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Hs—h应大于《或等于导《水裂缝带的最大【高度H1i加上保】护层厚度H》b(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Hb【i，1i(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H》sh防隔水煤—(岩)柱高度(【m)； 》。    【。    《   H《1i：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，)；： ？ ： ，       【   Hf》e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H！t≈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1？。m～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—Hxm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Mz【1-2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【)； ？ 》     》     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(M！Pa)？； —        】   K《p煤的抗拉强度(】M，。P，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、L3【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.1.10】-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Ha？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：2，0m —。 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.1.1—1 ： 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1：0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40—m，且每矿不应小于2】0m 【     》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？；H1、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；L？y、L1y、L2】y-导水裂》缝带上限岩柱—宽，度；L1-上层煤】防水煤柱宽度；L】。。2、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；》L，s、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、Hax-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 》