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H】bi1i(》。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Hfe(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); !    《  :  :  Hfe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《Hs:应大:于或等于垮落—带的最大高度Hm】加,上保护层厚度Hb(!。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H!m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~3m累计采厚!不超过15m;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5】4°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>H?xm)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,);: ,    】  :     M—1上层煤开采—厚度(m); 【 ,      !  :   M2下层煤开!采厚度(m》); 《     】      h【1-2上《、,下层煤?。之,。间的法线距离(【m); 《 ?  ?  :      — y:2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(《MPa)《 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)】; 【   ?      — L1、L2、【L3防隔水煤(【岩)柱各分段宽度】(m);《。 —     》     H—L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10; !   【        】Ha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?。.1.1《0-1  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Ha的计【算值计算结果取【。值,不,应小于20m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!.1.12 — 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:.1.1《3  ?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 】 H1i-】导水:裂缝带上限;H【1、H2、H—3-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;L?。y、L1y、—L2y-《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Ly》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:); 《    【       【H1:i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、L!x-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 《