防隔水煤柱設(shè)計(jì)

1、長治縣雄山振義煤業(yè)有限公司留設(shè)防隔水煤（巖）柱設(shè)計(jì)一、礦井簡(jiǎn)介山西長治縣雄山振義煤業(yè)有限公司為兼并重組整合礦井，隸屬于山西長治縣雄山煤炭集團(tuán)，采礦許可證證號(hào)：C1400002009111220045752井田面積3.753km2,批準(zhǔn)開采3、9、14、15號(hào)煤層，現(xiàn)采3號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模90萬t/a,開采深度：1049.97-730m.依據(jù)本礦生產(chǎn)現(xiàn)狀，本礦需留設(shè)的保安煤柱種類包括各類防隔水煤柱、井田邊界保護(hù)煤柱、村莊保護(hù)煤柱、地面工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井筒保護(hù)煤柱、主要大巷保護(hù)煤柱等。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、礦井初步設(shè)計(jì)2、礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇3、煤礦防治水細(xì)則4、建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓

2、煤開采規(guī)范三、防隔水煤柱設(shè)計(jì)防隔水煤（巖）柱指的是：為確保近水體下安全采煤而留設(shè)的煤層開采上（下）限至水體底（頂）界之間的煤巖層區(qū)段。煤礦防治水細(xì)則規(guī)定礦井防隔水煤（巖）柱應(yīng)當(dāng)由礦井地測(cè)機(jī)構(gòu)組織編制專門設(shè)計(jì)，經(jīng)煤炭企業(yè)總工程師組織有關(guān)單位審批后實(shí)施。礦井防隔水煤(巖)柱一經(jīng)確定，不得隨意變動(dòng)，嚴(yán)禁在各類防隔水煤(巖)柱中進(jìn)行采掘活動(dòng)。為確保安全生產(chǎn)，特對(duì)本礦的防隔水煤(巖)柱進(jìn)行設(shè)計(jì)。有下列情況之一的，應(yīng)當(dāng)留設(shè)防隔水煤(巖)柱：(1)煤層露頭風(fēng)化帶；(2)在地表水體、含水沖積層下和水淹區(qū)鄰近地帶；(3)與富水性強(qiáng)的含水層間存在水力聯(lián)系的斷層、裂隙帶或者強(qiáng)導(dǎo)水?dāng)鄬咏佑|的煤層；(4)有大量積水的老

3、窯和采空區(qū)；(5)導(dǎo)水、充水陷落柱與巖溶洞穴或地下暗河；(6)分區(qū)隔離開采邊界；(7)受保護(hù)的觀測(cè)孔、注漿孔和電纜孔等。當(dāng)上部水體的水量大或底部含水層富水性強(qiáng)并且補(bǔ)給條件較好時(shí),應(yīng)留設(shè)以防水為主要目的的防水安全煤柱，一般地，防水安全煤柱的留設(shè)高度應(yīng)等于導(dǎo)水裂隙帶的最大高度加上一定厚度的保護(hù)層,即：H安)H導(dǎo)+H保井田內(nèi)斷層及陷落柱較發(fā)育，對(duì)礦井采區(qū)合理分布和采煤工作面的連續(xù)推進(jìn)有一定影響，未發(fā)現(xiàn)巖漿侵入，導(dǎo)水性也不大；但在煤礦開采中仍要繼續(xù)注意斷層、陷落柱的導(dǎo)水性，靠近斷層、陷落柱采掘時(shí)，必須進(jìn)行鉆探調(diào)查，充分探明導(dǎo)水性，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查實(shí)際情況確定防隔水煤(巖)柱的距離。（一）井口東部存在風(fēng)化帶

4、煤層露頭防水煤（巖）柱Hb=H/+H保式中：h防防水煤（巖）柱高度（m（；H垮垮洛帶身度（nj）;H保保護(hù)層厚度（nj）;煤層露頭防隔水煤柱高度為：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）有大量積水的老空：在采空區(qū)或老空積水區(qū)下掘進(jìn)時(shí)，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍，經(jīng)計(jì)算為：10X3.5=35m（巷道最大高度為3.5）（三）巷道保護(hù)煤柱SH（2.50.6M）3.f式中：S1巷道保護(hù)煤柱的水平寬度，H巷道的最大垂深，mM煤層厚度，m煤的強(qiáng)度系數(shù)。S3H(2.50.6M)f227(2

5、.50.65.96)226.3m因此，3號(hào)煤層巷道防隔水煤柱取25nl（四）斷層防隔水煤柱設(shè)計(jì)1、FiF2斷層附近防水煤柱按下式計(jì)算，斷層落差6070L=0.5KMfKp式中:L煤柱留設(shè)的寬度，m；K-安全系數(shù)（一般取25）;M-煤層厚度或采高，m,取斷層附近3號(hào)煤層厚5.15m；P水頭壓力，Mpa取斷層附近最大值0.69KP煤的抗拉強(qiáng)度，取0.2Mpa。L=0.5KM匡=0.5X5X5.15XJ3-09=41.42mKp,0.2F1F2斷層防水煤柱取45m2、F6斷層附近防水煤柱按下式計(jì)算，斷層落差30mL=0.5KMfKp式中:L煤柱留設(shè)的寬度，回K-安全系數(shù)（一般取25）;M-煤層厚度或

6、采高，m,取斷層附近3號(hào)煤層厚5.15m；P-水頭壓力，Mpa取斷層附近最大值0.3Kp煤的抗拉強(qiáng)度，取0.2Mpa。L=05KM匿=0.5X5X5.15xJ3-0!3=25.2mKp.0.2F6斷層防水煤柱取30m.3、F3F4F5斷層附近防水煤柱按下式計(jì)算，斷層最大落差10式中:L煤柱留設(shè)的寬度，m；K-安全系數(shù)（一般取25）;M-煤層厚度或采高，m,取斷層附近3號(hào)煤層厚5.15m；P-水頭壓力，Mpa取斷層附近最大值0.130.1=15.8m0.2KP煤的抗拉強(qiáng)度，取0.2Mpa。L=0.5KM亞=0.5x5X5.15XKpF3F4F5斷層防水煤柱取20m四、采掘工程所采取的防治水措施1

7、、必須密切觀察礦井內(nèi)的淋水、涌水情況，必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原則，同時(shí)必須堅(jiān)持“有掘必?！钡脑瓌t。2、定期收集、調(diào)查和核對(duì)相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對(duì)照?qǐng)D及采掘工程圖上標(biāo)出其位置、開采范圍、積水情況、三線等。3、針對(duì)主要含水層（段）建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水害預(yù)報(bào)，并制定相應(yīng)的“探、防、堵、疏、截、排、監(jiān)”綜合措施。4、井巷在掘進(jìn)過程中必須先探后掘，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，待確認(rèn)安全后才向前掘進(jìn)。5、采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突出預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。6、井下和地面排水設(shè)施保證完好，所設(shè)沉淀池、水溝要及時(shí)進(jìn)行清理，每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對(duì)礦井防治水工作進(jìn)行一次全面檢查，成立防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍，并儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。7、礦井生產(chǎn)過程中，嚴(yán)禁在各種防隔水煤柱中進(jìn)行采掘，嚴(yán)禁破壞防隔水煤柱，并加強(qiáng)水文地質(zhì)觀察和資料編錄工作。附件：防