11312保护层开采情况说明
水城县比德丰源煤矿
11312保护层开采情况说明
矿 长： 技术负责人： 编 制 人：
编制日期：2012年12月30日
11312保护层开采情况说明
一、11312工作面基本概况
11312工作面位于副斜井井筒北翼，距地表35～73m，地面无大型建筑物，地面地形为较缓坡地。
31号煤层：位于龙潭组下部，为黑色，块状、粒状，半亮型煤。煤层厚度为0～0.85m，平均为0.83m，结构较简单，局部含1层泥岩夹矸，夹矸厚约0.10m，顶板为粉砂岩，底板为泥岩。
31号、32号煤层综合柱状图
区内地质构造复杂程度类型属中等，掘进范围内无大型地质构造。 水文地质条件简单，掘进期间有顶板砂岩裂隙水。
根据2011年11月26日中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对我矿32、33号煤层的煤与瓦斯突出危险性鉴定结果及黔能源发［2011］802号《关于六盘水市煤矿2011年矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，丰源煤矿相对瓦斯涌出量为5.23m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.61m3/min，属高瓦斯矿井，鉴定结果为突出矿井。 因此，矿井在安全生产过程中按突出矿井管理。
二、11312工作面掘进、回采期间对被保护区域采取的相关措施
1、11312首采工作面在联合试运转及矿井验收期间已回采完毕，截止目前回采结束时间已7个月，11312首采工作面采空区覆盖整个11322回风巷后段368m，因此11322回风
巷后段368m均采用上保护层开采释放被保护层瓦斯的区域防突措施。
11312工作面做为11322综采工作面上保护层开采，回采期间无瓦斯动力现象发生。11312工作面煤层厚度0.83m，倾角12°，回采期间相对瓦斯涌出量为1.7m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.51m3/min；32号煤层顶板为泥质粉砂岩，较利用瓦斯释放；11312工作面采空区范围为：始采线坐标X1=6517.91 Y1=9116.14，X2=6710.91 Y2=9068.75；采止线坐标X1=6352.64 Y1=8796.77，X2=6497.36 Y2=8668.58。11322回风巷后段368m掘进全部在保护范围内。
2、保护层保护范围的确定 （1）沿倾斜方向的保护层范围
11312首采工作面倾斜长度196m，煤层倾角12°，煤层厚度0.83m；11322综采工作面倾斜长度119.5m，煤层倾角12°，煤层厚度1.7m；31号煤层与32号煤层的层间距为6m。
保护层沿倾斜方向的卸压角
L下=L上-H×tg(90-δ)×2=196-6×tg(90-75)×2=192.78m>119.5m 11322回风巷与11312首采工作面采空区边界最小距离为24.3m>1.6m
根据计算11312首采工作面采空区对11322综采工作面沿倾斜方向的保护范围为192.78m，11322回风巷与11312首采工作面采空区边界最小距离24.3m，大于卸压角的投影距离1.6m，因此11322回风巷在上保护层开采的保护范围内。
（2）沿走向方向的保护范围
若保护层采面工作面停采时间超过3个月、且卸压比较充分，则该保护层采面工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角δ5=56°～60°划定。
11312首采工作面采空区走向长度380m；11322回风巷在采空区下方走向长度368m， 31号煤层与32号煤层的层间距为6m。
L下=L上-H×tg(90-δ)×2=380-6×tg(90-60)×2=373m>368m
11322切眼与11312首采工作面采空区边界最小距离为12m>10.4m
根据计算11312首采工作面采空区对11322回风巷沿走向方向的保护范围为373m，11322切眼与11312首采工作面采空区边界最小距离12m，大于卸压角的投影距离10.4m，因此11322回风巷在上保护层开采的保护范围内。
（3）保护层与被保护层之间垂距 上保护层的最大保护垂距：S上=S′上β1β
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式中 S′上——上保护层的理论最大保护垂距，m。它与工作面长度L和开采深度H有关，科参照下表。当L>0.3H时，取L=0.3H，但L不得大于250m；
β1——保护层开采的影响系数，当M≤M0时，β1=M/M0，当M>M0时，β1=1； M——保护层的开采深度，m；
M0——保护层的最小有效厚度，m。M0可参照下表确定；
β2——层间硬岩（砂岩、石灰岩）含量系数，以η表示在层间岩石中所占的百分比，当η≥50%时，β2=1-0.4η/100，当η＜50%时，β2=1。
S′上和S′下与开采深度H和工作面长度L之间的关系
S上=S′上β1β2=87×1×（1-0.4×0.75/100）=86.739m
保护层与被保护层之间的最大保护垂距
31号煤层与32号煤层的层间距为6m，S上=86.739m>6m，因此11322回风巷在上保护层开采的保护范围内。
3、保护层开采
依据AQ1050-2008《保护层开采技术规范》对11312工作面进行开采，开采上保护层采用顺层抽放的方法超前预抽11312工作面煤层瓦斯，11312运输巷、回风巷掘进期间的局部防突工作同第三章局部综合防突措施。11312工作面掘进、回采期间，在11312运输巷、回风巷每间隔3m施工一组4个穿层钻孔对被保护层11322综采工作面进行条带煤层瓦斯进行预抽，共施工钻孔45120m，预抽煤层瓦斯42000m3，效果检验钻孔最大瓦斯压力为0.2MPa。11312工作面回采周期来压步距为19m，按照冒落带高度是回采煤层厚度5倍计算，11312工作面回采后垮冒高度为4.15m，采空区面积为19241.6 m2，采空区垮冒空间总体积为79852.5 m3，对被保护层11322综采工作面煤层的瓦斯释放提供了有效条件。
11312工作面于2012年10月底回采结束，为保护地面小溪及布置生产运输系统，11312工作面推进到11312皮带上山以北20m位置做为采止线；在掘进和回采期间分别对采止线以南11312工作面煤体瓦斯进行了抽放工作。
三、开采11312保护层期间对被保护层瓦斯治理情况 （一）11322回风巷
11322回风巷后段368m 于2011年7月1日开始，在11312工作面回风巷每间隔3m施工一组4个穿层钻孔对11322回风巷进行条带煤层瓦斯进行预抽，共施工123组、492个穿层钻孔，穿层抽放钻孔控制到11322回风巷巷帮15m范围。8月11日开始抽放，截至9月6日抽放了27天。
11322回风巷后段368m在11312工作面掘进、回采期间，使用ZDY—750型防突钻机在11312回风巷每间隔3m施工一组4个穿层钻孔对11322回风巷进行条带煤层瓦斯进行预抽，共施工123组、492个穿层钻孔，穿层抽放钻孔控制到11322回风巷巷帮15m范围。钻孔最深达到51m以上，控制到11322回风巷后段368m范围。
以上钻孔均由防突队严格按防突设计进行施工，现场经瓦检员、安全员签字验收，所有钻孔真实可靠。
11312回风巷后段368m穿层钻孔成果图
11312回风巷后段368m穿层钻孔参数
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11312回风巷后段368m抽放量统计表
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通过对煤层瓦斯预抽，根据现场钻孔的施工成果及抽放资料的计算分析,11322回风巷掘进工作面后段368m控制范围内的瓦斯总量为297785.6m3，工作面的瓦斯抽放总量为130324m3，抽放率达到43.76%，11322回风巷工作面后段368m及两侧15m范围内煤体瓦斯含量已降为5.62m3/t，小于8 m3/t，小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）标准，符合《防治煤与瓦斯突出规定》，该区域已消突。
（二）11322运输巷
11322运输巷后段424m在11312工作面掘进、回采期间，使用ZDY—750型防突钻机在11312运输巷每间隔3m施工一组4个穿层钻孔对11322运输巷进行条带煤层瓦斯进行预
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抽，共施工149组、596个穿层钻孔，穿层抽放钻孔控制到11322运输巷巷帮15m范围。钻孔最深达到54m以上，控制到11322运输巷后段424m范围。
以上钻孔均由防突队严格按防突设计进行施工，现场经瓦检员、安全员签字验收，所有钻孔真实可靠。
11312运输巷后段424m穿层钻孔成果图
11312运输巷后段424m穿层钻孔参数
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11312运输巷后段424m抽放量统计表
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通过对煤层瓦斯预抽，根据现场钻孔的施工成果及抽放资料的计算分析,11322运输巷后段424m掘进工作面控制范围内的瓦斯总量为349156m3，工作面的瓦斯抽放总量为160228.8m3，抽放率达到45.89%，11322运输巷工作面后段424m及两侧15m范围内煤体瓦斯含量已降为5.4m3/t，小于8 m3/t，小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）标准，符合《防治煤与瓦斯突出规定》，该区域已消突。
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