煤层顶板冒落带与导水裂缝带最大高度经验公式

冒落带和导水裂隙带高度计算

冒落带和导水裂隙带高度计算摘要：一、引言二、冒落带高度计算方法1.经验公式2.实测数据计算3.理论分析三、导水裂隙带高度计算方法1.地下水位下降法2.钻孔冲洗液法3.地球物理法四、计算实例与分析五、结论与建议正文：一、引言冒落带和导水裂隙带是岩溶发育过程中的两个重要概念，它们的计算对于工程建设和水资源开发具有重要意义。

本文将介绍冒落带和导水裂隙带的高度计算方法，并通过实例进行分析，以期为相关领域提供参考。

二、冒落带高度计算方法1.经验公式冒落带高度的经验公式主要有以下几种：（1）H1=0.1D（D为洞穴直径，H1为冒落带高度）（2）H1=3.5D（D≤10m，H1为冒落带高度）（3）H1=3D（D>10m，H1为冒落带高度）2.实测数据计算通过对现场实测数据的处理和分析，可以得出冒落带高度。

实测数据包括洞穴直径、地下水位、岩石物理力学性质等。

3.理论分析根据岩溶发育原理和力学分析，可以推导出冒落带高度的理论值。

主要包括以下方面：（1）地下水动力作用下的岩溶发育规律（2）岩溶洞顶部的应力分布特征（3）冒落带形成的力学机制三、导水裂隙带高度计算方法1.地下水位下降法通过观测地下水位的下降速度和范围，结合岩溶发育特征，可以估算导水裂隙带高度。

2.钻孔冲洗液法在钻孔过程中，观测冲洗液的流量和变化，可以判断导水裂隙带的位置和高度。

3.地球物理法利用地球物理方法（如电法、地震法等）探测地下结构，结合钻孔资料，可以确定导水裂隙带的位置和高度。

四、计算实例与分析以某岩溶地区为例，通过现场实测、经验公式计算和理论分析，得出冒落带和导水裂隙带的高度。

分析结果表明，实测数据与计算结果基本一致，验证了计算方法的准确性。

五、结论与建议本文总结了冒落带和导水裂隙带的高度计算方法，并对计算方法进行了分析和实例验证。

在实际应用中，应根据具体情况选择合适的计算方法，并结合现场实测数据和理论分析，以获得更为准确的计算结果。

综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度的计算公式及适用性分析

综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度的计算公式及适用性分析白利民;尹尚先;李文【摘要】确定煤层顶板导水裂缝带高度可为顶板防治水、采掘工程布置、防水煤柱留设以及瓦斯抽采设计提供依据。

采用井下仰孔注水测渗漏法，实测山西西山煤田镇城底矿8煤导水裂缝带高度为57.98 m，其中冒落带高度16.72 m，裂隙带高度41.26 m。

依据实测结果并收集了8个矿综采一次采全高中硬覆岩下导水裂缝带高度数据，利用数理统计回归分析的方法，得出了适用于综采一次采全高中硬覆岩下导水裂缝带高度计算的经验公式，并与《煤矿安全规程》中相应经验公式进行对比分析，结果表明，该公式适用性好，而《煤矿安全规程》中有关公式应用于中厚煤层综采一次采全高开采条件预测，其误差较大。

%Setting the height of the water conducting zone in roof can provide the basis for prevention and control of roof water, mining and excavation layout, leaving the water prevention coal pillars, design of coal gas drainage. Taking No.8 seam in Zhenchengdi mine, Xishan as a study object, using water injection leakage measurenment method in overhead borehole, the height was 57.98 m, the falling zone height was 16.72 m and the fractured zone height was 41.26 m. Based on observation result from 8 mines in the similar conditions, empirical formulas of wa-ter conducting zone height for fully mechanized mining face were obtained by statistical regression analysis. The contrastive analysis of the corresponding formula in"coal mine safety regulations"was carried out. The result show that the empirical formula has good applicability, formula in"coal mine safety regulations"has relativelylarge er-ror when applied in prediction of the mining conditions for mining height of fully mechanized mining in median thick seam.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】4页(P36-39)【关键词】导水裂缝带;井下仰孔注水测渗漏法;回归分析;经验公式【作者】白利民;尹尚先;李文【作者单位】山西焦煤集团西山煤电集团公司，山西太原030052;华北科技学院安全工程学院，北京 101601;山西省朔州市水工程移民办公室，山西朔州036002【正文语种】中文【中图分类】TD741;P641.4导水裂缝带发育高度是煤矿顶板防治水、采掘工程布置、防水煤(岩)柱留设以及瓦斯抽采等设计依据的主要技术参数之一，国内外众多学者对“两带”高度进行了深入研究[1-11]，结果表明，工作面顶板导水裂缝带发育受多种因素的影响，如采厚、采空区的面积、顶板岩层的结构类型、顶板管理方式、煤层的赋存状态和开采条件等，这些因素具有复杂、难定量及非线性等特点。

矿井中冒落带与导水裂隙带高度的计算方式分析

年产４～０万ｔ５９，老矿井已有２～０年的开采历史，０６但初期的开发产量小，井设计不规范，乏科学合矿缺
生产井的工作面长度、宽度、综合系数、岩石强度和重理的开采方式，冒落带和导水裂隙带高度的确定有对力等因素。新井所确定冒落带和导水裂隙带，如继续较大误差，造成煤炭资源的浪费和安全隐患。浅部多沿用勘查成果中的数据进行估算，不能反应实际矿床已开拓或采空，采垂深在１０２０ｍ，表岩层及开０～０地动态，出现较大误差。故围岩遭到破坏，石压力及水的压力状态失衡。以往岩（）上述矿山处在南天山构造带，３地表水系发育，的矿井设计依据为生产地质报告或详查报告，前井之流向均横切岩煤层走向，水文及工程地质条件复杂，田内并无开拓系统，矿体围岩和煤层稳定性还处在平概而论的利用经验公式计算冒落带和导水裂隙带衡的状态，通过矿床水文地质及工程地质条件的调
现象，其导水裂隙带高度８虽与计算高度相差４ｍ，
不大，也大于安全高度。以上虽属个别案列，也但但
应引起足够重视，加以研究应对措施。并
１煤矿开发现状
拜城县各煤矿均分于天山南麓一侧，库一拜盆
已有多年，已有老井经过多年的开采，文地质及工水
大突水事件，但隐患犹存。拜城县铁列克河流域所处矿山，煤层位于第四

岩石的水理性质

岩石的水理性质1 岩石的溶水性：岩石能容纳一定水量的性质，用容水度（W n）表示W n＝V nV×100%2 岩石的给水性：在重力作用下，从饱水岩石中，自由流出一定水量的性能，用给水度（μ）表示μ＝V gV×100%3 岩石的持水性：饱水的岩石在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能，用持水度(W m)表示W m＝V mV×100%岩石的吸水性：用吸水率（W a）表示W a=m w1m s式中 m w1——岩石试件在0.1 M P a和室温条件下自由吸入水的质量m s——试件干质量岩石的软化性：岩石浸水后强度降低的性质，用软化系数（K R）表示K R＝σcwσcd式中σcw——岩石的饱水抗压强度σcd——岩石的干抗压强度4岩石的抗剪强度：τ=σtanφ+c式中σ——垂直的压应力Φ——岩石的内摩擦角C——内聚力4 岩石的隔水值：单位厚度的岩石对地下水流的阻隔能力m i＝m固V＝m固Ah式中 m i——岩石隔水值，kg/m3m固——岩石的固体质量，kgV——岩石的体积，m3A——岩石的面积，m2h——岩石的厚度, m5 岩石的隔水质量等值系数：在相同的水文地质条件下，与泥岩不同质量，但有相同厚度的任一种岩石的隔水值与泥岩隔水值之比。

δi ＝m im0式中m i——某岩石的单位厚度隔水值， kg/m2m0——泥岩单位厚度隔水值，kg/m26 等值厚度：每种岩石的厚度在隔水值方面相当于泥岩的厚度h e＝h iδi式中h e——岩石的等值厚度，mh i——该岩石的实际厚度，mδi——该岩石的隔水质量等值系数7 水力坡度 I＝H A−H BL AB式中H A−H B——A、B两点的水位差L AB——A、B两点的实际距离8 流量：单位时间内通过某一过水断面的水量Q＝ων式中ω——过水断面面积，m2ν——水流的平均流速，m/s9 达西定律 Q＝KωI式中 Q——单位时间内通过过水断面ω的渗流流量，m3/d K——砂土的渗透系数，m/dω——过水断面面积，m2 I——水力坡度10 通过含水层过水断面的流量 Q＝KMB H1−H2L q＝KM H1−H2L式中 K——渗透系数，m/dM——含水层厚度，mB——过水断面的水流宽度，mH1、H2——孔1孔2断面的水头，m q——单宽流量，m2/d11 岩心采取率Kμ＝L0L×100%式中 L——某回次所取岩芯的总长度，mL0——本回次进尺长度，m12 钻孔涌水量当f＜5m时，Q＝11d2√f当f＞5m时，Q＝11d2√f（1＋0.00 3f）式中 Q——钻孔涌水量，L/sf——钻孔涌水高度，dmd——孔口管内径，dm13 岩石的裂隙率K T＝∑IbA×100%式中 A——测定面积，m2I——裂隙长度，m b——裂隙宽度，m14 突水点的划分（一）小突水点：Q ≤60m3/h(二)中等突水点60m3/h＜Q≤600m3/h（三）大突水点600m3/h＜Q≤1800m3/h（四）特大突水点Q＞1800m3/h15 矿井涌水量1）正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主要水仓有效容量 V＝2（Q＋3000）2）富水系数法K P＝QPQ——某一时期矿井排水量 P——同一时期的开采量3）单位涌水量法q0＝Q0F0S0Q0——生产矿井的涌水量F0——开采面积S0——水位降深16 底板破坏深度与采面斜长关系的经验公式：h1＝1.86＋0.11Lh1＝0.009 11H＋0.044 8α-0.311 3f＋7.929 1×ln L24式中h1——采动对底板的破坏深度L——工作面斜长，mH——采深，mα——煤层倾角，（°）f——底板岩石坚固性系数17 斯列萨列夫公式计算巷道底板突水时的安全水头H 安＝2K P t2L2+γt t安=L（√γ2L2+8KP H—γL）4K P式中H安——安全水头，即巷道底板隔水层所能承受的极限水头值，10−2M P a K P——底板隔水层抗张强度，10−2M P at——巷道底板隔水层实际厚度，mL——巷道宽度，mγ——巷道底板隔水层密度t安——安全厚度，即巷道底板抵抗实际水头的极限厚度，mH——作用于巷道底板的实际水压，10−2M P a采煤工作面的安全水压P＝T s M T s——临界突水系数，M P a／m M——底板隔水层厚度，m18 突水系数 T=PM—C p式中P——作用于底板的水压，M P aM——隔水层底板厚度，mC p——矿压破坏深度，M19 老空积水量的估算Q 积=∑Q采+∑Q巷Q采=KMFcosαQ巷=KWL式中Q积——相互连通的各个积水区的总水量，m3∑Q采——有水力联系的煤层采空区积水量之和，m3∑Q巷——与采空区连通的各种巷道积水量之和，m3K——充水系数，通常采空区取0.25~0.5，煤巷取0.5~0.8,岩巷取0.8~1.0 M——采空区煤层平均采高或煤厚，mF——采空积水区的水平投影面积，m2α——煤层倾角，（°）W——积水巷道原有断面，m2L——不同断面的巷道长度，m20 超前距的计算公式a=0.5AB√3PK P式中 a——超前距（防水煤柱宽度L），mA——安全系数（一般取2~5）B——巷道的跨度（宽或高取其大者），mP——水头压力，M P aK P——煤的抗拉强度，M P a21 矿区需水量的计算Q=∑qn式中Q——矿区工业场地需水量，m3／dq——每生产1t煤的需水量，m3n——一年中最高日产煤量，t／d22 补给量的计算1)地下水流入量的计算Q j=KIBM式中Q j——地下水平均径流量，m3／dK——含水层渗透系数，m／dI——天然状态或开采条件下的水力坡度B——计算断面宽度，mM——天然状态或开采条件下计算断面内含水层的厚度，m 2）大气降水渗入补给量的计算Q s=aZF365式中 a——渗入系数，m3／dZ——多年平均降水量，mF——接受降水的渗入面积，m23）地表水渗漏补给量的计算潜水含水层：Q s=BK H2−h22L承压含水层：Q s=BKM H−hL式中Q s——河水的渗漏补给量，m3／dB——河水对供水井（群）的补给宽度，mK——含水层的渗透系数，m／dH——河水至含水层底板高度，mh——供水井（群）动水位高度，mL——井（群）至河水边线距离，mM——承压含水层厚度，m4)相邻含水层越流补给量的计算Q y=KμFμHμ−hMμ+K L F L H L−hM L式中Q y——越流补给量，m3／dK μ、Mμ——开采层上部弱透水层的垂直渗透系数（m／d）和厚度（m）K L、M L——开采层下部弱透水层的垂直渗透系数（m／d）和厚度（m）Hμ、H L——与开采层相邻上、下含水层的水位，mFμ、F L——与开采层相邻上、下含水层越流面积，m2h——开采含水层的水位或开采漏斗的平均水位，m地下水综合补给量的计算Q b=E+Q y+Q j+Q k±∆V365式中Q b——开采区含水层接受的日平均补给量，m3／dE——开采区日平均地下水蒸发量，m3／dQ y——开采区地下水日平均溢出量，m3／dQ j——流出区外的日平均径流量，m3／dQ k ——开采区含水层日平均开采量，m 3／d∆V ——开采区接连两年同一天含水层中地下水储存量年差，m 323 地下水环境影响评价的数学模型 H m ＝W i （D n +D m +K +M) 式中 H m ——环境质量变异系数 W i ——污染源影响分量 D n ——地质条件影响分量 D m ——地貌条件影响分量 K ——开采条件影响分量 M ——修正系数在此处键入公式。

综放开采裂隙带计算

综放开采中硬、软弱覆岩冒落带、裂隙带高度预测及防隔水安全煤（岩）柱的留设
问题的提出
• 我国厚（特厚）煤层普遍采用综放开采或一次采全高 • 没有形成全国统一综放开采的“两带”高度的计算公式
• 目前《煤矿防治水规定》和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(简称《三下采煤规程》)防隔水安全煤（岩）柱留设方法适用于厚煤层分层综采和普采
埋藏较浅地区的安全开采；下组煤的安全开采；断层附近的安全开采；
一、露头风氧化带防水煤柱留设方法
防水安全煤（岩）柱 Hsh>=Hli+Hb 防砂安全煤（岩）柱 Hs>=Hm+Hb 防塌安全煤（岩）柱 Ht=Hm
防水煤（岩）柱保护层的留设三下采煤规程规定：
覆岩岩性松散层底部粘土层厚度大于累计采厚 4A 3A 2A 2A 松散层底部松散层全厚松散层底部粘土层厚度小于累计采无粘土层小于累计采厚厚 5A 6A 7A 4A 5A 6A 3A 4A 5A 2A 3A 4A
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c留设。其计算公式为： L=L1+L2+L3=Ha(sinδ－cosδcotθ)+ (Hacosδ+M)(cotθ+cotδ) ≥20 m
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。
二、水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤（岩）柱的留设（防治水规定附录三之五）

煤矿防治水计算公式、经验公式汇编

煤矿防治水计算公式、经验公式汇编一、项目实施背景XXXX煤业有限公司XX煤矿水文地质类型为复杂型，矿井防治水工作量大、任务艰巨。

为制定科学切实可行有效的防治水措施，工程技术人员需要花费很长时间翻阅大量的书籍查找需要的防治水计算公式、经验公式，为了提高编制防治水措施的质量及效率，组织工程技术人员搜集防治水计算公式、经验公式进行整理，编制了防治水计算公式、经验公式汇编。

二、项目实施进度安排1、2018年1月份开始对《煤矿防治水规定》《煤矿安全规程》《地质学基础》《水文地质学基础》《构造地质学》《钻探工程》《XX煤化钻探注浆标准》中关于防治水的计算公式、经验公式进行整理及排版2、2018年8月份开始使用。

三、项目实施过程（一）钻探计算公式1、钻具全长=累计孔深+残尺（机上余尺+机高）机高=钻机立轴固定盘至孔口之距离。

2、累计孔深=上次累计孔深+本次进尺累计孔深=钻具全长-本次残尺-减尺-钻头磨损。

3、岩（煤）层真厚度计算公式：公式：已知岩层钻探伪厚度L，钻孔倾角α，岩层倾角或钻孔方向岩层方向岩层伪倾角β，求岩层真厚度m公式：公式：（1）垂直孔：m=Lcosβ，式中β为岩层真倾角，它等于岩芯倾角。

（2）顺岩层倾向（或伪倾向）钻孔：m=Lsin（α-β）（3）逆岩层倾向（或伪倾向）钻孔：m=Lsin（α+β）主要用途：（1）用钻探资料计算岩层真厚度。

（2）设计钻孔时根据岩层厚度计算设计钻探伪厚度。

（3）反算钻孔倾角。

(二）单孔出水量估算公式1、公式：q=CW√2gh式中：q—单孔出水量（m3/s）；C—流量系数，一般取0.6～0.62；W—钻孔的断面积（m2）；g—重力加速度（9.81m/s2）；h—钻孔出口处的水头高度（m）。

为计算钻孔的平均放水量，可取最大水头高度的40~45%。

2、用途：（1）设计放水孔孔径孔数；（2）根据钻孔喷出水头高度估算钻孔出水量。

(三)老空积水估算公式Q 积=ΣQ 采+ΣQ 巷Q 采=KMF/cosa Q 巷=WLK式中Q 积：总积水量，m 3；ΣQ 采：采空区积水量之和，m 3； ΣQ 巷：巷道积水量之和，m 3；K ：充水系数，采空区一般取K=0.25～0.5(按老空区形成时间远近选取数据，新采空区取值大)，煤巷一般取K=0.5～0.8（根据巷道时间远近，巷道支护方式等选取数据），岩巷取K=0.8～1.0（按巷道支护方式，掘巷时间等选取数据）；F —采空积水区的水平投影面积(m2);M ：采空区的平均采厚，m ； a:煤层倾角；W:积水巷道原有断面，m 2； L ：积水巷道长度，m 。

矿井水文地质常用计算公式

矿井水文地质工程地质常用计算公式目录一、突水系数公式： (1)二、底板安全隔水层厚度(斯列沙辽夫公式)： (2)三、防水煤柱经验公式： (2)四、老空积水量估算公式： (3)五、明渠稳定均匀流计算公式： (4)六、矿井排水能力计算公式： (4)㈠矿井正常排水能力计算： (4)㈡抢险排水能力计算： (5)㈢排水扬程的计算： (5)㈣排水管径计算： (5)㈤排水时间计算： (6)㈥水仓容量： (6)七、矿井涌水量计算： (6)八、矿井水文点流量测定计算方法： (7)㈠容积法： (7)㈡淹没法： (7)㈢浮标法： (7)㈣堰测法： (7)九、浆液注入量预算公式： (8)十、常用注浆材料计算公式及参数： (9)㈠普通水泥主要性质： (9)㈡水泥浆配制公式： (9)㈢水玻璃浓度 (10)㈣粘土浆主要参数： (10)十一、钻探常用计算公式： (10)十二、单孔出水量估算公式： (11)十三、注浆压力计算公式： (11)十三、冒落带导水裂隙带最大高度经验公式表 (12)十四、煤层底板破坏深度计算公式 (12)十五、巷道洞室围岩塑性破坏圈厚度计算 (14)一、突水系数公式：㈠定义：每米有效隔水层厚度所能承受的最大水压值。

㈡公式：Ts＝P/(M-Cp-Dg)式中：Ts—突水系数（MPa/m）；P—隔水层承受的水压（MPa）；M—底板隔水层厚度（m）；Cp—采矿对底板隔水层的扰动破坏深度（m）；Dg—隔水层中危险导高（m）。

㈢公式主要用途：1.确定安全疏降水头；2.反映工作面受水威胁程度。

富水区或底板受构造破坏块段Ts大于0.06MPa/m；正常块段大于0.1MPa/m为受水威胁。

㈣参数取值依据：Ts—常用工作面最大突水系数。

一般按工作面最高水压，最薄有效隔水层厚度计算，或者对工作面分块段计算最大突水系数，取最大一个值作为工作面的最大突水系数。

P—最大水压的取值，一般根据工作面内或附近井下或地面钻孔观测水位与工作面最低标高计算而得，水压值计算至含水层顶面。

浅谈煤矿下山掘进顶板淋水防治管理办法

FORUM 论坛管理58 /矿业装备 MINING EQUIPMENT浅谈煤矿下山掘进顶板淋水防治管理办法□ 亢建华　山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司根据资料统计，我国煤层分为近水平煤层、缓倾斜、倾斜、急倾斜煤层，在矿井设计时，会选择开拓巷道沿倾向布置或是沿走向布置，在实践中多数巷道是沿着底板开拓，所以都面临都有很多上下山掘进巷道，由于地质构造结构影响，巷道顶板淋水一直无法解决，加之顶板淋水随着时间的增长，不仅影响掘进速度和工程效率，而且对巷道支护以及围岩遭到破坏，使得作业环境变得更加恶劣，严重时会发生大面积顶板垮落，造成作业人员安全风险，所以必须采取有效措施进行处理，降低顶板淋水对掘进工作面的影响。

1　概述山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司为生产矿井，生产能力为150万t/年，主要开采2号煤层，煤层厚度为3.2～5.0 m，平均为4.12 m，煤(岩)层赋存特征见表1、2，图1。

2号煤层上覆多层砂岩，K2砂岩是开采2号煤层的直接充水含水层，并通过开采塌陷裂隙与上覆砂岩体发生水力联系，或在浅部与风化裂隙水发生水力联系，成为矿井充水因素，但由于各砂岩体含水层为弱富水性，充水方式均以顶板淋水为主。

根据《煤矿防治水细则》中引用的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中煤层顶板冒落带、导水裂缝带高度计算公式，计算各煤层的冒落带、导水裂缝带高度：本井田煤层倾角为3°～11°，为缓倾斜煤层，煤层顶板均为中硬岩石（砂岩、砂质泥岩、泥岩），因此，各煤层开采形成的冒落带高度和导水裂隙高度采用以下公式计算。

冒落带计算公式：导水裂隙高度计算公式：式中：H h 为导水裂隙带的高度，m ；M 为煤层累计采厚，m。

本井田2号煤层最大厚度为5.0 m，开采2号煤层形成的冒落带及导水裂隙带最大高度分别表 1　煤层特征表项目指标煤层厚度（最小～最大/平均）m 3.2~5.0/4.12绝对瓦斯涌出量/（m 3·min-1）0.21相对瓦斯涌出量/（m 3·t-1）1煤层硬度3煤层倾角（最小~最大/平均）（°）3~10煤层层理（发育程度）中等发育煤层节理（发育程度）中等发育煤尘云爆炸下限浓度（g/m 3）20煤层自然倾向性等级Ⅱ煤尘爆炸性有爆炸性表 2　2＃煤顶、底板岩性特征表煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称平均厚度（m）特性基本顶砂岩11.85灰砂泥岩，灰黑色泥岩，灰白色石英砂岩组成底部为K2标志层。

煤矿常用计算公式及其应用范围(地质)

矿井水文地质常用计算公式目录一、突水系数公式： (1)二、底板安全隔水层厚度(斯列沙辽夫公式)： (2)三、防水煤柱经验公式： (2)四、老空积水量估算公式： (3)五、明渠稳定均匀流计算公式： (4)六、矿井排水能力计算公式： (4)㈠矿井正常排水能力计算： (4)㈡抢险排水能力计算： (5)㈢排水扬程的计算： (5)㈣排水管径计算： (5)㈤排水时间计算： (6)㈥水仓容量： (6)七、矿井涌水量计算： (6)八、矿井水文点流量测定计算方法： (7)㈠容积法： (7)㈡淹没法： (7)㈢浮标法： (7)㈣堰测法： (7)九、浆液注入量预算公式： (8)十、常用注浆材料计算公式及参数： (9)㈠普通水泥主要性质： (9)㈡水泥浆配制公式： (9)㈢水玻璃浓度 (10)㈣粘土浆主要参数： (10)十一、钻探常用计算公式： (10)十二、单孔出水量估算公式： (11)十三、注浆压力计算公式： (11)十三、冒落带导水裂隙带最大高度经验公式表 (12)十四、煤层底板破坏深度计算公式 (12)十五、巷道洞室围岩塑性破坏圈厚度计算 (14)一、突水系数公式：㈠定义：每米有效隔水层厚度所能承受的最大水压值。

㈡公式：Ts＝P/(M-Cp-Dg)式中：Ts—突水系数（MPa/m）；P—隔水层承受的水压（MPa）；M—底板隔水层厚度（m）；Cp—采矿对底板隔水层的扰动破坏深度（m）；Dg—隔水层中危险导高（m）。

㈢公式主要用途：1.确定安全疏降水头；2.反映工作面受水威胁程度。

富水区或底板受构造破坏块段Ts大于0.06MPa/m；正常块段大于0.1MPa/m为受水威胁。

㈣参数取值依据：Ts—常用工作面最大突水系数。

一般按工作面最高水压，最薄有效隔水层厚度计算，或者对工作面分块段计算最大突水系数，取最大一个值作为工作面的最大突水系数。

P—最大水压的取值，一般根据工作面内或附近井下或地面钻孔观测水位与工作面最低标高计算而得，水压值计算至含水层顶面。

综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度的计算公式及适用性分析

２．ＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｌｌｅｇｅ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｊｉｉｎｇ１０１６０１，Ｃｈｉｎａ；３．ＷａｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｉｇｒａｔｉｏｎＯｉｃｆｅ，Ｓｈｕｏｚｈｏｕ０３６００２，Ｃｈｉｎａ）
摘要：确定煤层顶板导水裂缝带高度可为顶板防治水、采掘工程布置、防水煤柱留设以及瓦斯抽采设计提供依据。采用井下仰孔注水测渗漏法，实测山西西山煤田镇城底矿８煤导水裂缝带高度
为５７．９８ｍ，其中冒落带高度１６．７２ｍ，裂隙带高度４１．２６ｍ。依据实测结果并收集了８个矿综采一次采全高中硬覆岩下导水裂缝带高度数据，利用数理统计回归分析的方法，得出了适用于综采一次采全高中硬覆岩下导水裂缝带高度计算的经验公式，并与（《煤矿安全规程》中相应经验公式进
第４１卷第５期２０１３年１Ｏ月
煤田地质与勘探
Ｃ０ＡＬＧＥ０匝０ＧＹ＆硎０Ｒ
Ｖｂ１．４１ＮＯ．５Ｏｃｔ．２Ｏｌ３
文章编号：１００１－１９８６（２０１３）０５．００３６ — ０４
行对比分析，结果表明，该公式适用性好，而《煤矿安全规程》中有关公式应用于中厚煤层综采

稔子坪煤矿导水裂缝带计算公式的探讨

，
厚煤层达到１．ｍ，平均煤厚７３７５ｍ左右。煤层倾角２２度５
度，一般倾角５１度， — ０最大埋深３０１ｍ。矿井正常涌水量目前
为１０／。３ｍ３ｈ
燃Ｊ憝壤
般
３０曲０９获ｌ罐色藏寄辘：Ｈ撼癍茹¨ ｌ盒弹臆豫与灰色豹泥质砂菠灰Ｏｌ８ ‘ 搬ｌ细糙移ｌ漉岩苴Ｊ．芭艟盛＾藏邑提岛描黑色燃接苴Ｊ辨攥Ｊ总舯噜３＝羔荟矗法米，局Ｏ８柚变为ｌ｜ｔ蛐蟠舟。掘者ｌ蒋，Ｈ捧颤．蜀
图１稔子坪煤矿水文地质综合柱状图
采和连续不断的矿井疏排水，在整体看来，第一含水层（地面
潜水型）已处于基本干涸状态；第二含水层水量有限而且对从简化的柱状图中可知．煤层顶板隔水层厚度在２ｍ～６ｍ之间，６主要由软弱易碎的泥岩、细砂岩、泥质砂岩、质砂
第三含水层的垂直补给性差；而最靠近煤层顶板的第三含水
作者简介：徐在雄（９９）广西钦州矿务局稔子坪煤矿，１６一，副总工程师，生产技术部副主任。
样的水文地质单元简化不影响顶板突透水成因的统计分析，也基本上符合稔子坪煤矿的顶板实际透水情况。
煤矿导水裂缝带高度的计算公式。着重用统计和比较的方并法来验证所建立的公式在稔子坪煤矿具有适用性。
简化后的稔子坪煤矿水文地质综合柱状图如下图１所
１矿井概况和水文地质简述
Ｓｉｎｅ＆ＴｅｈｏｏｙＶｉｏｃｅｃｃｎｌｇｓｎｉ

冒落带与裂隙带最大高度及充水系数值的计算

１概
况
表２各主采煤层顶底板岩石特征（岩石抗压强度
２３０－３６０ｋｇ，ｃｍ）
煤层名称岩石名称厚度，ｍ岩石特征
中岭井田位于贵州省毕节地区纳雍县西南
部，隶属纳雍县中岭镇管辖。中岭煤矿总设计能力为３００万ｄａ（中岭井为２００万，坪山井为１００
长
长
，ｍ用ｌ，ｌ
煤
，ｌ孚／ｍ
采
阅／ｍ
冒落带最大高度经验公式为：
：
（３— ４）
（１）
式中日一冒落带最大高度，ｍ；、６、８煤层平均煤厚代入式（１），计算得出１、３、６、８煤层最大冒落带高度为７．００ｍ、
式中
一导水裂隙带最大高度，ｍ；－累计采厚（＿取平均值），ｍ；矿— 开采分层数。
６、７、８煤层的１１０６２、１１０７２、１ｌ０８２工作面，３煤
层距下方６、７、８煤层层间距分别为２０ｍ、３０ｍ、
根据导水裂隙带最大高度经验公式计算，最
大导水裂隙带高度值是３１．１６ｍ（３煤层），若设计１１０６２、１１０７２工作面，因导水裂隙带高度最大高度大于层间距，在考虑１１０３２Ｔ作面采后对底板
扰动破坏深厚，设计该两面，在掘进或回采时将有
冒落带与裂隙带最大高度及充水系数值的计算

采煤导水裂隙带发育高度计算公式概述

采煤导水裂隙带发育高度计算公式概述作者：韩新哲来源：《价值工程》2018年第20期摘要：导水裂隙带发育高度是采煤安全的主要影响因素之一，对水体下采煤的矿井水害防治有重要影响，需要对导高进行预测。

通过查阅文献，对导高计算经验公式进行了总结，分析了常用的公式形式，为今后导高预测公式研究提供参考。

Abstract： The height of water-flowing fracture zone is one of the main factors that affect the safety of coal production， especially for the prevention and control of mine water hazards under water body. Therefore， engineering applications need to predict the height of water-flowing fracture zone. By literature， this paper summarizes the empirical formulas and analyzes the commonly used formula forms， which will provide reference for the future study of the height of water-flowing fracture zone prediction formula.关键词：导水裂隙带；高度预测；经验公式Key words： water-flowing fracture zone；height prediction；empirical formula中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）20-0235-020 引言煤层开采会造成上覆岩层的破坏，形成冒落带、裂隙带和弯曲带，冒落带和裂隙带合称导水裂隙带。

塌陷预测

4、塌陷（1）塌陷、裂缝预测依据因煤炭资源开采形成的采空区有可能引起地表形成塌陷和地裂缝，对土地资源造成破坏，依据有：a.资源赋存情况及矿山开采工艺；b.煤层采深及开采方式；c.煤层倾角及主要影响角正切；d.煤层顶板岩性及顶板管理方式。

（2）预测方法1）预测塌陷区破坏面积预测：塌陷区多集中在煤层露头附近煤层埋深较浅的地段，可能产生的塌陷区范围根据《矿区水文地质规程及勘探规范》（GB12719-91）附录F：冒落、裂隙带最大高度经验公式预测。

在计算得出具体的导水裂隙带最大高度后根据《贵州省晴隆县兴鑫煤矿地质灾害危险性评估说明书》中地形地质剖面图、地质地形图和矿体走向进行相应的投影计算，初步确定预测塌陷区的范围，结合塌陷区一般产生在地形较平缓的地段，扣除其中的煤柱保护区域和风氧化带后最终确定预测塌陷区的具体面积。

2）破坏土地的利用类型预测方法：根据晴隆县国土资源局1:10000土地利用现状图将预测破坏范围勾绘在图上，并进行分析统计的方法。

3）土地拟破坏程度预测：参照同类地质条件及产量的煤矿矿山已发生的塌陷区破坏情况进行分析。

（3）预测塌陷区面积、破坏地类项目区为中山地貌，塌陷区多集中在煤层露头附近煤层埋深较浅的地段，可能产生的塌陷范围与煤层的上覆围岩岩性、岩石抗压强度、煤层的倾角、矿山开采方法、顶板管理方式等关系密切。

1）塌陷区范围预测塌陷区多集中在煤层露头附近煤层埋深较浅、地面较缓的地段，可能产生的塌陷范围根据《项目区水文地质规程及勘探规范》（附录F：冒落带导水裂隙带最大高度经验公式预测。

见表3－3。

表3-3冒落带导水裂隙带最大高度经验公式预测项目区内可采煤层特征见表3-4将表3-4中可采煤层特征与表3-3进行对比，本次选择公式①：Ht＝11.2+(100×M)/(2.4×n+3.1)计算出项目区可采煤层的导水裂隙带最大高度值为54.19m（M=5.46m，n=4）。

根据《贵州省晴隆县青利煤矿矿山地质灾害危险性评估说明书》，青利煤矿矿山综合评估剖面图确定矿体走向移动角、上山移动角取δ=γ＝60°，下山方向移动角取β=54°，将导水裂隙带最大高度值54.19m 投影在地形地质剖面图上，结合上山移动角，可量得采空塌陷影响地表范围是86.53m，再将86.53m反投在地形地质图上，在地质地形图投影计算后圈出预测塌陷区影响范围127.67hm2。

文家坡煤矿4101采空区覆岩层“两带”高度综合判定

文家坡煤矿4101采空区覆岩层“两带”高度综合判定摘要】本文利用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔电视观测、钻孔测井观测3种不同的探测手段分别对文家坡煤矿的4101首采工作面进行了探测，通过对4101面“两带”高度探测结果分析后表明：导水裂缝带高度64.36m，垮落带高度27.26m；裂采比和垮采比分别为16.94和7.17倍。

比较三种探测手段，钻孔电视探测法是最佳的探测方法，而钻孔冲洗液漏失量观测法次之，钻孔测井法受限性很大。

【关键词】采空区覆岩层；“两带”高度；综合判定；冲洗液漏失量观测；钻孔电视观测；钻孔测井观测为准确探查煤层采空区覆岩层“两带”对矿井安全开采的影响程度，以便采取合理有效的防治水技术措施，有必要开展“两带”观测孔施工和观测技术研究工作。

本文以彬长矿区文家坡煤矿4101首采面为例，运用多种技术手段，对综采工作面采空区覆岩层“两带”形态进行观测，确定了该矿的“两带”发育高度数值。

1地质概况彬长矿业公司文家坡煤矿设计生产能力600万t/a。

2016年8月开始试运行。

4101为首采工作面，工作面宽240m，走向长2800m，走向长壁综采一次采全高，全部垮落法管理顶板。

开采侏罗纪中统延安组第一段的4号煤层，采高4m，平均倾角3°。

4号煤层直接顶板为细粒砂岩、泥岩，厚度2.0～18.0m；基本顶为细粒砂岩、粗粒砂岩，厚度8.9～18.8m，平均厚度14.2m，为含水层；其上为延安组第三段，岩性主要为细砂岩、泥岩，厚度37.12～61.58m，平均厚度47.77m，为隔水层；再往上为直罗组砂岩裂隙承压含水层，厚度11.28～31.67m，平均厚度20.2m。

总之，4号煤层采空区覆岩裂隙发育，较风化，抗水浸能力差，强度较低，坚固性较差，随采易冒落，抗压强度小的岩体。

资料显示，4101面正常涌水量184.87m3/h，最大涌水量500m3/h。

涌水量出现呈现随着工作面推进距离的增大而涌水量增加的特征。

牛山煤业矿井水文地质类型划分

山西冶金SHANXI METALLURGY Total 188No.6，2020DOI:10.16525/14-1167/tf.2020.06.55总第188期2020年第6期牛山煤业矿井水文地质类型划分侯志鹏（山西高平科兴牛山煤业有限公司，山西晋城048400）摘要：山西高平科兴牛山煤业未来三年采掘规划发生变化，为了安全有效地开采9号煤和15号煤层，分析了矿井水文地质条件、矿井充水条件和矿井涌水量等，划分结果表明牛山煤业9号、15号煤层的矿井水文地质条件为中等类型。

关键词：水文地质煤层划分中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：1672-1152（2020）06-0141-02收稿日期：2020-07-27作者简介：侯志鹏（1984—），男，本科，毕业于东北大学采矿工程，工程师，现任调度室主任，从事调度工作。

山西高平科兴牛山煤业有限公司于2011年1月8日正式开工建设，于2017年1月4日开始进行联合试运转，现开采3号、9号煤层，未来三年矿井设计采掘15号煤层，为实现9号、15号煤层配采，矿井生产规模达到120万t/a ，特进行水文地质类型划分。

1矿井水文地质条件井田主要含水层自上而下有：第四系松散孔隙水含水层、下石盒子组、山西组碎屑岩裂隙水含水层、太原组碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶水含水层、奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层。

第四系松散孔隙水含水层，岩性为粉土，含细砂、砾砂及少量砾石地层厚3.0~7.0m ，水位埋深1.4~2.2m ，单井出水量0.94L/s ，水质类型HCO 3·SO 4-Ca 。

下石盒子组、山西组碎屑岩裂隙水含水层，主要为山西组与下石盒子组砂岩及风化带，多分布于3号煤层上覆岩体段，井田内无勘探孔资料，据区内雨季小泉出露点调查，泉流量小于1.0L/s 。

太原组碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶水含水层，为K2、K4、K5灰岩和K2、K5灰岩之间的砂岩，累计厚度24.13m 。

奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层为煤系地层之基盘，井田内无出露，岩性为海相厚层状石灰岩及薄层泥灰岩，局部岩溶发育，该含水层总厚约360~400m 。

煤层顶板冒落带与导水裂缝带最大高度经验公式

煤层顶板冒落带与导水裂缝带最大高度经验公式
现行《煤矿防治水规定释义》推荐的煤层顶板冒落带与导水裂缝带最大高度经验公式经近年多次实际验证不适用郑州矿区等豫西三软不稳定煤层地区，原《矿井水文地质规程》（84）煤生字第550号中所附缓倾斜煤层经验公式经验证基本符合实际，现摘录如下以供参考。

注：1、表中M——累计采厚（m），n——煤分层层数。

2、冒落带、导水裂缝带最大高度，系指从煤层顶板算起的法向高度。

3、岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。

矿井防治水文常用计算公式

矿井防治水文常用计算公式目录一、突水系数公式：1二、底板安全隔水层厚度(斯列沙辽夫公式)：2三、防水煤柱经验公式：2四、老空积水量估算公式：3五、明渠稳定均匀流计算公式：4六、矿井排水能力计算公式：4㈠矿井正常排水能力计算：4㈡抢险排水能力计算：5㈢排水扬程的计算：5㈣排水管径计算：5㈤排水时间计算：6㈥水仓容量：6七、矿井涌水量计算：6八、矿井水文点流量测定计算方法：7㈠容积法：7㈡淹没法：7㈢浮标法：7㈣堰测法：7九、浆液注入量预算公式：8十、常用注浆材料计算公式及参数：9㈠普通水泥主要性质：9㈡水泥浆配制公式：9㈢水玻璃浓度10㈣粘土浆主要参数：10十一、钻探常用计算公式：10十二、单孔出水量估算公式：11十三、注浆压力计算公式：11十三、冒落带导水裂隙带最大高度经验公式表12十四、煤层底板破坏深度计算公式12十五、巷道洞室围岩塑性破坏圈厚度计算14一、突水系数公式：㈠定义：每米有效隔水层厚度所能承受的最大水压值。

㈡公式：Ts＝P/(M-Cp-Dg)式中：Ts—突水系数（MPa/m）；P—隔水层承受的水压（MPa）；M—底板隔水层厚度（m）；Cp—采矿对底板隔水层的扰动破坏深度（m）；Dg—隔水层中危险导高（m）。

㈢公式主要用途：1.确定安全疏降水头；2.反映工作面受水威胁程度。

富水区或底板受构造破坏块段Ts大于0.06MPa/m；正常块段大于0.1MPa/m为受水威胁。

㈣参数取值依据：Ts—常用工作面最大突水系数。

一般按工作面最高水压，最薄有效隔水层厚度计算，或者对工作面分块段计算最大突水系数，取最大一个值作为工作面的最大突水系数。

P—最大水压的取值，一般根据工作面内或附近井下或地面钻孔观测水位与工作面最低标高计算而得，水压值计算至含水层顶面。

M—根据井下或地面钻孔取最小值。

Cp—肥城矿区七层煤按11m，正常块段八层煤暂按12m，九层暂按10m，十层暂按8m。

构造复杂或含水层富水性较强的块段，可适当考虑2～4倍的校正系数。