一種煤巖同采保護層與被保護層協(xié)同開采方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤巖同采保護層與被保護層協(xié)同開采方法，尤其適用于保護層開采條件較差的多煤層聯(lián)合開采。
【背景技術】
[0002]對于煤層群而言，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、極化嚴重而不具備良好的保護層開采條件。有學者提出采用煤巖同采的方法實施保護層開采，但是煤巖同采保護層開采時會產(chǎn)生大量矸石，需“兩頭一面”(兩個保護層掘進工作面和一個回采工作面)，經(jīng)計算日排矸量巨大，又不很多礦井運輸系統(tǒng)的單一性，必然會影響煤質；其次，大量的矸石如升井排放堆積，其提升費用增長，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重，這些都成為許多礦井在選擇進行煤巖同采保護層開采方法時不得不考慮的問題，由于被保護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其進行煤巖同采保護層開采。為了解決這一系列問題，使煤巖同采保護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層與被保護層協(xié)同開采方法，實現(xiàn)多煤層聯(lián)合、保護層與被保護層協(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)有技術中的不足之處，提供一種安全高效、綠色經(jīng)濟，能有效解決煤巖同采保護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層與被保護層協(xié)同開采方法，以擴大了煤巖同采保護層的開采適用范圍。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的煤巖同采保護層與被保護層協(xié)同開采方法，將待采煤層上部的煤巖同采保護層開采出的煤巖經(jīng)處理分離運輸?shù)缴弦槐槐Ｗo層，對上一被保護層的采空區(qū)進行充填，在實現(xiàn)上一被保護層充填開采的同時，開采煤巖保護層會使得待采煤層卸壓增透，繼而可對待采煤層實施預抽瓦斯消突措施，待煤巖保護層開采完成后，可直接對待采煤層進行正常開采，從而實現(xiàn)多煤層聯(lián)合、保護層與被保護層協(xié)同安全高效開采，具體步驟如下:
[0005]a.開采煤層群時，進行多煤層聯(lián)合開采，確定距離待采煤層的最大保護垂距以內(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層；
[0006]b.對煤巖同采保護層進行開采，同時進行在待采煤層上部已經(jīng)實施過保護層開采措施的鄰近上一被保護層的開始正?；夭?，形成煤巖同采保護層和上一被保護層或同時開米的格局；
[0007]c.在煤巖同采保護層開采的過程中，將開采出的煤和巖石根據(jù)大小進行分離、洗選和破碎后，從煤巖同采保護層工作面運輸至上一被保護層工作面，對上一被保護層采空區(qū)進行充填，避免了采出的矸石排出礦井外的同時，解決了充填材料的來源問題，實現(xiàn)上一被保護層的充填開采；
[0008]d.煤巖同采保護層開采后，煤巖同采保護層采空區(qū)頂板或底板鄰近煤巖層破壞、移動和變形，并在特定時間和空間內(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.對待采煤層進行瓦斯抽采，降低待采煤層中瓦斯含量，消除待采煤層的突出危險性；
[0010]f.隨著煤巖同采保護層開采完畢，待采煤層內(nèi)的瓦斯也得到了有效抽采，即可對待采煤層進行正常開采。
[0011]當遇到待采煤層距離上方煤巖層的垂距較遠時，超過《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》確定最大保護垂距，即保護層開采條件差或無保護層開采條件的復雜地質條件時，選擇一巖層作為待采煤層的煤巖同采保護層。
[0012]所述煤巖同采保護層位于待采煤層上部或下部。
[0013]有益效果:本發(fā)明針對煤巖同采保護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，將煤巖同采保護層開采出的巖石根據(jù)大小進行分離、洗選和破碎，然后運輸至上一被保護層工作面進行充填，在保證被保護層充分卸壓增透的同時，實現(xiàn)了上一被保護層的充填開采。此方法通過開采一煤巖保護層，使被保護層瓦斯得到了高效治理，同時煤巖同采保護層開采出的巖石經(jīng)過處理后可以作為上一被保護層充填材料使用，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;其特點在于擴大了煤巖同采保護層的開采適用范圍，在被保護層近鄰只有極薄煤層或基本無煤層情況下，仍可選擇煤巖保護層開采，實現(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、保護層與被保護層協(xié)同安全高效綠色開采，可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，具有極好的推廣價值。其方法簡單，安全高效、綠色經(jīng)濟，能有效解決煤巖同采保護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，有效擴大了煤巖同采保護層的開采適用范圍，在本技術領域內(nèi)具有廣泛的實用性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的煤巖同采保護層與被保護層協(xié)同開采方法示意圖。
[0015]圖中:1-上一煤層已采保護層，2-上一被保護層，3-煤巖同采保護層，4-薄煤層，5-巖層，6-待采煤層，7-上一被保護層工作面，8-上一被保護層采空區(qū)，9-煤巖同采保護層工作面，10-煤巖同采保護層采空區(qū)
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖中的實施例對本發(fā)明作進一步的描述:
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的煤巖同采保護層與被保護層協(xié)同開采方法:將待采煤層6上部的煤巖同采保護層3開采出的煤巖經(jīng)處理分離運輸?shù)缴弦槐槐Ｗo層2，對上一被保護層2的采空區(qū)進行充填，在實現(xiàn)上一被保護層2充填開采的同時，開采煤巖保護層3會使得待采煤層6卸壓增透，繼而可對待采煤層6實施預抽瓦斯消突措施，待煤巖保護層3開采完成后，可直接對待采煤層6進行正常開采，從而實現(xiàn)多煤層聯(lián)合、保護層與被保護層協(xié)同安全高效開采，具體步驟如下:
[0018]a.開采煤層群時，進行多煤層聯(lián)合開采，確定距離待采煤層6的最大保護垂距以內(nèi)的某一層處，選擇薄煤層4+巖層5作為該待采煤層6的煤巖同采保護層3;當遇到待采煤層6距離上方煤巖層的垂距較遠時，超過《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》確定最大保護垂距，即保護層開采條件差或無保護層開采條件的復雜地質條件時，選擇一巖層5作為待采煤層6的煤巖同采保護層3;
[0019]b.對煤巖同采保護層3進行開采，同時進行在待采煤層6上部已經(jīng)實施過保護層開采措施的鄰近上一被保護層2的開始正?；夭?，形成煤巖同采保護層3和上一被保護層2或同時開米的