11 保護(hù)煤柱留設(shè)規(guī)范

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1、貴州天健礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司保護(hù)煤柱留設(shè)及防水安全煤巖柱計算規(guī)范貴州天健礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司二0一二年七月十五日11目錄一、保護(hù)煤柱的留設(shè)3（一）基本概念和參數(shù)31、巖層移動角32、下沉系數(shù)（η）43、圍護(hù)帶寬度5（二）保護(hù)煤柱的留設(shè)方法5二、防水安全煤巖柱的計算71、目的和意義72、計算公式711一、保護(hù)煤柱的留設(shè)（一）基本概念和參數(shù)1、巖層移動角指在充分采動情況下，采空區(qū)上方地表最外側(cè)的裂縫位置和采空區(qū)邊界的連線與水平線之間在煤壁一側(cè)的夾角。符號為：下山移動角β；上山移動角γ；走向移動角δ；急傾斜煤層底板移動角λ；表土移動角ψ。詳見附圖一。附圖一11巖層移動角參數(shù)表附表

2、1序號名稱符號取值范圍備注1下山移動角ββ=δ-（0.6-0.7）αβ與煤層傾角成反比。α為煤層傾角2上山移動角γ55-60°3走向移動角δ55-60°4底板移動角λ55-60°用于急傾斜煤層5表土移動角ψ45-50°干燥土層取大值，含水土層取小值說明：因本公司下屬煤礦暫無實(shí)測巖移數(shù)據(jù)，表中數(shù)據(jù)僅供參考。2、下沉系數(shù)（η）指在充分采動情況下，開采水平煤層時的地表最大下沉量與采高（多煤層開采時取累計采高）之比。在開采傾斜煤層時，由于上覆巖層大致沿巖層法線方向彎曲，最大下沉區(qū)的移動基本上是法向移動，最大下沉量應(yīng)為法向移動量的垂直分量，因此，下沉系數(shù)等于最大下沉量除以煤層傾角余弦

3、值與采高的乘積。下沉系數(shù)的大小與上覆巖層的堅固性系數(shù)成反比，與采煤方法、頂板管理方式和開采面積有關(guān)，與采深關(guān)系不大。11下沉系數(shù)表附表2序號下沉系數(shù)采煤方法頂板管理覆巖類型適應(yīng)范圍10.6長壁式全部陷落法堅硬輝綠巖、石灰?guī)r、石英巖、礫巖、砂礫巖、砂質(zhì)頁巖20.6-0.8長壁式全部陷落法中硬砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)砂巖、頁巖等30.8-1.0長壁式全部陷落法軟弱風(fēng)化帶巖石、粘土巖、第三系第四系表土層3、圍護(hù)帶寬度指建筑物邊界與保護(hù)邊界線之間的安全距離，一般取10-15m。（二）保護(hù)煤柱的留設(shè)方法1、當(dāng)建筑物、水體或其它保護(hù)對象的保護(hù)邊界線與煤層走向基本平行時，可直接參照附表1中的參數(shù)確

4、定保護(hù)煤柱邊界。作圖方法如附圖二。2、當(dāng)保護(hù)邊界線與煤層走向斜交時，應(yīng)根據(jù)附表1中的基巖移動角求得垂直于保護(hù)邊界線方向（偽傾斜）的上山移動角γ＇和下山移動角β＇，然后再確定保護(hù)煤柱邊界。計算公式如下：式中θ——保護(hù)邊界線與煤層走向方向所夾的銳角；11δ、γ、β——分別為走向方向、上山方向和下山方向的基巖移動角，對于急傾斜煤層的底板移動角λ＇，其計算公式與γ＇相同。作圖方法如附圖三和附圖四。2、在作剖面圖時，剖面線必須與建筑物保護(hù)邊界線垂直，而且應(yīng)沿建筑物縱、橫方向至少各作兩個剖面。3、11若對某一巷道進(jìn)行保護(hù)，則應(yīng)先沿巷道的縱向作一剖面，計算出巷道兩端的保護(hù)煤柱邊界。再沿巷

5、道的橫向分別在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)各作一剖面，并將各個剖面在煤層上的交點(diǎn)投影到平面圖上，然后將平面圖上的交點(diǎn)用線段連接起來即可。2、若某一剖面與煤層走向大致平行，則該方向的巖層移動角可直接按走向移動角δ取值。3、對于煤層群開采，則應(yīng)分別圈定各煤層的保護(hù)煤柱邊界，并繪制在平面圖中。若各煤層的產(chǎn)狀基本一致，則巖層移動角可取相同數(shù)值。二、防水安全煤巖柱的計算1、目的和意義防水安全煤巖柱是評判在水體下采煤時，地表水是否會導(dǎo)通井下并構(gòu)成安全威脅的主要依據(jù)，留設(shè)防水安全煤巖柱的目的，是不允許裂隙帶波及水體。即防水安全煤巖柱的高度必須小于或等于最高開采上限至水體最低標(biāo)高之間的高度。否則，就不能

6、在水體下開采，應(yīng)按保護(hù)煤柱留設(shè)的方法留設(shè)保護(hù)煤柱。防水安全煤巖柱雖然是水體下開采的主要依據(jù)，但不是唯一依據(jù)。在進(jìn)行水體下采煤之前，必須對礦區(qū)水源、充水特征、上覆巖層富水性、礦井涌水量、巖溶分布、構(gòu)造斷裂形態(tài)、覆巖性質(zhì)等進(jìn)行充分的調(diào)查分析，并進(jìn)行專門的安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證，同時，應(yīng)編制專門的水體壓煤開采設(shè)計和安全技術(shù)措施報總公司審批后實(shí)施。2、計算公式本公司多數(shù)煤礦的上覆巖層均為強(qiáng)或中等松散含水層（玉龍山組或飛仙關(guān)組地層），地表水體底部無粘土隔水層，而是直接與煤系基巖風(fēng)化帶接觸（長興組，中等含水層），因此，防水安全煤巖柱（H防水）應(yīng)大于或等于冒落帶高度（H冒）+導(dǎo)水裂隙帶高度

7、（H裂）+保護(hù)層厚度（H保11）+地表裂隙帶深度（H地）+風(fēng)化帶厚度（H風(fēng)），即：H防水≥H冒+H裂+H保+H地+H風(fēng)1）冒落帶高度H冒：（1）對于傾角為0-54°的薄及中厚煤層，且頂板為堅硬巖層，采后能形成懸頂時，H冒=式中：M——煤層采高；K——頂板冒落時的碎脹系數(shù)，一般取1.2-1.3；（2）對于頂板覆巖為堅硬、軟弱互層時，H冒=式中：W——頂板預(yù)計的下沉量。（3）對于厚煤層分層開采的煤層，冒落帶高度按附表3計算。11厚煤層分層開采的冒落帶高度計算公式附表3頂板巖性巖石分類計算公式堅硬石英砂巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁