永荣煤矿11401上保护层开采效果考察报告
《2024年平煤股份六矿远距离下保护层开采卸压增透消突效果考察及技术研究》范文
《平煤股份六矿远距离下保护层开采卸压增透消突效果考察及技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井深度的不断增加，煤炭开采的难度和风险也在逐渐增大。
平煤股份六矿作为国内重要的煤炭生产基地之一，其煤炭开采面临着诸多挑战。
其中，远距离下保护层开采是平煤六矿面临的重要问题之一。
为了解决这一问题，本文对平煤股份六矿远距离下保护层开采的卸压增透消突效果进行了考察及技术研究，以期为矿井安全生产提供技术支持。
二、平煤股份六矿概况平煤股份六矿位于某省煤炭资源丰富地区，矿井设计年生产能力达到数百万吨。
随着矿井的深入开采，煤炭资源逐渐减少，矿井面临的主要问题之一是远距离下保护层开采。
该矿井地质条件复杂，瓦斯突出等安全隐患较为突出，因此需要采取有效的技术手段来确保矿井的安全生产。
三、远距离下保护层开采卸压增透消突技术考察针对平煤股份六矿远距离下保护层开采的实际情况，本文对卸压增透消突技术进行了考察。
首先，通过对矿井地质条件的深入分析，确定了采用卸压增透消突技术的可行性。
其次，对卸压增透消突技术的实施过程进行了详细考察，包括对瓦斯突出风险的预测、卸压措施的制定、增透技术的实施等。
最后，对卸压增透消突技术的效果进行了评估，结果表明该技术能够有效地降低瓦斯突出风险，提高煤炭开采的安全性。
四、技术研究在考察的基础上，本文对平煤股份六矿远距离下保护层开采的卸压增透消突技术进行了深入研究。
首先，通过对矿井地质条件的进一步分析，确定了卸压增透消突技术的具体实施方案。
其次，对卸压措施和增透技术进行了优化设计，以提高其适用性和效果。
在实施过程中，采用了先进的监测设备和技术手段，对煤炭开采过程中的瓦斯突出风险进行了实时监测和预测。
同时，针对可能出现的问题和风险，制定了相应的应急预案和措施，以确保矿井的安全生产。
五、成果及效果经过一段时间的实践应用，平煤股份六矿远距离下保护层开采的卸压增透消突技术取得了显著的效果。
首先，该技术有效地降低了瓦斯突出风险，提高了煤炭开采的安全性。
晴隆县永荣煤矿11月份地测预报说明书
晴隆县永荣煤矿（十一月份）水情预测预报二0一三年十月二十八日晴隆县永荣煤矿水害预测预报说明书为了加强我矿防治水工作，防止和减少水害事故，保障职工生命安全，根据《煤矿防治水规定》，特编制矿井水害预测预报说明书如下：一、概况我矿目前所采动煤层为“C14”煤层，属二叠系龙潭组煤系，根据我矿井开采资料表明：龙潭组（P3l）：为粘土质粉砂岩夹砂岩、粘土岩和煤层，厚约380m。
粉砂岩及砂岩含构造裂隙水，粘土岩隔水，为含水层与隔水层相间的含水岩组，富水性极弱，在区域上可似为一相对隔水层，在矿区内可视为层状裂隙弱含水层。
是直接充水含水层。
是含煤段属弱含水地层，虽系本矿井的直接充水因素，但正常情况下不致于对其造成大的危害；本井田浅部的采空区积水有可能威胁矿井的正常生产，现已留设20m垂距的防水煤柱。
主井建井时穿过采空区。
通过2012年全年实测雨季期间涌水量较大时，正常最大涌水量为35.33 m3/h；最小涌水量为8.9 m3/ h，年平均涌水量在15.15m3/h。
井下+956m水平基本无水，通过2013年十月份矿井涌水量观测记录显示，最大涌水量为10.8 m3/h，最小涌水量为9.7m3/h，月平均涌水量在10.07m3/h。
矿井采用一对斜井、一条回风井、石门和大巷的开拓方式。
矿井排水方式：一级排水方式。
主排水系统设在+956m水平，配备3台100DF45×4型水泵，一台工作，一台备用，一台检修；主排水管采用DN159x4.5无缝钢管两趟，一趟使用，一趟备用，吸水管为DN159x4.5无缝钢管。
矿井现开采水平+956m水平，回风水平+1020m水平，在井下设涌水量观测点。
涌水量观测点设在+956m井底水平进水仓通道外段水沟内，观测长度15m，采用浮漂法计算涌水量，每月观测3次。
矿井主水仓规格为：长115m，净高2.6m，净断面4.8m2 ，可储水553 m³，副水仓长度80m，可储水384 m³。
永荣煤矿401上保护层开采效果考察报告
永荣煤矿401上保护层开采效果考察报告
一、引言
二、开采方法和参数
三、开采效果评估
1.煤矿安全
2.保护层开采效果
3.经济效益
四、存在的问题及改进建议
1.工艺和技术仍待完善
2.安全管理和培训措施有待加强
在保护层开采过程中，还存在安全管理和培训措施不完善的问题。
为了确保矿井的安全运营，需要进一步完善安全管理制度，加强对职工的安全教育和培训，并建立健全的应急预案和安全管理机制。
3.环境保护要加强
针对上述问题，建议永荣煤矿在保护层开采过程中加强与科研院所和专业机构的合作，共同攻关和创新，提高工艺和技术的水平。
同时，还可以加大对人员培训的力度，提高职工的安全意识和技能水平。
此外，还应加强与相关政府部门和环保组织的合作，共同推动环境保护工作的落实和完善。
五、结论。
14101上采面切眼探放水措施设计
晴隆县永荣煤矿14101切眼上山探放水设计及安全技术措施2014年8月20日矿会审意见14101切眼上山探放水专项设计及安全技术措施为了搞好我矿的防治水工作，防止水害事故的发生，根据国家安全生产监督管理总局第28号令的规定：“采掘工作面探放水前必须编制探放水设计”的要求。
特编制晴隆县鸡场镇永荣煤矿14101上运巷开切眼探放水设计。
第一章地质概况一、煤（岩）层赋存特征1、煤层特征C14煤层是鸡场片区各煤矿主采煤层之一，亦是本矿主采煤层。
该煤层位于龙潭组第二段中下部，呈层状产出，产状与围岩一致，倾向10°～15°，一采区倾角15～21°。
围岩由灰色、深灰色薄～中厚层状砂质、泥质粉砂岩和泥岩或砂泥岩互层组成，局部夹薄层的泥质灰岩和结核，煤层层位和厚度2.0～2.4m（实际揭露），平均厚2.2m。
煤层结构简单，一般含夹矸0～2层，厚度在0.1～0.6m之间，夹矸为炭质页岩，煤层较稳定。
2、煤层围岩及顶、底板情况该煤层围岩由灰色、深灰色薄～中厚层状砂质、泥质粉砂岩和泥岩或砂泥岩互层组成，局部夹薄层的泥质灰岩和结核。
顶板为薄层粘土岩、白色粉砂岩互层，其抗压强度及抗剪强度均较低、易破碎，稳定性较差；底板为灰白色粉砂岩，吸水后不易膨胀，不易发生底鼓现象。
3、煤层特征表二、地质构造14101上采面区域煤层为单斜构成，倾向为10°，走向为100°，煤层平均倾角19°，切眼西部经上运巷和上回风巷揭露，煤层稳定，无断层；切眼东部经14101下采面回风巷、机巷、14103回风巷揭露，有一条断层。
该断层走向35°，倾向、落差不详。
断层外为老窑采空区，由于老窑开采时间久、且无测量资料，老窑位置、采空区范围难以圈定。
根据上回风巷探放水情况分析，老窑距上回风巷头向上20米以外，向前30米以外。
三、水文地质1、14101上采面切眼段位于14101上运巷之上，上部为14101上采面风巷，风巷上为以已钻探20m煤层，再以上为老窑冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老空，左部为断层带，右部为待圈定的14101上采面。
晴隆县永荣煤质量标准化做法及经验
（2）、构造
依据“1/20万区域地质调查报告”，永荣煤矿大地构造位置位于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区，区域构造为一北东向的背斜—碧痕营背斜。从区域构造看，矿区位于碧痕营背斜北东倾末端，地层大体上呈单斜产出，地层倾向北东向，倾角15~26°。
4、煤层
本矿含煤岩系为二叠系上统龙潭组，龙潭组含煤地层变化较大，经六枝、盘县一线向南东经晴隆、普安至安龙、册亨，沉积环境从海陆交互相（盘县相区）逐渐向浅海相、浅海深水槽谷相过渡，大致分界是在关岭—贞丰—安龙—龙广一线，其北区的海陆交互区有利于含煤建造的沉积。南东的浅海相环境则对含煤建造的沉积不利，因此，龙潭组自北西向南东具有厚度减薄、砂岩及煤层减少，钙质增加并出现灰岩夹层的变化趋势，其含煤性也由此逐渐减弱变差。而本区正好处于海陆交互相沉积区与浅海沉积区的过渡地带所沉积的一套含煤砂页岩，该组厚235.14～474.64m，含煤层(线)11～24层，煤层（线）自上而下编号是C1、C2、……..C24，其中可采煤层2～4层，含煤性属中等。永荣煤矿含煤岩系中可采煤层为C4、C5、C13、C14、C15五层，可采煤层主要分布在龙潭组二段中下部，目前C14、C15是永荣煤矿开采的主要煤层。
（5）二叠系上统龙潭组（P3l）
矿区内根据地层的沉积特征及含煤特征，将其划分为四段：
1）龙潭组四段（P3l4）
岩性为浅灰色粉砂岩、钙质粉砂岩、钙质粘土岩夹少量硅质岩、碳质页岩及煤层，厚58.67～70.28m。
2）龙潭组三段（P3l3）
为浅灰、褐黄色中厚层粉砂岩、岩屑砂岩夹铁质粉砂岩、硅质岩、铝土质粘土岩及煤线，厚64.7～69.4m。
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内容摘要：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，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。
工作面布置见下图。
2.2B4煤层底板巷道布置从西二B组采区B4煤层底板通风上山-411m标高处开始，在14124工作面中部的B4煤层底板砂岩中布置一条14124底板抽排巷，岩巷到B4煤层底板的垂距为23～25m，长度597m。
6煤被保护层抽采效果考察报告
6煤被保护层抽采效果考察报告发表时间：2019-07-18T15:18:42.887Z 来源：《工程管理前沿》2019年第09期作者：张巧军[导读] 谢桥矿11416工作面为保护层开采工作面，工作面回采前在-720m东翼B4煤层底板轨道巷施工了47组卸压钻孔，淮南矿业集团谢桥煤矿安徽阜阳 236221 摘要：谢桥矿11416工作面为保护层开采工作面，工作面回采前在-720m东翼B4煤层底板轨道巷施工了47组卸压钻孔，用于抽采11416工作面回采期间4煤及5煤的卸压瓦斯。
目前工作面回采1150m，位于第12组卸压孔位置。
工作面回采期间，挑选了6组钻孔进行卸压效果考察，并总结出了规律，为保护层开采效果提供了较为可靠的依据。
关键词：保护层开采;卸压钻孔;卸压效果考察引言谢桥煤矿为煤与瓦斯突出矿井，主采煤层4煤、6煤、8煤、13煤均为突出煤层。
为降低突出煤层回采成本，我矿采用保护层开采的方式解决突出及瓦斯问题。
根据煤层层位及突出危险程度我矿定为回采6煤上保护8煤、下保护4煤、5煤；回采11-2煤上保护13-1煤。
一直以来卸压钻孔均在高底抽巷内施工，钻孔密闭抽采，单孔抽采情况的变化规律无法准确考察清楚。
而11416工作面卸压钻孔布置在-720m东翼B4煤层底板轨道巷内，巷道位于卸压范围外，钻孔采用合茬方式抽采。
这就为更好地考察卸压钻孔抽采情况留下了可能。
现已经收集了大量钻孔的抽采数据，通过数据和工作面位置等的对应关系，我们希望得出卸压孔的抽采规律，并将此规律用于以后6煤层保护层开采工作面。
一方面有利于合理科学地分配抽采系统，另一方面能更好地指导工作面瓦斯治理模式，高效地解决工作面瓦斯问题。
1卸压效果考察方案工作面回采至卸压孔前200m位置时开始抽采并收集浓度、流量等数据，考察钻孔整个抽采周期数据变化情况，通过数据的变化来判断工作面位置和卸压钻孔抽采情况，并将每组钻孔横向对比，总结出工作面走向卸压角；每组卸压钻孔再进行纵向比较，将边缘钻孔和其它钻孔进行对比，确定6煤层倾向卸压角。
煤矿保护层开采与准备工作面被保护层效果分析报告
xxx矿业有限公司煤矿11401保护层开采与11501准备工作面被保护层开采保护效果分析报告煤矿二〇xx年十二月九日目录前言 (4)一、11501准备工作面概况 (4)二、 11401保护层开采情况 (5)三、保护层开采与保护效果分析 (5)四、11401采空区保护层对11501准备工作面被保护层范围划定 (9)11401保护层开采与11501准备工作面保护层开采保护效果分析前言11501运输巷、11501回风巷是接替工作面11501采面的掘进巷道，作为11501回采工作面的行人、运输巷道、通风。
C15煤层经鉴定在全矿井范围内具有突出危险性。
11501准备工作面上覆C14煤层的11401采面作为11501采面的保护层于20xx年11月份已回采完毕。
一、11501准备工作面概况1、11501准备工作面工程及地质（1）巷道布置及支护方式11501准备工作面掘进巷道分别布置11501运输巷及11501回风巷，11501运输巷位于+990m水平副井筒东翼，开口坐标为X:2854632.763，Y:35523489.956，Z：+993.4。
按方位105°、坡度沿C15号煤层顶板掘进，设计长度472m，掘进断面积10.02m2。
11501运输巷采用锚网、锚索支护，锚杆规格∮18mm×2000mm，排间距800mm(根据实际揭露围岩情况变动)。
11501回风巷位于+1020m水平副井筒东翼，开口坐标为X:2854546.115，Y:35523516.194，Z：+1030m。
按方位105°、坡度沿C15号煤层顶板掘进，设计长度420m，掘进断面积10.02m2。
11501回风巷采用锚网支护，锚杆规格∮18mm×2000mm，排间距800mm(该巷道顶板破碎时采用顺山斜梯形棚断面，11#工字钢架棚支护，掘进断面9.76m2，棚距为0.8m)。
（2）煤层赋存及地质构造情况11501准备工作面位于C15号煤层中，掘进巷道分别布置11501运输巷及11501回风巷，11501运输巷标高为+990m，埋深约为205～220m，倾角为23°，煤厚约为2.17m。
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贵州吉顺矿业有限公司晴隆县鸡场镇永荣煤矿一采区11401上保护层开采保护效果考察报告贵州吉顺矿业有限公司晴隆县鸡场镇永荣煤矿2016年12月一采区11401上保护层开采保护效果考察报告审签表目录前言 (4)第一章矿区基本情况 (5)1.1地质概况 (5)1.2瓦斯 (5)1.3煤层爆炸性 (5)1.4煤的自燃倾向性 (6)第二章工作面概况 (6)2.1 保护层与被保护层工作面回采巷道布置 (6)第三章一采区11401上保护开采效果考察设计 (7)第四章一采区11401上保护层开采保护效果分析 (7)4.1 国内上保护层开采的实践 (7)4.2 上保护层保护作用的理论分析 (9)4.3 一采区11401保护层有效保护范围分析 (10)第五章 11501准备工作面煤巷掘进对保护效果的验证考察 (15)5.1 煤巷掘进工作面的瓦斯涌出情况 (15)5.2 煤巷掘进工作面的突出危险性预测结果 (16)第六章结论 (17)问题及建议 (17)后附： (18)一采区11401上保护层开采保护效果考察报告前言根据贵州吉顺矿业有限公司晴隆县鸡场镇永荣煤矿（以下简称永荣煤矿）目前的生产情况，以永荣煤矿《防治煤与瓦斯突出专项设计》为基础；经贵州吉顺矿业有限公司、永荣煤矿、重庆迪苒矿山工程设计有限公司共同研究，根据永荣煤矿C14煤层赋存情况及11401开采条件，在对C14煤层采取瓦斯综合治理措施的条件下进行开采C14煤层保护C15煤层的效果考察，具体的考察的工作面为C15煤层的11501运输巷和11501回风巷。
在考察效果各方的密切配合下，永荣煤矿11401上保护层开采保护效果考察已取得了圆满成功。
目前，保护层工作面11401已经于2015年11月回采完毕，被保护层掘进工作面 11501运输巷和11501回风巷按照永荣煤矿《防治煤与瓦斯突出专项设计》施工验证，已于2016年12月分别掘进至距巷道开口152m和56m处。
永荣煤矿11401上保护层开采的效果及合理保护范围参数进行了全面的考察、验证、分析和确定，考察验证确定出了C14煤层的卸压保护角以及其它合理保护参数。
通过11401保护层开采效果分析及11501准备工作面煤巷掘进验证考察的结果，认为在保护层工作面11401开采以后，按照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十七条：在煤巷掘进工作面和回采工作面分别采用本规定第七十四条、第七十八条所列的工作面预测方法对无突出危险区进行区域验证及第五十八条：当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。
被保护层范围及目前被保护的11501准备工作面掘进巷道在受到有效卸压保护的区域内，其煤与瓦斯突出危险性已经消除。
第一章矿区基本情况1.1地质概况永荣煤矿矿区内地层为单斜构造，局部断层较发育，矿区内F4断层对煤层破坏作用较大， F203、F3只发育在三叠系地内，因此它们对煤层没有破坏作用，F4、F6021、F6022、F601均有钻孔控制，断层已查明。
F1、F2、F5、F6断层位于矿区边界外。
地层产状沿走向及倾向变化不大，构造复杂程度为中等构造。
此外，落差小于2m的断层在C15煤层中仍有可能存在，掘进过程中需探明前方构造后方可掘进。
从地面调查及钻孔揭露情况看，断层的富水性、导水性均较弱。
基本认为本矿区水文地质复杂程度总体为以顶板进水为主的水文地质条件简单的裂隙充水矿床，水文地质类型为二类一型。
1.2瓦斯（1）瓦斯等级鉴定根据黔能源煤炭[2011]790号文，《关于黔西南州煤炭局〈关于上报黔西南州2011年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告〉的批复》，“鸡场镇永荣煤矿矿井最大绝对瓦斯涌出量为3.62m3/min，相对涌出量77.47 m3/t；绝对二氧化碳涌出量为0.59m3/min，相对涌出量17.86 m3/t；矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。
（2）煤与瓦斯突出鉴定二○一一年十一月河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心对本矿C14、C15煤层进行了煤与瓦斯突出鉴定，并提交了《晴隆县鸡场镇永荣煤矿C14、C15煤层煤与瓦斯突出鉴定报告》，根据该报告，C14、C15煤层均具有煤与瓦斯突出危险性,C14、C15煤层均为煤与瓦斯突出煤层。
本矿井按煤与瓦斯突出危险性矿井设计。
1.3煤尘爆炸性根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2007年12月5日提交的《晴隆县永荣煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》，该矿C14、C15煤层煤尘均无爆炸危险性。
1.4煤的自燃倾向性根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2007年12月5日提交的《晴隆县永荣煤矿煤炭自燃倾向性鉴定报告》，该矿煤层C14自燃倾向为III类，属不易自燃煤层，C15煤层自燃倾向为III类，属不易自燃煤层。
第二章工作面概况一采区11403位于C14煤层，平均厚度为2.2m，与C15煤层层间距平均为29.13m，属于中距离上保护层开采类型。
根据C14、C15煤层具体的赋存条件，以及开采上保护层瓦斯治理技术途径，本报告按照矿井《防治煤与瓦斯突出专项设计》就保护层和被保护层区域进行效果考察设计。
2.1 保护层与被保护层工作面回采巷道布置C15煤层目前掘进11501运输巷及11501回风巷和上保护层C14煤层的11401位于同一采区（即：一采区），按照矿井《开采设计》原11401采面运输巷按照+990m标高进行掘进536m与11401回风巷按照+1046m标高掘进475m后施工11401采面切眼进行贯通，形成进回风系统（该工作面于2015年11月回采完毕）。
11501准备工作面按照设计在+990m石门施工11501运输巷472m与在+1020m石门施工11501回风巷420m后，施工11501采面构成负压通风系统（目前该工作面未形成）。
根据永荣煤矿《11401保护层开采与11501准备工作面被保护层开采保护效果分析报告》11501准备工作面的掘进巷道均在被保护范围内。
后附：工作面布置见图第三章一采区11401上保护开采效果考察设计根据《防治煤与瓦斯突出规定》区域措施效果检验第五十一条：当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时，应当根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按本规定第四十三条第（三）项的方法对预计被保护区域的保护效果进行判断。
若检验结果仍为突出危险区，保护效果为无效。
因此，在11501运输巷分别距巷道开口102m及150m处施工两个钻场各布置两个检验钻孔及11501回风巷距巷道开口54m处施工钻场布置两个检验钻孔，共计6个检验钻孔进行区域措施效果检验。
后附：11501运输巷检验钻孔设计图11501回风巷检验钻孔设计图第四章一采区11401上保护层开采保护效果分析C14煤层在本区平均厚度2.2m，与C15煤层层间距平均为29.13m，属于中距离上保护层开采类型。
该煤层在本区赋存较稳定，C14与C15煤层层间岩层以粉砂岩为主。
C14煤层作为C15煤层的上保护层先期开采后，必然对下部C15煤层的瓦斯、地应力起到一定程度的卸压作用，进而使煤层的突出危险性得以减弱乃至消除。
4.1 国内上保护层开采的实践所谓保护层一般是指突出矿井在煤层群中首先开采的非突出煤层或弱突出煤层，该煤层开采后，能使邻近的突出煤层丧失或降低突出危险性，从而达到防止煤与瓦斯突出的目的。
保护层的开采使得周围的煤、岩层向采空区方向变形和移动，地应力重新分布，采空区上方形成自然冒落拱，压力传递给采空区以外的岩层承受。
采空区上、下方的岩体向采空区膨胀变形，地应力向开采空间的周围转移，从而使得采空区上、下方煤岩体内的应力降低。
此外，卸压带范围内煤岩层中产生新的裂隙，原有裂隙也张开扩大。
在距保护层一定距离内，这些裂隙可彼此贯通，使得煤层透气性增高数十到数百倍，甚至与保护层采空区连通，提供了被保护层解吸瓦斯的涌出通道。
被保护层的卸压提高了瓦斯的排放能力，瓦斯不断涌出后，瓦斯压力下降，煤的力学强度也相应提高。
因此，保护层开采后，采空区上、下方煤岩体应力降低，透气性增大，煤层瓦斯压力下降。
从而对被保护层起到卸压保护作用，突出危险性降低或消除。
其保护作用原理见图1。
我国一些突出矿井倾斜煤层上保护层开采的实践效果如表3所示。
由表3可以看出，在煤、岩层倾角27°～62°，保护层厚度小于0.5m，层间垂距6～90m，相对层间垂距R（即层间垂距与采高比）为9～160之间的条件下，上保护层的开采取得了很好的防止煤与瓦斯突出的效果，在其保护范围内，被保护层不具有突出危险性。
图1 保护层防治煤与瓦斯突出原理框图永荣煤矿一采区11401上保护层开采C14煤层平均倾角为23°，上保护层的开采厚度为2.2m，保护层与被保护层之间的垂距为29.13m，相对层间距为13.24。
在永荣煤矿这样的条件下开采上保护层C14煤层比表3的多数矿井更有利于降低或消除被保护层的突出危险。
因此，根据国内的成功经验，开采C14煤层作为C15煤层的上保护层，将能够取得很好的防止煤与瓦斯突出的效果。
表3 我国一些突出矿井上保护层开采的实践效果4.2 上保护层保护作用的理论分析保护层的保护作用随层间距的增大而减小，达到某一临界距离时，保护作用消失。
确定上保护层的有效层间距，可以采用如下三种方法确定。
(1) 根据《防治煤与瓦斯突出规定》的推荐，缓倾斜和倾斜上保护层开采的有效垂距为小于50m。
(2) 根据保护层厚度、顶板管理方法、回采工作面长度和开采深度等因素，按如下公式确定上保护层开采的有效垂距：S上= h上β1β2式中：S上—上保护层的最大有效层间垂距，m；h上—上保护层的理论有效层间垂距，m，它与工作面长度a和开采深度H有关，当a＞0.3h时，则取a=0.3h，但a不得大于250m；β1—保护层开采影响系数，当M≤m o时，β1=M/ m o，当M＞m o时，β1=1；M—保护层开采厚度，m；m o—开采保护层的最小有效厚度，m；β2—层间硬岩（砂岩、石灰岩）含量系数，以η表示硬岩在层间岩石中所占的百分比，η≥50%时，β2=1-（0.4η/100），η＜50%时，β2=1。
按照这一方法的计算公式计算得出的11401上保护层开采的有效保护垂距为89.82m。
(3) 保护层的保护作用不仅与层间距离有关，而且与保护层的开采厚度有关。
因此，在讨论保护作用时，应把保护层厚度与层间垂距结合起来考虑，引入相对层间距离的概念，即层间垂距与采高的比值R=h/m。
相对层间距越小，保护作用越充分，反之亦然。
保护层开采的实践经验表明：开采上保护层的相对层间距R＜75m时，被保护层从未发生过突出。
因此，可以把上保护层开采时相对层间距R＜75m作为选择保护层的一个依据。
对于11501准备工作面，C15煤层距C14煤层29.13m，R=h/m=13.24。