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1、合理留設保護煤柱的方法探討摘要：簡要介紹了保護煤柱留設方法，合理留設安全煤柱保護地面建筑物免受地下開采影響。關鍵詞：留設保護煤柱，計算方法一、概述留設安全煤柱仍是保護地而建筑物免地下開采影響的主要措施Z—，其傳統(tǒng)方法有垂直剖法和垂線法。這些方法存在一個共同缺點，即在保護邊界角點處，只考慮了垂直于邊界方向上的影響距離，而未考慮到斜向影響距離，從而使角點處留設煤柱過大，造成不必要的煤炭損失。對于這一問題，已有多種減少角點多余煤柱的方法，最常用的方法是取兩種方法設計煤柱的重疊部分，但半保護邊界為矩形且沿煤層走向（或傾向）時，兩個煤柱完全重疊，這種方法失去作用。同吋由
2、于傳統(tǒng)方法在理論丄仍存在一些問題（見下文），因此有必要進一步探討保護煤柱留設方法，以期提出一種最直接進行計算、便于在圖上表示、且使留設煤柱最為合理（煤柱最?。┑膶嵱迷O計方法。二、傳統(tǒng)方法存在的問題1、在固定圍護帶時，建筑物邊界轉折處（角點）的圍護帶邊界為折線，其寬度S/sinT/2（T為內角）大于規(guī)定的標準寬度S,其差值為（l/sinT/2-1）o事實上，圍護帶邊界（受護邊界）到建筑物邊界的法線距離應處處相等（都為帶寬S）,角點處受護邊界應是以角點為圓心，以帶寬S為半徑作圓與直接部分和切所得圓。2、作表土層保護范圍時，對應于建筑物邊界角點的保護邊界是折線，其寬
3、度L巾/sin/T/2大于計算寬度L巾=h-ctg巾，其差值為厶L巾二hctg巾（l/sinT/2-l）,（式中h為表土層厚度,巾為表土層移動角）。事實丄，表土層保護邊界到受護邊界的法向距離都相等（其值為L（b）,在轉折處應是以建筑物邊界角點為圓心，以（S+L（l））為半徑作圓與直線部分相切所得圓弧。綜合以丄兩方而因素，使得表土層保護邊界在角點處寬度增大，其值為：AL=（S+hctg巾）（l/sinT/2-l），?般情況下,取巾=45°,則有二（S+h）（l/sinT/2-l）。計算不同情況下的值，結果見表1表1AL值計算表單位：mhaT二60°aT=90Qp
4、T二120。2531815q2Op5p1820^5p10p15p2Op2825p3Ck35p4(k10.12.4^14.5二16.&3.9p4.6q5.46.2p40p45a5Op55a6018.&20.7?22.8,24?&7?0q7?8q8.5p9.3p6865a7Op75p8026.9.29q3h33.b10.h10.8^11.&12.4,80p85a90p95q100^35.237.2?39.3<41.4,13.2*14.614.7.15.5.由表1可看出，差值AL隨著內角的增大而減小，半內角相同時，隨（S+h）值的增大而增大。由于AL的存在，勢必增人
5、床煤面積。3、在角點處煤柱邊界為折線，其尺寸過大。產生原因是沒有考慮斜向影響范圍，而用垂線兩端點連線的延長線來代替。實際丄角點煤柱邊界不是折線，血是由按下法確定的橢圓弧形組成的曲線。橢圓弧的作法：首先把受護邊界或表土層保護邊界的圓弧部分示為有無數個點所組成，并過每一點作切線，以代表切點處的保護邊界方向。量取切線與走向夾角e,即為保護邊界與走向夾角。然后過切點作切線的垂線，計算垂線并截取線段，得到無數個煤柱邊界點，即為所求橢圓弧曲線。實際丄所作切線的垂線必然是通過建筑物邊界角點的射線，因此實際作圖吋可直接在建筑物邊界角點作一線射線,量取射線與走向的夾角曠，貝IJ
6、切線（保護邊界）與走向夾角為。二90。-曠o鑒于傳統(tǒng)垂線法存在丄述問題，有必要重新推導其計算公式。56圖i垂線法剖面圖三、計算公式的推導r~57~i
