1114工作面防水煤柱留设设计

合集下载

防隔水煤柱留设设计方案

防隔水煤柱留设设计方案 Prepared on 24 November 2020晴隆县中营镇仁禾煤业有限责任公司防隔水煤柱留设设计方案仁禾煤矿地测科2015年4月5日防隔水煤柱留设设计方案一、矿井概况晴隆县中营镇仁禾煤矿为“三证一照”齐全的生产矿井，设计生产能力30万吨／a，为瓦斯矿井（M04在+1110M水平以上无突出危险性）。

井田面积,开采煤层11层（M04、M05、M7、M8、M10、M14、M23、M24、M25、M28、M29），平硐、暗斜井开拓，并列式通风。

矿井划分为上、下煤组进行开采，上煤组为4、5、7、8、10、14号煤层，下煤组为23、24、25、28、29号煤层。

先采上煤组，后采下煤组。

上、下煤组之间采用石门联络，各煤层之间采用正、反石门联络，联合布置，分煤层开采。

上煤组划分为一个水平，两个采区进行开采。

水平标高+1099m。

+1099m标高以上为一采区，+1099m标高以下为二采区；下煤组划分为两个水平，三个采区进行开采。

水平标高+1099m、+883m。

下煤组+1099m标高以上为三采区，+1099-＋883m标高为四采区，+883m标高以下为五采区；采区分界线以水平标高为界；开采顺序为先采上煤组，后采下煤组；上煤组先采一采区，后采二采区，区段下行式开采。

同一区段内先采4号煤层，后采5、7、8、10、14号煤层。

晴隆县中营镇仁禾煤矿构造复杂程度属中等型。

晴隆县中营镇仁禾煤矿水文地质条件为中等型。

根据2011年～2013年《矿井瓦斯等级鉴定报告》的批复，晴隆县中营镇仁禾煤矿为瓦斯矿井。

矿区无冲击地压现象。

本矿属地温正常型矿井。

目前，矿井在设计的一采区进行采掘作业（煤层编号：M04），采掘标高均以+1110ｍ以上。

二、设计依据1、《矿井设计规范》2、《煤矿地质规程》、《煤矿测量规程》、《煤矿防治水规定》。

3、《煤矿安全规程》。

4、《仁禾煤矿水文地质调查报告》。

5、《仁禾煤矿安全设施设计》（变更）及矿井实际情况。

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。

防水煤柱留设设计

贵州赤天化能源有限责任公司桐梓县花秋镇花秋二矿防隔水煤（岩）柱留设设计编制单位：地测部编制日期：2018年11月8日会审表桐梓县花秋二矿防隔水煤（岩）柱留设设计为进一步加强矿井防隔水煤（岩）柱的管理，夯实矿井安全生产，使各项规程、安全防隔水煤（岩）柱的措施既有现场施工、作业针对性，又具有科学实用、可操作及规范延续性，使其更好地指导作业现场，更好地服务于矿井安全生产，特制定防隔水煤（岩）柱设计，望各相关单位严格遵照执行：一、防隔水煤（岩）柱的确定在受水害威胁的地方，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其它水源溃入工作面，所留的煤（岩）柱就叫防水煤（岩）柱。

㈠防水煤（岩）柱的种类根据防水煤（岩）柱所处的位置，可以分成不同的种类。

根据该矿井的实际情况，需留设以下防水煤（岩）柱：1、断层防水煤（岩）柱在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设的煤柱；当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含水层溃入井下而留设的煤柱。

2、导水钻孔防水煤柱勘探阶段施工的钻孔，往往能贯穿若干含水层，若封孔质量不好，则人为地沟通了本来没有水力联系的含水层，使煤层开采的充水条件复杂化，为防止上覆含水层中的水溃入井下而留设的煤柱称为钻孔防水煤柱。

3、相邻水平或采区边界防水煤（岩）柱。

相邻水平或采区边界防水煤(岩)柱主要是防止相邻水平、采区的积水进入本区而留设的保护煤柱。

4、矿井边界煤（岩）柱。

矿井边界防水煤(岩)柱主要是防止相邻矿井的积水进入本矿井而留设的保护煤柱。

5、老窑积水区防水煤（岩）柱。

老窑积水区防水煤(岩)柱主要是防止老窑、采空区的积水进入本区而留设的保护煤柱。

㈡防水煤（岩）柱的留设1、断层防水煤（岩）柱的留设断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。

断层的某一区段是否导水，导水性强弱等情况取决于两侧岩层的接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。

因此，在没有掌握断层各区段的导水性时，应把整个断层作为导水断层对待。

11140综采工作面注水设计

11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施通风科二0一六年六月六日11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施煤层注水是采煤工作面最有效的防尘措施之一，实践证明，实施煤层注水不但能有效减少采煤工作面煤尘的产生，而且能够改变煤体的多种物理力学性质，对采煤工作面的安全生产具有重大的意义。

为有效改善采煤工作面的作业环境，提高生产效率，遏制煤尘飞扬，决定对11140综采工作面实施煤层注水，特编写《11140综采工作面煤层注水设计及安全技术措施》。

一、工作面基本概况11140综采工作面地表对应大冶南环（槐下公路）以北，井下标高﹢120～﹢170m，11140综采工作面西南紧邻小河煤矿原11080采煤工作面采空区，北部、东部为副井轨道巷。

11140综采工作面设计走向长度430m，倾斜长80m，煤厚变化4.8～7m左右，平均厚为6.24m。

煤层倾角20°～8°，平均14°，根据巷道掘进期间的揭露情况，没有断层，部分地区有小褶曲发育，综合评价来说11140综采工作面煤层赋存比较稳定，采用综采放顶煤工艺，全部垮落法管理顶板。

煤层结构简单的厚煤层，煤类为贫煤。

为本区主要可采煤层。

目前大部分已采空。

顶板以砂质泥岩为主，局部为中细砂岩，底板多为砂质泥岩。

巷道岩层整体为复式褶曲构造，局部有小褶皱发育，对施工有一定影响，周边没有揭露断层。

煤层工业性分析、自燃倾向性、爆炸性鉴定结果表二、煤层注水钻孔设计及技术要求注水方式：工作面煤壁浅孔动压注水。

钻孔参数：Ф42mm，风钻钻杆湿式打眼。

封孔方式：水力膨胀式封孔器。

注水泵：7BZ-2.5/12.5，功率11KW,注水压力4Mpa，流量2.5m³/h=42L/min，水源引自消防降尘管路。

钻孔布置方式：工作面煤厚在6m以上时，注水孔呈三花眼布置，沿煤壁距顶梁0.2m处打间距为6m，上仰角为15～30度、深5m的一排注水孔，另沿煤壁距顶梁0.5m处打间距为6m，深5m的一排水平注水孔；工作面煤厚3＜h＜6时，沿煤壁处打间距为4m、深5m的一排水平注水孔；工作面煤厚在3m以下沿煤壁距顶梁1m处随巷道坡度打间距为4m、深5m的一排注水孔。

矿防水煤柱留设

双鸭山市衡源煤矿防隔水煤柱留设设计方案矿长：总工程师：编制：矿审批意见双鸭山市衡源煤矿关于防隔水煤〔岩〕柱留设设计方案的通知矿属各单位：根据防治水管理规定要求及井田煤层赋存条件和水文地质条件，矿井在开拓开采过程中应采取防治水平安保证措施，确保矿井平安生产特拟普盛煤矿防隔水煤岩柱留设方案，经矿组织审查同意，请矿属各单位严格按本方案执行。

附：防隔水煤岩柱留设设计方案防隔水煤岩柱留设根据防治水管理规定要求及井田煤层赋存条件和水文地质条件，矿井在开拓开采过程中应采取防治水平安保证措施，确保矿井平安生产特拟以下留设方案：一、矿井开拓、开采所采取的平安保证措施根据井田煤层赋存条件和水文地质条件，矿井开拓开采主要采取以下平安保证措施：1、针对煤层浅部老窑、相邻煤矿采空区较多的特点，在技术部门所做工作的根底上，矿井生产单位必须查清老空区分布范围，矿井开采受水害威胁的地段，留设平安煤柱。

使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其他水源溃入工作面，保证边界煤柱的宽度。

2、按?煤矿平安规程?规定留设防水煤柱。

对于断层，特别是造成煤系地层及含水层对盘或接近的断层，留设足够的断层防水煤柱；露头附近和河流留设防水煤岩柱；制止巷道进入防水煤柱。

3、配备足够数量的探放水及注浆堵水设备。

4、留设井田边界煤柱和采区隔离煤柱。

5、对可疑断层及因采动影响而可能导水的断层留设断层防水煤柱。

6、矿井必须设排水泵房、水仓、水沟、排水管路等排水系统，并保证足够的排水能力。

7、对巷道开拓及回采所可能遇到的断层、含水层提前进展探放水，查明断层的水文地质要素，据此经技术经济比拟采取留设防水煤柱、注浆堵水、疏放等措施。

8、对未封闭好的钻孔根据具体情况采取重封、留设防水煤柱、探放钻孔水等措施。

9、对于影响采掘的老空水采取探放的措施。

10、对主要含水层建立地下水动态观察系统，进展地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排〞综合防治措施。

各类防隔水煤(岩)柱的留设

各类防隔水煤（岩）柱的留设一、煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设，按以下公式计算： 1、煤层露头无覆盖或被粘土类微透水松散层覆盖时：Ｈ防=Ｈ冒+Ｈ保2、煤层露头被松散富含水层覆盖时（见附图7-1）：Ｈ防=Ｈ裂+Ｈ保根据上两式计算的值，不得小于20m 。

式中冒高（H 冒）、裂高（H 裂）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。

式中：H 防-----防隔水煤（岩）柱高度（m ）； H 冒-----采后冒落带高度（m ）；H 裂-----垂直煤层的导水裂隙带最大高度（m ）； H 保-----保护层厚度（m ）； α------煤层倾角（°）。

附图 6-1附图7-1二、含水或导水断层防隔水煤柱的留设（附图7-2）可参照以下经验公式计算：0.5L 20m 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（kgf/cm 2）； K P ----煤的抗张强度（kgf/cm 2）。

附图 8-2附图7-2三、煤层与强含水层或导水断层接触，并局部被覆盖时（附图7-3），防水煤柱的留设：（b）附图8-3（c）（a）附图7-31.当含水层顶面高于最高导水裂隙带上限时，防水煤柱可按附图7-3a、b留设。

计算公式为：123cosL L L L H H ctg H ctgθθα=++=++安裂裂2.最高裂隙带上限高于断层上盘含水层时，防水煤柱按附图7-3c留设。

计算公式为：()()() 123sin cos cosL L L L H ctg H M ctg ctgααθαθα=++=-++⋅+安安≥20m以上两式中：L-----防隔水煤（岩）柱宽度（m）,L1、L2、L3为分段宽度；H裂-----最大导水裂隙带高度（m）；θ----断层倾角（°）；α ----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）；H安----导水裂隙带至含水层间防水岩柱的厚度（m）。

防水煤柱的留设

防水煤柱留设设计说明兴仁县兴顺煤矿防水煤柱留设设计说明按照新颁布实施的《煤矿防治水规定》，结合本矿实际情况，防隔水煤（岩）柱的留设按下列进行。

相邻矿边界防隔水煤（岩）柱的留设1.可采用垂直法留设，但总宽度不得小于40m。

本矿内边界煤柱留设为20米。

2.应根据煤层赋存条件、地质构造、静水压力、开采上覆岩层移动角、导水裂缝带高度等因素确定。

1）多煤层开采，当上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后的导水裂缝带高度时，下层煤的边界防隔水煤（岩）柱，应根据最上一层煤的岩层移动角和煤层间距向下推算（下图a）。

2）当上、下两层煤之间的垂距大于下煤层开采后的导水裂缝带高度时，上、下煤层的防隔水煤（岩）柱，可分别留设（下图b）。

多煤层地区边界防隔水煤（岩）柱留设图H L—导水裂缝带上限；Ｈ１、Ｈ２、Ｈ3—各煤层底板以上的静水位高度；γ—上山岩层移动角；β—下山岩层移动角；Ｌ１y、Ｌ２y—导水裂缝带上限岩柱宽度；Ｌ１—上层煤防水煤柱宽度；Ｌ2、Ｌ3—下层煤防水煤柱宽度导水裂缝带上限岩柱宽度Ｌy 的计算，可采用以下公式： Ly=10H L -H ×s T 1 ≥20m 式中： T s ——水压与岩柱宽度的比值，可取１。

断层带防水煤柱宽度的计算与留设按《矿井水文地质规程》，在煤层位于含水层上方，断层又导水的情况下，防隔水煤柱的留设原则，主要应考虑两个方向上的压力。

一是煤层底部隔水层能否抗住下部含水层水的压力；二是断层水在顺煤层方向上的压力。

当考虑底部压力时，应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（H 安）的计算值，并不得小于20m 。

计算公式为：10+=TsP H 安 αsin 安H L =≮20m式中：α—断层倾角（°）；L —防隔水煤柱宽度（m ）；P —静水压力（MPa ）；Ts —突水系数（MPa/m ）。

对于计算值小于20m 者，按20m 进行了留设；大于20m 者按实际计算值为准，并表示在各煤层防水煤柱留设图上。

防水煤柱设计

第一章概况第一节目的和任务为认真贯彻落实《国家安监总局，国家煤矿安监局关于进一步加强煤矿水害防治工作的通知》的通知，进一步加强水害防治工作，采取切实有效措施，杜绝透水事故的发生，确保安全生产。

一、主要地质依据：1、1990年山西省煤炭地质144勘察院（原山西煤田地质勘探144队）编制的《山西省沁源县详查勘探地质报告》；2、2009年2月山西省煤炭地质144勘查院编制的《山西黄土坡煤焦有限责任公司一矿矿井调查报告》；3、2010年3月，山西省煤炭地质114勘查院编制的《山西黄土坡鑫能煤业有限公司水文补充勘探报告》；4、依据《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》二、编制设计的技术要求1、符合矿井实际，科学合理。

2、对不同的水文地质区域及地质构造进行防水隔离煤柱设计。

第二节煤矿位置一、位置黄土坡鑫能公司位于山西省沁源县小岭底村以东500ｍ处，行政区录属聪子峪乡管辖。

地理坐标为：北纬：36°48′47″--------36°50′20″=东经：112°11′16″------112°13′01″矿区范围由以下5个坐标连线圈定：（1980西安坐标系）1、X=4080372.23 Y=19612080.952、X=4076481.39 Y=19612080.953、X=4076481.36 Y=19605930.964、X=4078651.36 Y=19605930.955、X= 4079441.38 Y=19608480.95矿区形态为一直角梯形，南北长2170--3891ｍ，东西宽6150ｍ，面积18.8723Kｍ2，开采矿井2#—11#号煤，开采深度由1480ｍ至1020ｍ标高。

二、交通汾（阳）-屯（留）公路线从矿区西部通过，向北60K ｍ可达南同蒲铁路的平遥车站，也可与大（同）-运（城）高速公路接运，向南经郭道镇可达沁县城关与太焦铁路线相连。

本矿交通比较方便（见1-2-1交通位置图）。

工作面防水煤岩柱合理宽度设计

沉积厚１５～１０ｍ。按其空间分布、力性质及富０５水
日益突出，了延长矿井服务年限，为缓解采掘接替紧
张局面，三１０１工作面的回采上限由原设计的将－１３
一
１０ｍ提高到目前的一１０～一１０ｍ，岩柱高７２进行分析，。１３结合相邻矿井成功提高回采上限的实践经验，充分在
论证的基础上将工作面的回采上限由一１０ｍ提高至一１０一一１０ｍ，水煤岩柱由５缩小至１７２３防０ｍ２～ｌ５ｍ，炭资源得以充分安全回收，解了采掘接替紧张的局面，济效益显著。煤缓经
层含水层有３～６层，厚约２埋深在６以累５ｍ，６ｍ
下，于承压水，属富水性中等含水层为承压水层，富
水性属于中等偏弱类型。再下面为第三系半固结砂及砂卵石孔隙含水层，富水性中等；新生界松散砂层各孔隙含水层（）组水位标高一般在＋２９～＋３Ｏｍ，具有自上而下富水性也由强变弱的特点，位涌水单
改扩建至１０万ｔａ目前核定生产能力２５万ｔａ８／，２／。
随着矿井生产能力的迅速提高，炭资源紧缺问题煤
采区内以新生界冲积、积松散沉积物为主，湖沉积旋回稳定，由砂、含砾砂、土及砂质黏土等组成，黏

留设防隔水煤(岩)柱设计方案

留设防隔水煤柱设计方案二〇二一年二月防隔水煤（岩）柱设计方案一、巷道防隔水煤柱留设(一)、可采煤层概况（三）各煤层巷道留设煤柱设计（1）、3号煤层：1S=式中：S1—4号煤层巷道保护煤柱的水平宽度，m；H—巷道的最大垂深，m；（取？m）M—煤层厚度，m；（取最大厚度2.8m）f—煤的强度系数,MPa。

（取值2）128.9mS===因此，3号煤层巷道防隔水煤柱取30m。

（2）、10号煤层：2S=式中：S2—10号煤层巷道保护煤柱的水平宽度，m；H—巷道的最大垂深，m；M—煤层厚度，m；f—煤的强度系数。

223.70m S === 巷道煤柱取25m 。

（3）、11号煤层：3S =式中：S 3—11号煤层巷道保护煤柱的水平宽度，m ；H —巷道的最大垂深，m ；M —煤层厚度，m ；f —煤的强度系数。

331.4m S == 11号煤层巷道煤柱取35m 。

二、断层防隔水煤柱设计含水或导水断层防隔水煤柱的留设可参照下列经验公式计算：P35.0K p KM L = ≥20 m 式中：L--煤柱留设的宽度，m ；K--安全系数，一般取2-5;（留设时取5）；M--煤层厚度或采高，m;(留设时取煤层在断层附近的煤层最大厚度或最大采高)；p--水头压力，MPa ；K p --煤的抗拉强度，。

根据以上参数计算结果为：4、5、8号煤层断层煤柱宽度均取20m 。

《煤矿防治水规定》规定矿井防隔水煤（岩）柱应当由矿井地测机构组织编制专门设计，经矿井总工程师组织有关单位审查批准后实施，矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动，严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动。

为确保我矿安全生产，特对我矿的防隔水煤柱进行设计。

一、煤矿简介及相关水文地质情况二、防隔水煤（岩）柱的留设设计根据煤矿防治水规定中第二章第四节“防隔水煤（岩）柱的留设”规定及附录三“防隔水煤（岩）柱的尺寸要求”，具体对我矿的防隔水煤岩柱留设设计如下：1、《煤矿防治水规定》第五十一条规定：相邻矿井的分界处，应当留防隔水煤（岩）柱。

矿井防隔水煤（岩）柱的留设

矿井防隔水煤（岩）柱的留设一、防隔水煤（岩）柱留设的原则(1)相邻矿井的分界处，必须留防隔水煤（岩）柱。

矿井以断层分界时，必须在断层两侧留有防隔水煤（岩）柱。

(2)受水害威胁的煤矿，属下列情况之一的，必须留设防隔水煤（岩）柱。

①煤层露头风化带。

②在地表水体、含水冲积层下和水淹区临近地带。

③与强含水层间存在水力联系的断层、断裂带或强导水断层接触的煤层。

④有大量积水的老窑和采空区。

⑤导水、充水的陷落柱和岩溶洞穴。

⑥分区隔离开采边界。

⑦受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。

(3)煤矿各类防隔水煤（岩）柱的留设是煤矿防治水工作的重要内容之一。

煤矿各类防隔水煤（岩）柱的尺寸，应根据矿井的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩物理力学性质、开采方法及岩层移动规律等因素，具体由地测部门编制专门设计，煤矿总工程师组织有关部门审查批准。

二、防隔水煤（岩）柱留设的方法（一）煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设1．煤层露头无覆盖或被黏土类微透水松散层覆盖(6-1)2．煤层露头被松散富含水层覆盖（图6 -1）(6-2)式中H防――防隔水煤（岩）柱高度，m;H冒――采后垮落带高度，m；H裂――垂直煤层的导永断裂带最大高度，m；H保――保护层厚度，m。

垮落带与导水断裂带最大高度的经验公式见表6 -1。

根据式(6-1)和式(6-2)计算的值不得小于20 m。

冒高（H冒）、裂高（H裂）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，如图6 -1 煤层露头被松散富含水层覆盖时煤柱留设示意图表6-1垮落带与导水断裂带最大高度的经验公式注：1．M-累计采厚，m；n一煤分层层数；m-煤层厚度，m；h-采煤工作面小阶段垂高，m；lkgf/cm2=9.8×105 Pa。

2．垮落带、导水断裂带最大高度，对于缓倾斜和倾斜煤层是指从煤层顶面算起的法向高度；对于急倾斜煤层是指从开采上限算起的垂向高度。

3．岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。

保护煤柱的留设

保护煤柱的留设保护煤柱的留设一、保护煤柱是指专门留在井下不予采出的、旨在保护其上方岩层内部和地表的保护对象不受开采影响的煤炭资源。

二、保护煤柱留设的原理在保护对象的下方留出一部分煤炭资源不予开采，使其周围煤炭的开采对保护对象不产生有危险性的移动和变形。

保护煤柱留设原理图三、保护煤柱留设所用参数（一）围护带宽度1、受护对象2、围护带围护带作用：①抵消参数误差，②抵消井上下位置关系误差。

围护带宽度根据受护对象的保护等级确定。

（二）移动角值参数1、基岩移动角：①走向移动角δ②上山移动角γ③下山移动角β2、松散层移动角（ψ）：①黄土层ψ=55°②风化坡积物ψ=45°③富水坡积物或砂层ψ=35°移动角值参数示意图四、保护煤柱留设方法（一）所需资料1、保护对象特征及使用要求；2、地质、采矿条件，煤层埋藏、地质构造情况；3、矿区移动参数；4、精度符合要求的必要图纸。

（二）保护煤柱留设方法垂直剖面法、垂线法和数字标高法。

1、垂直剖面法采用图解的方法，作沿煤层走向和倾向的垂直剖面，在剖面图上确定煤柱的边界宽度，并投影至平面图上而得保护煤柱边界。

步骤（1）确定受护面积边界①确定建（构）筑物保护边界②确定围护带③确定受护面积边界受护面积边界应与煤层走向、倾向平行。

垂直剖面法受护边界的确定示图（2）确定保护煤柱边界在受护面积边界与煤层走向平行或垂直时所作的垂直剖面上，在松散层内用ψ角画直线，在基岩层内直接用基岩移动角β、γ、δ画直线，即可作出保护煤柱边界。

垂直剖面法留设保护煤柱示意图注意：在倾向剖面上，往上山方向用β角，往下山方向用γ角。

（3）保护煤柱压煤量估算（略）2、垂线法用解析方法留设保护煤柱，先作受护面积边界的垂线，利用公式计算垂线的长度，再在平面图上量出垂线长度，从而确定保护煤柱边界。

步骤：（1）确定受护面积边界在平面图上直接作平行于受护对象边界的直线，构成多边形。

再在其外围画出围护带，得受护面积边界。

煤柱留设设计

煤柱留设设计煤矿是我国重要的能源产业，而煤柱留设设计是煤矿开采中的重要环节。

煤柱是指在煤矿开采过程中保留下来的一部分煤层，其作用是支撑煤层和地表，确保矿井的稳定和安全。

煤柱留设设计的目的就是合理地确定煤柱的尺寸和分布，以保证矿井的稳定和矿山的安全。

煤柱留设设计需要考虑煤层的力学性质和地质条件。

煤层的力学性质包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等，这些参数直接影响到煤柱的承载能力。

地质条件包括煤层的倾角、断裂带和岩层的稳定性等，这些因素也会对煤柱的设计产生重要影响。

因此，煤柱留设设计需要综合考虑这些因素，确定合适的煤柱尺寸和分布。

煤柱留设设计需要考虑矿井的开采方法和采场布置。

矿井的开采方法包括采场的开挖方式、支护形式和煤层割断方法等，这些因素也会影响到煤柱的设计。

采场布置直接决定了煤柱的分布和间距，不同的布置方式会产生不同的煤柱留设设计方案。

因此，煤柱留设设计需要与矿井的开采方法和采场布置相结合，确保矿井的稳定和安全。

煤柱留设设计还需要考虑矿山的经济效益和环境保护。

煤柱的留设会导致煤矿的回采率降低，增加了煤炭的损失和开采成本。

因此，在煤柱留设设计中需要进行经济评价，确定合理的煤柱留设方案。

同时，煤柱的留设也会对矿山的环境产生影响，如地表沉陷、地下水位变化等。

因此，煤柱留设设计还需要考虑环境保护的要求，采取相应的措施减少环境影响。

煤柱留设设计需要进行工程实践和监测评价。

在煤矿开采过程中，煤柱的实际情况可能会与设计方案存在差异，因此需要进行实际施工和监测评价。

通过对煤柱的实际情况进行监测，可以评价煤柱的稳定性和安全性，并及时调整设计方案。

同时，还可以积累经验和教训，为后续煤柱留设设计提供参考。

煤柱留设设计在煤矿开采中起着至关重要的作用。

通过合理地确定煤柱的尺寸和分布，可以保证矿井的稳定和安全，同时还需要考虑经济效益和环境保护的要求。

煤柱留设设计需要综合考虑煤层的力学性质和地质条件，与矿井的开采方法和采场布置相结合，进行工程实践和监测评价。

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。

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 。

第7章防水煤柱的留设

的最小距离，不得小于巷道高度的10倍。 2. 在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸，不得小于导水裂隙带最大高度与保护带高度之和。
3. 在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时，若水
淹区或老窑积水区的界线已基本查明，隔水煤柱的尺寸应按：
（五）保护地表水体，防水煤柱的留设：
第7章防（隔）水煤柱的留设
一、防水煤柱的概念
二、防水煤柱的种类
三、防水煤柱留设的原则
留设防水煤柱应结合当地地质构造、水文条件等。开采方式、巷道布局与防水煤柱应相适应。
多煤层地区煤柱统一考虑。
防水煤柱须伴有隔水层。
四、防水煤柱留设的方法及计算
（一）煤层露头部位防水煤柱的留设：
覆岩破坏分带示意图
返回
（二）含水或导水断层防水煤柱的留设：
（三）在煤层位于含水层上方，断层又导水的情况下，防水煤柱的留设：
Ha---导水裂隙带至含水层间防水岩柱的厚度
Ha---导水裂隙带至含水层间防水岩柱的厚度
（四）在水淹区或老窑积水区下采时，防水煤柱的留设： 1. 巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间
（六）相邻矿井边界隔水煤柱的留设：

矿井防水煤柱的留设原则

矿井防水煤柱的留设原则首先是安全性方面的原则。

矿井防水煤柱的留设应符合以下原则：1.保持矿井的稳定性：防水煤柱的留设应使矿井的机构变得更加稳定，防止矿井涌水或塌陷事故的发生。

煤柱的留设应符合矿井的地质条件和矿井的工艺要求，确保矿井的稳定性。

2.保持煤柱的连续性：防水煤柱的留设应保持煤柱的连续性，避免出现煤柱断裂或变形的情况。

在留设防水煤柱时，应考虑到煤柱的厚度、强度和结构等因素，确保煤柱的连续性。

3.制定合理的留设方案：防水煤柱的留设应根据矿井的地质条件、煤层的厚度和倾角、矿井的开采方式等因素来制定合理的留设方案。

煤柱的留设应考虑到各种因素的综合影响，尽量使防水煤柱的留设达到最佳效果。

其次是经济性方面的原则。

矿井防水煤柱的留设也应考虑经济性，并尽可能减少投资和资源的浪费。

具体原则如下：1.寻找最佳位置：在制定煤柱留设方案时，应尽量选择能够达到防水和瓦斯抽采效果的最佳位置。

通过地质勘探和煤层预测，确定煤柱的留设位置，以便提高煤柱的效果，减少矿井涌水和瓦斯爆炸的风险。

2.综合考虑效益与成本：在制定煤柱留设方案时，应综合考虑煤柱的防水效果与投资成本之间的关系。

选择经济效益最大化的煤柱留设方案，既能保持矿井的安全性，又能减少投资和资源的浪费。

3.合理利用煤矿资源：在制定煤柱留设方案时，应根据矿井的煤炭资源储量和开采计划，合理利用煤矿资源。

煤柱的留设不能过度浪费煤炭资源，应根据矿井的实际情况，计算出合理的煤炭留设量。

总之，矿井防水煤柱的留设原则主要包括安全性和经济性两个方面。

在留设防水煤柱时，应充分考虑矿井的地质条件、煤层的特点和矿井的开采方式等因素，制定合理的留设方案。

同时，在保证矿井安全的前提下，也要尽量减少投资和资源的浪费，提高经济效益。