251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法

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煤柱留设说明

xxx采面保安煤柱留设说明一、xxx采面位置xxx综采工作面位于一采区西翼，北部为5919采面未开拓区域；南部为5915采空区,东部为采区边界保护煤柱。

xxx采面走向长度(运巷)：675m；倾向长度185m；煤层平均厚度2.8m。

二、xxx采面回采现状xxx综采工作面相对应地面位置为四面山，地面均为荒山土坡，无大型建筑及水体，但有部分矿区公路、杨家沟部分河沟及少数居民将会受xxx采面回采的影响。

现xxx运巷剩余可采长度77m，xxx风巷剩余可采长度118m，累计剩余可采煤量7.9万吨。

三、xxx采面保护煤柱留设依据根据《煤矿安全规程》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，结合xxx采面的实际生产情况，采面地表矿区公路、河沟及居民房屋呈条带状分布，现根据《采矿工程设计手册上册》第七章保护煤柱留设设计第二节保护煤柱的留设方法来对xxx采面的保护煤柱进行留设,针对xxx采面本矿采用垂直剖面法留设保护煤柱，被保护对象的等级及围护带宽度的选择取定见下表：不易确定者，可组织专门论证，并报省、直辖市、自治区煤炭主管部门审定。

垂直剖面法计算示意图：如图可知：L--为需要留设保护建筑的总长度L1--为建筑物的围护带宽度L2--为表土层需要留设的宽度L3--为基岩层需要留设的宽度a--为表土层的移动角a1--为基岩层的移动角H--为表土层至基岩层的垂高H1--为基岩层至煤层的垂高则有：L=L1+L2+L3=L1+H*cota+H1*cota1结合xxx采面的实际回采情况及煤层赋存条件，xxx采面煤层沿煤层走向布置，煤层倾角变化不大，属于近水平煤层。

相对地面建筑物为砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于20m的两层楼房，属于矿区建筑物保护等级Ⅲ类，围护带取10m。

根据贵州煤安工程技术咨询服务有限公司提供的《龙凤煤矿扩建初步设计（变更）》说明书第四章第三节内容可知，表土段移动角取45°，走向移动角取70°。

251采区安全煤柱和各种煤柱的留设和计算方法

251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法：1、防水煤（岩）柱种类；本采区田地质构造较中等,无岩浆活动，井田内无河流。

根据本矿的煤层赋存特征，采区防水煤（岩）柱的种类确定如下：⑴井田边界煤柱；⑵井筒及大巷煤柱：⑶采空区隔离煤柱；⑷地面工业广场及村庄煤柱；⑸断层煤柱⑹陷落柱煤柱⑺风氧化带煤柱2、防水煤（岩）柱留设与计算结果根据采区防水煤（岩）柱的种类，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设煤柱。

⑴田边界煤柱：依据《采区初步设计》本矿留设20m。

⑵副井广场：副斜井、回风斜井均沿煤层反倾向掘进，地面工业广场煤柱保护等级确定为II级，围护带宽度确定为20m，按照表土层岩层移动角45°，基岩移动角73°进行计算。

最大垂深为（1350-880）=470，其中表土层按20m，基岩按450m，计算结果为158m，加上围护带的宽度20m。

所以副井广场留设的煤柱宽度最大为158+20=178米。

③大巷煤柱：本矿1030m 水平运输大巷、辅助运输大巷均沿2#煤层附件布置，距离5#煤层45m ，岩石为中硬，小于8-10倍煤层厚度(8-10M=60.48-70.56m)，所以需留设煤柱，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》76、83条规定采用下式进行计算：S=2S 1+2a f 0.6M)H(2.51+=S式中：a —受护井筒或巷道宽度的一半，（m ），2.4S —保护煤柱，（m ）S 1—保护煤柱的水平宽度（m ）H —煤层距离巷道的最大垂深，（m ）,最大65m 。

M —煤厚，（m ），平均7.56mf —煤的强度系数，10Rc 1.0=fRc —煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa 则10Rc 1.0=f =1.00S 1=21.4S=2S 1+2a2=21.4×2+2.4×2=47.6m即1030运输大巷下侧需留煤柱47.6m ，设计留设煤柱50m 。

煤柱尺寸留设

各种煤柱留设尺寸
井田边界煤柱：30米
阶段煤柱：斜长为60米，若在两阶段留设，则上下阶段各留30米
井田浅部防水煤柱：斜长为50米
断层煤柱：每侧各为20米
工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；
斜井井筒保护煤柱：两井中间为30米，两侧各为30米；
煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20米，垂距为10米，回风大巷上方留斜长为20米的煤柱。

采区边界煤柱：20米
采区煤层上山：两巷中间为20米，两侧各为20米；
区段煤柱：斜长10米
平巷掘进速度
说明书内容：
1、采区概况
2、采区设计方案
3、采区各系统
4、采煤方法及回采工艺
5、工作面主要设备
6、通风与安全
7、巷道断面设计。

煤矿编制采区设计和采掘工作面布置及安全煤柱留设的规定

编制采区设计和采掘工作面布置及安全煤柱留设的规定1.设计是采掘工程施工的依据和目标。

没有设计的施工是盲目的施工，轻者造成无效进尺、资源的浪费和经济损失，严重时可导致发生各类事故。

近些年来部分乡镇、个体煤矿开采前不按规定进行设计或设计不科学，不按规定程序审批，胡采乱掘造成事故者屡屡发生。

因此，《规程》规定，采区开采前必须编制采区设计。

(1)采区设计方案必须符合《规程》和《煤炭工业技术政策》以及有关技术文件规定。

编制采区设计方案必须具备的文件：经矿总工程师审批的采区地质报告书；矿井设计文件；矿井的长远规划；采区接替图表；矿压观测资料。

(2)编制采区设计方案，应进行多方案论证和对比，以求达到安全可靠、技术可行、经济合理。

(3)采区设计方案由矿总工程师组织编制，对编制完毕后的设计进行签字，报集团公司总工程师审批。

2．一个采区内同一煤层布置3个（含3个）以上回采工作面和5个（含5个）以上掘进工作面同时作业，增加了开采强度，通风阻力增大，不利于通风管理，还可能造成应力叠加，给顶板控制带来一定困难。

在采煤工作面范围内再布置另一采煤工作面同时作业，可造成循环风，不利于瓦斯事故的防治，另外也不利于顶板管理。

3．矿井内的各种煤柱的设计是根据矿井的具体情况，经过计算后划定的，有充分的科学根据，是预防矿井灾害提高矿井应变能力的需要。

同时也是保持矿井稳产、高产、提高回采率，保证生产接替提高矿井服务年限的需要。

⑴任意扩大设计规定的煤柱，打乱了设计布置，降低了矿井回采率、采区回采率、回采工作面回采率。

“三量”达不到国家规定，采掘接替紧张，回采工作面搬家倒面的次数增加。

另外，任意扩大设计规定的煤柱增加了煤炭自然发火条件，在采区内任意留煤柱，还会形成所谓的“孤岛”，孤岛煤柱能把上方的应力集中向下传递，使下部的煤层巷道，硐室受到不同程度的影响。

如果任意留设的煤柱下方有近距离煤层，其下方的煤层将处在高应力区内开采，尤其在有冲击危险的煤层中采掘，影响更大。

关于我矿保安煤柱留设参数及留设量的报告

关于我矿保安煤柱留设参数及留设量的报告六枝特区煤炭局：根据30万吨t/a 开采方案设计（变更）相关设计规定，我矿各类保安煤柱留设参数及留设量如下：一、矿区各类防水煤（岩）柱留设详细计算如下： 1、矿井边界防水煤（岩）柱的留设矿井水文地质条件属中等类型，可用下述公式计算煤柱宽度：L ＝0.5KM P K P /3式中：L ——顺层防水煤柱宽度（m ）；M ——煤厚或采高（m ）；K P ——煤的抗强度（kgf/cm 2），K P 取10kgf/cm 2；P ——水头压力（kgf/cm 2），P ＝50kgf/cm 2； K ——安全系数，一般取2～5，本设计取5。

1、2、3、7、17、18、19煤层的厚度分别为：0.82、0.71、1.49、4.52、0.71、2.21、1.18。

则： L1＝0.5×5×0.8210/503 ＝7.9（m ）L2＝0.5×5×0.7110503⨯＝6.9（m）/L3＝0.5×5×1.49103⨯＝14.5（m）/50L7＝0.5×5×4.5210/3⨯＝43.8（m）50L17＝0.5×5×0.71103⨯＝6.9（m）/50L18＝0.5×5×2.21103⨯＝21.4（m）50/L19＝0.5×5×1.1810503⨯＝11.5（m）/根据上述计算，7号煤层矿井边界煤柱留设44m煤柱，其它煤层矿井边界煤柱各留30m。

相邻水平和采区边界防水保护煤柱留设20m。

2、水淹区(小窑积水区)防水煤柱的留设本矿不存在水淹区下采煤，不留设该煤柱。

3、煤层露头防水煤（岩）柱的留设根据该矿煤层露头情况，煤层露头防水煤（岩）柱的留设按以下公式计算：H防=H裂+H保≮20m式中：H防——防水煤岩柱高度（m）；H裂——垂直煤层的导水裂隙带最大高度（m）；根据《煤矿防治水规定》，取中硬岩层可根据下式计算：H裂1=100Mh/（7.5h+293）=100×0.82×56÷（7.5×56+293）=6.4mH裂2=100Mh/（7.5h+293）=100×0.71×56÷（7.5×56+293）=5.6mH裂3=100Mh/（7.5h+293）=100×1.49×56÷（7.5×56+293）=11.7mH裂7=100Mh/（7.5h+293）=100×4.52×56÷（7.5×56+293）=35.5mH裂17=100Mh/（7.5h+293）=100×0.71×56÷（7.5×56+293）=5.6mH裂18=100Mh/（7.5h+293）=100×2.21×56÷（7.5×56+293）=17.4mH裂19=100Mh/（7.5h+293）=100×1.18×56÷（7.5×56+293）=9.3mH保――保护层厚度，取5A，m。

煤柱的留设

一、护巷煤柱的稳定性7-1）。

煤柱的宽度一般为10～30m 。

图7-1 留煤柱护巷示意图（一）煤柱的载荷1．煤柱载荷的估算煤柱上的总载荷为：()γδ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+=42ctg L H L B p (7-1)式中 p —煤柱上的总载荷，kN ；B —煤柱宽度，m ；δ—采空区上覆岩层垮落角；γ—上覆岩层平均容重，kN ／m 3。

煤柱单位面积的平均载荷即平均应力：()[]γδσ⨯-⨯+==B ctg L H L B B p 42 (7-2)图7-2 计算煤柱载荷示意图 2．煤柱宽度的理论计算()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+h B R ctg L H L B B C 222.0778.04110002δγ（7-3） ()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+h B R c t g L H L B B C 36.064.041100012δγ（7-4）（二）煤柱的应力分布1．一侧采空煤柱（体）的弹塑性变形区及垂直应力的分布假设采空区周围的煤柱（体）处于弹性变形状态，煤柱的垂直应力σy 的分布如图7-3中1所示。

σy 随着与采空区边缘之间距离x 的增大，按负指教曲线关系衰减。

在高应力作用下，从煤体（煤柱）边缘到深部，都会出现塑性区（靠采空区侧应力低于原岩应力的部分称为破裂区）、弹性区及原岩应力区（图7-3）。

弹塑性变形状态下，煤柱（体）的垂直应力σy 的分布如图7-3中2所示。

图7-3 煤柱（体）的弹塑性变形区及垂直应力分布1—弹性应力分布；2—弹塑性应力分布；Ⅰ—破裂区；Ⅱ—塑性区；Ⅲ—弹性区应力升高部分；Ⅳ—原始应力区支承压力峰值与煤体（煤柱）边缘之间的距离x 0的方程式为：()φξφγξCctg p Cctg H K f M x ++=10ln 2 （7-5）式中 K —应力增高系数；p 1—支架对煤帮的阻力；M —煤层开采厚度；C —煤体的粘聚力；φ—煤体的内摩擦角；f —煤层与顶底板接触面的摩擦系数；ξ—三轴应力系数， φφξsin 1sin 1-+=。

保护煤柱留设与防水安全煤岩柱计算规范标准

天健矿业集团股份保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规天健矿业集团股份二0一二年七月十五日目录一、保护煤柱的留设 (3)（一）基本概念和参数 (3)1、岩层移动角 (3)2、下沉系数（η） (4)3、围护带宽度 (5)（二）保护煤柱的留设方法 (5)二、防水安全煤岩柱的计算 (7)1、目的和意义 (7)2、计算公式 (8)一、保护煤柱的留设（一）基本概念和参数1、岩层移动角指在充分采动情况下，采空区上方地表最外侧的裂缝位置和采空区边界的连线与水平线之间在煤壁一侧的夹角。

符号为：下山移动角β；上山移动角γ；走向移动角δ；急倾斜煤层底板移动角λ；表土移动角ψ。

详见附图一。

附图一岩层移动角参数表附表1 序号名称符号取值围备注1 下山移动角ββ=δ-（0.6-0.7）αβ与煤层倾角成反比。

α为煤层倾角2 上山移动角γ55-60°3 走向移动角δ55-60°4 底板移动角λ55-60°用于急倾斜煤层5 表土移动角ψ45-50°干燥土层取大值，含水土层取小值说明：因本公司下属煤矿暂无实测岩移数据，表中数据仅供参考。

2、下沉系数（η）指在充分采动情况下，开采水平煤层时的地表最大下沉量与采高（多煤层开采时取累计采高）之比。

在开采倾斜煤层时，由于上覆岩层大致沿岩层法线方向弯曲，最大下沉区的移动基本上是法向移动，最大下沉量应为法向移动量的垂直分量，因此，下沉系数等于最大下沉量除以煤层倾角余弦值与采高的乘积。

下沉系数的大小与上覆岩层的坚固性系数成反比，与采煤方法、顶板管理方式和开采面积有关，与采深关系不大。

下沉系数表附表23、围护带宽度指建筑物边界与保护边界线之间的安全距离，一般取10-15m。

（二）保护煤柱的留设方法1、当建筑物、水体或其它保护对象的保护边界线与煤层走向基本平行时，可直接参照附表1中的参数确定保护煤柱边界。

作图方法如附图二。

2、当保护边界线与煤层走向斜交时，应根据附表1中的基岩移动角求得垂直于保护边界线方向（伪倾斜）的上山移动角γ＇和下山移动角β＇，然后再确定保护煤柱边界。

保护煤柱留设标准

井田边界煤柱:30m;阶段煤柱:斜长为60m,若在两阶段留设,则上下阶段各留30m;井田浅部防水煤柱:斜长为50m; 断层煤柱:每侧各为20m;工业广场煤柱:根据工业广场占地面积,按几何作图法确定; 斜井井筒保护煤柱:两井中间为30m,两侧各为30m; 煤层大巷护巷煤柱:对近水平煤层,运输大巷与回风大巷布置在开采水平时,两巷水平间距为20m,垂距为10m,回风大巷上方留斜长为20m 的煤柱采区边界煤柱:20m;采区煤层上山:两巷中间为20m,两侧各为20m; 区段煤柱:斜长10m;矿井煤柱留设煤矿开采中,确定合理的煤柱尺寸,其影响因素就是煤层所受压力以及煤体强度。

通常,煤层埋藏深度与厚度较大、围岩较软时,煤柱承受的压力就较大。

煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质,并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。

目前,尚无计算煤柱尺寸的可靠方法,主要依靠现场实际经验确定。

井田边界煤柱:30m;阶段煤柱:斜长为60m,若在两阶段留设,则上下阶段各留30m; 井田浅部防水煤柱:斜长为50m;断层煤柱:断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况,落差很大的断层,断层一侧的煤柱宽度不小于30m;落差较大的断层,断层一的煤柱宽度一般为10~15m;落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。

工业广场煤柱:根据工业广场占地面积,按几何作图法确定; 斜井井筒保护煤柱:两井中间为30m,两侧各为30m;煤层大巷护巷煤柱:对近水平煤层,运输大巷与回风大巷布置在开采水平时,两巷水平间距为20m,垂距为10m,回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱:采区边界煤柱的作用就是:将两个相邻采区隔开,防止万一发生火灾、水害与瓦斯涌出时相互蔓延;避免从采空区大量漏风,影响正在生产的采区风量。

一般取10m;采区煤层上山:两巷中间为20m,两侧各为20m;区段煤柱:斜长10m;1、采区上(下)山间的煤柱宽度(沿走向):对薄及中厚煤层为20m;对厚煤层为20～30m。

保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规范

贵州天健矿业集团股份有限公司保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规范贵州天健矿业集团股份有限公司二0一二年七月十五日目录一、保护煤柱的留设 (3)（一）基本概念和参数 (3)1、岩层移动角 (3)2、下沉系数（η） (5)3、围护带宽度 (5)（二）保护煤柱的留设方法 (5)二、防水安全煤岩柱的计算 (8)1、目的和意义 (8)2、计算公式 (8)一、保护煤柱的留设（一）基本概念和参数1、岩层移动角指在充分采动情况下，采空区上方地表最外侧的裂缝位置和采空区边界的连线与水平线之间在煤壁一侧的夹角。

符号为：下山移动角β；上山移动角γ；走向移动角δ；急倾斜煤层底板移动角λ；表土移动角ψ。

详见附图一。

附图一岩层移动角参数表附表1 序号名称符号取值范围备注1 下山移动角ββ=δ-（0.6-0.7）αβ与煤层倾角成反比。

2、下沉系数（η）指在充分采动情况下，开采水平煤层时的地表最大下沉量与采高（多煤层开采时取累计采高）之比。

下沉系数的大小与上覆岩层的坚固性系数成反比，与采煤方法、顶板管理方式和开采面积有关，与采深关系不大。

下沉系数表附表23、围护带宽度指建筑物边界与保护边界线之间的安全距离，一般取10-15m。

（二）保护煤柱的留设方法1、当建筑物、水体或其它保护对象的保护边界线与煤层走向基本平行时，可直接参照附表1中的参数确定保护煤柱边界。

作图方法如附图二。

各种保护煤柱设计及公式

1)安全煤(岩)柱种类;井田内共发育4条断层,均为正断层,落差2、6～20m,F1、F2为勘探时地表填图控制并在井下实见,F3、F4为井下揭露。

勘探时在地表发现X1号陷落柱,并在主、副井实见,在井下生产过程中,又发现了4个陷落柱,一般为椭圆形,长轴直径最大约300m,一般150m左右。

井田内未发现岩浆侵入现象。

根据本矿的煤层赋存特征,矿井安全煤(岩)柱的种类确定如下:井田边界煤柱;井筒及大巷煤柱;风氧化带防水煤柱;采空区隔离煤柱;断层、陷落柱保护煤柱;地面工业场地保护煤柱;公路及河流保护煤柱。

2)安全煤(岩)柱留设与计算结果根据矿井防水煤(岩)柱的种类,按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设煤柱。

①井田边界煤柱:本矿水文地质条件简单,井田边界煤柱采用垂直法留设,本矿留设20m。

②井筒煤柱井筒安全煤柱的留设按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设,围护带宽度,按其保护等级留设。

表土层及基岩厚度参照实际揭露及邻近钻孔资料确定。

表土段移动角取45°,基岩段岩层水平移动角δ取72°上山移动角γ取72°,下山移动角β取72°—0、8α(α为煤层倾角)。

斜井井筒落底见煤处两侧各留40m。

根据矿方提供的1、2号煤层采掘工程平面图,主斜井与副斜井两侧保护煤柱宽度不够,因此矿方在建设与生产过程中加强对井筒变形监测,同时对井筒两侧采空区进行注浆充填,减小采空区对井筒的影响。

③大巷煤柱2号煤层开拓时大巷均沿2号煤层掘进,采用料石砌碹或锚网喷支护,2号煤层倾角3°~21°,根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》83条第1款规定采用下式进行计算:1S=式中:S1——大巷保护煤柱的水平宽度(m)H——巷道的最大垂深,(m),最大400m。

M——煤厚,(m),平均2、11mf——煤的强度系数,10Rc1.0=fRc——煤的单向抗压强度,MPa,取30MPa则10Rc1.0=f=1、414129.7mS===设计取30m。

保护煤柱留设标准

井田边界煤柱：30m；阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱：斜长为50m；断层煤柱：每侧各为20m；工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱：20m；采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m; 区段煤柱：斜长10m；矿井煤柱留设煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。

通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。

煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。

目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。

井田边界煤柱：30m；阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱：斜长为50m；断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m；落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为10~15m；落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。

工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱：采区边界煤柱的作用是：将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。

一般取10m；采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m;区段煤柱：斜长10m；1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m；对厚煤层为20～30m。

保护煤柱留设标准

通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。

煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。

目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。

矿井几种煤柱的留设

矿井几种煤柱的留设作者：杨洪赫来源：《中国科技博览》2015年第10期[摘要]在地下煤炭资源的开采过程中，在井田范围内需要留设各类矿井煤柱。

本文主要阐述了地面建（构）筑物保护煤柱、隔离煤柱、巷道保护煤柱等技术问题。

[关键词]矿井煤柱留设中图分类号：E693 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0057-01在地下煤炭资源的开采过程中，在井田范围内，需要留设各类矿井煤柱。

如：地面建（构）筑物保护煤柱、隔离煤柱、巷道保护煤柱等。

1、地面建（构）筑物保护煤柱在煤矿开采中，为了保护地面村镇、河流、大坝、铁路、公路、工业广场等地面建（构）筑物，需要按开采后引起的士覆岩层和表土层移动规律，在开采煤层中要在适当位置留设相应的保护煤柱。

除矿井的地面工业广场保护煤柱，其他均为永久煤柱。

2、隔离煤柱2.1 断层隔离煤柱为了避免矿井水通过断层涌入采掘空间，防止断层破碎带对开采的不利影响，在断层附近留设的煤柱即断层隔离煤柱，其尺寸取决于断层类型、断距、落差、含水性、导水性等。

大型断层（断距大于50m）一侧的煤柱宽度应大于30m-50m；中型断层一侧的煤柱宽度为10m-15m；小断层，一般不留设煤柱。

然而，若断层含水性水性很强，水压较大，则要慎重对待，通过计算确定断层煤柱尺寸。

2.2 隔水煤柱为了避免地表水、地下水涌入采掘空间引起矿井水灾，要留设各类隔水煤柱，避免地表水通过煤层露头（风氧化带）涌入生产区域，在煤层浅部留设30m-50m的煤柱；避免上部采空区水、老窑水、岩溶水涌入采掘空间而留设的煤柱；避免底板承压水演人采掘空间而留设的煤柱。

隔水煤柱的宽度取决于煤层露头（风氧化带）宽度，地表和地下水体的水量、水压和导水性。

如果矿井的水文地质条件复杂，开采时间长，水量和水压大，需计算确定防水煤柱尺寸。

2.3 井田境界煤柱为防止矿井生产的相互影响，避免某一矿井出现火灾、水灾和瓦斯等灾害事故蔓延扩散到相邻矿井，在矿井边界要留有隔离煤柱，即井田境界煤柱。

矿井断层及大巷煤柱留设计算

矿井断层及大巷煤柱留设计算矿井断层作为生产中不可避免的地质构造，对矿井生产影响很大，探明不当或者煤柱留设不合理很容易造成断层导通含水层突水或采后断层受矿压影响滞后突水。

所以合理的留设保护煤柱，显得尤为重要，下面以一个案例详细介绍一下如何计算煤柱的宽度！一、断层煤柱留设原则1、在有突水威胁但又不宜疏放（疏放会造成成本大大提高时）的地区采掘时，必须留设防水煤(岩)柱。

2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到安全限度，以提高资源利用率。

3、留设防水煤（岩）柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。

4、一个井田或一个水文地质单元的防水煤（岩）柱应该在它的总体设计中确定，即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。

5、在多煤层地区，各煤层的防水煤（岩）柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤（岩）柱，致使整个防水煤柱失效。

6、在同一地点有两种或两种以上留设煤(岩)柱的条件时，所留设的煤（岩）柱必须满足各个留设煤（岩）柱的条件。

7、对防水留设煤（岩）柱的的维护要特别严格，因为煤（岩）柱的任何一处被破坏，必将造成整个煤（岩）柱无效。

防水煤(岩)柱一经留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水设施，保护煤(岩)柱的完整性。

8、留设防水煤（岩）柱所需要的数据必须在本地区取得。

邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。

9、防水煤（岩）柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。

二、断层煤（岩）柱留设依据1、《煤矿防治水细则》第五章“矿井防治水技术”第六节“防隔水煤（岩）柱留设”第九十二条规定“有以下情况之一的，应当留设防隔水煤（岩）柱：......与富水性强的含水层间存在水力联系的断层、裂隙带或者强导水断层接触的煤层；......”同时第五节“水体下采煤”中第八十四条规定“......，在基岩含水层（体）或者含水断裂带下开采时，应对开采前后覆岩的渗透性及含水层之间的水力联系进行分析评价，确定采用留设防隔水煤（岩）柱或者采用疏干（降）等方法保证开采。

保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规范

. . . .天健矿业集团股份保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规天健矿业集团股份二0一二年七月十五日目录一、保护煤柱的留设 (3)（一）基本概念和参数 (3)1、岩层移动角 (3)2、下沉系数（η） (4)3、围护带宽度 (5)（二）保护煤柱的留设方法 (5)二、防水安全煤岩柱的计算 (7)1、目的和意义 (7)2、计算公式 (7)一、保护煤柱的留设（一）基本概念和参数1、岩层移动角指在充分采动情况下，采空区上方地表最外侧的裂缝位置和采空区边界的连线与水平线之间在煤壁一侧的夹角。

符号为：下山移动角β；上山移动角γ；走向移动角δ；急倾斜煤层底板移动角λ；表土移动角ψ。

详见附图一。

附图一岩层移动角参数表附表1 序号名称符号取值围备注1 下山移动角ββ=δ-（0.6-0.7）αβ与煤层倾角成反比。

2、下沉系数（η）指在充分采动情况下，开采水平煤层时的地表最大下沉量与采高（多煤层开采时取累计采高）之比。

下沉系数的大小与上覆岩层的坚固性系数成反比，与采煤方法、顶板管理方式和开采面积有关，与采深关系不大。

下沉系数表附表2序号下沉系数采煤方法顶板管理覆岩类型适应围1 0.6 长壁式全部陷落法坚硬辉绿岩、石灰岩、石英岩、砾岩、砂砾岩、砂质页岩2 0.6-0.8 长壁式全部陷落法中硬砂质页岩、泥质砂岩、页岩等3 0.8-1.0 长壁式全部陷落法软弱风化带岩石、粘土岩、第三系第四系表土层3、围护带宽度指建筑物边界与保护边界线之间的安全距离，一般取10-15m 。

建筑物下保护煤柱留设方法

建筑物下保护煤柱留设方法说实话建筑物下保护煤柱留设方法这事，我一开始也是瞎摸索。

我最初就知道这煤柱留设肯定得考虑建筑物的重量、地基情况之类的。

我试过一种特别简单，但糙得不行的办法。

我就大概估计了一下建筑物多重，然后按照以往一些很宽泛的经验，在建筑物底下留了一块煤。

结果呢，不是这块煤柱留大了，导致资源浪费，就是留小了，感觉对建筑物有点威胁。

我当时就意识到，这样可不行，没有严谨的计算方法是不科学的。

后来我就开始去找各种相关公式。

有一个方法吧，要考虑很多的参数，像什么煤体的抗压强度啦，还有建筑物施加的应力这些。

我就像做菜一样，要把各种配料的量都搞清楚。

这个抗压强度就像是面粉的筋度一样，不同的煤它的“筋度”不同，能承载的压力就不一样。

在计算的时候，要先确定这个煤体到底算是“高筋面粉”还是“低筋面粉”。

然后再看建筑物的应力，就像给这块煤柱上面放了多重的东西一样，这个东西又分布得均不均匀，就像你在盘子里堆食物，是堆得很整齐还是东一块西一块地乱堆。

不过我在计算建筑物应力的时候犯过错误。

我只考虑了建筑物本身的重量，就像只算上了房子是砖头钢筋的重量，却忘记了一些活荷载，像屋子里住人啊，放些大型设备之类的情况。

这个让我的计算结果偏差挺大的。

还有地质构造这个因素也特别重要。

有些地方的地质就像裂了缝的盘子，煤柱在这种地方留设就得小心再小心。

我开始不知道，也是按照普通情况算，后来发现不行。

要是遇到地质有褶皱或者断层，这煤柱的形状可能还得调整调整，不能是规规矩矩的方形或者圆形了。

后来又尝试了整合多个方法。

把不同计算方式得出的结果，取一个比较保险的值。

就像出门多带点钱，有时候怕这个计算少算了什么，多留一点就更安全。

到现在呢，我觉得建筑物下保护煤柱留设方法，重中之重就是各种数据一定要收集齐了算准了，越详细越好。

然后就是多参考一些实际的成功案例，看看人家在类似情况下是怎么干的。

每个建筑物和煤田都有各自的特点，都得具体情况具体分析。

煤柱留设与压煤开采工作管理

煤柱留设与压煤开采工作管理（1）煤柱留设、压煤开采设计、采动损害鉴定必须由国务院或省、自治区、直辖市政府煤炭行业管理部门审查批准具有资质的技术部门进行。

在遇有分歧的情况下，上级资质单位可对下级资质单位的设计、鉴定组织有关专家作出修改、建议或提出最终评审意见。

（2）保护煤柱的留设和变更权限①国有煤矿保护煤柱的留设，由国务院、直辖市煤炭行业主管部门审批。

②乡镇煤矿保护煤柱的留设，由辖区的市煤炭行业部门审批。

③保护煤柱储量按照《生产矿井储量管理规程》的有关规定处理。

④经批准后的保护煤柱不得随意变更，必要时应重新报批。

⑤城镇及村庄保护煤柱经批准后，煤矿企业应以书面形式将受护范围通知城镇乡村政府。

⑥煤炭企业生产过程中，可自行留设临时性保护煤柱，但煤矿企业闭坑前必须回收。

各级煤炭管理部门对未及时回收保护煤柱，而形成孤立块段，严重浪费煤炭资源的行为，根据情节轻重，依照《煤炭法）》、《煤炭行政处罚办法》等国家法律、法规进行处罚。

（3）压煤开采的批准权限下列建（构）筑物、水体、铁路的压煤开采必须报省、自治区、直辖市煤炭管理部门组织审查批准，报国务院煤炭行业主管部门备案。

①国家一级、二级铁路和一等、二等火车站。

②高速公路，机场跑道。

③对全矿井安全有严重威胁的地表各类水体。

④大范围的条带法开采。

⑤县（含县）级以上城镇、医院、中学及千人以上工厂。

⑥开采跨省区的江、河、湖、海煤炭资源，由国务院煤炭管理部门主持审查批准。

下列建（构）筑物、水体、铁路及主要井巷的压煤开采经省、自治区、直辖市煤炭行业管理部门认证：该企业已取得压煤开采成功经验的，其开采设计经矿务局（公司）组织审查通过后，报省、自治区、直辖市煤炭行业主管部门批准。

①主要井巷及工业场地。

②工、矿企业专用铁路。

③村庄（含迁村开采方式）。

④对采区安全生产有严重威胁的水体。

⑤乡镇工厂、企业、事业单位。

（4）压煤开采的申报、审批手续和监管工作①压煤开采的方案设计应在施工前至少半年，由矿务局（公司、矿）总工程师负责组织设计、生产、技术、测量、地质和科研部门制定。