一、开采保护层保护层：在突出矿井中，预先开采的、能使其它相邻有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层。被保护层：后开采的煤层称为被保护层。保护层位于被保护层上方的叫上保护层，位于下方的叫下保护层。保护层被保护层被保护层第31页，共70页，星期日，2025年，2月5日保护层开采是预防突出最有效、最经济的区域性预防突出的技术措施，几乎所有发生突出的国家都采用该措施，我国1958年成功使用此技术，目前开采保护层的矿井占突出矿井总数的26%。1、保护作用分析为什么保护层开采后，能有效消除煤层突出危险性？覆岩破坏移动分带示意图I—冒落带II—断裂带III—弯曲带a—竖向裂隙b—离层裂隙第32页，共70页，星期日，2025年，2月5日保护作用过程：（a）保护层开采后，岩体中形成自由空间，破坏了原岩应力平衡，地应力重新分布，上覆岩体向采空区方向移动，发生顶板冒落下沉，底板鼓起，同时产生大小不等的裂隙。（b）被保护层：产生“卸压增流效应”。（c)被保护层瓦斯排放后，煤层瓦斯压力降低，瓦斯潜能降低。第33页，共70页，星期日，2025年，2月5日开采保护层的作用(1)地压减少，弹性潜能得以缓慢释放。(2)煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气系数增加。所以被保护层内的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内，瓦斯含量和瓦斯压力都将明显下降。(3)煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。据测定，开采保护层后，被保护层的煤硬度系数由0.3～0.5增加到1.0～1.5。所以，保护层开采后，不但消除或减少了引起突出的两个重要因素：地压和瓦斯，而且增加了抵御突出的能力因素－煤的机械强度。这就使得在卸压区范围内开采被保护层时，不再会发生煤与瓦斯突出。第34页，共70页，星期日，2025年，2月5日2、保护范围划分保护范围：指保护层开采后，在空间上使危险层丧失突出危险的有效范围。一般通过现场实测。（1）保护层与被保护层之间的有效层间距下保护层影响范围大于上保护层，且与保护层的厚度、层间岩性、煤层倾角等因素有关。第35页，共70页，星期日，2025年，2月5日（2）沿倾斜的保护范围确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界。δ为岩石卸压角，查表得出。保护层被保护层被保护层δ1δ3δ2δ4α保护线第36页，共70页，星期日，2025年，2月5日（3）沿走向的保护范围----超前距超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的两倍，至少不小于30m。目的：使被保护层能充分卸压和排放瓦斯。保护层被保护层被保护层h1L≮2h1L＞30mL≮2h2L＞30mh2第37页，共70页，星期日，2025年，2月5日（4）煤柱的影响保护层开采后，在采空区上、下形成卸压区，而煤柱上方则产生集中应力区，在集中应力区内，增加了突出危险性。影响范围根据考察结果确定，否则，按以下角度确定。60°45°60°45°煤柱影响区影响区第38页，共70页，星期日，2025年，2月5日3、抽放卸压瓦斯扩大保护范围随着开采深度的增加，地应力、瓦斯压力、瓦斯含量增高，为了提高保护层的保护效果、可靠程度和保证被保护层顺利开采，抽放卸压瓦斯是可以对被保护层卸压作用起到补充和深化作用。作用：（1）降低被保护层残余瓦斯压力；（2）扩大保护层间距。因为，随着层间距增大，突出煤层卸压程度减弱，瓦斯自然排放条件差。根据前苏联经验，开采保护层，如结合抽放被保护层瓦斯，可使有效层间距增大1.4~1.6倍。 第39页，共70页，星期日，2025年，2月5日4、选择保护层的原则（1）首先选择无突出危险的煤层作为保护层；（2）当所有煤层均有突出危险时，选择突出危险性小的煤层作为保护层；（3）优先选择上保护层。选择下保护层时，其最小层间距应满足下式：式中Hmin----允许采用的最小层间距；M----保护层厚度；