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《區(qū)段煤柱防隔區(qū)段老空水的使用探討.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、區(qū)段煤柱防隔區(qū)段老空水的使用探討區(qū)段煤柱防隔區(qū)段老空水的使用探討［摘耍］本文論述的是不同區(qū)段安全煤柱寬度尺寸與區(qū)段安全煤柱傾向尺寸按上區(qū)段平巷下幫支承壓力的分布、區(qū)段老空水水頭和上、下兩個區(qū)段采煤工作面開采后其導(dǎo)水裂隙帶不溝通的關(guān)系。本論述可為區(qū)段防隔水煤柱寬度的設(shè)計和區(qū)段老空水水頭的控制提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。［關(guān)鍵詞］區(qū)段安全煤柱區(qū)段老空水沿空送巷中圖分類號:P618.11文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號：1009-914X(2014)30-0163-02為了保證采煤工作面正常、安全地進(jìn)行生產(chǎn)，采煤工作面區(qū)段間通常耍留設(shè)安全煤柱，即區(qū)段安全煤柱。它具有以下作用：1?維護(hù)了
2、機(jī)、風(fēng)兩巷，以滿足采煤工作面回采期限的需要；2.形成采煤工作面通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，以滿足采煤工作面回采期間風(fēng)量的需耍；3.滿足了目前生產(chǎn)條件下的煤炭運輸和運料的需要；4.滿足了隔離區(qū)段老空水的需耍等。從上述區(qū)段煤柱的作用可以看出，區(qū)段安全煤柱使用的合理與否,直接影響煤炭開采是否安全，甚至是否能夠進(jìn)行開采。為此，安全、正確、合理、經(jīng)濟(jì)地使用區(qū)段安全煤柱對煤礦開采極為重耍。本文重點論證的是在存在區(qū)段老空水的情況下，區(qū)段安全煤柱的合理留設(shè)。伴隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，區(qū)段間的隔離產(chǎn)生了留煤柱法、沿空留巷法、沿空送巷法等，目前，在采礦深度較大的情況下，區(qū)段老空水的范圍越來越廣，危害日趨嚴(yán)重
3、，以往的留煤柱法不能滿足抵抗區(qū)段老空水水壓、水位、水量的需耍，區(qū)段安全煤柱尺寸的變化需耍重新考慮、分析、論證，找出其規(guī)律，下面我們從以下兒個方面來進(jìn)行分析論證。在通常情況下，區(qū)段安全煤柱傾向尺寸按上區(qū)段平巷下幫支承壓力的分布來考慮。上區(qū)段平巷下幫支承壓力分布的峰值是在其下方分布有固定(側(cè)向)支承壓力，此壓力從采空區(qū)煤體邊緣向煤體深部可分三個不同的礦壓顯現(xiàn)帶。如圖1所示。從圖1屮可以看出。煤體邊緣為卸載帶，在此帶內(nèi)，煤體在不同程度上產(chǎn)生變形和破壞。使其承載能力降低，透水性增強(qiáng)，此帶的寬度一般小于6m。由于煤體邊緣遭到破壞后己基本上失去承載能力。上覆巖重即向煤體深部轉(zhuǎn)移
4、，從而形成支承壓力影響帶。在此帶內(nèi)，由于強(qiáng)大的支承壓力(一?般比原巖應(yīng)力高1?2倍)，導(dǎo)致煤層發(fā)生剪切破壞，從而形成預(yù)生裂隙，即此帶內(nèi)原生裂隙增大，還會出現(xiàn)新裂隙。其峰值分布在采空區(qū)下方8-20m,影響范圍距采空區(qū)邊緣往下約30肌依據(jù)上述分析和《煤礦防治水規(guī)定》附錄三之五之1條件,即巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進(jìn)吋，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍可以得出下區(qū)段上平巷的位置可有以下三種合理的選擇，即布置在距上區(qū)段平巷下幫5?6m處；布置在距上區(qū)段平巷下幫8?10m處(常規(guī)布置)；布置在距上區(qū)段平巷下幫30m處。下面以平煤集團(tuán)十一礦戊9-10在810
5、m深處指標(biāo)參數(shù)為例，就這三種尺寸的區(qū)段煤柱能夠適應(yīng)的區(qū)段老空水的水頭高度做一分析。1?依據(jù)圖1可知，當(dāng)下區(qū)段上風(fēng)巷采用沿空送巷時，則區(qū)段間可留設(shè)5m寬的煤柱，則其可承受的最大水壓為：P二(L/0.5kM)2Kp/3P—水頭壓力(MPa)；L—煤柱留設(shè)的寬度(m)；K—安全系數(shù)(2-5)；煤層厚度或釆高(m)；Kp—煤的抗拉強(qiáng)度(MPa)根據(jù)本釆面煤層物理性質(zhì)、煤層厚度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和安全性等因素，計算參數(shù)選定如下：K—安全系數(shù)選取5；煤層厚度及釆高3m；L—煤柱留設(shè)的寬度5(m)；Kp—煤的抗拉強(qiáng)度4M5.則P~0.96Mpa2.依據(jù)圖可知，當(dāng)下區(qū)段上風(fēng)巷上幫距上區(qū)段
6、平巷下幫的距離留設(shè)8m寬的煤柱，則其可承受的最大水壓為：P=(L/0.5kM)2Kp/3P—水頭壓力(MPa)；L—煤柱留設(shè)的寬度(m)；K—安全系數(shù)(2-5)；M—煤層厚度或釆高(ni)；Kp—煤的抗拉強(qiáng)度(MPa)根據(jù)本釆面煤層物理性質(zhì)、煤層厚度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和安全性等因素，計算參數(shù)選定如下：K—安全系數(shù)選取5；M—煤層厚度及釆高3m；L—煤柱留設(shè)的寬度8(m)；Kp—煤的抗拉強(qiáng)度4MP&.則P~l?52Mpa3.下區(qū)段上風(fēng)巷布置在距上區(qū)段平巷下幫的距離^30m處時，其安全性應(yīng)考慮三個方面。3.1下區(qū)段上風(fēng)巷布置在距上區(qū)段平巷下幫30m處時，是否避開了沿傾斜支承壓
7、力峰值區(qū)，下面通過計算沿傾斜支承壓力峰值離煤體邊緣的距離可以得到驗證。沿傾斜支承壓力峰值離煤體邊緣的距離Lmax可按以下經(jīng)驗公式估算Lmax二17.015-0.475f-0.16Rc-0?199&+1?593M+1.7X10-3H,m式中f-煤層堅固性系數(shù)Rc-頂板巖石單向抗壓強(qiáng)度，a-煤層傾角M-煤層采高H-開釆深度根據(jù)戊9-10在810m深處測得的煤層各項指標(biāo)和安全性因素，計算參數(shù)選定如下：式中f二0.4?1.02,按f取0.45考慮Rc二40.4MPaa二15。M=3mH二810mLmax=17.015-0.475X0.45-0.16X40.4-0.199
