矿井开采保护层防突技术研究

摘

 要：目前国内外采用的防突技术有很多，开采保护层防治煤与瓦斯突出技术使用最为广

泛，矿井开采保护层防突技术为高瓦斯煤层开采提供了借鉴，通过开采保护层解放被保护
层，使得被保护层煤层内的瓦斯有效得到释放，降低了被保护层瓦斯突出性危险，该项技
术值得研究和推广应用。某矿井通过开采某采面，解放邻近被保护层的突出危险工作面，取
得了良好防突。

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 http://www.xzbu.com/8/view-3540718.htm

　　关键词：矿井；保护层；技术研究
　　

1 矿井工作面概况

　　某矿采面为二水平一采区邻近采面的保护层，采面走向长

1360m，采长 180m。平均煤

厚

2.0m，平均煤层倾角 10 度，两煤层层间距为 0.3～6.5 米，上部煤层瓦斯含量预计为

4.06m3/t，下部煤层瓦斯含量预计为 7.93m3/t，由于层间距较小，下煤层瓦斯极易大量涌入
采掘空间。
　　

2 瓦斯压力、含量、抽放参数测定及瓦斯涌出量预测

　　在一水平实测上部煤层瓦斯压力为

0.8MPa，下部煤层瓦斯压力为 1.0MPa，根据该采

区测压情况，采区压力梯度为

0.2MPa/百米，煤层透气性系数 Y=0.0075mD，抽放半径（经

验值）

r=1.5 米。

　　

2.1 上部煤层该水平采面掘进期间瓦斯涌出量预测

　　由于上部煤层瓦斯含量为

4.06m3/t，下部煤层瓦斯含量为 7.93m3/t，预计上部煤层该

水平采面掘进期间瓦斯涌出量预计为

1.0～2.0m3/min。

　　

2.2 下部煤层该水平采面开采期间瓦斯涌出量预测

　　按瓦斯含量计算工作面的瓦斯绝对涌出量，其计算如下：
　　

qy =K*（X0-X1）*A/24*60

　　式中：

qy—本煤层开采涌入工作面的瓦斯量， m3/min；K—进回风巷影响系数，取

0.8；A—工作面日产量，X0-煤的原始含量，m3/t；X1—煤的残存瓦斯含量，m3/t，丁组煤
层实测值

2.24

　　考虑到开采过程中被保护层采面瓦斯将涌入上部煤层采面，故上部煤层采面瓦斯绝对
量计算式为：
　　

q=qy 丁 5+K*qy 丁 6

　　式中：

K—邻近层瓦斯排放率，%，取 K=0.65

　　上部煤层采面日产量

3000 吨，其相应面积的被保护层煤量为 3600 吨，而上部煤层煤

层瓦斯含量为

4.06m3/t，下部煤层煤层瓦斯含量预计为 7.93m3/t，代入计算公式

　　则

q=3.0+7.4=10.4m3/min

　　

3 防突技术措施

　　

3.1 工作面突出危险性预测预报

　　工作面作业前先进行突出危险性预测，预测采用定量和定性两种方法：定量预测根据

《煤层突出区域划分研究报告》采用瓦斯涌出初速度

q 值和钻屑量 S 值两种指标。定性预测是

工作面现场符合《防突细则》

31 条任意一款时即定为突出危险工作面：

　　①在突出煤层的构造破坏带，包括断层褶曲、火成岩入侵等。
　　②煤层赋存条件急剧变化的区域。
　　③采掘应力迭加的区域。
　　④在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象。
　　⑤工作面出现明显突出预兆。