：０ ５ ２ ９ （０ ６ ０ — ０ ９ ０ １０ － ７ ８ ２ ０ ） ６ ０ ２ — ３
１ 问题 的提 出
采空区下极近距离煤层开采的问题与对策的探讨
采空区下极近距离煤层开采的问题与对策的探讨对于极近距离煤层，上下煤层间开采的相互影响较大。
受上部煤层开采的影响，下层煤层顶板将受到不同程度的破坏，使顶板结构发生变化。
工作面矿山压力显现特征、支架与顶板控制关系，回采巷道支护方式、回采工艺和安全技术措施均具有特殊性。
特别是对下层煤采用长壁式采煤法的条件下，下层煤受上层煤开采影响，工作面和巷道顶板产生破坏，极易冒顶、漏顶。
当与上层采空区沟通时，造成工作面漏风，严重影响矿井的安全生产。
标签：近距离;采空区;煤层开采;探讨对采空区下极近距离煤层开采的端面冒顶、工作面片帮、采空区的积水及其积聚的瓦斯提出了相应的处理措施，从而为工程实践提供一个参考。
一、概述对近距离煤层矿区的开采，工程技术人员进行了不同的尝试，如苏海图矿用窄机身采煤机和单体液压支柱配合11型钢梁支护留煤皮假顶开采方法;淮南矿已务局的谢二矿用近距离煤层联合开采;近距离煤层各层由同一工作面回采，近距离煤层放顶煤回收上层煤。
联合开采主要用于上下煤层间距比较大的情况。
当上层煤开采对底板破坏造成的裂隙贯穿底板岩层时，下煤层开采工作面就会面临上煤层开采后的影响。
而由同一工作面用放顶煤来回收上煤层的方法，存在大量的矸石处理问题，同时上下煤层间的距离的大小将影响开采方法的选择。
这就使得研究适合采空区下极近距离煤层开采方法极有必要。
二、近距离采空区下煤层开采端面冒顶的问题及对策端面冒顶的原因：顶板破碎，煤层节理发育，支架工作状态不良使煤壁片帮，实际空顶距离大，支架在前移时，初撑力小，接顶不严，造成顶板离层是造成冒顶事故的主要原因。
通过对冒顶原因的分析，采取相应的措施如下：（1）选择合适的综采支架及合理的三机配套，选用0.6m小循环（截深）的设计。
（2）控制合理的空顶距，提高端面帮顶的稳定性。
（3）采取合理的回采工艺，机组割煤过后及时带压擦顶移架，及时打开支架伸缩梁及护帮板。
（4）对顶板层、节理发育，难以控制的顶板可采取留顶煤的方法控制顶板。
采动影响下近距离采煤工作面安全回采研究
Mineral Technology308 采动影响下近距离采煤工作面安全回采研究徐可可（皖北煤电集团祁东煤矿，安徽 宿州 234000）摘要：近距离煤层开采条件下，上覆煤层开采引起应力重新分布，破坏了临近煤岩层原岩应力状态，给巷道围岩控制及带来较大困难，不仅制约工作面正常回采，还增加了工作面安全管理的难度。
关键词：近距离煤层；应力重新分布；顶板破碎；围岩控制 1 概述 近距离煤层开采条件下，上覆煤层开采引起应力重新分布，破坏了临近煤岩层原岩应力状态[1]，使得下覆922工作面顶板破碎，两巷应力集中，给巷道围岩控制及工作面正常回采带来较大困难[2]。
2 上部煤层开采底板破坏深度计算及分析 应用断裂力学理论，则可得下述统计公式： 2221457.1C R L H h γ= 式中：h1—底板破坏深度，m；γ—底板岩石平均容重，MN/m 3；H—开采深度，m；L—工作面斜长，m；Rc—岩石抗压强度，MPa；计算得出底板破坏深度为21.1m。
按上述公式计算可得上部82煤回采后底板最大破坏深度为21.1m 。
上部82煤开采后，其底板应力重新分布，造成底板岩体产生位移、变形、破坏，下部9煤顶板松软破碎，回采时会出现压力大、周期来压不稳定、易大面积漏矸及冒顶等现象。
3 回采期间关键技术及技术方案实施过程说明3.1机、风巷超前综合治理技术采用ZQL2×2000/20.6/45新型单元式支架对两巷顶板进行超前支护，并根据《矿山压力与岩层控制》中采场压力计算公式，精确地计算出支架应用中心距。
使用Ф21.8mm，L=6300mm 锚索超前工作面100m 提前对两巷上下帮进行加固，以减少巷道变形影响。
并根据两巷受采动影响及涨帮严重程度，回采期间采取提前撕帮、补打锚杆加固，确保巷道断面满足要求。
3.2矿压在线监测预警工作面安装了一套KJ21矿山压力在线监测系统，实现对工作面压力实时在线监控。
3.3煤层浅孔注水技术（1）煤层浅孔注水参数：a.沿工作面每2架（3.5m）布置一个注水孔，垂直工作面煤壁，距离底板 1.6±0.1m，在支架顶梁正下方施工；b.注水孔孔径42mm、孔深6～8m。
军城煤矿近距离煤层联合开采分析
军城矿所采煤层为 ｌ Ｏ煤、２ １卞煤。１ ０煤平均厚度 为 ０ ８ ｍ， 板 以泥 岩 、 质 泥 岩 为 主 ， ０ ７ ． 顶 砂 厚 ． ０—
６５ ｍ， ．０ 偶见粉 砂岩。底板 以泥岩 、 质 泥岩 为主 ， 砂 厚
ｔ充方 石 ． ， 填 解 脒
无 ＼ ，４扼色窘震 咪方 ．相 ｎ １４ 熹袭劣氛 填石海 岩 喾：．４ 裘 。。。充解舍 动 ｔ ｔ ． ．亿 ‘ 石 ２ ．
＝９ ｍ
灰） ２ｉ璃 岩、 Ｉ４色舅泽 泥＼ ．５，囊． １ Ｉ．日 光 ２ ．６ ｌ 岩震 Ｏ● ． ‘ ●１ ｔ ｌｌ ． 七 ４Ｉ １ ７
１． ２
式 中： Ｍ一煤层间距 ， 根据地质 资料 １ 、２下煤层 间距 ０ｌ
取 １ ｍ； ０
＾ ● ● ｌ ” ２ 色詹蠼，＊｜南党耳． ｔ
占 岩石移动角 ， 一 根据岩性取 ７ 。 ５；
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１４ ３
东 舛技 瞧晨
２１年 期 ０ 第６ ０
军城煤 矿近 距 离煤层 联合 开 采分 析
张文 义 ， 贾长科 ， 赵
摘 要
军
（ 临沂矿业集团军城煤矿， 山东 鱼 台 ２２ ０ ） ７３ ０
军城煤矿 为新建矿 井， 主采煤层 １ Ｏ煤、２煤为近距 离煤层 ， １ 为保证 生产接续 ， 实现矿井的高产高效 ， 决定对 两主采煤 层实行联合开
采， 工作面采用单体 液压支柱配 合金属 铰接顶梁支 护 顶板 ， 采用 Ｓ Ｂ一１０ Ｇ ５ Ｃ刮板输 送机运输 。为 了保 证生 产的正常接续 ， 实现矿井的高产 高效 ， 决定对 两煤层 实 行联合开采。联合开采的关 键是如何将 上下两采煤工 作面的相互影响降到最低。因此必须控 制好上 下煤层 两工作 面的错距在合理 的范 围之 内， 科学 合理 的确定 下煤层 回采工作面超前 支护长 度 ， 并严格 控制两工作 面的推进度 ， 这样才能实现两回采工作面 的安全开采 。
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近距离煤层上下层同时
回采探讨
集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
近距离煤层上、下层同时回采探讨1上、下层同采方案的提出
根据全国其它矿务局的实际开采，曾有过厚煤层进行分层开采，分层间铺网人工制造假顶进行上、下层同采过；而滴道煤矿十一井二斜右8路34#层，根据所揭露的煤岩层赋存条件，在8路～9路34#层外部，夹石厚度超过0.5m以上时，下分层已有一层0.5～2.5m的顶板，34#上、下层煤同时进行回采方案是可行的。
2方案设计
首先，在二斜9路沿34#下分层进行掘送大巷至边界，送切割上山，进行回采；当夹石小于0.5m时，以此为界，9路34#层里部200m进行采全层，外部所剩500m进行上、下层同时回采，回采布置如图1。
上分层巷道布置：在34#下分层掘斜上，见34#上分层后，沿34#上分层掘送上分层切上，然后，在切上以外距切上60m处重新掘斜上、顺槽，并与切上贯通；回采时，顺槽设一部SGW-40T/60刮板输送机运输，斜上采用搪瓷溜子直接搭接在平巷胶带输送机，通过胶带输送机运至煤仓；斜上、顺槽超前工作面。
34#下分层直接掘切上，并滞后34#上分层工作面40～60m进行回采，如图2。
3顶板压力计算及支护设计
3.1上分层顶板压力计算
图1回采布置平剖面图
图2上下分层回采步距剖面图
（1）顶板压力
P=1/(K-1)H·K1·K2=8.98MPa
式中P——顶板压力MPa；
K——顶板岩石冒落后的碎涨系数；
H——最大采高；
ρ——顶板岩石冒落高度范围内的平均容重；
K1——动载系数，取1.3~1.6
K2——悬顶、片帮系数；
K2=（L1+L2+L3）
L1=1.17
(2)支护密度（强度）
工作面的理论支护密度n1=P/·c=0.32
式中P——计算顶板压力；
——单体液压支柱额定阻力；
c——单体液压支柱性能参数。
工作面的实际支护密度
n2=N/（L1·E）=1.11
式中N——最大控顶距内最小支柱根数；
L1——作业规程规定的最大控顶距；
E——工作面柱距
（3）安全系数（n）
n=n1/n2=3.53>2
3.2下分层顶板压力计算
下分层的顶板压力为夹石灰石的重量与上分层冒落高度范围内岩石的重量之和。
（1）顶板压力
P2=P+P2=16.18~31.48
（2）工作面理论支护密度
n1=P2max/(·c)=1.104
(3)工作面实际支护密度
n2=N/（L1·E）=2.22
(4)安全系数
n=n1/n2=2.01>2
通过以上计算，上分层选择四排单体液压支柱支护顶板，下分层选用四排对柱支护顶板是能够满足支护要求的。
4上下分层回采步距的确定
根据回采6～8路34#上分层时，顶板周期来压步距为8～12m，采后30～40m，顶板趋于稳定，为避免上分层采后动压对下分层工作面造成影响，选择下分层工作面滞后上分层工作面40～60m进行回采。
5掘送巷道及回采时存在的几个问题
（1）沿34#下分层掘送大巷时，采用锚索支护顶板，当夹石小于0.3m 时，顶板留不住，以34#上分层顶板为大巷顶板，沿全层掘送，可能造成巷道中高达3.0m左右，给以后回采造成一定的困难。
（2）34#上分层斜上、顺槽掘送时须单独由掘进队超前施工，并且回风流串联上、下分层工作面。
（3）工作面上巷（右8路34#层大巷）由于是沿34#上分层掘送，采34#下分层时，须掘1～2m立眼与上巷贯通。
给上出口运料、运设备、行人、供电造成一定的困难。
（4）上分层回采后，采后动压可能给下分层顶板造成裂隙，给下分层回采带来困难。
（5）上分层回柱放顶的水渗入夹石裂隙，使下分层回采时有部分淋水。
（6）下分层回采时，应注意上分层顺槽煤壁的压力集中区，该压力直接作用在下分层大巷。
（7）下分层回采时，由于顶板压力大，采用四排对柱支护顶板，增加了劳动强度。
（8）由于右8路34层大巷外部是沿34上分层掘送的，为此，回采时，上分层共作面上巷后路须留巷，以供下分层工作面回风用。
通过以上计算、分析，上、下分层同时回采，每一片盘将多回收10～15万t煤炭资源，避免了资源浪费；提高了巷道利用率，缓解接续。