安全验证
: 附录B》  防隔《水煤(岩)柱设计计!算方法 】 : , B.1  【水体下采煤的安【全煤(岩)柱设计计!算方:法 : 》 B.1.—1  水体的边【界应:区,分平面边界》和深度边界》确定水体边界应【符合下列要求 】    【。 1  地表水【体底界面《直接与隔水》层接触时最高洪水位!应为水体的平面边】界且水体底界—面应为水体》的深度边界》。 《 ,     2  】地表水体底界—面,。。直接与?含水层接触或—有水力联系时最【高洪:水位:线或该含水层边界】应为:水,体的平面边界该含水!层,底界面应《为水体?的深度边界 】。 :     3  】仅为地下含》水层水体时》含水层边界应为【水体的平《面边:界含水?层的顶?。或底:界面应?为水:体的深度边界 【 《     4 【。 ,。在确定水《体,。。边界时应《分析由于受周围【开采引起的岩层破】坏,和地表?下沉或受水压力作用!以及地质构造—等影:响,而导致水体边—界条件变化的因素 ! : : B.?1,.2 ? 计算水体下—开采近距离煤层【。群的安?全煤(岩)柱时【。煤层间距大于其下】一层煤的垮落—带高度应按》上、下煤层的开【采厚:度,分别:计算并?应取其中《最大值;煤层间距等!于,或小于其下一层煤】。的垮落带高度应【以累计厚度或综合】开采:厚度计算 ! B.?1.3  煤层【露头防隔水煤(【。岩)柱的计算应【符合:下列要求 》 :  《   1  防水安!全煤(岩)柱设【计计算?方法应符合下—列,要求 【   ?    《  1)防水安全】煤,(岩)柱的垂—高Hsh应》大于或等于导水【裂缝带的《最大高度H1i加上!保护层厚度Hb(】图B:。.,1.3?)可:按下式?计算 《 ? 】 图B【.1.3-》1  防水安全煤柱!设计  ! ,    《  2)煤系地层无!松散层覆盖》和采深较小时应增】加,地表裂缝深》度Hbi1i(图B!.1.3-2)【可按下式计算 】 ? 》 图B.》1.3-2  煤】系地层无松散—层覆盖时防水—安全煤?柱设计 》 :       】 , 3)松《散,含水层为《强或中等含水层且】直,接与基岩接》触而:。基岩风化带亦含水】时应增?加,基岩风化《带深度H《fe(图B.1【.3-3)或将【水体底界面下移【。至基岩风化带底界面!可按:下式计算《 !   》  :式中Hsh防隔【水煤(岩)柱高度】(m); —  》        】 H1i导水裂【缝带最大高》度,(m)?。;  】       【  :Hb保护层》厚度(m);— —      —  :  Hbi1i地表!裂缝深度(m);】 《 , , , ,        H!fe基岩风化带深】度(:m) — 图!B.1?.3:-3  基岩风化】带含水时防水安全煤!(岩)柱设计—。 《。   《  :2 : 防:砂安全煤(岩)柱】垂高H?s应大于或等—。于垮落带的》最,大高度H《m加:上保护层厚度—H,b(图B.1.3-!4)可按下式—计算 】 》 图B.1.3【-4  防》砂安全煤《(岩)柱设计 !     3】  防?塌安全煤(》岩)柱?垂高Ht应等于【或接近垮落》带的最大高度Hm】(图B?.1.3-5)应】为Ht≈Hm— , — 图B.】1.3-5 — 防塌安全煤—(,岩)柱?设计 】B.1.4》。  不同《煤层倾角时垮落【带和导水裂缝带高】度的设?计计算?方法:应符:合下:。列,要求 ?     !1  倾角》不大于54》°的煤?层不同顶板覆岩情】况下垮落带和导【水裂缝带《高度的计算应—。符合:下,列要求?  【 ,。   ?   ?。1)煤层顶板—覆岩:内有极坚硬岩层采后!。能形成?悬顶时其下》方,的垮落带最》大,。高度可按《下式:计算 — :  【   ?式中:。Hm垮?落带:高度(m); 【 《        】  : M煤层《开采厚度(m);】 : ?。  :   ?      K冒落!岩石碎涨系数; ! , ?        】  α?煤层倾角(°) ! :。 :   ?     》2)当?煤,层顶板覆岩内为【坚硬、中硬》、软弱、极软弱岩层!或其互层时开—采单一煤《层的垮落带最大高度!可按下式计算 !。。 : : ?     式【中W冒落过》程中顶板《的下:沉值(m) 】  《       3)!当煤层顶板覆岩【内为坚硬、》中硬:、软弱、《极软弱岩层或其互】层时厚煤层分层开】采的垮落带最大高度!可采:用表B.1.4【-1:。中的公?式计算 】 表B.1》。.4-1  —厚煤:层分层?开采的垮落带高【度计算公式 — ? ?     !注∑M为累计采厚;!公式应用范围为单层!采,厚1m~3》m累计采厚不—超过1?5m;计算公式中】±号项为中误差【 《        ! 4)煤层覆—岩内为坚硬、—中硬、软弱、—极软弱岩《层,。或其互层时厚煤【层分层开《采的导水裂缝—带,最大高度可选用【表B.1.4-2中!的公式计算 】 ?表B.1.4-2】  厚煤层分—层开采的导水裂缝带!高,度计算公式 !。 【     2—  倾角《大于54°》的煤层?顶、底板《为坚硬、中硬、【软弱岩?层用:垮落法开采时的垮落!带和导水裂缝带高度!可选用表B》.1.4-3—中的公式《计算: 表B】.1.4《-,3,  :。急,倾斜煤层垮落带【、,导,水裂缝带高度计算公!。式 【 —。B.1?.5  保护层【厚度的选取应符合】下列要?求 :     !1,。 , 倾角不大于—54°?的煤层?应符:合下列要求 — : :   ?    《 , 1)防水安全煤(!岩,)柱的保护层厚【度可根据有无松散层!及其中黏性土层【。厚度按表B》.1.5-1中的数!值选:取 《 ?表B.?1.5-1  防水!安全煤(岩)—柱,保护层厚度》(不:适用于综放开采【)(:m): ? 【   《。  注A《为∑M/n∑M为累!计采厚;n为—分层层数 !。         !2)防砂安全煤(岩!)柱的保护层—厚度可按表B—.1.5-2—中的数值选取 【 表B.】1.5-2 — 防砂安全煤(【。岩):柱保护层厚度—。(不适用于综放开采!)(m) — 】  ?   2《  倾角大于—。。54°的煤层的防水!煤(岩)柱》。及防:砂煤(岩)柱的【保护:层厚度可按表B【.1.5-3中【的数值选取》 表B】.1.5《-3  急倾—斜煤层防水及防砂】煤(:岩)柱保《护层厚度(m—) 【 :     注!a-松?散层底部黏性土层大!于累计采厚》;b-松散层—底部黏性土层小于累!计采厚;c》-松:散层全厚为小于【累计采厚的黏性土】层,;,d-松散《层底部无黏性土层 ! B.1.!6  近距离煤层垮!。落带和导《水裂缝带高度—的计算?应符合下列要求 】 《。     1  】上,、下:两层煤的最小垂距】h大于回采下层煤的!垮,落带高度Hx—m,时,上、下层煤》的,导水裂缝带高度【可按上、下层—煤,的厚度分《别选用本规范表B】。.1.4-2—中的公式《计算并应《取其中标高最高者作!为两层煤的》导水裂缝《带最大?高度(图《B.1.6-—1) 】 : 图B.1.!。6-1?  近距《离煤层导水》裂缝:。带高度?计算(?h,>Hxm)》示,。例 —。     》2  ?下层:煤的:垮落带接触到或完】全进入上层煤—范围内时上》层煤的导水》裂缝带最大高度【应采用?本层煤的开采厚度计!算,下层煤?的导水裂缝带最【大高度应采用上、下!层煤的?综合:开采:厚度计算《并应:取,其中:标高最高者为两【层,煤的导水《。。裂缝带最大》高度(图B.1.6!。-2)? 《 ? 》图B.1.6-2】  近距离煤层导水!裂缝:带高度计《。算(h<Hm—示例) 《 《     3—。  上、下》层,煤的综合开采厚【度可按下式计—算(图?B.1.6-3【) : 】   》  式中《Mz1-2上、下层!煤综合?开采厚度(m—。); 】       【   M1上—层煤开采厚度(m)!; —      —。     》M2下层煤开采厚】度(m); 【     】。 ,     h1-】2上:、下层煤之间的法】线距离(m); 】  —      —   y2下—层煤的冒高与—采厚之?比 ? ? : , 图B.【1.6-《3  缓倾斜近距】离煤层的综合开采厚!度示例 —   》  4? , 上、下层煤—之间:的距离很小时综合开!采厚度应《为累计厚度可按下】式计算 !。。 : B.1.7!  我国部分煤矿】地表裂?缝深度的实》测结果可《按表B.1.—7选取 【 表B.1—.7:  部分煤矿—地表裂缝深度实测资!料 《 《 《 : B.【1.8 《 含水或导水断层】防隔水煤(》岩)柱的设计(【图B.1.8)可按!下,式计:算 —。 ,。 图B】.1.?8-1  含水或】导水断层防隔—水煤(岩)柱—设计示例 —。 ? 》     式中】L煤柱设计的—宽度(?m); 】。  :   ?      K安】全系数取《2~5; 【 ,       】    M煤层【厚度或采高(—m);?。 《 :   ?       p】水头压力(》MPa); — 》  :     》   Kp煤的抗】拉强:度(MP《。a): B.】1.9 《。 煤层与富水性【强的含水层或导水】断层接触且局部被】覆盖时防隔》水煤(岩)柱—的计算应符合—下列要求 —    【 1  《当含:水层顶?。面,高,于最高导水裂缝【带上限时《防隔水煤(》岩,)柱设?计[图B.1—.9-1《。(a:。。)、图?B.:。1.9-1(b)]!可按下式计算 】 , 】     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》设计[图B》.1.9-1(c】)]可按下列—公式计算 【 , , ? : :图B.1《.9-1  煤【层与富水《性强的含水层或导水!断层接触《。时防隔水煤》(岩)柱设计 【 》  【   式中L—防隔水煤(岩)【柱宽度(《m);? 《    》       L】1、L2、》L,3防隔水《煤(:岩)柱各《分,段宽度(m); !      !。   ?  HL最大—导水裂缝带高度(m!); ?    】       θ】断层倾角(°);】   】        δ!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); 》 :     【      p防隔!水煤(岩)柱所承受!的静水压力》(MPa)》;   !    《    T突水【系数(MPa/m】); 【  :        】 10保护带厚【度(m)一般取1】0; —   《        H!。a断层安全防隔水】煤(:。岩,)柱:的宽:度(m)Ha值应根!据矿井实际观测【资,料(图B.1.9-!2)确定突水系【数本矿区《无实际突水系数时】。可按其?他类似矿区资—。料选用但选用时应】综合隔水层的岩性、!物理力学性质、巷道!。跨度或工作面空顶距!、采煤方法和顶板】控制方?法等一系《列因:素 ! ? 图B.《1.9-2  T】和H0关《系,曲线图? , 《 B:.,1.10  —在煤层位于含水【层上方且断层—导水的情况下—(图B.1.10】-1)防隔水煤(】岩)柱的设》。计应按煤《层底部隔水层能否承!受,下部含水《。层水的压力和断层】水在顺煤层方向【上的压力《。。分别计算煤柱宽度】并应取?其中较大的数值【且应大于20m【计算方法应符合下列!要求 ? 》 : : 图B《.1.10-—1,  煤层位于含【水层上方且》。断层导水《时防隔水《煤,(岩:)柱:设计: , ?  ?   1  当考虑!底部压?力时应使煤层底【板到断层面之间的最!小距离(《。垂距)大于安全【煤柱的高度H—a的:计,算值计算结》果取值不应小于20!m可按下《式计算 】 【   ?。 式中α断》层倾角(°》), ? ?  :  2  当—考虑断层《水在顺煤层》方向上?的压力时应》按含:水或导水断层防【隔水煤(岩)柱的】设计计算煤柱—。宽度 《     】3  断层》不导水(图B—.1.10-—2)防隔水煤(岩】)柱:的设计尺寸应—。保证含水层顶面与】断层面交点》。至,。煤层底板间》的最小?距离在垂直于断层走!向,的剖面上大于—安全煤柱的高—度,Ha计算结果应大于!20m 》 , , 《 图B.1】.10-2  【煤层:位于含?水层上方且》断层不?导水时防隔水煤(】岩)柱设计 】。。 : B.1.11【  水淹《区或老窑积水—区下:采掘时防《隔水煤?(岩)柱的》设计应符合下—列要求 — :     》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:应大于或《等于巷道高》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,且水淹区或老窑【。积水区?的界线已基本查【明时防隔水》煤(岩)柱的尺寸应!按含水或导》水断层防隔》水煤:(岩:)柱的设计计算煤】。。。柱,宽度 】    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?)柱的尺寸应—大于或等于导水【。裂缝带最大高度【与保护?带高度?之和 《 B.1.1!2  保护》地表水?体防隔水煤(岩)柱!应,按裂缝角和水体【采,动等级所要求—的,安全煤(岩)柱类型!相结:合的方法设计并应】符合国家现行有关水!体下采煤的规定 】 B.【1.13  —保护通?水钻孔防隔》水煤:(,岩):柱的设?计应根据《钻孔测斜资料—换算钻?。孔见煤点《坐标按本《附录中含水或—导水断层防隔水【煤(岩)柱的计方】法算留设防隔—水煤:。(岩)?柱无测斜资料—时应按钻孔》。允许偏斜的误差计】算见:。煤点:坐标 】B.1.14—  相邻矿》(井)人为边界防隔!水,煤(岩)《柱的设计应符合下】列,要求 — ,。  :  : 1  水文—地,质简条件单型—到中等型的矿—井,可采用?垂直法设计但—总宽度应大于或等于!40m?。且每矿不应》小于20m —     !2  水文》。地,质复:杂型到极复杂型【的矿井应根据煤层赋!。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】确定并应符合下列要!求 》    》 ,    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)《柱应根据最上一【层煤的岩层移动角】和煤层?间距:向下推算《[图B.1》.14-1(a)]! : :       】  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:设计[?图B.1.14-1!(b)] — : 】图B.1.》14:-1  多煤层【地区边界防隔水煤(!岩,)柱设计 — H1—i-导水裂缝带上限!;H:1,、,H2、H3》。-各煤层底板以【上的静水位》高度; 【 γ?-上山岩《层移动角;β-下】山岩层移《动角;Ly》、L:1y:、L2?y-导水《裂缝带?上限:岩柱宽度;L1-】上层:煤防:水煤柱宽度;L2、!L3-下层》。。煤防:水煤柱宽度 【  》   3《  导水裂缝带上限!岩柱宽度L》y可采用下式—计,。算 《。 【  ?   ?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《); 》     【    《  H1i导水裂】缝带最大值(m【);  ! ,     》   T水》。压与岩柱宽》度的比值可取1 】 , B.1.】15  以》断层:为界的井田防隔水】煤(岩?),柱的设计可按断层】煤 :柱设计并应以—。不破坏另一侧所留】煤(岩)柱为原则】;也可按图B.【1.:15所示《进行设计 【 : 【 图B.!1.15  以【。断层分界的井田防隔!水煤:。(岩)柱设计 【 《。 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、!。H,ax:-安全防水岩柱厚】度;H1i-导【水裂缝带上》。。限;p-底板—隔水层承受的—水头压力 —