煤層群開采順序

12煤層群開采順序

主講：劉建莊渾寶炬教授研究方向：巷道圍巖控umtljz@163.comQQ：772594416河北理工大學-煤礦開采學2023/2/412.1緩斜及傾斜煤層群的開采順序一、下行式開采順序

1.下行式開采順序：先采上煤組或煤層，后采下煤組或煤層。下行式對下層影響不大，但要注意錯距。當煤層間距較小時，上層煤開采后形成的支承壓力有可能傳遞到下層煤中。2.原則：要避免上層煤采空區(qū)冒落沖擊的影響，上層煤開采時應(yīng)盡量不留或少留煤柱，下層煤避開應(yīng)力增高區(qū)，也要避免下層采空波及上層工作面。3.上、下層采面超前關(guān)系

當上、下層間距較小，上、下采面應(yīng)保持合理的超前關(guān)系，其最小距離L為

Lmin

=Mcot+（20~25）+b，（m）

2023/2/4

Lmin

=Mcot+（20~25）+b，（m）

上、下層采面超前關(guān)系2023/2/4式中：M—層間距，m；—巖石移動角（堅硬巖石為60

75，軟弱巖石為45

）。b—上煤層采面最大控頂距，m。注：當M=0時，即上、下分層開采的合理間距：再生頂板假頂，上下分層采面滯后時間至少46個月上、下層采面超前關(guān)系2023/2/4二、上行式開采順序下行開采有困難，層間距較小，對上層煤的后續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)生影響甚至不可采。（一）上行式開采的技術(shù)條件及判定方法（研究層間距）1.比值判別法當比值k>7.5，下層煤開采一般不影響上層煤正常準備和回采當比值k′>6.3時，可正常進行上行開采。2023/2/42.“三帶”判別法垂直距離：H<Hm時，上層嚴重破壞，無法上行；H≤Hli時，上層中等破壞，采取措施上行；H>

Hli時，上層整體移動，不破壞，可正常上行。時間：下煤層開采巖層基本穩(wěn)定后傾角、巖性及組合狀態(tài)，影響三帶動發(fā)育形式及程度。緩斜煤層Hm的計算按表23-42023/2/4緩斜煤層Hm的計算厚煤層分層開采時垮落帶高度計算公式覆巖巖性（單向抗壓強度及主要巖石名稱）/MPa計算公式（m）堅硬（40～80，石英砂巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、礫巖）

中硬（20～40，砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、頁巖）

軟弱（10～20，泥巖、泥質(zhì)砂巖）

極軟弱（<10，鋁土巖、風化泥巖、粘土，砂質(zhì)粘土）

2023/2/4斷裂帶最大高度Hli的計算薄及中厚煤層和厚煤層分層開采時導水斷裂帶高度計算公式巖性計算公式/m計算公式/m堅硬

中硬

軟弱

極軟弱

2023/2/4近距離煤層群斷裂帶高度計算（h>Hxm）取標高最大作為斷裂帶最大高度Hli2023/2/4近距離煤層群斷裂帶高度計算（h<Hxm）上煤層正常計算，下煤層采用綜合開采厚度2023/2/43.圍巖平衡法基本原理：采動穩(wěn)定后，裂隙閉合，縱向剪切變形表現(xiàn)臺階下沉錯動，破壞煤層穩(wěn)定性，影響上行開采。平衡巖層：回采過程中能形成不發(fā)生臺階錯動的平衡巖層結(jié)構(gòu)的巖層。關(guān)鍵層：采場上覆巖層中具有厚度大于采高而強度較高的巖層是控制采場上覆巖層移動的關(guān)鍵。圍巖平衡高度：下煤層頂板至平衡巖層頂板的高度。2023/2/4上行開采基本原則當采場上覆巖層中有堅硬巖層時，上煤層應(yīng)位于距下煤層最近的平衡巖層之上；當采場上覆巖層均為軟巖時，上煤層應(yīng)位于斷裂帶內(nèi)；上煤層的開采應(yīng)在下煤層開采引起的巖層移動穩(wěn)定之后進行；上行開采必要的層間距H可按下式估算：2023/2/4三、采動影響時空關(guān)系下部邊界影響區(qū)斜長上部邊界影響區(qū)斜長走向邊界影響范圍2023/2/4采場上覆巖層及地表移動的延續(xù)時間Ⅰ初始期Ⅱ活躍期Ⅲ衰退期Ⅳ總移動期2023/2/4采場上覆巖層及地表移動的延續(xù)時間沒有實測的采場上覆巖層的移動時間，可參照下述方法估算：當上、下煤層之間為堅硬巖層時當上、下煤層之間為中硬巖層時當上、下煤層之間為軟弱巖層時2023/2/4四、上行開采的技術(shù)措施及應(yīng)用條件一般措施：下層開采穩(wěn)定后采上層層間距較小，采用無煤柱護巷合理布置開采邊界避免在上煤層中開掘巷道2023/2/4上行開采應(yīng)用條件（1）當上煤層頂板堅硬、煤質(zhì)堅硬不易采出，周期來壓強烈，或有沖擊地壓危險時；（2）當上煤層含水量大，需要排除上煤層水患時；（3）當上煤層有煤與瓦斯突出危險，需要開采下保護層時；（4）上部為劣質(zhì)、薄及不穩(wěn)定煤層，開采困難，長期達不到礦井設(shè)計能力，需要上下煤層或厚薄煤層搭配開采時；（5）建筑物、水體及鐵路下采煤，需要先采下煤層，后采上煤層時；（6）開采火區(qū)或積水區(qū)下壓煤，需要采用上行開采時；2023/2/4上行開采應(yīng)用條件（7）上煤層開采困難，投資較多，下部煤層煤質(zhì)優(yōu)良，為適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展需要，需要采用上行開采時；（8）在某些地質(zhì)和技術(shù)條件下，新建礦井采用下行與上行開采相結(jié)合的方式，可減少初期巷道工程量、投資及建井時期，獲得顯著經(jīng)濟效益時；（9）復采采空區(qū)上部遺留的煤炭資源時；（10）需要解決前期淺部小井開采、后期深部大型礦井集中開采的壓茬關(guān)系可以采用上行開采。2023/2/412.2急斜煤層群的開采順序當煤層傾角大于底板巖層移動角，開采上部煤層會造成底板移動，給相鄰的下層煤開采帶來困難。2023/2/4急斜煤層技術(shù)措施合理劃分區(qū)段、適當立減小區(qū)段（階段）垂高；同區(qū)段