煤层群开采顺序

12煤层群开采顺序

主讲：刘建庄浑宝炬教授研究方向：巷道围岩控umtljz@163.comQQ：772594416河北理工大学-煤矿开采学2023/2/412.1缓斜及倾斜煤层群的开采顺序一、下行式开采顺序

1.下行式开采顺序：先采上煤组或煤层，后采下煤组或煤层。下行式对下层影响不大，但要注意错距。当煤层间距较小时，上层煤开采后形成的支承压力有可能传递到下层煤中。2.原则：要避免上层煤采空区冒落冲击的影响，上层煤开采时应尽量不留或少留煤柱，下层煤避开应力增高区，也要避免下层采空波及上层工作面。3.上、下层采面超前关系

当上、下层间距较小，上、下采面应保持合理的超前关系，其最小距离L为

Lmin

=Mcot+（20~25）+b，（m）

2023/2/4

Lmin

=Mcot+（20~25）+b，（m）

上、下层采面超前关系2023/2/4式中：M—层间距，m；—岩石移动角（坚硬岩石为60

75，软弱岩石为45

）。b—上煤层采面最大控顶距，m。注：当M=0时，即上、下分层开采的合理间距：再生顶板假顶，上下分层采面滞后时间至少46个月上、下层采面超前关系2023/2/4二、上行式开采顺序下行开采有困难，层间距较小，对上层煤的后续生产产生影响甚至不可采。（一）上行式开采的技术条件及判定方法（研究层间距）1.比值判别法当比值k>7.5，下层煤开采一般不影响上层煤正常准备和回采当比值k′>6.3时，可正常进行上行开采。2023/2/42.“三带”判别法垂直距离：H<Hm时，上层严重破坏，无法上行；H≤Hli时，上层中等破坏，采取措施上行；H>

Hli时，上层整体移动，不破坏，可正常上行。时间：下煤层开采岩层基本稳定后倾角、岩性及组合状态，影响三带动发育形式及程度。缓斜煤层Hm的计算按表23-42023/2/4缓斜煤层Hm的计算厚煤层分层开采时垮落带高度计算公式覆岩岩性（单向抗压强度及主要岩石名称）/MPa计算公式（m）坚硬（40～80，石英砂岩、石灰岩、砂质页岩、砾岩）

中硬（20～40，砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩）

软弱（10～20，泥岩、泥质砂岩）

极软弱（<10，铝土岩、风化泥岩、粘土，砂质粘土）

2023/2/4断裂带最大高度Hli的计算薄及中厚煤层和厚煤层分层开采时导水断裂带高度计算公式岩性计算公式/m计算公式/m坚硬

中硬

软弱

极软弱

2023/2/4近距离煤层群断裂带高度计算（h>Hxm）取标高最大作为断裂带最大高度Hli2023/2/4近距离煤层群断裂带高度计算（h<Hxm）上煤层正常计算，下煤层采用综合开采厚度2023/2/43.围岩平衡法基本原理：采动稳定后，裂隙闭合，纵向剪切变形表现台阶下沉错动，破坏煤层稳定性，影响上行开采。平衡岩层：回采过程中能形成不发生台阶错动的平衡岩层结构的岩层。关键层：采场上覆岩层中具有厚度大于采高而强度较高的岩层是控制采场上覆岩层移动的关键。围岩平衡高度：下煤层顶板至平衡岩层顶板的高度。2023/2/4上行开采基本原则当采场上覆岩层中有坚硬岩层时，上煤层应位于距下煤层最近的平衡岩层之上；当采场上覆岩层均为软岩时，上煤层应位于断裂带内；上煤层的开采应在下煤层开采引起的岩层移动稳定之后进行；上行开采必要的层间距H可按下式估算：2023/2/4三、采动影响时空关系下部边界影响区斜长上部边界影响区斜长走向边界影响范围2023/2/4采场上覆岩层及地表移动的延续时间Ⅰ初始期Ⅱ活跃期Ⅲ衰退期Ⅳ总移动期2023/2/4采场上覆岩层及地表移动的延续时间没有实测的采场上覆岩层的移动时间，可参照下述方法估算：当上、下煤层之间为坚硬岩层时当上、下煤层之间为中硬岩层时当上、下煤层之间为软弱岩层时2023/2/4四、上行开采的技术措施及应用条件一般措施：下层开采稳定后采上层层间距较小，采用无煤柱护巷合理布置开采边界避免在上煤层中开掘巷道2023/2/4上行开采应用条件（1）当上煤层顶板坚硬、煤质坚硬不易采出，周期来压强烈，或有冲击地压危险时；（2）当上煤层含水量大，需要排除上煤层水患时；（3）当上煤层有煤与瓦斯突出危险，需要开采下保护层时；（4）上部为劣质、薄及不稳定煤层，开采困难，长期达不到矿井设计能力，需要上下煤层或厚薄煤层搭配开采时；（5）建筑物、水体及铁路下采煤，需要先采下煤层，后采上煤层时；（6）开采火区或积水区下压煤，需要采用上行开采时；2023/2/4上行开采应用条件（7）上煤层开采困难，投资较多，下部煤层煤质优良，为适应国民经济发展需要，需要采用上行开采时；（8）在某些地质和技术条件下，新建矿井采用下行与上行开采相结合的方式，可减少初期巷道工程量、投资及建井时期，获得显著经济效益时；（9）复采采空区上部遗留的煤炭资源时；（10）需要解决前期浅部小井开采、后期深部大型矿井集中开采的压茬关系可以采用上行开采。2023/2/412.2急斜煤层群的开采顺序当煤层倾角大于底板岩层移动角，开采上部煤层会造成底板移动，给相邻的下层煤开采带来困难。2023/2/4急斜煤层技术措施合理划分区段、适当立减小区段（阶段）垂高；同区段