关于我矿保安煤柱留设参数及留设量的报告.docx
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关于我矿保安煤柱留设参数及留设量的报告
关于我矿保安煤柱留设参数
及留设量的报告
六枝特区煤炭局：
根据30万吨t/a开采方案设计（变更）相关设计规定，我矿各类保安煤柱留设参数及留设量如下：
一、矿区各类防水煤（岩）柱留设详细计算如下：
1、矿井边界防水煤（岩）柱的留设
矿井水文地质条件属中等类型，可用下述公式计算煤柱宽度：
L＝0.5KM
式中：
L——顺层防水煤柱宽度（m）；
M——煤厚或采高（m）；
KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；
P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；
K——安全系数，一般取2～5，本设计取5。
1、2、3、7、17、18、19煤层的厚度分别为：
0.82、0.71、1.49、4.52、0.71、2.21、1.18。
则：
L1＝0.5×5×0.82
＝7.9（m）
L2＝0.5×5×0.71
＝6.9（m）
L3＝0.5×5×1.49
＝14.5（m）
L7＝0.5×5×4.52
＝43.8（m）
L17＝0.5×5×0.71
＝6.9（m）
L18＝0.5×5×2.21
＝21.4（m）
L19＝0.5×5×1.18
＝11.5（m）
根据上述计算，7号煤层矿井边界煤柱留设44m煤柱，其它煤层矿井边界煤柱各留30m。
相邻水平和采区边界防水保护煤柱留设20m。
2、水淹区（小窑积水区）防水煤柱的留设
本矿不存在水淹区下采煤，不留设该煤柱。
3、煤层露头防水煤（岩）柱的留设
根据该矿煤层露头情况，煤层露头防水煤（岩）柱的留设按以下公式计算：
H防=H裂+H保≮20m
式中：
H防——防水煤岩柱高度（m）；
H裂——垂直煤层的导水裂隙带最大高度（m）；根据《煤矿防治水规定》，取
中硬岩层可根据下式计算：
H裂1=100Mh/（7.5h+293）=100×0.82×56÷（7.5×56+293）=6.4m
H裂2=100Mh/（7.5h+293）=100×0.71×56÷（7.5×56+293）=5.6m
H裂3=100Mh/（7.5h+293）=100×1.49×56÷（7.5×56+293）=11.7m
H裂7=100Mh/（7.5h+293）=100×4.52×56÷（7.5×56+293）=35.5m
H裂17=100Mh/（7.5h+293）=100×0.71×56÷（7.5×56+293）=5.6m
H裂18=100Mh/（7.5h+293）=100×2.21×56÷（7.5×56+293）=17.4m
H裂19=100Mh/（7.5h+293）=100×1.18×56÷（7.5×56+293）=9.3m
H保――保护层厚度，取5A，m。
h――区段垂高，m。
A――安全系数2～5，取3。
M——煤层厚度。
1、2、3、7、17、18、19煤层的厚度分别为：
0.82、0.71、1.49、4.52、0.71、2.21、1.18。
则：
H防1＝6.4＋5×3=21.4m
H防2＝5.6＋5×3=20.6m
H防3＝11.7＋5×3=26.7m
H防7＝35.5＋5×3=50.5m
H防17＝5.6＋5×3=20.6m
H防18＝17.4＋5×3=32.4m
H防19＝9.3＋5×3=24.3m
根据上述计算：
7号煤层取：
50.5m，其余煤层取27m。
4、导水钻孔防水煤柱的留设，即按下列方法留设防水煤柱。
当导水钻孔的位置比较确切，有资料可以定位，但地面启封和井下探查处理都有困难时，按下述公式留设防水煤柱：
L＝0.5KB
式中：
L——防水煤柱宽度（m）；
B——巷道的跨度（宽或高取其大者）（m），B＝3m；
KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP＝10kgf/cm2；
P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；
K——安全系数，一般取2～5，本设计取4。
则：
L＝0.5×4×3×
＝23.2（m）
用上式计算后，再用下式计算结果进行校正。
取其大值为半径，以钻孔中心点为圆心，所得圆面积即为导水钻孔的防水煤柱。
L＝Hcosα+F
式中：
L——导水钻孔防水煤柱厚度（m）；
H——导水裂隙带高度（m）；
α——岩层塌陷角（°）；
F——钻孔偏离系数。
5、断层防水煤（岩）柱的留设
按下述计算公式计算煤柱宽度：
L＝0.5KM
式中：
L——顺层防水煤柱宽度（m）；
M——煤厚或采高（m）；
KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；
P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；
K——安全系数，一般取2～5，本设计取5。
1、2、3、7、17、18、19煤层的厚度分别为：
0.82、0.71、1.49、4.52、0.71、2.21、1.18。
则：
L1＝0.5×5×0.82
＝7.9（m）
L2＝0.5×5×0.71
＝6.9（m）
L3＝0.5×5×1.49
＝14.5（m）
L7＝0.5×5×4.52
＝43.8（m）
L17＝0.5×5×0.71
＝6.9（m）
L18＝0.5×5×2.21
＝21.4（m）
L19＝0.5×5×1.18
＝11.5（m）
根据上述计算及考虑断层的产状分布情况，开采断层两侧7号煤层时留设44m煤柱，开采其它煤层时各留30m防水煤柱。
二、村庄保护煤柱从村庄外围15m以外按岩层塌陷角计算往外扩展留设保护煤柱，矿体开采移动角划定为σ=45°，δ=73°，γ=73°，β=62°。
A、沿水平方向的保护距离为：
L水=15+L1+L2=15+5+150/tg73°=66m，距沿水平方向各边需留设66m的村庄保护煤柱。
本矿工业场地在井田范围外，不留设工业场地保护煤柱。
B、沿煤层倾斜方向向上方向的保护煤柱距离为
L上=15+L3+L4=15+5+80/tg62°=63m
C、沿煤层倾斜方向向下方向的保护煤柱距离为
L下=15+L4+L5=15+5+150/tg73°=66m
即：
村庄保护煤柱留设为：
沿水平方向各向外扩展66m，沿煤层倾向向上方向向外扩展63m，沿煤层倾斜方向向下方向向外扩展66m。
三、公路保护煤柱：
本矿矿区范围内的公路为普通乡镇公路，从公路外围15m以外按岩层塌陷角计算往外扩展留设保护煤柱，矿体开采移动角划定为σ=45°，δ=73°，γ=73°，β=62°。
A、沿水平方向的保护距离为：
L水=15+L1+L2=15+5+150/tg73°=66m，距沿水平方向各边需留设66m的公路保护煤柱。
B、沿煤层倾斜方向向上方向的保护煤柱距离为
L上=15+L3+L4=15+5+80/tg62°=63m
C、沿煤层倾斜方向向下方向的保护煤柱距离为
L下=15+L4+L5=15+5+150/tg73°=66m
即：
公路保护煤柱留设为：
沿水平方向各向外扩展66m，沿煤层倾向向上方向向外扩展63m，沿煤层倾斜方向向下方向向外扩展66m。
四、由于采取采空区探放水措施后，采空区内无积水时，其附近才能进行采掘工作，因此，采空区隔离煤柱留设20m。
以下为防水煤（岩）柱留设尺寸表：
我矿各类防水煤（岩）柱留设尺寸表（单位：
m）
煤柱类别
煤层编号
断层防水煤柱
导水钻孔防水煤柱
采区边界防水煤柱
矿井边界防水煤柱
采空区隔离煤柱
1号
30
25
30
40
20
2号
30
25
30
40
20
3号
30
25
30
40
20
7号
44
25
44
44
20
17号
30
25
30
40
20
18号
30
25
30
40
20
19号
30
25
30
40
20
五、煤柱留设量：
序号
煤柱名称
331
（1+2+3+7+17+18+19）
332
（1+2+3+7+17+18+19）
333（1+2+3+7+17+18+19）
1
边界煤柱
5.5+0+0+0+0+0+0
薄煤层：
5.5
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
4.1+0+2.7+22.7+1.9+3.2+1.9
薄煤层：
7.9
中厚煤层：
5.9
厚煤层：
22.7
0+8.6+1.5+0+1+15+0
薄煤层：
9.6
中厚煤层：
16.5
厚煤层：
0
2
村庄煤柱
0+0+0+0+0+0+0
薄煤层：
0
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
1.5+0+0+9.8+0+1.4+1.7
薄煤层：
1.5
中厚煤层：
1.4
厚煤层：
9.8
0+1.5+2.3+0+3.4+0+0
薄煤层：
4.9
中厚煤层：
2.3
厚煤层：
0
3
断层保护煤柱
0+0+0+0+0+0+0
薄煤层：
0
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
0+0+0+0+0+0+0
薄煤层：
0
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
4+3.5+9+35+1+1+1
薄煤层：
9.5
中厚煤层：
10
厚煤层：
35
4
井巷煤柱
0+0+0+0+0+0+0
薄煤层：
0
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
2.8+0+4.1+11.6+2+1.2+2.2
薄煤层：
7
中厚煤层：
5.3
厚煤层：
11.6
0+1.9+0+0+0+1.1+1.2
薄煤层：
3.1
中厚煤层：
1.1
厚煤层：
0
5
公路保护煤柱
12+0+0+0+0+0+0
薄煤层：
12
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
0+0+11+64.7+8+9.5+18.6
薄煤层：
26.6
中厚煤层：
20.5
厚煤层：
64.7
0+10+0+0+0+0+22.7+0
薄煤层：
10
中厚煤层：
22.7
厚煤层：
0
6
采空区隔离煤柱
3+0+2.5+13.8+6+0+0
薄煤层：
9
中厚煤层：
2.5
厚煤层：
13.8
3+0+1.4+4.2+3.8+4.8+1.9
薄煤层：
8.7
中厚煤层：
6.2
厚煤层：
4.2
0+2.8+0+0+0+0+8
薄煤层：
11.8
中厚煤层：
0
厚煤层：
0
合计
42.8
167.5
136.7
六、煤柱分层留设量见以下各表:
1号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
5.5
4.1
0
2
村庄煤柱
0
1.5
0
3
断层保护煤柱
0
0
4
4
井巷煤柱
0
2.8
0
5
公路保护煤柱
12
0
0
6
采空区隔离煤柱
3
3
0
合计
20.5
11.4
4
2号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
0
0
8.6
2
村庄煤柱
0
0
1.5
3
断层保护煤柱
0
0
3.5
4
井巷煤柱
0
0
1.9
5
公路保护煤柱
0
0
10
6
采空区隔离煤柱
0
0
2.8
合计
0
0
28.3
3号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
0
2.7
1.5
2
村庄煤柱
0
0
2.3
3
断层保护煤柱
0
0
9
4
井巷煤柱
0
4.1
0
5
公路保护煤柱
0
11
0
6
采空区隔离煤柱
2.5
1.4
0
合计
2.5
19.2
12.8
7号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
0
22.7
0
2
村庄煤柱
0
9.8
0
3
断层保护煤柱
0
0
35
4
井巷煤柱
0
11.6
0
5
公路保护煤柱
0
64.7
0
6
采空区隔离煤柱
13.8
4.2
0
合计
13.8
113
35
17号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
0
1.9
1
2
村庄煤柱
0
0
3.4
3
断层保护煤柱
0
0
1
4
井巷煤柱
0
2
0
5
公路保护煤柱
0
8
0
6
采空区隔离煤柱
6
3.8
0
合计
6
15.7
5.4
18号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
0
3.2
15
2
村庄煤柱
0
1.4
0
3
断层保护煤柱
0
0
1
4
井巷煤柱
0
1.2
1.1
5
公路保护煤柱
0
9.5
22.7
6
采空区隔离煤柱
0
4.8
0
合计
0
20.1
39.8
19号煤层煤柱留设量
序号
煤柱名称
331
332
333
1
边界煤柱
0
1.9
0
2
村庄煤柱
0
1.7
0
3
断层保护煤柱
0
0
1
4
井巷煤柱
0
2.2
1.2
5
公路保护煤柱
0
18.6
0
6
采空区隔离煤柱
0
1.9
8
合计
0
26.3
10.2
综上所述为我矿各类保安煤柱留设参数及留设量汇总，妥否，请贵局批示。
六枝特区青菜塘煤矿
2010年1月
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