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义安煤矿东翼延深煤层上行开采分析 第六图书馆 徐州矿务集团义安煤矿东翼延深区域煤层共二层,分别为夏桥系2层煤和小湖系7层煤,该区域开采上限为-770m水平,下限为- 1000m水平。2层煤赋存较稳定。煤层倾角平均200,煤厚0.244.23m,平均厚为2.4m,为本区的主采层,但结构复杂,局部含有12层夹 矸,多为泥岩,厚0.10.6m,不易分选7层煤属于局部可采煤层,煤层平均倾角25,煤厚02.91m,平均1.08m。2层煤与7层煤的层间 距为70140m,平均lOOm。徐州矿务集团义安煤矿东翼延深区域煤层共二层,分别为夏桥系2层煤和小湖系7层煤,该区域开采上限为- 770m水平,下限为-1000m水平。2层煤赋存较稳定。煤层倾角平均200,煤厚0.244.23m,平均厚为2.4m,为本区的主采层,但结构复杂 ,局部含有12层夹矸,多为泥岩,厚0.10.6m,不易分选7层煤属于局部可采煤层,煤层平均倾角25,煤厚02.91m,平均1.08m。2层 煤与7层煤的层间距为70140m,平均lOOm。煤层 开采 煤矿 徐州矿务集团 倾角中国煤炭工业杜元梓徐州矿务集团义安煤 矿2007第六图书馆 第六图书馆 科技 信息化 I S CI T E C H＆I N F OR MA T I Z A T ION 义安煤矿 东翼延深煤层上行开采分析 徐 州矿 务 集 团 义 安煤 矿 东翼 延 深 区域 煤 层 共 二 层 ，分 别 为 夏 桥系 2层煤和小湖系 7层煤 ， 该区 域 开 采 上 限为 一 7 7 0 m 水 平 ，下 限 为一 1 o 0 0 m水 平 。2层 煤 赋 存较 稳 定 。 煤层 倾 角 平 均 2 0 。 ， 煤 厚 0 ． 2 4 ～ 4 ． 2 3 m， 平均 厚为 2 ． 4 m， 为本 区的主 采层 ， 但 结 构 复 杂 ， 局 部 含 有 1 ～ 2 层夹 矸 ， 多为 泥岩 ， 厚 0 ． 1 ～ 0 ． 6 m， 不 易分 选 7层煤 属 于局 部可 采煤 层 ，煤层 平均倾 角 2 5 。 ，煤厚 0 ～ 2 ． 9 1 m， 平 均 1 ． 0 8 m。2层 煤 与 7层 煤 的 层 间 距 为 7 0～ 1 4 0 m，平 均 1 0 0 m 。 一 、问题的提 出 义安煤矿为高瓦斯矿井 ， 根据 矿 井历 年开 采情 况 ， 瓦斯涌 出量 由 西 向东 、由浅至 深均 呈递 增趋 势 ， 本 区位于井 田东 部 ，煤层 埋藏 深 ， 且顶 板 围岩封 闭性好 ，透 气性 差 。 2 o o 3年 和 2 0 0 4年 发 生 过 两 次 瓦 斯突 出 ， 且没有 明显 预兆 。 从 国 内外 现 有 的 防 突理 论 和 实践 看 ， 对 于本 煤层 采取 的各 种 防 突 技 术 和措 施 没 有 较 好 的 办 法来 解决煤与瓦斯延时性突出， 而该区 域 开 采煤 层 的采 深 是 国 内瓦 斯 突 出矿 井 中最深 的水 平之 一 ，煤层 、 顶板 、 底 板较软 。采 取 瓦斯 抽放措 施后 ， 由于顶底 板及 煤层 封 闭性 好 透 气 差 。抽 放 瓦 斯 的效 果 并 不 理 想 。岩 石及 煤 的原 始 动 力 并 未 释 放 。 在掘 进 时每次 爆破后 瓦 斯均 超 4 6 中 国 煤 炭 工 业 2 0 0 7 ． 1 ●杜 元梓 过 1 ％．延 时性 煤与 瓦斯 突 出和爆 破 后 瓦 斯 超 限 成 为矿 井 难 以解 决 的重大 安全 隐患 。 二 、 上行 开采分析 根 据 义 安 煤 矿 2 、 7层 煤 开采 状 况分 析 ， 2层煤 瓦斯 含 量普 遍较 高 ， 而 7层煤相 对较小 ， 在该 区域 7 层 煤 掘进 时 没有 发 生 过 瓦 斯 超 限 现 象 ， 也 没有 岩石 或煤层 的其他 动 力 现象 发生 ， 从 打 钻预 测和 掘进 来 看 ， 7层 煤 瓦斯 涌 出量 较 小 ，因此 先采 7层煤 比较 安全 ， 而 7层煤 位 于 2层 煤底 部 ， 回采 后对 2层 煤影 响程度 如何 ． 对 此分析 如下 。 2 、 7层 煤 上 行 开采 ， 其 最小 层 间距必 须满 足下 列要求 H I ． 1 4 m ． 1 4 △i n 式 中 H 一 最小 层间距 m一下 部煤 层 的采厚 ， 按 2 ． 0 m 计算 △m 一 安 全 系 数 ， 一 般 取 △m≤1 ． 0 m． 这里 取 1 ． 0 m H 1 ． 1 4x 22 4 4． 1 41 9． 7 m 2 、 7层 煤 层 间 距 最 小 7 0 m， 大 于 9 ． 7 m， 符 合上行 开采最小 层 间距 要 求 。 7层 煤 回采 后 在 其 上 方 将 产 生顶板破坏作用 ， 大致分为三个不 同的开采影 响带 ， 即 冒落带 、 断裂 带、 弯曲带。 冒落带高度可由下式求出 h m／ k - 1 c o s c t 式 中 h 一 冒落带 的高度 m一采 出煤 层 的 厚度 ， 按 2 ． O m 计算 k 一岩 石的碎胀 系数 ， 取 1 ． 1 5 一 煤 层 的倾 角 ， 按 2 5 。 计算 h 2 ． o ／ 1 ． 1 5 - 1 c o s 2 5 。 1 4 ． 7 m 断 裂 带 的高 度 一 般 为 采 出 煤 层 厚 度 的 9 ～ 3 5 倍 ， 这 里按 最 大 3 5 倍 计算 ，断 裂带高 度为 2 ． 0 x 3 5 7 0 m 。 冒落带高度和断裂带高度最 大合计 为 7 0 1 4 ． 7 8 4 ． 7 m，而 2 、 7 层 煤 层 间 距 为 7 0 ～ 1 4 0 m， 平 均 1 0 0 m， 基本 上都 大于 8 4 ． 7 m， 因此 2 层 煤大 部 分 位 于弯 曲带 中 ． 7层 煤 开采 对 2层煤 没有造 成破坏 。 三 、 结 论 综 上 分析 ， 2 、 7层 煤 上 行 开采 技 术上是 可行 的 ， 开采 解放 层是 预 防突 出的最 有效方 法 ， 先采 下层 煤 可 以使 上 覆 煤 层 的 一部 分 瓦斯 通 过断裂 带 、 弯 曲带 的裂隙从 下层 采 空 区泄 出 ， 并 减小 煤层 所承 受 的岩 层压力 ， 使 高应力 区 的应力 重新 分 布或 释 放 ，从 而 避 免煤 与瓦 斯 突 出 。7层煤 开 采后 。 顶底 板 煤层 封 闭 性 受 到破 坏 ，透 气性 较 原 来 提 高 ， 瓦斯的移动和扩散也较原来得 到 加强 ， 有 利 于在 开采 2层煤 时对 瓦斯 进行 抽放 ． 因此 深部 煤层 上行 开 采 有 利 于 2层 煤 的煤 与 瓦斯 突 出治理 。 作者单位 徐 州矿务集团义安煤矿 责任编辑 张立宽 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆