各种保护煤柱设计及公式.docx

各种保护煤柱设计及公式1）安全煤柱种类； 井田内共发育4条断层，均为正断层，落差2.620m，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）安全煤柱留设与计算结果 根据矿井防水煤柱的种类，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。 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。 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取72°上山移动角取72°，下山移动角取72°0.8。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，主斜井和副斜井两侧保护煤柱宽度不够，因此矿方在建设和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。 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： S1=H(2.5+0.6M) f式中：S1大巷保护煤柱的水平宽度 H巷道的最大垂深，最大400m。 M煤厚，平均2.11m f煤的强度系数，f=0.110Rc Rc煤的单向抗压强度，MPa，取30MPa 则f=0.110Rc=1.414 S1=H(2.5+0.6M)f=300´(2.5+0.6´2.75)1.414=29.7m 设计取30m。 风氧化带防水煤柱： 井田内1号和2号煤层均有出露，防水煤柱按50m留设。 采空区隔离煤柱： 目前本井田范围内1号和2号煤层存在采空区，各采空区防水隔离煤柱按30m留设。 断层、陷落柱防水煤柱 L=0.5KM3P Kp式中：L断层防水煤柱宽度，m； M煤层厚度或采高，由于井田内11号煤层埋藏最深，设计按11号煤层厚度计算，取3.08m。 P水头压力，煤层水头压力为3.018MPa； Kp煤的抗拉强度，11号煤层抗拉强度为0.9 MPa； K安全系数，取3。 经计算L = 14.6m。井田内断层煤柱留设取20m。 陷落柱防水煤柱留设取20m。 地面工业场地保护煤柱 主井工业场地处煤层埋深约20m，地面工业场地围护带宽度确定为20m，按照表土层岩层移动角45°，基岩移动角72°进行投影计算留设。经作图计算得工业场地保护煤柱宽度为40m。 公路及河流保护煤柱。 设计为霍沁公路及柏子河在1、2、3、6、11号煤层分别留设了85m、90m、93m、140m、160m保护煤柱。