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Hs—h防隔水《煤(岩)柱高度【(,m); 《 ? ,     》      —H1:i导水裂缝带最【大高:度(m); 【    【     》  H?b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5!4°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~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!H,xm: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:(MPa); !      】     Kp煤】。的抗拉强度(—M,Pa)? 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);—   】    《    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);《  【   ?。      1【0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.—1.1?0-1?)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H《a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》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《 H【1i-导《水裂缝带上限;H1!、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;Ly、L1【。y、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); 【 :    《     》  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】。、Lx-上、下煤层!的煤柱宽《度; 】Ly-导水裂缝【。带上限岩柱宽度;H!a、Has、Ha】x-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 ?