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1、长治县雄山振义煤业有限公司留设防隔水煤（岩）柱设计一、矿井简介山西长治县雄山振义煤业有限公司为兼并重组整合矿井，隶 属于山西长治县雄山煤炭集团，采矿许可证证号： C1400002009111220045752。井田面积 3.753k，批准开采 3、9、14、15号煤层，现采3号煤层，生产规模90万t/a，开采深 度：1049.97730m。依据本矿生产现状，本矿需留设的保安煤柱种类包括各类防 隔水煤柱、井田边界保护煤柱、村庄保护煤柱、地面工业场地保 护煤柱、井筒保护煤柱、主要大巷保护煤柱等。二、设计依据1、矿井初步设计2、矿井初步设计安全专篇3、煤矿防治水细则4、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤
2、柱留设与压煤开采规 范三、防隔水煤柱设计 防隔水煤（岩）柱指的是：为确保近水体下安全采煤而留设的 煤层开采上（下）限至水体底（顶）界之间的煤岩层区段。煤矿防治水细则规定矿井防隔水煤（岩）柱应当由矿井 地测机构组织编制专门设计，经煤炭企业总工程师组织有关单位 审批后实施。矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动， 严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动。为确保安全生产， 特对本矿的防隔水煤（岩）柱进行设计。有下列情况之一的，应当留设防隔水煤（岩）柱：（1）煤层露头风化带；（2）在地表水体、含水冲积层下和水淹区邻近地带；（3）与富水性强的含水层间存在水力联系的断层、裂隙带 或者强导水断层接触的
3、煤层；（4）有大量积水的老窑和采空区；（5）导水、充水陷落柱与岩溶洞穴或地下暗河；（6）分区隔离开采边界；（7）受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。当上部水体的水量大或底部含水层富水性强并且补给条件 较好时,应留设以防水为主要目的的防水安全煤柱，一般地,防水 安全煤柱的留设高度应等于导水裂隙带的最大高度加上一定厚 度的保护层,即:H安2H导+H保井田内断层及陷落柱较发育，对矿井采区合理分布和采煤工 作面的连续推进有一定影响，未发现岩浆侵入，导水性也不大； 但在煤矿开采中仍要继续注意断层、陷落柱的导水性，靠近断层、 陷落柱采掘时，必须进行钻探调查，充分探明导水性，根据现场 调查实际情况确定防隔水煤
4、（岩）柱的距离。一）井口东部存在风化带煤层露头防水煤（岩）柱H =H +H 防垮保式中：H 防水煤（岩）柱髙度（m）；防H垮落带髙度（m）；垮H保护层厚度（m）；保煤层露头防隔水煤柱髙度为：H二H +H防裂保H =100X5.96三（5.1 + 5.2） =63裂H =3X5.96=17.88 （取 20m）裂H =63+20=83（m）防（二）有大量积水的老空： 在采空区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髙度的1 0倍，经计算为： 1 0 X 3 . 5 = 3 5m （巷道最 大髙度为3.5）（三）巷道保护煤柱H （2.5 + 0.6M）3飞 f式中：S巷道保护煤柱
5、的水平宽度，m；H巷道的最大垂深，m；M煤层厚度，m；f煤的强度系数。S _ H(2.5 + 0.6M) _ 227(2.5 + 0.6 x5.96) _ 26 3m因此，3号煤层巷道防隔水煤柱取25m。四）断层防隔水煤柱设计、FiF2断层附近防水煤柱按下式计算，断层落差6070L = 0.5 KM3PKp式中：L煤柱留设的宽度，m；K安全系数（一般取25）；m，M煤层厚度或采髙，m,取断层附近3号煤层厚5.15m；P水头压力，Mpa,取断层附近最大值0.69K煤的抗拉强度，取0.2 Mpa。pL = 0.5 KM3P =0.5X5X5.15X ：3%0.69 =41.425 K0.2pF F
6、断层防水煤柱取45m。122、F断层附近防水煤柱按下式计算，断层落差30 m6L = 0.5 KM3PKp式中：L煤柱留设的宽度，m；K安全系数（一般取25）；M煤层厚度或采髙，m,取断层附近3号煤层厚5.15m；P水头压力，Mpa,取断层附近最大值0.3K煤的抗拉强度，取0.2 Mpa。pL = 0.5 KM3PK=0.5X5X5.15X 卩%0.3 =25.2m0.2F断层防水煤柱取30m。63、F F F断层附近防水煤柱按下式计算，断层最大落差10345m式中：L煤柱留设的宽度，m；K安全系数（一般取25）；M煤层厚度或采髙，m,取断层附近3号煤层厚5.15m；P水头压力，Mpa，取断层
7、附近最大值0.1K煤的抗拉强度，取0.2 Mpa。p3PL = 0.5 KMK=0.5X5X5.15X ；3x0.1 =15.8m0.2F F F断层防水煤柱取20m。四、采掘工程所采取的防治水措施1、必须密切观察矿井内的淋水、涌水情况，必须坚持“预 测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚 持“有掘必停”的原则。2、定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并 在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水 情况、三线等。3、针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行 地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、疏、 截、排、监”综合措施。4、井巷
8、在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方水文情况， 若发现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进。5、采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、 出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂 隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突出预兆时，必须停止作业， 采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地 点的人员。6、井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及 时进行清理，每年雨季前必须清理一次。每年雨季前对矿井防治 水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防 洪抢险物资。7、矿井生产过程中，严禁在各种防隔水煤柱中进行采掘，严禁破坏防隔水煤柱，并加强水文地质观察和资料编录工作。附件：防隔水煤（岩）柱尺寸表地测防治水科2019 年 6 月 9 日防隔水煤（岩）柱尺寸表序号名称计算煤柱留设煤柱1煤层露头防水煤（岩）831002采空区防水煤（岩）35353巷道煤柱25254断层防水煤（岩）柱（m）20/4520/455井田边界煤（岩）柱20
