保护层工作面抽放巷布置层位初探.docx

保护层工作面抽放巷布置层位初探摘要：本文对保护层工作面抽放巷的布置层位进行了分析、探讨对几种布置方式进行了分析比较指出了各自的优缺点并指出了抽放巷层位选择的原则关键词：保护层抽放巷层位1、问题的提出煤与瓦斯突出是煤矿最为严重的灾害之一为防止突出事故的发生世界各主要产煤国家均投入了大量的人力、物力研究煤与瓦斯突出的机理采取各种措施进行治理。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的措施具有经济、简单等优点是国内外公认的主要防突措施。大淑村矿为煤与瓦斯突出矿井主采煤层为2#煤（大煤以下称“2#煤”）、4#煤（野青煤以下简称“4#煤”）2#煤为突出煤层具有突出危险4#煤层为非突出煤层。为解决2#煤的突出问题大淑村矿选择了开采保护层的区域防突措施选择无突出危险的4#煤作为保护层首先开采以释放2#煤的瓦斯并在保护范围内对应开采2#煤层。4#煤和2#煤均为走向长壁布置。4#煤在回采时采用一进两回的通风方式其中一条溜子道做运输巷一条运料巷兼回风巷一条抽放巷做专用回风巷。三条巷道均布置于4#煤中抽放巷与运料巷之间留设20m左右煤柱与上一个工作面采空区留设3—5m的防水隔离煤柱。此20m左右的煤拄作为设计损失在短时期内不能回收而且由于4#煤留有煤柱造成2#煤在对应的区域内没有受到保护在布置2#煤工作面时受到很大的限制。2、保护层开采后应力分布分析开采保护层是各国采用的防止突出的主要区域行措施。开采保护层后对有突出危险的煤层起到保护作用是突出危险煤层消除或减小突出危险性从而达到防止突出的目的。保护层开采后由于周围岩层及煤层发生移动引起岩层压力重新分布采空区上方形成自然平衡拱压力传递给采空区以外的岩层承受对周围的威严和煤层产生采动影响在其顶板形成三个受影响的地带：冒落带、裂隙带和弯曲下沉带在其底板也形成卸压带如图1所示。在冒落带内的煤层瓦斯完全释放到采空区内。裂隙带内的煤层发生弯曲、变形形成采动裂隙由于煤层卸压透气性显著增加。瓦斯在压差的作用下大量流向开采煤层的采空区。保护层距开采煤层愈近流向采空区的瓦斯量愈大。如果在这些煤层（或顶底板岩层）内开凿抽瓦斯的巷道或者向煤层打抽瓦斯的钻孔瓦斯就向两个方向流动：一是沿煤层流向钻孔或巷道；一是沿层间裂隙流向开采煤层的采空区。弯曲下沉带远离开采煤层可以直达地表呈平缓下沉状态岩层的完整性未遭破坏无采动裂隙与采空区相通瓦斯一般不能流向采空区。3、抽放巷位置的选择保护层工作面回采后上覆岩层会产生三带（即冒落带、裂隙带和弯曲下沉带）。如果抽放巷布置的过低巷道位于采空区冒落带与裂隙带之间由于巷道与大裂隙相通会增加采空区的漏风抽放的瓦斯流量很大但浓度很低以至效果差还会造成采空区煤炭自燃；如果巷道布置的太高巷道位于裂隙带和弯曲下沉带之间这样由于沟通裂隙少会造成瓦斯浓度高但流量小的后果其效果也不好只有将巷道布置在合理的位置效果才会好。抽放卸压区瓦斯的原则一是要充分利用层间裂隙缩短瓦斯流程减小流动阻力使瓦斯及时被抽出；二是防止瓦斯沿垂直裂隙流入采空区起到拦截下泄瓦斯的作用。保护层的选择主要是根据岩层卸压和瓦斯变化。保护层层位与开采层间距的上限和下限确定与层间距的大小、开采层厚度、层间岩性、倾角等均有关系。根据峰峰集团公司开采保护层的经验保护层层位的确定主要与开采层的间距有关而该间距由保护层开采后引起的卸压范围所确定。保护层开采后引起的卸压范围主要与保护层的煤层厚度有关。根据各煤层突出危险程度峰峰集团各矿一般选择无突出危险的4#煤作为保护层开采。根据保护层开采后应力分布状况、开采保护层后在矿井抽放巷布置有以下几个方案：方案1：布置在无突出危险的4#煤中；方案2：布置在距4#煤7m左右的一座煤层中；方案3：布置在2#煤层和4#煤之间的白岔口砂岩处；方案4：布置在2#煤层顶板的细粒砂岩中。4、抽放巷位置比较4.1抽放巷布置在无突出危险的4#煤中这种布置方法也就是目前普遍采用的布置方法布置方式为：在4#煤层中布置溜子道、运料巷和抽放巷抽放巷通过小石门与运料巷联系抽放巷与运料巷之间存在20m煤柱。在回采中由于要保留煤柱而造成既丢失煤炭又在被保护煤层留下未被保护区域。4.2抽放巷布置在距4#煤7m左右的一座煤层中这种布置方式为：在4#煤层中布置溜子道和运料巷相邻工作面留设3—5m防水隔离煤柱；抽放巷布置在一座煤层中通过小石门与运料巷联系。在4#煤层中没有煤柱不丢失煤炭预计提高4#煤和2#煤的煤炭回收率率20%；在被保护煤层中也不存在未被保护区域但是由于距离开采层比