保护煤柱计算

*****工作面保护煤柱留设尺寸的计算

根据《煤矿防治水规定》中关于防隔水煤(岩)柱尺寸计算方法，结我矿煤层赋存特征、煤体强度、主要含水层水位标高等实际情况，针对*****上付巷北部的***正断层保护煤柱的留设尺寸，参照下面的经验公式进行计算：

20m K 3p 0.5KM L p

≥= 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 ；

K p ——煤的抗拉强度，MPa 。

根据*****工作面以及*****上付巷掘进实揭地质资料，预测该地段煤层厚度为2～5.0m(取其最大值5.0m)，且我矿的煤体比较松软破碎，抗拉强度在0.46～1.0之间，水头压力：巷道标高-12～-30m 之间，取-30m 最低标高，L 1～L 4水位标高+45m ，水头压力为0.75MPa ，

以此来计算煤柱留设的尺寸。

方法Ⅰ：按K 取2、K p 取0.46计算

m)(06.1146

.075.03525.0K 3p 0.5KM L p 1=????== 方法Ⅱ：按K 取2、K p 取1.0计算

m)(5.70

.175.03525.0K 3p 0.5KM L p 2=????== 方法Ⅲ：按K 取5、K p 取0.46计算

m)(65.2746

.075.03555.0K 3p 0.5KM L p 3=????== 方法Ⅳ：按K 取5、K p 取1.0计算

m)(75.180

.175.03555.0K 3p 0.5KM L p 4=????== 根据上述计算结果，为确保安全，取其最大值30m 作为**正断层保护煤柱的留设尺寸。

计算人员：

总工程师：

****年***月****日

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+=Ts P 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

保护煤柱计算

*****工作面保护煤柱留设尺寸的计算 根据《煤矿防治水规定》中关于防隔水煤(岩)柱尺寸计算方法，结我矿煤层赋存特征、煤体强度、主要含水层水位标高等实际情况，针对*****上付巷北部的***正断层保护煤柱的留设尺寸，参照下面的经验公式进行计算： 20m K 3p 0.5KM L p ≥= 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 ； K p ——煤的抗拉强度，MPa 。 根据*****工作面以及*****上付巷掘进实揭地质资料，预测该地段煤层厚度为2～5.0m(取其最大值5.0m)，且我矿的煤体比较松软破碎，抗拉强度在0.46～1.0之间，水头压力：巷道标高-12～-30m 之间，取-30m 最低标高，L 1～L 4水位标高+45m ，水头压力为0.75MPa ， 以此来计算煤柱留设的尺寸。 方法Ⅰ：按K 取2、K p 取0.46计算 m)(06.1146 .075.03525.0K 3p 0.5KM L p 1=????== 方法Ⅱ：按K 取2、K p 取1.0计算

m)(5.70 .175.03525.0K 3p 0.5KM L p 2=????== 方法Ⅲ：按K 取5、K p 取0.46计算 m)(65.2746 .075.03555.0K 3p 0.5KM L p 3=????== 方法Ⅳ：按K 取5、K p 取1.0计算 m)(75.180 .175.03555.0K 3p 0.5KM L p 4=????== 根据上述计算结果，为确保安全，取其最大值30m 作为**正断层保护煤柱的留设尺寸。 计算人员： 总工程师： ****年***月****日

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 (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） α β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

251采区安全煤柱及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=2S1+2a f 0.6M) H(2.5 1+ = S 式中：a—受护井筒或巷道宽度的一半，（m），2.4 S—保护煤柱，（m） S1—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7.56m f—煤的强度系数，10Rc 1.0 = f Rc—煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa 则10Rc 1.0 = f=1.00 S1=21.4 S=2S1+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。 上侧最大垂深为45m,需留煤柱为40.4m，设计留设煤柱40m。 ⑶采空区隔离煤柱： 1159工作面积水面积15692m2，积水量别约37660m3当开拓其下

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》

防隔水煤柱留设设计方案

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1.357km2,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。 三、防隔水煤柱设计方案

保护煤柱设计

2 矿井储量、年产量及服务年限 2.1井田境界 井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定.一般以下列情况为界: 1．以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界； 2．以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界； 3．以相邻的矿井井田境界煤柱为界； 4．人为划分井田境界。 根据鹤煤六矿一号井井田地质情况，确定该井田境界如下： 大断层为界； 南部以F 1 东部以-800水平为界； 西部以-300水平为界； 北部以人为划分为界。 井田南北走向涨3.8km,东西倾斜宽1.2km,井田面积约为4.31km2。 2.2井田储量 2.2.1矿井工业储量 本井田煤层倾角20°>15°，所以根据煤炭储量计算要求，采用斜面积和真厚度来计算储量。矿井工业储量如表2-2-1所示。 计算公式为： Q=S*SECα*M*ρ 视 式中， Q——————计算块段储量，万t； S——————计算块段煤层的平面积，万m2； M——————计算块段煤层的平均厚度，m； ρ视—————计算块段煤层的平均视密度，t/m3。 代入数据，计算得:工业储量Q=4964万t。 表2-2-1 矿井工业储量汇总表

2.2.2矿井设计储量 矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量。 井田边境煤柱：井田边境保护煤柱在井田边境留设20m的保护煤柱，西边的 =80.25万t。 断层边界煤柱以30m留设，则其煤柱损失量为：Q 边 井田及工业场地保护煤柱： 按设计规范规定，年产60万t/a的中型矿井，工业场地占地面积指标为1.2公顷/10万t。 工业场地的总占地面积： S=1.2*6＝7.2公顷＝72000ｍ2。 根据垂直剖面可计算工业广场的保护煤柱的留设，计算如下： 工业广场占地面积为:360*300m2，平面形状为矩形，煤层地质条件为：倾角20°，煤层在受保护范围内中央的埋深H =450m，地面标高150m，煤层底板标高 -300m，松散层厚度50m，此外煤厚8.1m。 查得井田各参数如下： Φ＝45°，β＝55°，δ＝γ＝73° 其中， Φ———————表土层移动角； β———————煤柱上山移动角; δ———————走向方向移动角; γ———————煤柱上山移动角; α———————煤层倾角。 用垂直剖面法留设工业广场保护煤柱如图2-2-1所示： 作图求出工业广场保护煤柱损失为：

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

断层防水煤柱的合理宽度设计

断层防水煤柱的合理宽度设计 院别理学院 专业工程力学 指导教师张嘉凡 评阅教师 班级2008级 姓名代陆 学号0801010108 西安科技大学 二零一二年

论文编号： 论文题目：断层防水煤柱的合理宽度设计 专业：工程力学 学生：代陆 指导教师：张嘉凡 摘要 透水作为煤矿井下的五大自然灾害之一，对煤矿的安全生产有着极大的危害。根据大量的统计资料表明，79.5%的矿井突水都与断层有关，防水煤柱的留设作为矿井水灾预防的主要手段，其宽度的合理设计对于矿井的安全生产有着极其重要的意义。本文对于防水煤柱的宽度设计，将其分为矿压影响区，有效隔水区以及断层影响区三个部分，分别进行宽度计算公式的推导并分别计算，较之原来的方法，多考虑了矿压影响带对于防水煤柱的影响，使其更加合理，更加安全。 关键词：断层；防水煤柱；矿压影响；屈服区；有效隔水区；断层影响

No. ： Subject ：Reasonable width of the fault waterproof pillar design Specialty ： The Mechanics of Engineering Name ： Dai Lu Instructor：Zhang Jiafan ABSTRACT： As one of the five natural disasters in the coal mine,penetration have a great harm to coal mine production safety.According to a large number of statistics,79.5% of the mine water inrush have contacts with fault.Waterproof coal pillars is a primary means of mine flood prevention,the rational design of the waterproof coal pillars' width has great significance for mine safety production.In this article, the waterproof coal pillar width design will be divided into mine pressure affected zone,effective impermeable area and the fault-affected zone.Deduced and calculate the width of the formula https://www.wendangku.net/doc/0d3595048.html,Pared with the original method,Give more consideration to the influence of mine pressure affected zone on waterproof pillar,make it more reasonable and more secure. Keywords:fault; waterproof pillar; mine pressure affected; yield zone; effective confining District; fault affected zone

2第二章 保护煤柱的设计

第二章保护煤柱留设 第一节保护煤柱留设基础知识 地下采煤引起岩层与地表产生沉陷、移动和变形，导致位于其影响范围内的井筒、巷道、地面建筑物和构筑物、地表水系及地下含水层等遭受不同程度的破坏。为了保护有些重要的建筑物、水体等，使其免遭采动损害的影响，有时需要在井下留设保护煤柱。 保护煤柱：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各种保护对象不受开采影响的那部分煤炭。受保护对象包括：井筒、井下主要巷道和硐室、地面各类建（构）筑物、铁路、水体等。 留设保护煤柱的优点是能有效保护地表建（构）筑物，其缺点是： （1）浪费煤炭资源，缩短矿井服务年限； （2）使采掘工作复杂化，增大掘进工作量，造成采掘关系紧张。 下列情况下需要留设临时性的或永久性的保护煤柱： （1）矿井工业场地及风井井口附近的建筑物、构筑物和其他重要设施； （2）国务院明令保护的文物、纪念性建筑物和构筑物； （3）采用不搬迁进行采煤在技术上不可行，而搬迁又无法实现或在经济上严重不合理的建筑物和构筑物； （4）煤层开采后，地表可能产生抽冒、切冒等形式的塌陷漏斗坑和突然陷落，对地基及上部建筑造成严重破坏的重要建筑物和构筑物； （5）所在地表下方潜水位较高，采后地表下沉将导致建筑物及其附近地面积水，而又不可自动排泄或采用人工排泄方法经济上不合理的建筑物或构筑物； （6）对国民经济和人民生活有重大意义的、用其他保护方法不能确保安全的河(湖、海、水库) 堤坝、船闸、泄洪闸、泄水隧道和水电站等大型水工建筑工程。 一、保护煤柱留设原理 保护煤柱留设原理是在保护对象的下方留出一部分煤炭不开采，使其周围的煤炭的开采对保护对象不产生有危险性的移动和变形。

7.3防水煤柱留设

7.3防水煤柱留设 7.3.1断层防水煤柱留设 因本矿井3号煤层开采时断层、陷落柱是奥陶灰突水的重要通道。 因此，必须对导水断层留设防水煤柱，防水煤柱的留设方法可依据《煤矿防治水规定》附录三的公式计算，本矿区含水或导水断层防隔水煤柱的留设方案如下： 由于本井内没有发现较大的断层，因此，本报告只考虑小断层的煤柱留设情况。当断层落差小于隔水层厚度（取3号煤层的99.09m ）时，含水或导水断层防隔水煤柱的留设参照经验公式计算： L=0.5KM P 3K P ≥20m (7-1) H a =S T P +10,L= αsin a H ≥20m (7-2) 式中：L —防隔水层煤柱宽度，m ； K —安全系数，一般取2～5； M —煤层厚度或采高，m ； P —煤层厚度或采高，m ； Kp —煤的抗拉强度，Mpa ； H a —导水裂隙带至含水层防水岩柱的厚度，m ； α—断层倾角，（°） 经以上公式（7-1）和（7-2）计算，所得结果取较大值为留设的防水煤柱宽度。 今后如在地质勘探和采掘活动后，发现有新的断层，矿方应按

照以上计算方法自行计算断层防水煤柱的宽度；对落差小于5m的断层应在探明去其导水性后，再确定是否留设防水煤柱或采取注浆加固措施。 7.3.2陷落柱保护煤柱留设 目前本矿井内尚未发现陷落柱，但不排除存在隐伏陷落柱的可能。陷落柱是奥灰突水的主要通道，为防止陷落柱突水事故，确保矿井安全生产，对导水陷落柱必须留设防水煤柱。现分述如下： ①导水陷落柱 对于一些导水陷落柱，如果所处的位置对回采影响不大，可以只留设保护煤柱而不封堵。这类落陷柱突水隐患很大，留设防水煤柱时一定要考虑其特征，做到万无一失。 首先，必须查明有无与陷落柱连通的导水断层。如果存在断层，即使断层距很小，也会作为突水通道将陷落柱内的水导入矿井，从而导致断层突水事态扩大。即使没有人为干扰的情况，突水通道也会在高压水作用下发生冲刷或扩容，随时有增大涌水、发生灾害的可能。因此，必须圈定陷落柱的突水边界。陷落柱的边界不等于突水边界，因为陷落柱在坍塌过程中或坍塌后的重力作用下，在柱体周围的脆性煤、岩层中形成大量的张裂隙，这些裂隙将成为良好的突水通道。一些陷落柱甚至内部完全充水不导水，而断层小裂隙发育的陷落柱周边环带反而成为导水的主要通道。 因此，确定陷落柱的出水边界，必须考虑周边裂隙的发育带，将其划在突水边界内。突水边界确定以后，可将突水边界视为一个断层

保护煤柱留设标准

精品文档 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i0~i5m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工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄 及中厚煤层约为20m对于厚煤层约为30?40m 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8?15m 精品文档

矿井煤柱留设

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。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为30～40m。 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8～15m。对于厚煤层约为30m。 3、运输大巷一侧煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20～30m；对于厚煤层约为25～50m。 4、回风大巷一侧煤柱宽度：对于薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为20～30m。 5、采区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。 6、断层一侧煤柱宽度根据断层落差及含水等具体情况而定：落差大且含水时留30～50m；落差较大留10～15m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。应当指出：大巷布置在较坚硬的岩层中，或大巷距煤层垂距在20m以上时，一般不受采动影响，其上方不留设护巷煤柱。 采区内留设的煤柱可以回收一部分，如区段隔离煤柱、上（下）山之间及其两侧的煤柱等。

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。工作面停采线至上(下)山的煤柱宽度:对薄及中厚煤层约为20m;对于厚煤层约为30～40m。 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度:对薄及中厚煤层约为8～15m。

浅部煤层露头防水煤柱计算

露头防水煤柱及奥陶系灰岩含水层隔水煤柱计算书 一、浅部煤层露头防水煤柱计算： 根据《矿井水文地质规程》煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设，应按以下公式计算： 1、当煤层露头无覆盖或被粘微透水松散层覆盖时： H 防=H 冒 +H 保 2、当煤层露头被松散富含水层覆盖时； H 防=H 裂 +H 保 根据上两式计算的值，不得小于20米。 式中 H 防 -----防水煤（岩）柱高度（m） H 冒 -----采报冒落带高度（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）； a------煤层倾角（°）。 冒落带与导水裂隙带最大高度的经验公式表 注：1、表中：M—累计采厚（m）；n---煤分层层数；m----煤层厚度（m）；h---

采煤工作面小阶段垂高（m ）。 2、冒落带、导水裂隙带最大高度，对于缓倾斜和倾斜煤层，系指从煤层顶面算起的法向高度；对于急倾斜煤层系指从开采上限首起的垂向高度。 3、岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。 本矿井根据勘中间报告本矿井内各煤层均有隐伏露头存在，有风氧化带存在，推测风氧化带宽度为100m 。 本矿井浅部煤层风化带处于，该含水层主要由第三系和第四系孔隙含水层下部，由大气降水的垂直入渗补给。因此煤层浅部风化带防水保护煤柱按式H 防=H 裂 +H 保进行计算。 导水裂隙带（包括冒落带最大高度）： 1.52 .5n 1.5100H ++= M 裂 其中：M —累计采厚（m ），4煤取1.19m ，6煤取0.95m ，8煤取2.37m ，13煤 取12.21m n —煤分层层数，4、6、8煤取1，13煤取2 经计算，4煤裂隙带H 裂=16.65m ；6煤裂隙带H 裂=14.32m ；8煤裂隙带H 裂 =28.11m ；13煤裂隙带H 裂=84.39m 。 H 保—保护层厚度（m ），取20m ； 则：露头防水煤柱4煤H 防=H 裂+H 保=16.65+20=36.65m 6煤H 防=H 裂+H 保=14.32+20=34.32m 8煤H 防=H 裂+H 保=28.11+20=48.11m 13煤H 防=H 裂+H 保=84.39+20=104.39m 注：以上计算煤柱厚度为垂高 二、13煤层突水系数值及安全防水岩柱计算 1、突水系数计算 根据《矿井水文地质规程》，“突水系数”计算公式为： s P p T M C = -

永久煤柱损失量计算方法

永久煤柱损失量摊销方法 对于设计上确定以后不回收的永久性煤柱，其损失量应按规定逐年摊销。摊销方法可根据开采方法和地质条件自行选择。 一、采区煤柱 1、和工作面推进方向分布相同的煤柱（如分阶段煤柱等），可按当期工作面推进长度直接算出来，随工作面推进，随进随摊，不需计算摊销系数。 为避免重复摊销，每一个工作面回采时，只摊销沿工作面倾斜方向上部的煤柱。其下部煤柱，随下一个阶段工作面开采进行摊销。 2、和工作面推进方向分布不同的煤柱（如采区上、下山煤柱、采区石门煤柱、采区边界煤柱等），计算摊销量时，应先求出该煤柱的摊销系数，再用此系数求出煤柱应摊销的扣失量。若是多煤层联合布置的开拓方式，应分别计算每个煤层煤柱的摊销量。 各个煤层煤柱损失量摊销计算方法如下： （1）按储量比求摊销系数法 Qnx=tn?Mnqx 式中：Qnx——第n块煤柱第x次应摊销的损失量； tn——第n块煤柱摊销系数； Mnqx——采区（指该煤层）各工作面当期已开采部分的储量之和。 煤柱的摊销系数的计算公式： tn=Znq/Mnq 式中：Znq——第n块煤柱的储量； Mnq——采区（指该煤层）各工作面的总储量之和。 （2）按面积比求摊销系数法 Qnx=tn?Mnsx?h?d 式中：Qnx——第n块煤柱第x次应摊销的损失量； tn——第n块煤柱摊销系数； Mnsx——采区（指该煤层）各工作面当期已开采部分的面积之和； h——煤层厚度‘ d——煤的容重。 煤柱摊销系数的计算公式： tn=Zns/Mns 式中：Zns——第n块煤柱的面积； Mns——采区（指该煤层）内工作面（包括结束、在采和未开采）面积之和。 （3）按工作面推进度求摊销系数法 Qnx=tn?Mxne 式中：Qnx——第n块煤柱第x次应摊销的损失量； tn——第n块煤柱摊销系数； Mnex——采区（指该煤层）各工作面当期实际推进度之和。 煤柱摊销系数的计算公式： tn=Znq/Mnl 式中：Znq——第n块煤柱储量； Mnl——采区（指该煤层）各工作面设计走向长度之和（包括结束、在采和未开采工作面。如过去未进行过摊销，则不包括结束工作面。） 二、全矿性永久煤柱

各类防隔水煤(岩)柱的尺寸要求计算

各类防隔水煤（岩）柱的尺寸要求 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： H f =H k +H b (3-1) 2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时（图3-1）： H f =H L +H b (3-2) 式中H f —防隔水煤（岩）柱高度，m； H k —采后垮落带高度，m； H L —导水裂缝带最大高度，m； H b —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20m。式中H k 、H L 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：

L=0.5KM P 3K P ≥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（MPa ）； K P —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=Hacsc θ+HLcot θ+HLcot δ(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

保安煤柱留设

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、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。 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。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤约为20m；对于厚煤层约为30～40m。2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8～15m。对于厚煤层约为30m。3、运输大巷一侧煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20～30m；对于厚煤层约为25～50m。4、回风大巷一侧煤柱宽度：对于薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为20～30m。5、采区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。6、断层一侧煤柱宽度根据断层落差及含水等具体情况而定：落差大且含水时留30～50m；落差较大留10～15m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。应当指出：大巷布置在较坚硬的岩层中，或大巷距煤层垂距在20m以上时，一般不受采动影响，其上方不留设护巷煤柱。采区内留设的煤柱可以回收一部分，如区段隔离煤柱、上（下）山之间及其两侧的煤柱等。

矿井储量与生产能力计算

第2章 矿井储量与生产能力（模板1） 2.1 井田境界及储量 2.1.1 井田境界 井田境界的走向长度为8km ，井田境界的倾斜宽度为3.5km ，井田境界的井田面积为28km2。（还应该以大断层等地质条件给出井田边界的描述） 2.1.2 储量 根据储量计算公式:Q=S·H·D/cosα可得出井田内的地质储量以及井田内的工业储量。本设计井田面积为28km 2，井田内包含五层煤，第一层煤厚3.5m ，第二层煤厚2.7m ，第三层煤厚3.2m ，第四层煤厚4m ，第五层煤厚1.6m 煤层总厚15m ，煤层倾角12°。 6 5891704911233 1152793125612.)cos(.)cos(=??=??= ??容重煤厚井田面积井田工业储量 t 4.578985960=-=井田边界损失煤柱工业储量矿井设计储量 t 井田边界损失煤柱=10184531.2 t 巷道保护煤柱=9655966.4 t 采区保护煤柱=77794497 t 工业广场保护煤柱=16008484.5 t 区段保护煤柱=5053221.5 t 两个风井保护煤柱=2397981 t 75%?? ??? ??-----=两个风井保护煤柱区段保护煤柱带区保护煤柱巷道保护煤柱工业广场保护煤柱矿井设计可采储量设计可采储量 5351056857. =t 2.2 矿井生产能力及服务年限

2.2.1 矿井工作制度 设计年工作日：年设计工作日为300天，四班作业，班工作时数：六个小时，“四六”交叉。 2.2.2 矿井设计生产能力及服务年限 矿井设计生产能力3Mt/a，日产量8280t/d，本矿井设计为年产3Mt，为现代 大型矿井，矿井设计服务年限70年，由于选择了靠近工业广场的煤层作为首 采区，其距离井底车场较近，所以本矿井预计在三年内可以达到设计产量， 且超产的可能性较大。 第2章矿井储量与生产能力（模板2） 2.1 井田境界及储量 2.1.1 井田境界 2.1.2 储量 1.矿井地质储量：勘探（精查）报告提供的储量，包括“能利用储量”和“暂不能利用储量”； 2.矿井工业储量：勘探（精查）地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量，A、B、C三级储量的计算方法，应符合国家现行标准《煤炭资 源地质勘探规范》的规定； 3.矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱，防水煤柱，井 田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱 损失量后的储量； 4.矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地的保护煤柱，矿井井下 主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率[1]。 截至2005年9月30日，东海煤矿采矿许可证范围内煤炭资源储量总量

保护煤柱设计

****煤业有限公司 保护煤柱设计方案 （2012） ****地测科 目录

一、保护煤柱留设目的和任务 (2) 二、保护煤柱设计参数 (3) （1）移动角 (3) （2）维护带 (3) 三、保护煤柱留设的计算 (4) （1）确定受护边界 (4) （2）确定松散层保护边界 (4) （3）确定保护煤柱边界 (5) 四、设计成果 (6) 五、建议 (6) 附1：****煤矿保护煤柱留设尺寸表 (6) 附2：8#煤层保安煤柱图 (6) 一、保护煤柱留设目的和任务 保护煤柱是指专门留设在井下不予采出的、目的是保护其上

方岩层内部和地表的上述保护对象不受开采影响的那部分煤体。留设保护煤柱是保护各类防水（沙）、上覆岩层和地面建筑、构筑物不受开采影响。为了各煤矿能够安全生产，避免因地下采矿引发的房屋裂缝、倒塌等威胁居民生命财产安全的地质灾害发生，我矿对所有煤矿井田内的所有村庄范围进行测绘、调查，对村庄保护煤柱重新进行测量设计。 二、保护煤柱设计参数 （1）移动角 正确选取移动角是保护煤柱设计的关键。移动角是指在充分采动或接近充分采动的条件下，主断面上临界变形值的点和开采边界的连线与水平线在煤柱一侧所夹的角。砖石结构房屋的临界变形值为i=3mm/m;k=0.2*10-3mm/m2;§=2mm/m。 （2）维护带 保护煤柱留设时，由于地质采矿条件的差异、移动角的误差、井上下位置关系的不准确等因素，使得所留设的保护煤柱的尺寸和位置出现偏差。因此，留设的保护煤柱应具备一定的备用尺寸。 在地面上加维护带 加维护带在煤层层面上加维护带 加备用尺寸（s=30-H/6,s为维护带宽度,H为深度 减小移动角2°-5° 通过建筑物的角点做平行于煤层走向和煤层倾向的四条直线，俩俩相交的一矩形范围。