煤层群的开采方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿瓦斯防治技术，尤其涉及一种煤层群的开采方法。
【背景技术】
[0002]瓦斯是严重威胁煤矿生产安全的主要因素之一，因此，煤矿开采前和开采期间的瓦斯治理工作是保证煤矿安全生产的重中之重。
[0003]我国煤层赋存地质条件复杂，煤层透气性差，多个距离比较近的低透气性煤层一起形成低透气性近距离煤层群。对于这种煤层群的开采，通常先选择无瓦斯突出危险或者瓦斯突出危险程度较小的煤层作为关键保护层，其余的煤层作为被保护层，先对该关键保护层进行开采。关键保护层开采之后，地压减少，弹性势能得以缓慢释放，被保护层会发生膨胀变形，形成裂隙与孔道，被保护层的透气性增加，使得被保护层瓦斯涌出，进而使得煤的强度有所增加。
[0004]但由于受煤层群赋存条件限制，在开采过程中，在受到采动影响后，上下邻近煤层群将在短时间内向采空区涌出大量卸压瓦斯，在一定条件下将会产生煤与瓦斯突出、超限，给煤矿安全生产造成威胁。因此，如何安全地对煤层群进行开采成为亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种煤层群的开采方法，解决了采用现有的关键保护层开采方法对煤层群进行开采时，容易产生关键保护层采空区瓦斯超限的问题。
[0006]本发明实施例提供一种煤层群的开采方法，包括:
[0007]在所述煤层群的多个煤层中确定关键保护层，与所述关键保护层相邻且位于所述关键保护层上方的煤层为上相邻煤层、与所述关键保护层相邻且位于所述关键保护层下方的煤层为下相邻煤层；
[0008]根据一面四巷方法为所述关键保护层设置开采巷道；
[0009]在所述煤层群中形成第一岩层巷道和第二岩层巷道，所述第一岩层巷道位于所述上相邻煤层的上方的顶板或底板中，所述第二岩层巷道位于所述下相邻煤层的下方的顶板或底板中；
[0010]通过所述开采巷道、所述第一岩层巷道和所述第二岩层巷道抽采所述煤层群中的瓦斯，并开采所述关键保护层。
[0011]本发明提供的煤层群的开采方法中，在一面四巷方法的基础上提出了一面六巷的方法，即在形成开采巷道之外又形成了第一岩层巷道和第二岩层巷道，通过在关键保护层开采前和开采时，对所有的巷道一起抽采，使得上、下相邻煤层的瓦斯压力、瓦斯含量大大降低，从而保证关键保护层采空区瓦斯浓度在安全范围内，进而有效地避免了瓦斯超限问题的产生。
【附图说明】
[0012]图1为本发明实施一提供的煤层群开采方法的流程图；
[0013]图2为本发明实施例一提供的一种煤层群的局部剖视图；
[0014]图3为本发明实施例二提供的煤层群开采方法的流程图；
[0015]图4为本发明实施例二提供的一种煤层群的局部剖视图；
[0016]图5为本发明实施例三提供的煤层群开采方法的流程图；
[0017]图6为本发明实施例三提供的形成有多个穿层钻孔的巷道示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0019]实施例一
[0020]图1为本发明实施一提供的煤层群开采方法的流程图。图2为本发明实施例一提供的一种煤层群的局部剖视图。
[0021]如图1和图2所示，本实施例提供的煤层群开采方法包括如下步骤。
[0022]步骤101、在煤层群的多个煤层中确定关键保护层，与关键保护层相邻且位于关键保护层上方的煤层为上相邻煤层、与关键保护层相邻且位于关键保护层下方的煤层为下相邻煤层。
[0023]具体地，本实施例的煤层群即低透气性近距离煤层群，包括多个低透气性煤层(A1?A6)，对该煤层群进行开采前需要采用专业的测量仪器对每一煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、透气性等参数进行测量，选择瓦斯突出危险性最小的一层作为关键保护层(假设是A3层)，首先被开采，其它煤层作为被保护层。紧邻关键保护层A3的上方岩层通常称为顶板，紧邻关键保护层A3的下方岩层通常称为底板。
[0024]此外，还需对关键保护层A3及与其相邻的上方被保护层A2的距离进行实测，计算出不破坏上方煤层的最小距离H，这个距离指关键保护层与上方相邻煤层之间的最小距离(当煤层倾角α〈60°时，H = KMcoSa ;当煤层倾角a彡60°时，H = KMsin ( a/2);其中:Η的单位为m;M表示关键保护层的开采厚度，单位是m; a表示煤层倾角，单位为度；K表示顶板管理系数，冒落法管理顶板时，Κ取10，充填法管理顶板时，Κ取6)。
[0025]当关键保护层A3与上方相邻煤层之间的距离小于这个最小距离Η时，关键保护层A3回采就会破坏上方相邻煤层，被破坏的煤层无法进行开采，由此造成的损失无法估量，因此如果关键保护层及与其相邻的被保护层之间的距离太小，破坏被保护层，则需要在剩余的煤层中重新选择关键保护层，选择的原则依然是在剩余煤层中瓦斯突出危险性最小、且满足与上、下相邻煤层间的距离大于最小距离Η的要求。
[0026]在确定好关键保护层(假设是A3层)后，为了下面描述方便，把与关键保护层A3相邻且位于关键保护层A3上方的煤层称为上相邻煤层Α2，把与关键保护层A3相邻且位于关键保护层A3下方的煤层称为下相邻煤层Α4，本实施例中描述的煤层群包括关键保护层A3、上相邻煤层A2和下相邻煤层A4。当然，本实施例中的煤层群还包括上相邻煤层A2上方的各煤层，以及下相邻煤层A4下方的各煤层。
[0027]步骤102、根据一面四巷方法为关键保护层设置开采巷道。
[0028]具体地，一面四巷方法是开采煤层常用的方法，一面指的是煤层工作面，四巷指的是围绕工作面C1，沿煤层掘进方向上延伸的四个巷道(D1?D4)。四个巷道中有的形成在煤层里，有的形成在岩层里。每个巷道有不同的功能，如运输功能、通风功能等，根据不同的需要选定巷道的形成位置，指定巷道的功能。该步骤的一面四巷设置开采巷道的方法属于现有技术，在此不再赘述。
[0029]步骤103、在煤层群中形成第一岩层巷道和第二岩层巷道，第一岩层巷道位于上相邻煤层的上方的顶板或底板中，第二岩层巷道位于下相邻煤层的下方的顶板或底板中。
[0030]具体地，如上所述，煤层上方相邻的岩层称为顶板，煤层下方相邻的岩层称为底板。顶板和底板是相对于单个煤层定义的，对于上、下两个相邻煤层，上煤层的底板和下煤层的顶板是同一个岩层，可以称为顶板也可以称为底板。上面描述的上相邻煤层A2的上方的顶板或底板，实际表示上相邻煤层A2上方的各个岩层(B1，B2)，有的岩层是顶板，有的岩层是底板，有的岩层既是顶板也是底板。第一岩层巷道D5的形成位置是从这些岩层中根据经验选择的，当然，选择位置是也需要考虑上述的最小距离H，如果与选择位置相邻的上、下两个煤层间的距离太小，回采下煤层时会使上层的煤层受损，就需要选择其它位置。同样的，在下相邻煤层A4下方的各岩层(B3?B5)中选择一层，在其中形成第二岩层巷道D6。
[0031]步骤104、通过开采巷道、第一岩层巷道和第二岩层巷道抽采煤层群中的瓦斯，并开采关键保护层。
[0032]具体地，关键保护层A3开采之前，由于每个煤层都富含瓦斯，为了保证开