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1、 1 附录三 防隔水煤（岩）柱的尺寸要求 （摘自煤矿防治水规定（摘自煤矿防治水规定点此查看全文点此查看全文 ） ） 一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设 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： Hf= Hk+Hb (3-1) 2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时（图 3-1） ： Hf=HL+Hb (3-2) 式中 Hf-防隔水煤（岩）柱高度，m； Hk-采后垮落带高度，m； HL-导水裂缝带最大高度，m； Hb-保护层厚度，m； -煤层倾角， （） 。 根据式(3-1)、式(3-2)计算的值，不
2、得小于 20 m。式中Hk、HL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 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： P35 . 0KpKML 20 m 2 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； Kp-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
3、接触防隔水煤（岩）柱的留设 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+HLcot+HLcot (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 留设。其计算公式为： L=L1+L2+L3=Ha(sincoscot)+ (Hacos+
4、M)(cot+cot) 20 m (3-4) 式中 L-防隔水煤（岩）柱宽度，m； L1，L2，L3-防隔水煤(岩)柱各分段宽度，m； 3 HL-最大导水裂缝带高度，m； -断层倾角， （） ； -岩层塌陷角， （） ； M-断层上盘含水层层面高出下盘煤层底板的高度，m； Ha-断层安全防隔水煤（岩）柱的宽度，m。 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， 计算其水压（p）与防隔水煤（岩）柱厚度（M）的比值（Ts=p/M）,并将各点之值标到以Ts=p/M为横轴，以埋藏深度为纵轴的坐标纸上，找出Ts值的安全临界线（图 3-
5、4） 。 Ha值也可以按下列公式计算： 10saTpH式中 p-防隔水煤（岩）柱所承受的静水压力，MPa； Ts-临界突水系数，MPam； 10-保护带厚度，一般取 10 m。 图 3-4 Ts和关系曲线图 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。 四、煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱的留设 四、煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱的留设 在煤层位于含水层上方且断层导水的情况下（图 3-5） ，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
6、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。 4 图 3-5 煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱留设图 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） ，大于安全煤柱的高度（Ha）的计算值，并不得小于 20 m。其计算公式为 sinaHL 20 m 式中 -断层倾角， （） ； 其余参数同前。 当考虑断层水在顺煤层方向上的压力时，按附录三之二计算煤柱宽度。 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。 如果断层不导水（图 3-6） ，防隔水煤（岩）柱的留设尺寸，应当保证含水层顶面与断层面交点至煤层底板间的最小距离
7、，在垂直于断层走向的剖面上大于安全煤柱的高度（Ha）时即可,但不得小于 20 m。 图 3-6 煤层位于含水层上方且断层不导水时防隔水煤(岩)柱留设图 五、水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤（岩）柱的留设 五、水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤（岩）柱的留设 5 1.巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离，不得小于巷道高度的 10 倍。 2.在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时，若水淹区或老窑积水区的界线已基本查明，防隔水煤（岩）柱的尺寸应当按附录三之二的规定留设。 3.在水淹区下或老窑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最大
8、高度与保护带高度之和。 六、保护地表水体防隔水煤（岩）柱的留设 六、保护地表水体防隔水煤（岩）柱的留设 保护地表水体防隔水煤（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、保护通水钻孔防隔水煤（岩）柱的留设 七、保护通水钻孔防隔水煤（岩）柱的留设 根据钻孔测斜资料换算钻孔见煤点坐标，按附录三之二的办法留设防隔水煤(岩)柱，如无测斜资料，应当考虑钻孔可能偏斜的误差。 八、相邻矿（井）人为边界防隔水煤（岩）柱的留设 八、相邻矿（井）人为边界防隔水煤（岩）柱的留设 1.水文地质简单型到中等型的矿井，可采用垂直法留设，但总宽度不得小于 40 m。 2.水文地质复杂型
9、到极复杂型的矿井，应当根据煤层赋存条件、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，应当根据最上一层煤的岩层移动角和煤层间距向下推算（见图 3-7a） 。 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（见图 3-7b） 。 6 HL导水裂缝带上限;、3各煤层底板以上的静水位高度；上山岩层移动角;下山岩层移动角;y、y、y导水裂缝带上限岩柱宽度;上层煤防水煤柱宽度;2,3下层煤防水煤柱宽度 图 3-7 多
10、煤层地区边界防隔水煤（岩）柱留设图 导水裂缝带上限岩柱宽度y的计算，可采用下列公式： sL y1 10THHL20 m 式中 Ly-导水裂缝带上限岩柱宽度,m; H -煤层底板以上的静水位高度，m; HL-导水裂缝带最大值，m； Ts-水压与岩柱宽度的比值，可取。 九、以断层为界的井田防隔水煤（岩）柱的留设 九、以断层为界的井田防隔水煤（岩）柱的留设 以断层为界的井田， 其边界防隔水煤 （岩） 柱可参照断层煤柱留设，但应当考虑井田另一侧煤层的情况，以不破坏另一侧所留煤（岩）柱为原则（除参照断层煤柱的留设外，尚可参考图 3-8 所示的例图） 。 7 L-煤柱宽度；Ls,Lx-上、下煤层的煤柱宽度；Ly-导水裂缝带上限岩柱宽度；Ha、Has、Hax-安全防水岩柱厚度；HL-导水裂缝带上限；p底板隔水层承受的水头压力 图 3-8 以断层分界的井田防隔水煤（岩）柱留设图
