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保護(hù)層的開采厚度等于或小于0.5m、上保護(hù)層與突出煤層間距大于50m或下保護(hù)層與突出煤層間距大于80m時(shí),必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。礦井首次開采保護(hù)層時(shí),必須進(jìn)行保護(hù)效果及保護(hù)范圍的實(shí)際考察,并

作者:煤礦安全網(wǎng) 2022-09-22 14:44 來源:煤礦安全網(wǎng) 厚度 保護(hù)層 煤層 間距 時(shí) 效果 礦井 范圍 資料 參數(shù)

  保護(hù)層的開采厚度等于或小于0.5m、上保護(hù)層與突出煤層間距大于50m或下保護(hù)層與突出煤層間距大于80m時(shí),必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。礦井首次開采保護(hù)層時(shí),必須進(jìn)行保護(hù)效果及保護(hù)范圍的實(shí)際考察,并不斷積累、補(bǔ)充和完善資料,以使得出保護(hù)效果及保護(hù)范圍的參數(shù)。

  【解讀】本條是關(guān)于對(duì)保護(hù)層保護(hù)效果檢驗(yàn)的規(guī)定。

  保護(hù)層,一般是指在突出礦井的煤層群中首先進(jìn)行開采的無(wú)突出危險(xiǎn)或突出危險(xiǎn)性小的煤層。

  根據(jù)保護(hù)層的位置不同,位于被保護(hù)層上部的叫上保護(hù)層,反之叫下保護(hù)層。

  在保護(hù)層先行開采后,開采層周圍的巖層和煤層向采空區(qū)方向移動(dòng)、變形,巖層經(jīng)過不斷移動(dòng),地層應(yīng)力重新分布,在采空區(qū)上方形成自然冒落拱,壓力則傳遞給采空區(qū)以外的巖層承受。這樣,就對(duì)開采層周圍的煤層(包括突出煤層在內(nèi))和巖層產(chǎn)生采動(dòng)影響,突出煤層的瓦斯動(dòng)力參數(shù)將發(fā)生重大變化。在采空區(qū)巖石移動(dòng)直接影響范圍內(nèi),地層應(yīng)力(包括地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力)降低,突出層卸壓,在垂直煤層層面方向呈現(xiàn)膨脹變形,由此,在煤層和巖層內(nèi),不僅產(chǎn)生出新的裂縫,而且原有裂縫也有所擴(kuò)大,這就使得煤層透氣性增大數(shù)十倍到數(shù)百倍。

  保護(hù)層開采后,保護(hù)層與被保護(hù)層之間的部分巖石裂縫是垂直層面的,離保護(hù)層一定距離內(nèi),這些裂縫能彼此貫通,直至與保護(hù)層采空區(qū)連通,為解吸瓦斯涌向保護(hù)層采空區(qū)提供了通道。

  國(guó)內(nèi)外的考察資料證明,保護(hù)層開采后,被保護(hù)層的應(yīng)力變形狀態(tài)、煤結(jié)構(gòu)和瓦斯動(dòng)力參數(shù)都將發(fā)生顯著的變化。在時(shí)間上卸壓作用是最先出現(xiàn)的,卸壓過程甚至有時(shí)在保護(hù)層工作面前方10~20m處開始。一般在工作面后方,膨脹變形速度加快時(shí),瓦斯動(dòng)力參數(shù)才發(fā)生變化,因此,參數(shù)變化次序可表述如下:

  從以上分析表明,盡管保護(hù)層的保護(hù)作用是排放瓦斯的綜合作用結(jié)果,但卸壓作用是引起其他因素變化的依據(jù),卸壓是首要的、起決定性的。因此,只要突出煤層受到一定的卸壓作用,煤體結(jié)構(gòu)、瓦斯動(dòng)力參數(shù)便發(fā)生如上順序的變化。在層間距離較遠(yuǎn)(但要在有效層間垂距范圍內(nèi))、中間有堅(jiān)硬巖層的情況下,突出煤層的卸壓、煤層及其圍巖透氣性的增加是無(wú)疑的,只是瓦斯自然排放困難一些,但從前兩個(gè)因素的變化來講,都是有利于消除突出危險(xiǎn)性的。因此,即使不能完全消除突出危險(xiǎn)性,也會(huì)有所降低,而絕對(duì)不會(huì)增加。

  實(shí)踐表明,不管開采下保護(hù)層,還是開采上保護(hù)層。保護(hù)作用都與保護(hù)層的厚度有著密切的聯(lián)系。但是,并不能就此規(guī)定一個(gè)保護(hù)層臨界厚度,因?yàn)楸Wo(hù)作用的大小,不但與保護(hù)層厚度有關(guān),還與層間距離有關(guān)。

  當(dāng)煤層的開采厚度減小時(shí),頂板巖石的冒落高度也隨之變小,其后果是卸壓影響程度減弱和作用范圍縮小,保護(hù)效果減小;經(jīng)驗(yàn)臨界值是50㎝,因此為了確保安全,在保護(hù)層的開采厚度等于或小于0.5m時(shí),必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。實(shí)踐還表明,保護(hù)層開采的影響范圍隨著突出危險(xiǎn)煤層與保護(hù)層之間的層間距加大而減小,根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究與考察資料,開采保護(hù)層后,對(duì)上面的影響范圍最大可達(dá)80m,對(duì)下部可達(dá)到50m,超過此范圍時(shí),保護(hù)層的保護(hù)效果即很難準(zhǔn)確確定,因此,為了確切地掌握保護(hù)效果,防止突出災(zāi)害的發(fā)生,當(dāng)上保護(hù)層與突出煤層間距大于50m或下保護(hù)層與突出煤層間距大于80m時(shí),必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

  遠(yuǎn)距離和極薄保護(hù)層的保護(hù)效果檢驗(yàn)方法與要求如下:

  (1保護(hù)層開采厚度小于0.5m時(shí),上保護(hù)層與突出煤層間距大于50m時(shí),下保護(hù)層與突出煤層間距大于80m時(shí),必須對(duì)保護(hù)層的保護(hù)效果進(jìn)行檢驗(yàn);

  (2)檢驗(yàn)地點(diǎn)在被保護(hù)層中的煤掘巷道中;

  (3)檢驗(yàn)參數(shù)可選取鉆孔瓦斯涌出初速度q;R值;鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)(Smax、△h2或K1)或其他參數(shù)(如鉆屑溫度、炮后瓦斯涌出量);

 ?、葴y(cè)試方法如同預(yù)測(cè);

 ?、蓽y(cè)試指標(biāo)降到突出臨界值以下,認(rèn)為措施有效,反之認(rèn)為無(wú)效;

 ?、侍顚懶Ч麢z驗(yàn)單(表2-4-13),報(bào)礦總工程師審批。

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