保护层开采技术规范doc.docx
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保护层开采技术规范doc
国家安全生产监督管理总局发布
保护层开采技术规范
Technicalcriterionofprotectivecoalseamexploitation
1目次
前言Ⅱ
1范围1
2规范性引用文件1
3术语及定义1
4保护层开采的适用条件与选择原则1
5保护层开采及瓦斯抽采规划2
6保护层开采及瓦斯抽采2
7被保护层开采及瓦斯抽采3
8被保护层保护效果及保护范围考察与验证3
9被保护层区域性消除突出危险性认证3
10其他4
附录A（资料性附录）保护范围的确定5
附录B（资料性附录）保护范围及保护效果考察方法8
2
3前言
本标准的附录A、附录B均为资料性附录。
本标准由国家煤矿安全监察局提出。
本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全生产标准化分技术委员会归口。
本标准起草单位：
中国矿业大学、煤矿瓦斯治理国家工程研究中心。
本标准主要起草人：
程远平、俞启香、王海锋、周红星。
4保护层开采技术规范
1范围
本标准规定了煤矿保护层开采的一般要求、规划、设计、瓦斯抽采、效果考察和区域性消除突出危险性认证方法。
本标准适用于井工煤矿煤（岩）与瓦斯突出（简称突出）矿井。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
AQ1026－2006煤矿瓦斯抽采基本指标
MT/T638煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法
3术语及定义
3.1
保护层Protectivecoalseam
为消除邻近煤层的突出危险而先开采的煤层或岩层称为保护层；位于突出危险煤层上方的保护层称为上保护层，位于下方的称为下保护层。
3.2
被保护层Protectedcoalseam
由于保护层开采的采动作用并同时抽采卸压瓦斯，可使邻近的突出危险煤层的突出危险区域转变为无突出危险区，该突出危险煤层称为被保护层。
3.3
保护范围Protectivearea
保护层开采并同时抽采卸压瓦斯，在空间上使突出危险煤层的突出危险区域转变为无突出危险区域的有效范围。
3.4
卸压瓦斯Pressure-reliefgas
保护层开采时，由于它的采动作用，在其顶板和底板一定范围内的煤（岩）层内因卸压而获得流动性的瓦斯称为卸压瓦斯。
4保护层开采的适用条件与选择原则
4.1在突出矿井开采煤层群时，必须采用开采保护层防治突出措施。
4.2应优先选择无突出危险煤层作为保护层；当煤层群中有几个煤层都可作保护层时，应根据安全、技术、经济的合理性综合比较分析，择优选定；矿井中所有煤层都有突出危险时，可选择突出危险程度较小的煤层作为保护层；开采突出危险严重煤层，现有防治突出措施不能满足安全生产需要时，在经济合理条件下，可开采邻近不可采煤层或岩层作为保护层。
4.3应优先选择上保护层；选择下保护层开采时，不得破坏被保护层的开采条件。
5保护层开采及瓦斯抽采规划
具备保护层开采条件的突出矿井必须提前3～5年制定保护层开采及瓦斯抽采规划，调整矿井开采部署，制定矿井开拓、掘进和回采接替计划，以及配套的瓦斯抽采和治理技术方案，保护层工作面应正常衔接，做到“抽、掘、采”平衡。
6保护层开采及瓦斯抽采
6.1在具有突出危险的保护层工作面进行采掘作业时，必须采取综合防治突出措施。
6.2正在开采的保护层工作面，在倾斜方向上应超前被保护层工作面1～2个区段，且应保证足够的超前时间。
6.3保护层工作面沿倾斜方向应连续开采，相邻两个工作面之间应实施无煤柱沿空送巷或留设小煤柱护巷，小煤柱宽度应不大于4.0m。
6.4保护层工作面与被保护层工作面在空间上应上、下对应布置；在被保护层工作面未受到保护的区域，应采取预抽瓦斯等措施消除突出危险。
6.5应编制安全可行的保护层开采瓦斯抽采设计；保护层工作面开采之前，保护层工作面的瓦斯抽采工程应能保证AQ1026－2006中规定的采煤工作面瓦斯抽采率要求。
6.6开采保护层时采空区内不得留有煤（岩）柱；特殊情况需留煤（岩）柱时，必须将煤（岩）柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程图上；每个被保护层的瓦斯地质图与采掘工程图上，应标出煤（岩）柱的影响范围。
6.7开采近距离保护层时，必须采取措施严防被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面和误穿突出煤层。
6.8应编制安全可行的被保护层卸压瓦斯抽采设计；设计中选用的瓦斯抽采方法应保证被保护层卸压瓦斯的区域性均匀抽采。
6.9保护层工作面开采之前，被保护层工作面的瓦斯抽采工程应保证开采保护层时，能同时有效地抽采被保护层的卸压瓦斯。
7被保护层开采及瓦斯抽采
7.1开采保护层并同时抽采被保护层卸压瓦斯后，经被保护层区域性消除突出危险性认证，在被保护层保护范围内可按无突出危险区进行采掘作业；在保护范围外，必须采取综合防治突出措施。
7.2开采保护层的保护范围应包括走向保护范围、倾向保护范围、层间保护范围和煤（岩）柱影响范围；划定保护范围的有关参数，应根据矿井实测资料确定，对暂无实测资料的矿井，可参照附录A执行。
7.3开采下保护层时，上部被保护层不被破坏的最小层间距离应根据矿井开采实测资料确定，对暂无实测资料的矿井，可参照附录A执行。
7.4应编制安全可行的被保护层开采瓦斯抽采设计；被保护层工作面开采之前，被保护层工作面的瓦斯抽采工程应能保证AQ1026－2006中规定的采煤工作面瓦斯抽采率要求。
8被保护层保护效果及保护范围考察与验证
8.1矿井每个采区首次开采保护层时，必须编制被保护层保护效果及保护范围考察设计，进行保护效果及保护范围的实际考察与验证，并不断积累、补充和完善资料，以便得出保护效果及保护范围的参数。
8.2保护范围考察内容应包括走向保护范围、倾向保护范围、层间保护范围和煤（岩）柱影响范围，保护效果考察内容应包括被保护层卸压瓦斯抽采效果和保护效果的验证。
8.3保护效果及保护范围考察参数应至少包括：
a）被保护层原始瓦斯压力和瓦斯含量；
b）被保护层残余瓦斯压力和瓦斯含量；
c）被保护层卸压瓦斯抽采量；
d）被保护范围内煤层钻孔或工作面采掘作业中的实际消除突出效果检验指标。
8.4保护层的开采厚度等于或小于0.5m、上保护层与突出煤层间距大于50m或下保护层与突出煤层间距大于80m时，必须对保护层的保护效果进行验证。
保护效果及保护范围考察参数测试和计算方法参见附录C。
9被保护层区域性消除突出危险性认证
9.1被保护层工作面采掘作业前必须将保护范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力以下。
若没能考察出煤层始突深度的瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下。
9.2开采保护层并同时抽采被保护层卸压瓦斯后，必须编制被保护层工作面区域性消除突出危险性认证报告；认证报告中应包括以下内容：
a）保护层及被保护层工作面地质与煤层赋存等情况；
b）保护层与被保护层开采方法、工艺、巷道布置、工作面参数、通风系统及风量等；
c）被保护层工作面的卸压瓦斯抽采工程及相关参数说明；
d）被保护层工作面的原始瓦斯压力及瓦斯含量；
e）被保护层工作面的瓦斯储量与卸压瓦斯抽采量；
f）被保护层工作面的残余瓦斯压力及瓦斯含量；
g）煤（岩）柱在被保护工作面中的影响范围；
h）开采保护层在被保护层工作面中形成的保护范围；
j）被保护层工作面达到安全开采条件的认证。
9.3矿井每个采区内首次开采保护层时，被保护层工作面区域性消除突出危险性认证报告应由国家煤矿安全监察局授权单位完成。
10其他
矿井瓦斯抽采系统的能力应能满足保护层开采卸压瓦斯抽采的需要。
附录A
（资料性附录）
保护范围的确定
A.1倾斜方向的保护范围
保护层工作面沿倾斜方向的保护范围按卸压角划定，卸压角
与煤层倾角
有关，对应关系见图A.1和表A.1。
1—保护层；
2—被保护层；
3—保护范围边界线
图A.1保护层工作面沿倾斜方向的保护范围
表A.1保护层沿倾斜方向的卸压角
煤层倾角
/o
卸压角
/o
0
80
80
75
75
10
77
83
75
75
20
73
87
75
75
30
69
90
77
70
40
65
90
80
70
50
70
90
80
70
60
72
90
80
70
70
72
90
80
72
80
73
90
78
75
90
75
80
75
8O
A.2沿走向方向的保护范围
对停采的保护层工作面，停采时间超过3个月、且卸压比较充分，该保护层工作面的始采线、采止线和煤柱留设对被保护层沿走向的保护范围可按卸压角
56°～60°划定，如图A.2所示。
1—保护层；
2—被保护层；
3—煤柱；
4—采空区；
5—保护范围；
6—始采线、终采线
图A.2保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范围
A.3层间的保护范围
保护层与被保护层之间的有效垂距，可参用表（A.2）或用式（A.1）或式（A.2）确定：
表A.2保护层与被保护层之间的有效垂距
煤层类别
最大有效垂距/m
上保护层
下保护层
急倾斜煤层
缓倾斜和倾斜煤层
下保护层的最大有效距离：
（A.1）
上保护层的最大有效距离：
（A.1）
式中：
、
－下保护层和上保护层的理论有效垂距，m。
它与工作面长度
和开采深度
有关，可参照表A.3取值，当
时，则取
，但
不得大于250m；
－保护层开采的影响系数，当
时，
，当
时，
；
－保护层的开采厚度，m；
－保护层的最小有效厚度，m。
可参照图A.3确定；
－层间硬岩（砂岩、石灰岩）含量系数，以
表示在层间岩石中所占的百分比，当
时，
，当
时，
。
表A.3
和
与开采深度
和工作面长度
之间的关系
开采
深度
/m
/m
/m
工作面长度
/m
工作面长度
/m
50
75
100
125
150
175
200
250
50
75
100
125
150
200
250
300
70
100
125
148
172
190
205
220
56
67
76
83
87
90
92
400
58
85
112
134
155
170
182
194
40
50
58
66
71
74
76
500
50
75
100
120
142
154
164
174
29
39
49
56
62
66
68
600
45
67
90
109
126
138
146
155
24
34
43
50
55
59
61
800
33
54
73
90
103
117
127
135
21
29
36
41
45
49
50
1000
27
41
57
71
88
100
114
122
18
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