随着煤矿开采规模的不断扩大以及开采深度的增加，煤矿瓦斯的特殊涌出成为制约矿井高产高效的主要因素。尤其在开采低透气性高瓦斯有突出危险煤层时，煤与瓦斯突出是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一，如何安全、经济、有效地防治煤与瓦斯突出，前人为此进行了大量的研究，提出了许多有效的防治措施，对减少和预防煤与瓦斯突出做出了卓有成效的贡献。其中保护层开采技术是已被大量实践证明并用法规形式确立的防治煤矿突出危险的行之有效的方法，在国内外被广泛应用。保护层开采能使突出危险煤层的应力- 形变状态和瓦斯动力状态发生改变，使被保护层卸压，释放煤层的弹性潜能，增大煤层的透气性，有利于被保护层的瓦斯流动、解吸，从而减少煤层含量，以降低煤层瓦斯内能，达到预防煤与瓦斯突出的目的。在研究保护层开采过程中，被保护层变形特性对现场保护层开采方案的有效实施具有重要的理论和实际意义。
岩石应力- 应变曲线的非线性是由于其受力后的不断损伤引起微裂纹萌生和扩展而造成的，而不是由于其塑性变形，因此，用弹性损伤力学的本构关系来描述岩石的细观力学性质是合适的。从岩石的微观结构上讲，一方面因为大量节理、 裂隙的存在，岩石不是连续介质；另一方面由于岩石仍属于结晶材料，故岩石也不是离散介质，这就说明了岩石从构造本质上讲是一种非线性材料。岩石的非线性本质还显示为岩石的变形、演化以及其中裂隙和孔隙空间分布的复杂性和高度无序性等方面。
在岩石破坏初始状态，细观单元是弹性的，其力学性质可以完全由弹性模量和泊松比来表达，随着单元应力的增加，当单元的应力状态或者应变状态满足给定的损伤阈值时，单元开始损伤。在不同的应力组合条件下，岩石的破坏表现出剪切和拉伸2种形式。通常，可以利用库仑准则判别压缩破坏，利用最大拉应力准则判别拉伸破坏。
(1)保护层开采对被保护层产生较大影响，随着保护层开采，上覆岩层不断垮落，被保护层的最大主应力大大降低，被保护层在一定范围内发生膨胀变形，但随着保护层推进距离的不断增加，被保护层的最大主应力有所恢复，煤层的膨胀变形逐渐减小，达到一定值后趋于稳定，该区域煤体裂隙发育，煤层透气性大大增加，有利于瓦斯运移和煤层瓦斯卸压抽放。
(2)随着保护层工作面推进距离的增大，被保护层卸压区煤层水平变形出现两个区域，切眼前方一定距离煤层的水平移动方向与回采方向一致；工作面后方一定距离煤层的水平移动方向与回采方向相反，这样被保护层卸压区煤层受到水平拉抻和挤压作用，使该区域煤体机械破坏增加，有利于被保护层次生裂隙的发育，进一步增加煤层的透气性。
(3)在保护层开采过程中相对层间距对被保护层卸压变形产生较大影响，相对层间距愈大，保护层开采对被保护层的影响愈小，膨胀变形的滞后时间增加，不利于被保护煤层离层裂隙和破断裂隙的产生，为了保证保护层开采效果，应增大开采超前距。因此，在矿井生产的实际过程中，在被保护层中进行卸压抽放时，应考虑保护层开采过程中，被保护层透气性的时空演化分布规律。 2100433B
