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保护层开采的基本原理
保护层：开采煤层群时，有的突出危险性小，有的大，为保护突出危险性大的煤层，而先开采突出危险性小的煤层或不突出的煤层，后开采突出危险性较大的煤层为被保护层。
原理：保护层先开采后，在其上下煤层发生变形和位移，地应力减小，透气性增加，突出煤层地应力下降。
再通过被保护层的卸压瓦斯强化抽采，煤层瓦斯压力和含量下降。
上部被保护层相对变形量可达20‰，透气性系数增加2000—3000倍。
下部被保护层相对位移膨胀可达4‰，透气性系数增加几百至一千倍。
保护范围内煤层抽采率可达50%以上，压力降至0.6Mpa 以下，含量下降60%，坚固性系数提高48%—100%，从而使保护范围内的煤层丧失突出危险性，采掘时瓦斯涌出量大大减少。
以底板岩巷作为瓦斯抽采巷达到预定目标：工作面超前压力影响、底板穿层钻孔的提前抽采作为前提条件。
开采保护层“三超前”
掘进面超前回采面一个采区；
保护层回采面超前被保护层掘进面一个采区；
被保护层掘进面超前回采面一个采区。
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言煤炭开采作为我国的主要能源产业之一，对于促进经济发展具有举足轻重的地位。
然而，随着开采的深入进行，保护层的近距离开采所带来的安全问题愈发凸显。
其中，煤柱应力集中区成为矿井安全生产的重点研究对象。
新景矿作为典型的煤炭开采矿区，其近距离保护层开采后遗留的煤柱应力集中区问题尤为突出。
本文旨在研究新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，以期为矿井安全生产提供理论依据和实践指导。
二、研究背景及意义随着煤炭资源的不断开采，矿井生产逐渐向深部发展，近距离保护层的开采成为一种常见的开采方式。
然而，这种开采方式往往会导致煤柱应力集中区的形成，给矿井安全生产带来极大的隐患。
因此，研究新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于预防和控制矿井安全事故、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
三、研究内容与方法本研究以新景矿为研究对象，采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法，对近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究。
1. 理论分析通过查阅相关文献和资料，了解煤炭开采过程中煤柱应力集中区的形成机理及影响因素，为后续研究提供理论依据。
2. 数值模拟利用有限元分析软件，建立新景矿煤炭开采的三维模型，模拟不同开采条件下的煤柱应力分布情况，确定应力集中区的位置和范围。
3. 现场实测在矿井现场进行实际测量，验证数值模拟结果的准确性，同时为后续的现场应用提供数据支持。
四、煤柱应力集中区的保护范围及保护效果1. 保护范围根据数值模拟和现场实测结果，确定新景矿近距离保护层开采后遗留煤柱应力集中区的保护范围。
该范围应包括煤柱及其周边一定范围内的区域，以确保矿井生产安全。
2. 保护效果在确定保护范围的基础上，采取相应的安全措施和技术手段，如加强支护、优化开采顺序等，以降低煤柱应力集中区的风险。
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井生产过程中所面临的挑战也日益增加。
新景矿作为重要的煤炭生产基地，其近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区问题显得尤为突出。
这一问题的存在不仅对矿井的安全生产构成威胁，同时也影响了煤炭资源的有效开采。
因此，对遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究，对于保障矿井安全、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
二、研究背景及意义新景矿作为煤炭资源的重要开采区域，其开采历史悠久，煤层分布复杂。
在近距离保护层开采过程中，由于煤柱的设置和采空区的形成，导致应力集中区的出现。
这一现象不仅加大了矿井安全生产的难度，还可能引发顶板冒落、煤与瓦斯突出等安全事故。
因此，研究遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于保障矿井安全生产、预防灾害事故的发生具有重要意义。
三、研究方法与内容本研究采用理论分析、数值模拟及现场实践相结合的方法，对新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果进行研究。
1. 理论分析：根据煤层地质条件、采矿方法等因素，分析遗留煤柱应力集中区的形成机制及影响因素。
2. 数值模拟：利用数值模拟软件，建立新景矿开采模型，模拟采空区及遗留煤柱的应力分布情况，分析应力集中区的范围及程度。
3. 现场实践：结合现场实际开采情况，对数值模拟结果进行验证，并分析保护层开采过程中所采取的保护措施及其效果。
四、保护范围及保护效果分析1. 保护范围：根据数值模拟结果及现场实践情况，确定遗留煤柱应力集中区的保护范围。
该范围应包括煤柱及其周边一定范围内的采空区。
2. 保护措施：针对遗留煤柱应力集中区，采取合适的保护措施。
如加强支护、合理设置煤柱尺寸、采取预裂爆破等方法，以减小应力集中区的危害。
3. 保护效果：通过现场实践及数值模拟结果的对比分析，评估所采取的保护措施的效果。
如对顶板稳定性、煤炭资源回收率、安全系数等方面的影响进行分析。
《新景矿近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区保护范围及保护效果研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，矿井生产中面临的安全问题日益突出。
新景矿作为重要的煤炭产区，其近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中问题尤为突出。
为确保矿井安全生产，本文针对新景矿近距离保护层开采过程中遗留煤柱的应力集中区保护范围及保护效果进行研究，以期为矿井安全生产提供理论支持和技术指导。
二、研究背景与意义新景矿作为煤炭资源的重要产区，其开采过程中遗留煤柱的应力集中问题对矿井安全生产构成严重威胁。
研究遗留煤柱应力集中区的保护范围及保护效果，对于预防矿山压力灾害、确保矿工生命安全、提高煤炭资源开采效率具有重要意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本文重点研究新景矿近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区的分布规律、影响因素及保护范围。
同时，对保护措施的实施效果进行评估，为矿井安全生产提供科学依据。
2. 研究方法（1）文献综述：收集整理国内外相关研究成果，分析遗留煤柱应力集中的形成机理及影响因素。
（2）现场调查：对新景矿开采现场进行实地调查，了解矿井地质条件、开采方式、煤柱尺寸等实际情况。
（3）数值模拟：利用数值模拟软件，对遗留煤柱的应力分布进行模拟分析，确定应力集中区的位置及范围。
（4）实验研究：通过实验室试验，对保护措施的实施效果进行评估。
（5）数据分析：对收集到的数据进行分析处理，总结规律，为矿井安全生产提供科学依据。
四、遗留煤柱应力集中区的保护范围通过数值模拟和现场调查，发现新景矿近距离保护层开采过程中，遗留煤柱的应力集中区主要分布在煤柱的边缘和中部。
为确保矿井安全生产，需对以下区域进行重点保护：1. 煤柱边缘区域：该区域受到较大的拉伸应力作用，易发生煤柱破坏和冒顶事故，需采取加固措施，提高煤柱的稳定性。
2. 煤柱中部区域：该区域受到较大的压缩应力作用，易发生底鼓和片帮事故，需采取合理开采顺序和支护措施，降低应力集中程度。
下保护层开采卸压保护范围及可行性分析魏建平1，李鹏1，王登科1，李波2（1．河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作4540002．中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083）摘要：基于有限差分计算方法，对李雅庄矿下保护层开采进行数值模拟分析，得出下保护层开采时被保护层应力分布、变形规律及卸压保护范围等，同时借助模拟结果，运用有效隔水层突水系数法对下保护层突水危险性区域进行划分，并对保护层开采可行性进行分析判断。
结果表明，下保护层开采后卸压保护层角为50ʎ左右，下保护层开采不可行。
关键词：保护层开采；保护范围；突水；可行性中图分类号：TD745文献标志码：A文章编号：1003－496X（2012）10－0158－03Analysis of Pressure－relief Protective Range and Feasibility of Under－protecting Coal Stratum MiningWEI Jian－ping1，LI Peng1，WANG Deng－ke1，LI Bo2（1．School of Safety Science and Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo454000，China；2．School of Resources and Safety Engineering，China University of Mining and Technology，Beijing100083，China）Abstract：Based on finite difference method，the numerical simulation analysis on under－protecting coal stratum in Liyazhuang mine is carried out，the stress distribution，deformation laws and pressure－relief protective range of protected coal seam are achieved．Mean-while，according to the simulation results，using water inrush coefficient method of effective waterproof layer to divide water inrush risky area of under－protecting coal stratum，the feasibility of protective coal seam mining is analyzed and judged．The results show that the under－protecting coal stratum is not feasible when the pressure－relief protective angle reaches up to about50ʎafter mining under－protecting coal seam．Key words：protective layer mining；protection range；water inrush；feasibility《煤矿安全规程》［1］规定：“在突出矿井开采煤层群时，应优先选择开采保护层防治突出措施”。
煤矿开采过程中保护层的应用方法和效果分析摘要：煤矿开采过程中，瓦斯的防治工作是制约着煤矿企业能否安全生产的关键因素之一，必须予以重视。
目前，煤矿企业大多都采用保护层开采的方法来对煤与瓦斯突出进行防治，并且在实践过程中发现其是最为有效和最为经济的方法之一。
本文将对煤矿开采过程中保护层的应用方法和效果进行简要的分析和探讨。
关键词：煤矿开采；保护层；应用方法；效果分析中图分类号：tg333.7 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）23-577-01在煤矿开采领域，开采保护层是防止煤与瓦斯突出是公认的最为经济有效的方法之一。
保护层一般是指在突出矿井的煤层群中首先对无突出或有突出但危险性小的煤层，然后对有突出危险性高的煤层进行保护层开采，对高危险性的煤层进行保护来消除或者减小突出的危险性，从而达到防止煤与瓦斯突出的目的。
我国1958年在北票和重庆等煤矿内对开采保护层进行试验，并且取得了很好的效果，然后在全国范围内对于有条件的突出矿井进行了推广应用。
在应用过程中发现开采保护层可以使低透气性厚煤层实现高产高效的安全煤矿生产，而且结合瓦斯的抽放可以实现巨大的环境效益，所以保护层开采在煤矿开采中发挥着重要的意义。
一、煤矿开采过程中保护层的应用方法保护层是指将突出危险性大的煤层进行保护而开采不突出或者突出危险性小的煤层，对于后开采的有突出危险的煤层称作被保护层，根据保护层相对于被保护层的位置将位于被保护层上面的保护层称之为上保护层，位于被保护层下面的保护层称之为下保护层。
保护层的先行开采，使得保护层周围的岩层和煤层会向着采空区的方向移动和变形，从而降低了保护范围内的应力，促使突出煤层发生膨胀变形，增加了其透气性，以便瓦斯的解吸排放。
瓦斯的解吸排放降低了瓦斯压力，从而保证了煤的机械强度，使得突出煤层的危险性有所降低或者消除。
保护层的开采，可使得被保护层的应力、煤的结构以及瓦斯的压力发生明显的变化，从变化的时间上来看，首先发生的是卸压作用，有的卸压过程发生在保护层工作面前的10～20m处，而一般是发生的保护层工作面的后方，一旦膨胀变形速度加快，瓦斯压力就将会发生一些显著的变化。
煤炭开采保护层与被保护层保护效果分析摘要：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，1987 年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1993 年揭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。
