煤矿防治水规定》培训-防隔水煤柱留设专题讲座2.ppt

防隔水煤（岩）柱的留设 2012年3月14日 一、概 述 二、防隔水煤（岩）柱的种类 三、防隔水煤（岩）柱的留设原则 三、防隔水煤（岩）柱的留设原则 三、防隔水煤（岩）柱的留设原则 概 述 一、煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设和计算 一、煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设和计算 二、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设和计算 二、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设和计算 三、煤层与强含水层或导水断层或不导水断层接触防隔水煤（岩）柱的留设和计算 三、煤层与强含水层或导水断层或不导水断层接触防隔水煤（岩）柱的留设和计算 当含水层顶面高于导水裂缝带上限时，防隔水煤（岩）柱可按图17-3a、图17-3b留设。其计算公式为： L=L1+L2+L3=Hacscθ+HLcotθ+HLcotδ （17-4） 三、煤层与强含水层或导水断层或不导水断层接触防隔水煤（岩）柱的留设和计算 公式（17-5）推导过程：将图17-3c从a点引平行于煤层的直线ad，可得图17-4。 在直角△aec中，∠aec=∠δ 所以，ac=Hasinδ 在直角△ebc中，bc=eccotθ=Hacosδcotθ L1=ac-bc= Hasinδ- Hacosδcotθ=Ha （sinδ-cosδcotθ） 在直角△egf中，ef=M +ec=M +Hacosδ 在直角△egf中，gf=L2=efcotθ=（M +Hacosδ）cotθ 在直角△efh中，fh=L3=efcotδ=（M +Hacosδ）cotδ L2+L3=（M +Hacosδ）（cotθ+ cotδ） 因此，L= L1+L2+L3= Ha （sinδ-cosδcotθ）+（M +Hacosδ）（ cotθ+ cotδ） 图17-3c所示防隔水煤（岩）柱尺寸也可用另一种方法计算（如图17-5所示）： 将图17-3c转化为图17-5形状，可得防隔水煤（岩）柱尺寸计算公式： L= L1+L2+L3= + + （17-6） Ha值应当根据矿井实际观测资料来确定，即通过总结本矿区在断层附近开采时发生突水和安全开采的地质、水文地质资料来确定。 Ha值也可以按公式（17-7）计算： 临界突水系数Ts应根据本矿区实际突水资料确定。 本矿区如无实际突水系数，可参考其他矿区资料，但选用时应当综合考虑隔水层的岩性、物理力学性质、巷道跨度或工作面的空顶距、采煤方法和顶板控制方法等一系列因素。我国某些矿区的临界突水系数见表17-1。 四、煤层位于含水层上方且断层导水和不导水时防隔水煤（岩）柱的留设和计算 在煤层位于含水层上方且断层导水的情况下（图17-6），防隔水煤（岩）柱的留设应当考虑2个方向上的压力： 一是煤层底部隔水层能否承受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，应当使煤层底板到断层面之间的最小距离（垂距），大于安全岩柱的宽度Ha的计算值，并不得小于20 m。其计算公式（17-9）为： 当考虑断层水在顺煤层方向上的压力时，按公式（17-3）计算煤柱宽度。根据以上两种方法计算的结果，取用较大的数字，但仍不得小于20 m。 对于图17-7b所示情形，防隔水煤柱的宽度按下式计算（但不得小于20 m）： 在上述各种情况下，断层安全防隔水岩柱宽度Ha按公式（17-12）计算： 安全防隔水岩柱Ha也可以用斯列萨列夫公式和煤层底板破坏深度Cp确定，计算公式为： 五、水淹区或老空积水区下采掘时防隔水煤（岩）柱的留设和计算 1. 巷道在水淹区下或老空积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离，不得小于巷道高度的10倍。 2. 在水淹区下或老空积水区下同一煤层中进行开采时，若水淹区或老空积水区的界线已基本查明，防隔水煤（岩）柱的尺寸应当按公式（17-3）计算留设。 3. 在水淹区下或老空积水区下的煤层中进行回采时，防隔水煤（岩）柱的尺寸，不得小于导水裂缝带高度与保护带厚度之和。 六、地表水体防隔水煤（岩）柱的留设和计算 地表水体防隔水煤（岩）柱的留设，可参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》执行。 七、钻孔和陷落柱防隔水煤（岩）柱的留设和计算 根据钻孔测斜资料换算钻孔见煤点坐标，按公式（17-3）计算留设防隔水煤（岩）柱，如无测斜资料，应当考虑钻孔可能偏斜的误差。 从陷落柱周边发育的导水裂隙带算起，