立井煤柱设计
阳煤兴峪风井9号、15号煤层保护煤柱设计说明书
生产技术部
二○一二年五月十日
兴峪风井9号、15号煤层保护煤柱设计说明书兴峪风井位于井田西采区东北角，风井范围内建有进风立井、回风立井、风机房、瓦斯泵房等建筑设施。为保护风井建筑设施的安全，合理开发煤炭资源，根据原国家煤炭工业局煤行管字[2000]第81号《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的规定，对本矿风井设计了9号、15号煤层保护煤柱。
一、地形地质概况:
1、井田位于沁水块坳的北部边缘，区域构造基本呈单斜构造，走向大致为北西—南东，向南西倾斜，在其基础上伴有宽缓的小褶曲，形成幅度不大的波状起伏，井田构造属简单类。
2、井田总体地势西高东低，地形最高点位于井田西北梁上，海拔为1110.00m，地形最低点位于井田东北部招山河谷处，高程约为975.00m，最大高差135.00。该区为山地沟谷地形，地表标高最高处位于风井南部龟背梁上，高程在1109.4米，最低处在风井东部的河槽，大至为西北-东南方向，标高在1060～1034米。区内山顶多为黄土覆盖，山坡及沟谷两侧，岩层出露良好。
（1）本区9号煤层底板标高在850-870米之间，煤层埋藏深度在200-220米间，煤层平均厚度约2.1米，倾角3～9度，为缓倾斜煤层，煤层地质条件相对简单。
（2）本区15号煤层底板标高在760-780米之间，煤层埋藏深度在290-310米间，煤层平均厚度约6.8米，倾角3～9度，为缓倾斜煤层，煤层地质条件相对简单。
该区段布有钻孔1个，立井柱状2个：分别是D243和进风立井、回风立井。
二、采煤方法: 9号、15号煤层均采用长壁综合机械化开采，全部垮落法管理顶板。
三、保护煤柱设计依据：2008年10月集团公司地质测量部汇编《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程实施细则》（以下简称为“三下采煤规程”）。
四、受护对象、保护等级及围护带：
根据“三下采煤规程”第一章第2、3条的规定，受护对象的保护等级确定为Ⅰ级，围护带宽度确定为20米。首先根据实测资料沿受护对象外围圈定出受护对象边界，由9个点1、2、3、4、5、6、7、8、9围成的多边形为受护对象边界，再按此边界平行扩宽20米形成围护带边界。
五、设计计算方法：本设计采用垂线法。
六、参数的选取：
松散层移动角ψ=45°；
基岩移动角为：
1、当煤层倾角（α）＜5°时；β=γ=δ=72°。
2、当煤层倾角（α）≥5°时；β=72°-0.5×（a）,γ=δ=72°。
七、松散层厚度：参考D243钻孔资料和进、回风井断面图以及实地勘测，风井附近大多为风化的黄矸层出露，从煤柱设计的安全角度考虑，将黄矸层与表土层合并定为松散层，厚度取用14.5米。
八、煤柱计算资料：
1、围护带边界向外按h（松散层厚度）×tgψ=14.5×tg45°=14.5米划
出多边形，其角点盖山厚度，见附表。
2、按“三下采煤规程”第一章第8、9条的计算公式，求出多边形各垂线q、L值，见附表。
（H-h）ctgβ′
q=-----------------------
1+ ctgβ′cosθtgα
（H-h）ctgγ′
L=-----------------------
1- ctgγ′cosθtgα
式中： q------上山方向的垂线长度；
L------下山方向的垂线长度；
γ、β和α-----分别为上山、下山和走向方向的基岩移动角；
γ′、β′和α′-----分别为上山、下山和走向方向的基岩斜交剖面移动角；
h-----松散层厚度，m；
H-----煤层到地表的垂深（从受护边界起在松散层中以ψ角作直线与基岩面相交，H值为过此交点的煤层深度）；
α----煤层倾角。
θ----围护带边界与煤层倾向线之间所夹的锐角。
3、在各点的垂线上按比例截取各计算长度，连接垂线各点形成的多边形为保护煤柱边界线。
4、煤柱设计结果：见表1--表8。
一、9号煤层煤柱设计基础数据表表1
15号煤层煤柱设计基础数据表表2
二、9#煤层煤柱设计垂线长度q、l计算表表3
15#煤层煤柱设计垂线长度q、l计算表表4
5
三、(1)9#煤层煤柱边界各角点坐标表表5
单位：米
(2)15#煤层煤柱边界各角点坐标表表6
单位：米
四、9#煤层煤柱压煤量表表7
15#煤层煤柱压煤量表表8
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
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
综放开采防水煤岩柱保护层的_有效隔水厚度_留设方法_许延春
第30卷第3期煤炭学报V o.l30N o.3 2005年6月J OURNAL OF C H I N A COAL SOC I ETY June2005文章编号:0253-9993(2005)03-0305-04 综放开采防水煤岩柱保护层的 /有效隔水厚度0留设方法 许延春 (天地科技股份有限公司开采所事业部,北京100013) 摘要:提出了/有效隔水厚度0的概念和保护层内隔水岩层折算有效隔水厚度的方法,建议了水体下综放开采时保护层的/有效隔水厚度0留设标准和评价方法. 关键词:综放开采;防水煤柱;保护层;有效隔水厚度 中图分类号:TD823149文献标识码:A D esign m ethods of the effective water-resisti ng thickness for the protective sea m of the water barrier i n full y-cavi ng m echanized coalm i ning XU Yan-chun (C oalM ining De part men t,T i andi S cience&Tec hn ology Co.L t d,B eijing100013,Ch i na) Abst ract:A concepti o n o f ffecti v e w ater-resisting thickness(E W T)and the converti n g m ethod fro m w ater-resisting layer th ickness to E WT in t h e protective sea m w ere presented.In additi o n,suggested the design i n g standar d and t h e eva l u ating m ethod of the protective sea m by E W T in the fully-cav i n g m echan ized coalm i n i n g. K ey w ords:f u ll y-cav i n g m echanized coa lm i n i n g;w ater barrier;protecti v e sea m;effecti v e w ater-resisti n g th ic k-ness 到目前为止,对于水体下综放开采防水安全煤岩柱的保护层厚度的留设尚没有明确的规定.如果参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(以下简称/三下采煤规程0)关于普采或综采分层开采条件下的规定进行留设与评价有时不尽合理.为此,本文提出了/有效隔水厚度0的概念以及保护层的/有效隔水厚度0留设、评价方法. 1防水安全煤柱保护层的留设方法 111防水安全煤岩柱的设计与留设[1] /三下采煤规程0留设防水安全煤岩柱的目的是不允许导水断裂带波及水体(图1),即H sh\H li+ H b,其中H sh为防水煤柱垂高,m;H li为导水断裂带高度,m;H b为保护层厚度,m. 112普采与分层综采保护层厚度的选取 对于缓倾斜和中倾斜煤层,/三下采煤规程0规定,防水安全煤岩柱的保护层厚度可根据有无松散层以及底部黏性土层厚度等情况按表1中的数值选取.例如,兖州某工作面为中硬覆岩类型,煤层平均厚度 收稿日期:2004-06-07 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50274042) 作者简介:许延春(1964-),男,河北乐亭人,博士,研究员.Te:l010-********.E-m ai:l yan chun_xu@to m1co m
煤炭工业矿井设计规范版
煤炭工业矿井设计规范 版 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
中华人民共和国建设部公告 第371号 建设部关于发布国家标准《煤炭工业矿井设计规范》的公告 现批准《煤炭工业矿井设计规范》为国家标准，编号为：GB 50215—2005，自2006年1月1日起实施。原《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—94同时废止。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二00五年九月十四日
目录 前言 1 总则 2 矿井资源／储量、设计生产能力和服务年限 矿井资源／储量 矿井设计生产能力和服务年限 3 井田开拓 井田开拓方式 井口位置与开采水平划分 开拓巷道布置 开采顺序与采区划分 4 井筒、井底车场及硐室 井筒 井底车场 主要硐室 5 井下开采 采区布置 采煤方法及工艺 采区巷道布置 巷道掘进与掘进机械化 6 井下运输 一般规定 井下煤炭运输 井下辅助运输 矿井车辆配备数量 7 通风与安全 通风 防水、防尘、防火、防煤与瓦斯突出 抽放瓦斯 安全监测、监控 矿井热害防治 附录A 固体矿产资源分类 附录B 煤炭资源量估算指标 附录C 矿井预可行性研究、可行性研究和初步设计资源／储量类型及计算 附件储量计算中的名词解释及相关问题 前言 本规范是根据建设部建标[2003]102号文件《关于印发“二00二～二00三年工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》的要求，由中煤国际工程集团南京设计研究院
会同有关单位，在对原国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—94进行修订的基础上编制完成的。 本规范在编制过程中，认真分析、总结和吸取了十年来我国煤矿管理体制和投资体制改革的实践经验，考虑了我国煤矿建设项目的管理程序和入世要求，特别是引入了十年来国内外矿井建设的新技术、新工艺及新的科研成果。初稿提出后，以多种形式征求了全国煤炭系统有关方面专家和单位的意见，经反复研究、多次修改，最后审查定稿，形成本规范。 本规范共15章，4个附录。和原规范相比，除章节构成有较大改变和适用范围由“设计”拓展到“预可研”及“可研”外，主要技术内容变动较大的有：改变了旧的煤炭资源储量分类计算原则和方法；修订了矿井设计工作制度和矿井设计服务年限；进一步改革矿井开拓部署，吸取国内外先进成熟、行之有效的煤层地下开采技术和采煤方法；提高以采、掘、运为主体的全矿井技术装备水平，促进矿井生产的进一步集中化和高产高效；提高矿井安全技术装备和智能化技术装备的水平，确保矿井安全生产；进一步改革矿井地面布置和机修、材料供应体制；加强环境保护、重视资源合理开采、注重经济效益，保持煤炭工业可持续发展。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人： 主编单位：中煤国际工程集团南京设计研究院 参编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院中煤国际工程集团重庆设计研究院煤炭工业济南设计研究院煤炭工业西安设计研究院 主要起草人（略）
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
石梯子西沟煤矿防水煤岩柱留设分析
石梯子西沟煤矿防水煤岩柱留设分析 发表时间：2009-11-25T09:53:26.030Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年7月上旬刊供稿作者：窦世文杜洪涛[导读] 在河沟下采煤的防水煤岩柱设计关系到矿井的安全生产和资源开发的合理性，需要在一定的理论指导下完成窦世文杜洪涛 (新疆煤炭设计研究院有限责任公司) 摘要：在河沟下采煤的防水煤岩柱设计关系到矿井的安全生产和资源开发的合理性，需要在一定的理论指导下完成。本文以石梯子西沟煤矿改扩建设计为例，通过分析覆岩破坏规律，分别计算各煤层开采后冒落带、导水裂隙带的最大高度和保护层高度，最终确定+1480m水平以上河沟下方必须留设防水煤岩柱，并采取必要的安全措施，为矿井改扩建设计提供了可靠的科学依据。关键词：防水煤岩柱冒落带导水裂隙带保护层安全措施中图分类号：TD823.8 0 引言 矿井水害事故是危及矿井安全生产的五大灾害之一，严重威胁矿井的安全生产。石梯子西沟煤矿井田范围内有两条河沟（呼图壁东沟和呼图壁西沟），每年5～11月有溪水流动，河沟底部距井田最上层煤层顶板间距为80m～370m之间，为矿井的开采带来了巨大安全隐患。在水体下采煤时必须采取适当防水措施，以保证开采过程中不发生灾害性透水事故，避免因矿井涌水量突然增大而严重地恶化井下工作环境。在处理水体下采煤问题时，主要考虑开采引起的覆岩中的裂隙是否互相连通以及互相连通的裂隙是否波及到水体。因此，分析覆岩破坏规律，特别是能够导水的冒落带和裂隙带的高度及其分布形态对防水煤岩柱设计至关重要[1]。 1 概况 1.1 矿井简介新疆准南煤田呼图壁县石梯子西沟煤矿始建于1996年6月，现生产能力90kt/a左右。采用主平硐、副立井、斜风井的开拓方式开采+1551m水平以上的煤层。目前+1551m水平以上只剩0.1Mt的储量，矿井急需向深部水平进行开拓。设计将原矿井主平硐扩建作为副平硐，在井田南部新建一立风井，在井田中部新建一主斜井，扩建后的设计生产能力为0.6Mt/a。 1.2 地层和地质构造井田内含煤地层为侏罗系中统西山窑组下段，受区域单斜构造，井田总体呈一向北缓倾斜的单斜构造，地层产状西缓东陡，井田范围内未发现有褶皱及断裂，属中等偏简单的构造类型。 井田内可采煤层4层（B1、B2、B3、B4）。其中B2、B3、B4煤层全区可采，为矿井主采煤层，平均可采总厚17.14m。煤层顶板和底板多为砂岩和泥岩。B2煤层与B3煤层平均间距11.07m，B3煤层与B4煤层平均间距5.11m，煤层倾角为8～14°[2]。 1.3 矿井水文地质情况石梯子西沟煤矿+1551m水平以上正常涌水量380m3/h，最大涌水量400m3/h，属涌水量较大的矿井。火烧区积水和河沟水是井田矿床充水的主要因素，火烧区主要分布在井田南部边界，由于季节性河流的补给，火烧区内蓄积了大量积水，对目前生产矿井影响较大。但由于煤层赋存倾角较小，在开采深部煤层时，只需留煤柱将火烧取积水隔离即可，必要时还可通过浅部已有工程对火烧区积水进行抽放。呼图壁东沟和呼图壁西沟贯穿整个井田，采煤过程中若形成大面积采空区，在陷落、冒落范围内有可能会出现暂时性地表洪流直接灌入矿井现象，将给矿井造成重大的损失。因此如何合理准确设计好防水煤岩柱，避免水灾事故的发生，确保开采的绝对安全是一项至关重要的工作[3]。 2 B2、B3、B4煤层防水煤岩柱分析 2.1 防水煤岩柱留设的总原则[4] ①防水煤岩柱留设必须做到科学合理、保证安全、提高资源利用率。②留设防水煤岩柱必须考虑地质构造、水文地质条件、煤层赋存、围岩物理力学性质、煤层组合等自然因素，还要与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素相适应。 ③多煤层开采，各煤层的防水煤岩柱必须统一考虑，以免某一煤层开采破坏另一煤层的防水煤岩柱，致使防水煤岩柱失效。上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后导水裂隙带最大高度时，则下层煤的防水煤柱应从上层煤防水煤柱下边界按岩层移动角向下推算，否则，两层煤防水煤柱应分别留设。④在同一地点有两种或两种以上煤柱时，所留设的煤柱必须满足各个煤柱要求。⑤煤柱计算公式参数选择尽量用本地区资料，如果没有可以参照其他相邻地区资料，但应适当加大安全系数。 2.2 冒落带、导水裂隙带高度的确定采煤方法和顶板管理方法对覆岩破坏性的影响最大，特别是顶板管理方法，它决定着覆岩破坏的基本特征和最大高度。本矿采用全部陷落法进行顶板管理，这种方法使覆岩破坏最为充分，对水体下采煤相对不利。 B2、B3和B4煤层平均厚度分别为6.57m、4.81m和5.33m，倾角均在8°～14°之间，为缓倾斜厚煤层。由于未测定冒落过程中顶板的下沉值 式中：Hm——冒落带最大高度（m）；M——煤层采厚（m）；K——冒落岩石碎胀系数，取1.3；α——煤层倾角，取12°； 将具体数值代入上式中，可得B2、B3和B4煤层的冒落带最大高度分别为22.4m、16.4 m、和18.2m。 B3煤层上距B4煤层垂直距离为2.58m～7.81m，平均为5.11m；B2煤层上距B3煤层垂直距离为0.36m～ 20.60m，平均为11.07m。B3和B4煤层的最小垂距小于回采B3煤层的冒落带高度，B2和B3煤层的最小垂距小于回采B2煤层的冒落带高度。故B4煤层的导水裂隙带最大高度按B4煤层厚度计算，B3煤层的导水裂隙带最大高度按B3和B4煤层的综合开采厚度计算，B2煤层的导水裂隙带最大高度按B2、B3和B4三层煤的综合开采厚度计算，取其中标高最高者作为三层煤的导水裂隙带最大高度[4]。 式中：M1——上煤层采厚（m）；M2——下煤层采厚（m）；h1-2——上、下煤层之间法线距离（m）；y2——下煤层的冒高与采厚之比。 将具体数值代入上式中，可得B2、B3和B4煤层的开采厚度分别为11.96m、8.64 m、和5.33m 式中：Hli——导水裂隙带最大高度（m）；M—煤层采厚（m）； 将具体数值代入上式中，可得B2、B3和B4煤层的导水裂隙带最大高度分别为90.36m、55.19m和49.55m，取其最大值90.36m。 2.3 保护层高度的确定在B2、B3和B4煤层老采空区下松散层底部均无粘土层 式中Mi——第i层采高，M1=5.33m，M2=4.81m，M3=6.57m；n——层数，n=3将具体数值代入上式中，可得保护层高度为33.42m。 2.4 防水煤岩柱的设计结果在水体底界面至煤层开采上限之间所留设的防止水体溃入井下的煤和岩石块段称为防水安全煤岩柱。其垂高应大于或等于导水裂隙带的最大高度加上保护层高度（Hb）。即：Hsh≥Hli +Hb 式中：Hsh—防水安全煤岩柱垂高（m）；Hli—导水裂隙带最大高度（m）；Hb—保护层厚度（m）。
保护煤柱设计
山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司 保护煤柱设计 地测科 2013 年9 月22 日 保护煤柱设计 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条件下，主断层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V在煤层层面上加维护带
加备用尺寸S=30-H/6,为维护带宽度，H为深度 减小移动角2° ° 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。 三、保护煤柱留设的计算 村庄和公路以及各类防水(沙)、建(构)筑物受护范围确定后， 利用垂线法计算设计其保护煤柱范围，然后按参数计算完成。 (1)确定受护边界 根据国家有关规程，村庄房屋和一般公路属于H级保护围护带宽度为15m。井田边界煤柱30m ,井田浅部防水煤柱斜长为50m ,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，煤层上山两巷中间为30m，两侧各为30m。 (2)确定松散层保护边界 从受护面积边界向外量一段距离S，得松散层保护边界。 (3) S的计算公式：S=H x ctg①;式中；S为松散层保护边界宽
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》
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
矿井煤柱回收设计的技术与管理问题
矿井煤柱回收设计的技术与管理问题 【摘要】本文主要阐述了煤矿立井井筒保护煤柱、斜井井筒保护煤柱和平铜、石门、大巷及上、下山煤柱的回收设计，煤柱留设与压煤开采工作管理等技术问题。 【关键词】矿井；煤柱；回收设计；技术 一、立井井筒保护煤柱回收设计 各生产矿井在安全环境许可时，要回收趋于报废立井的保护煤柱，快要报废矿井的井筒保护煤柱和工业场地保护煤柱，要采用正规采煤方法和利用本井筒回收，必须用非正规方法和另建新井筒或增加其他工程才能回收的，要在专门设计中论证。回收井筒保护煤柱，要按井筒与所采煤层的空间关系、地质、水文地质及开采技术条件，采用有效的开采方法和安全措施。 1、立井井筒保护煤柱回收设计步骤 （1）方案设计。包括回收井筒保护煤柱的必要性、可能性和安全可靠性，回收井筒保护煤柱的各种技术方案，方案的技术、经济评价和方案的选择 （2）初步设计。开采方法的设计。包括采煤方法和顶板管理方法、布置、开采顺序、推进方向、推进速度等；井筒及装备、井筒保护煤柱范围内主要巷道、硐室及地面建（构）筑物所在地表的移动与变形值预计；建（构）筑物、井筒及其装备的加固保护和维修措施。包括采前的加固保护、加固构件的设计说明书和施工图；开采期间及采后的维修措施，加固与维修材料和费用预算。经济效益分析与
评价。 2、技术资料和工程图 （1）技术资料。地质及开采技术条件。煤层的层数、层间距、厚度、倾角、埋藏深度、压煤量，煤层与井筒的空间关系，煤层中及其上、下的巷道、硐室分布状况，岩性、断裂构造、岩层含水性、井筒保护煤柱外已开采状况。井筒及装备状况，井深、井壁、井径、罐道、罐道梁、提升设备、井筒内管路、电缆、梯子间、井架（井塔）及井口房的技术特征、安装、布置方式、使用现状及必要的设计说明书。 （2）工程图。井上、下对照图。主要有：地形和煤层底板等高线、地质构造、邻近工作面位置及建（构）筑物平面布置。地质剖面图和钻孔柱状图。要标清地面标高，建（构）筑物位置、煤层的层数、厚度、层间距、埋藏深度、倾角和地质构造等。建（构）筑物的施工图，一般有平面图、立面图、剖面图，主要承重构件的支座联接方式，断面尺寸和配筋，管线接头构造及重要设备基础等。井筒剖面图主要有：井壁结构、围岩性质及含水层分布等；通过井筒及工业场地的地质剖面图；井筒横断面图及井筒装备布置图。 3、变形观测 回收井筒保护煤柱时，要在地面、巷道内实施观测。一是地表及建筑物的移动与变形观测；二是井筒保护煤柱范围内的巷道移动与变形的观测；三是井筒及装备的移动与变形的观测。主要有井筒的水平位移和垂直变形，井壁应力变形，罐道水平间距和垂直变形，罐
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/b63512872.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
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
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。
矿区防治水安全风险管控措施表
名称管理标准防范技术措施责任部门 防治水 1、坚持 “预测预 报、有疑必 探、先探后 掘、先治后 采”的十六 字方针，组 织编制中长 期防治水规 划和年度防 治水计划， 制定“探、 防、堵、截、 排”的综合 防治措施； 2、井下 防水、排水 系统设计合 理，能力满 足实际需 要； 一、地表水灾事故防范技术措施： 1、掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，查清矿 区及附近地面水流系统的汇水、渗漏情况；调查地表水、 地表裂缝及地面钻孔等情况。 2、修筑排洪沟等地面防治水设施，并加强矿区范围 内地表防治水工程的日常检查及维护工作，特别是在雨季 前要检查地表排水沟及拦洪坝等防洪设施。 3、加强地表裂隙带的治理，对地表显现的裂缝及时 进行回填，特别在雨季期间应加强地表裂隙带的观察力 度。 4、对排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗 入井下。 5、成立雨季“三防”领导小组和办公室，全面负责 雨季“三防”防治水工程计划和安全防范技术措施的落实。 并在雨季到来前，要充分做好防汛工作，备足防汛物资； 井田和工业广场内要做好疏排水工作，防止雨季地表洪水 溃入井下。 二、井下水灾事故防范技术措施： 1、加强矿井水文地质工作，摸清采掘区域内断层、 含水层赋存状况及准确位置、标高情况，及时做出水文地 质分析报告，提出防范技术措施，不失时机的做好防水、 治水工作。 2、坚持执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先 治后采”的防治水原则，采掘工作面施工前应制订出安全 可靠的探放水措施并认真执行。 3、经常观察井下涌水变化情况，发现涌水量发生变 化时，除向有关领导报告外，要查明原因，采取措施。 4、定期清理水仓和检修排水设备，确保主要水仓的 有效容量和排水能力；井下各主要巷道的水沟也要定期清 理，保证排水畅通。 5、接近可能发生灾害水源时，必须查明水头压力和 充水情况，根据煤、岩硬度系数，确定合理的防水煤岩柱 尺寸。 6、矿井采空区、报废巷道要及时填图，为防水做好 资料准备。 生产 矿长 生产 技术 科
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 在矿井可能受到水害威胁的地段留设一定宽度或高度的煤(岩)柱，用以堵截水源流入矿井巷道，这段煤(岩)柱称之为防水煤(岩)柱。 1.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。对于本矿井而言主要有：（1）断层防水煤柱； （2）井田边界煤柱； （3）井巷保护煤柱； （4）小窑及采空区边界防水煤柱； （5）风氧化带煤柱(在风氧化带以下存在采空区时则按采空区煤柱考虑)； （6）采区边界防水煤柱； 2.防水煤(岩)柱的留设原则 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
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 = -