峰峰矿区煤层开采防水煤柱计算留设方法.doc

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 2 峰峰矿区煤层开采防隔水煤（岩）柱计算留设方法 冀中能源峰峰集团科技发展部 关永强 前言 安全技术措施是指运用工程技术手段消除物的不安全因素，实现生产工艺和机械设备等生产条件本质安全的措施。防止事故发生的安全技术措施是指为了防止事故发生，采取的约束、限制能量或危险物质，防止其意外释放的安全技术措施。常用的防止事故发生的安全技术措施有： ①消除危险源。 ②限制能量或危险物质。 ③隔离。 ④故障——安全设计。 ⑤减少故障和失误。 留设防隔水煤（岩）柱是目前最经济、最安全、效果最好、操作最简单、最常用的一种防治水安全技术措施，留好防隔水煤（岩）柱对保障矿井安全具有十分重要的意义，由于对防水煤柱的留设认识不足和管理不到位等多种原因导致的水害事故，是有着深刻的教训的，这里举2个峰峰集团的例子。 事例一：一矿奥灰突水淹井及损失情况： 1960年6月4日一矿1532野青工作面，因接近断层，防水煤柱留设不足，加之采掘破坏，导致断层下盘奥灰强含水层突出，突水量达150m3/min，致使一矿淹井，造成停产9年零5个月，仅堵排水费用高达1660.22万元，损失极为严重。 事例二：孙庄矿奥灰突水淹井及损失情况： 1996年11月24日23时40分，因峰峰矿区界城镇北界城小煤矿非法越层越界开采孙庄矿井田边界F6断层防水煤柱，引发断层下盘奥灰强含水层突出，突水量达150m3/min，造成孙庄矿淹井，停产1年零8个月，直接经济损失2.24亿元。 之所以介绍这2个例子无非是提醒在座的各位，从理念上提高对留设防水煤柱安全重要性和巨大经济价值以及对矿井安全的巨大危害的认识程度，提升安全警觉性，做好矿井防治水工作，确保矿井安全正常运转。下面我就给大家讲一讲防隔水煤（岩）柱的有关问题。 1、防隔水煤（岩）柱的概念 在受水害威胁的地段，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，以防止地下水溃人工作面，这部分不采的煤层称为防隔水煤（岩）柱。 2、防隔水煤（岩）柱的类型 防隔水煤（岩）柱分为：冲积层防隔水煤（岩）柱，地表水体防隔水煤（岩）柱，煤层露头防隔水煤（岩）柱，水淹区和老空积水区防隔水煤（岩）柱，相邻井田边界防隔水煤（岩）柱、上下水平，相邻采区或相邻工作面防隔水煤（岩）柱，断层防隔水煤（岩）柱，陷落柱防隔水煤（岩）柱、封闭不良钻孔防水隔离煤柱等。 3、留设防隔水煤（岩）柱的条件及有关规定 3.1留设防隔水煤（岩）柱的条件 采掘过程中，遇下列情况，必须留设防水煤（岩）柱。 （1）含、导水断层上、下盘，采掘接近或揭露断层，容易通过断层导通富水含水层时； （2）位于非导水断层上盘的煤（岩）层与下盘富水含水层之间安全隔水层厚度不够时； （3）实行隔离的区域之间； （4）导水、充水陷落柱； （5）井田边界，相邻矿井的分界处，应当留设防隔水煤（岩）柱；矿井以断层分界的，应当在断层两侧留有防隔水煤（岩）柱； （6）受保护的排水钻孔、观测孔等，沟通强含水层的封闭不良钻孔； （7）有大量积水的老窑和采空区； （8）其它需要留设的防水煤（岩）柱。 3.2留设防隔水煤（岩）柱的有关规定 防水煤（岩）柱留设应按照《煤矿防治水规定》附录三中的方法确定，并遵循以下原则： （1）断层防隔水煤（岩）柱留设以防奥灰水为主，如果大青灰岩含水层水量大，且短时间内又不宜于疏水降压时，也可以考虑留设防隔水煤（岩）柱； （2）在计算掘进安全隔水层厚度时各参数按如下选取： —底板隔水层的平均重度（一般取0.022），MN/m3； Kp—底板隔水层的平均抗拉强度暂取0.2 MPa，煤层的抗拉强度暂取0.46MPa； （3）计算确定的煤柱，必须满足采动后岩层移动角的要求；在同一剖面上所有各煤层煤柱尺寸必须满足安全隔水层厚度值的要求；在平面图上，两断层相交三角处，应在交角平分线上将煤柱增加0.5倍； （4）断层两盘采掘的煤层，其中一盘煤层与另一盘积水井巷接触或在积水井巷以下，一般情况下要将积水放干，在特殊情况下经集团公司批准可留设防隔水煤（岩）柱； （5）井田边界防隔水煤（岩）柱：两井田若以大断层为界，其断层防隔水煤（岩）柱大于矿界煤柱时，则以断层防隔水煤（岩）柱为准，小于矿界煤柱时则以矿界隔离煤柱为准； （6）对导水陷落柱须参照导水断层留设防水煤（岩）柱；对不导水陷落柱应对底板注浆加固处理，否则须按导水陷落柱留设安全煤（岩）柱； （7）出水钻孔防水煤（岩）柱：井下出水钻孔应该在井下进行封堵，若封堵有困难，可按公式计算留设防隔水煤（岩）柱。 3.3防隔水煤（岩）柱的有关管理要求 3.3.1根据《煤矿防治水规定》,结合峰峰矿区的具体情况，断层防水煤（岩）柱的留设，主要采用公式Ha=P/Ts+10进