防隔水煤岩柱的尺寸要求-最新《煤矿防治水规定》煤矿防治水工作条例矿井水文地质规程正式.doc

PAGE  PAGE 7 附录三 防隔水煤（岩）柱的尺寸要求 （摘自《煤矿防治水规定HYPERLINK /view/36294be19825b3.html \o 点此查看全文(doc)点此查看全文》） 一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设 煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设，按下列公式计算： 1.煤层露头无覆盖或被黏土类微透水松散层覆盖时： Hf= Hk+Hb (3-1) 2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时（图3-1）： Hf=HL+Hb (3-2) 式中 Hf--防隔水煤（岩）柱高度，m； Hk--采后垮落带高度，m； HL--导水裂缝带最大高度，m； Hb--保护层厚度，m； α--煤层倾角，（°）。 根据式(3-1)、式(3-2)计算的值，不得小于20 m。式中Hk、HL的计算，参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定。 图3-1 煤层露头被松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤（岩）柱留设图 二、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设 含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设（图3-2）可参照下列经验公式计算： ≥20 m 式中 L--煤柱留设的宽度，m； K--安全系数，一般取2-5； M--煤层厚度或采高，m； p--水头压力，MPa； Kp--煤的抗拉强度，MPa。 图3-2 含水或导水断层防隔水煤（岩）柱留设图 三、煤层与强含水层或导水断层接触防隔水煤（岩）柱的留设 煤层与强含水层或导水断层接触，并局部被覆盖时（图3-3），防隔水煤（岩）柱的留设要求如下： 图3-3煤层与富水性强的含水层或导水断层接触时防隔水煤（岩）柱留设图 1.当含水层顶面高于最高导水裂缝带上限时，防隔水煤（岩）柱可按图3-3a、图3-3b留设。其计算公式为： L=L1+L2+L3=Hacscθ+HLcotθ+HLcotδ (3-3) 2.最高导水裂缝带上限高于断层上盘含水层时，防隔水煤（岩）柱按图3-3c留设。其计算公式为： L=L1+L2+L3=Ha(sinδ－cosδcotθ)+ (Hacosδ+M)(cotθ+cotδ) ≥20 m (3-4) 式中 L--防隔水煤（岩）柱宽度，m； L1，L2，L3--防隔水煤(岩)柱各分段宽度，m； HL--最大导水裂缝带高度，m； θ--断层倾角，（°）； δ--岩层塌陷角，（°）； M--断层上盘含水层层面高出下盘煤层底板的高度，m； Ha--断层安全防隔水煤（岩）柱的宽度，m。 Ha值应当根据矿井实际观测资料来确定，即通过总结本矿区在断层附近开采时发生突水和安全开采的地质、水文地质资料，计算其水压（p）与防隔水煤（岩）柱厚度（M）的比值（Ts=p/M）,并将各点之值标到以Ts=p/M为横轴，以埋藏深度Ｈ０为纵轴的坐标纸上，找出Ts值的安全临界线（图3-4）。 Ha值也可以按下列公式计算： 式中 p--防隔水煤（岩）柱所承受的静水压力，MPa； Ts--临界突水系数，MPa／m； 10--保护带厚度，一般取10 m。 图3-4 Ts和Ｈ０关系曲线图 本矿区如无实际突水系数，可参考其他矿区资料，但选用时应当综合考虑隔水层的岩性、物理力学性质、巷道跨度或工作面的空顶距、采煤方法和顶板控制方法等一系列因素。 四、煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱的留设 在煤层位于含水层上方且断层导水的情况下（图3-5），防隔水煤（岩）柱的留设应当考虑2个方向上的压力：一是煤层底部隔水层能否承受下部含水层水的压力；二是断层水在顺煤层方向上的压力。 图3-5煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱留设图 当考虑底部压力时，应当使煤层底板到断层面之间的最小距离（垂距），大于安全煤柱的高度（Ha）的计算值，并不得小于20 m。其计算公式为 ≥20 m 式中 α--断层倾角，（°）； 其余参数同前。 当考虑断层水在顺煤层方向上的压力时，按附录三之二计算煤柱宽度。 根据以上两种方法计算的结果，取用较大的数字，但仍不得小于20 m。 如果断层不导水（图3-6），防隔水煤（岩）柱的留设尺寸，应当保证含水层顶面与断层面交点至煤层底板间的最小距离，在垂直于断层走向的剖面上大于安全煤柱的高度（Ha）时即可,但不得小于20 m。 图3-6煤层位于含水层上方且断层不导水时防隔水煤(岩)柱留设图 五、水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤（岩）柱的留设 1.巷道在水淹区下或老窑积