一種煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法，尤其適用于保護(hù)層開采條件較差的多煤層聯(lián)合開采。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于煤層群而言，最有效的卸壓增透，抽采瓦斯方法首選開采保護(hù)層，這也是《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》中優(yōu)先采用的煤層卸壓抽采瓦斯方法。但是對(duì)于很多煤層群而言，由于煤層間隔距離大或煤層薄厚分布不均、極化嚴(yán)重而不具備良好的保護(hù)層開采條件。有學(xué)者提出采用煤巖同采的方法實(shí)施保護(hù)層開采，但是煤巖同采保護(hù)層開采時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量矸石，需“兩頭一面”(兩個(gè)保護(hù)層掘進(jìn)工作面和一個(gè)回采工作面)，經(jīng)計(jì)算日排矸量巨大，又不很多礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的單一性，必然會(huì)影響煤質(zhì)；其次，大量的矸石如升井排放堆積，其提升費(fèi)用增長，同事將面臨占用大面積土地和環(huán)境污染的問題;加之由于多煤層聯(lián)合開采，引發(fā)地表沉陷問題日趨嚴(yán)重，這些都成為許多礦井在選擇進(jìn)行煤巖同采保護(hù)層開采方法時(shí)不得不考慮的問題，由于被保護(hù)層的鄰近煤層極薄或基本無鄰近煤層，矸石排放量巨大，許多礦井不得不放棄對(duì)其進(jìn)行煤巖同采保護(hù)層開采。為了解決這一系列問題，使煤巖同采保護(hù)層開采方法得到有效推廣，本發(fā)明提出一種煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法，實(shí)現(xiàn)多煤層聯(lián)合、保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同安全高效綠色開采。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種安全高效、綠色經(jīng)濟(jì)，能有效解決煤巖同采保護(hù)層開采面臨的矸石提升耗能、矸石堆積占用土地面積、污染環(huán)境和多煤層開采地表沉陷等問題的煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法，以擴(kuò)大了煤巖同采保護(hù)層的開采適用范圍。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法，將待采煤層上部的煤巖同采保護(hù)層開采出的煤巖經(jīng)處理分離運(yùn)輸?shù)缴弦槐槐Ｗo(hù)層，對(duì)上一被保護(hù)層的采空區(qū)進(jìn)行充填，在實(shí)現(xiàn)上一被保護(hù)層充填開采的同時(shí)，開采煤巖保護(hù)層會(huì)使得待采煤層卸壓增透，繼而可對(duì)待采煤層實(shí)施預(yù)抽瓦斯消突措施，待煤巖保護(hù)層開采完成后，可直接對(duì)待采煤層進(jìn)行正常開采，從而實(shí)現(xiàn)多煤層聯(lián)合、保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同安全高效開采，具體步驟如下:
[0005]a.開采煤層群時(shí)，進(jìn)行多煤層聯(lián)合開采，確定距離待采煤層的最大保護(hù)垂距以內(nèi)的某一層處，選擇薄煤層+巖層作為該待采煤層的煤巖同采保護(hù)層；
[0006]b.對(duì)煤巖同采保護(hù)層進(jìn)行開采，同時(shí)進(jìn)行在待采煤層上部已經(jīng)實(shí)施過保護(hù)層開采措施的鄰近上一被保護(hù)層的開始正?；夭?，形成煤巖同采保護(hù)層和上一被保護(hù)層或同時(shí)開米的格局；
[0007]c.在煤巖同采保護(hù)層開采的過程中，將開采出的煤和巖石根據(jù)大小進(jìn)行分離、洗選和破碎后，從煤巖同采保護(hù)層工作面運(yùn)輸至上一被保護(hù)層工作面，對(duì)上一被保護(hù)層采空區(qū)進(jìn)行充填，避免了采出的矸石排出礦井外的同時(shí)，解決了充填材料的來源問題，實(shí)現(xiàn)上一被保護(hù)層的充填開采；
[0008]d.煤巖同采保護(hù)層開采后，煤巖同采保護(hù)層采空區(qū)頂板或底板鄰近煤巖層破壞、移動(dòng)和變形，并在特定時(shí)間和空間內(nèi)，使煤層膨脹、裂隙發(fā)育、透氣性系數(shù)呈數(shù)百倍以上增加，煤層吸附瓦斯大量解析；
[0009]e.對(duì)待采煤層進(jìn)行瓦斯抽采，降低待采煤層中瓦斯含量，消除待采煤層的突出危險(xiǎn)性；
[0010]f.隨著煤巖同采保護(hù)層開采完畢，待采煤層內(nèi)的瓦斯也得到了有效抽采，即可對(duì)待采煤層進(jìn)行正常開采。
[0011]當(dāng)遇到待采煤層距離上方煤巖層的垂距較遠(yuǎn)時(shí)，超過《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》確定最大保護(hù)垂距，即保護(hù)層開采條件差或無保護(hù)層開采條件的復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，選擇一巖層作為待采煤層的煤巖同采保護(hù)層。
[0012]所述煤巖同采保護(hù)層位于待采煤層上部或下部。
[0013]有益效果:本發(fā)明針對(duì)煤巖同采保護(hù)層開采面臨的矸石提升耗能、矸石堆積占用土地面積、污染環(huán)境和多煤層開采引發(fā)地表沉陷等問題，將煤巖同采保護(hù)層開采出的巖石根據(jù)大小進(jìn)行分離、洗選和破碎，然后運(yùn)輸至上一被保護(hù)層工作面進(jìn)行充填，在保證被保護(hù)層充分卸壓增透的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了上一被保護(hù)層的充填開采。此方法通過開采一煤巖保護(hù)層，使被保護(hù)層瓦斯得到了高效治理，同時(shí)煤巖同采保護(hù)層開采出的巖石經(jīng)過處理后可以作為上一被保護(hù)層充填材料使用，這樣既避免了多采出的矸石排出礦井外，又解決了煤礦井下充填材料的來源問題;其特點(diǎn)在于擴(kuò)大了煤巖同采保護(hù)層的開采適用范圍，在被保護(hù)層近鄰只有極薄煤層或基本無煤層情況下，仍可選擇煤巖保護(hù)層開采，實(shí)現(xiàn)了的安全、高效和綠色開采。本發(fā)明適用于高瓦斯煤層群的多煤層聯(lián)合開采，可形成多煤層聯(lián)合、保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同安全高效綠色開采，可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有極好的推廣價(jià)值。其方法簡單，安全高效、綠色經(jīng)濟(jì)，能有效解決煤巖同采保護(hù)層開采面臨的矸石提升耗能、矸石堆積占用土地面積、污染環(huán)境和多煤層開采地表沉陷等問題，有效擴(kuò)大了煤巖同采保護(hù)層的開采適用范圍，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法示意圖。
[0015]圖中:1-上一煤層已采保護(hù)層，2-上一被保護(hù)層，3-煤巖同采保護(hù)層，4-薄煤層，5-巖層，6-待采煤層，7-上一被保護(hù)層工作面，8-上一被保護(hù)層采空區(qū)，9-煤巖同采保護(hù)層工作面，10-煤巖同采保護(hù)層采空區(qū)
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的煤巖同采保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同開采方法:將待采煤層6上部的煤巖同采保護(hù)層3開采出的煤巖經(jīng)處理分離運(yùn)輸?shù)缴弦槐槐Ｗo(hù)層2，對(duì)上一被保護(hù)層2的采空區(qū)進(jìn)行充填，在實(shí)現(xiàn)上一被保護(hù)層2充填開采的同時(shí)，開采煤巖保護(hù)層3會(huì)使得待采煤層6卸壓增透，繼而可對(duì)待采煤層6實(shí)施預(yù)抽瓦斯消突措施，待煤巖保護(hù)層3開采完成后，可直接對(duì)待采煤層6進(jìn)行正常開采，從而實(shí)現(xiàn)多煤層聯(lián)合、保護(hù)層與被保護(hù)層協(xié)同安全高效開采，具體步驟如下:
[0018]a.開采煤層群時(shí)，進(jìn)行多煤層聯(lián)合開采，確定距離待采煤層6的最大保護(hù)垂距以內(nèi)的某一層處，選擇薄煤層4+巖層5作為該待采煤層6的煤巖同采保護(hù)層3;當(dāng)遇到待采煤層6距離上方煤巖層的垂距較遠(yuǎn)時(shí)，超過《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》確定最大保護(hù)垂距，即保護(hù)層開采條件差或無保護(hù)層開采條件的復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，選擇一巖層5作為待采煤層6的煤巖同采保護(hù)層3;
[0019]b.對(duì)煤巖同采保護(hù)層3進(jìn)行開采，同時(shí)進(jìn)行在待采煤層6上部已經(jīng)實(shí)施過保護(hù)層開采措施的鄰近上一被保護(hù)層2的開始正?；夭?，形成煤巖同采保護(hù)層3和上一被保護(hù)層2或同時(shí)開米的