防隔水煤柱设计

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3.753km2,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：1049.97-730m.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、铁路及主要井巷煤柱留设与压

2、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煤层；(4)有大量积水的老

3、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)H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(岩)柱的距离。（一）井口东部存在风化带

4、煤层露头防水煤（岩）柱Hb=H/+H保式中：h防防水煤（岩）柱高度（m（；H垮垮洛带身度（nj）;H保保护层厚度（nj）;煤层露头防隔水煤柱高度为：Hb=H裂+H保H裂二100X5.96+（5.1+5.2）=63H裂=3X5.96=17.88（取20nH防=63+20=83（成（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高度的10倍，经计算为：10X3.5=35m（巷道最大高度为3.5）（三）巷道保护煤柱SH（2.50.6M）3.f式中：S1巷道保护煤柱的水平宽度，H巷道的最大垂深，mM煤层厚度，m煤的强度系数。S3H(2.50.6M)f227(2

5、.50.65.96)226.3m因此，3号煤层巷道防隔水煤柱取25nl（四）断层防隔水煤柱设计1、FiF2断层附近防水煤柱按下式计算，断层落差6070L=0.5KMfKp式中:L煤柱留设的宽度，m；K-安全系数（一般取25）;M-煤层厚度或采高，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0.69KP煤的抗拉强度，取0.2Mpa。L=0.5KM匡=0.5X5X5.15XJ3-09=41.42mKp,0.2F1F2断层防水煤柱取45m2、F6断层附近防水煤柱按下式计算，断层落差30mL=0.5KMfKp式中:L煤柱留设的宽度，回K-安全系数（一般取25）;M-煤层厚度或

6、采高，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0.3Kp煤的抗拉强度，取0.2Mpa。L=05KM匿=0.5X5X5.15xJ3-0!3=25.2mKp.0.2F6断层防水煤柱取30m.3、F3F4F5断层附近防水煤柱按下式计算，断层最大落差10式中:L煤柱留设的宽度，m；K-安全系数（一般取25）;M-煤层厚度或采高，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0.130.1=15.8m0.2KP煤的抗拉强度，取0.2Mpa。L=0.5KM亚=0.5x5X5.15XKpF3F4F5断层防水煤柱取20m四、采掘工程所采取的防治水措施1

7、、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