B》.2 水》体上采煤的》防,水安全煤《(岩)柱设计方法】
:
?
B.2.【1 : ,水体上采煤的防水】安全煤(岩)柱【设计应符合下列【要,求
《
,
,
1 煤!柱的留设范围—应,防止:底板采动导水破坏】带波及水体》或与承压水导升【。带沟通?。
《
2 !设计的底《板,防,水安全煤《(岩)柱厚》度ha与导水破坏】带,h1和阻水》带厚度h2之间的】关系[?图B:.2.1-1(【a)]应《符,。合下式要求
】
:
《
:
3— 底?板含水层上部存【。在承压水导升带h3!时,底板安?全煤(岩)柱—。厚度ha《与导水破《坏带h1《、,阻水带厚度h2及承!压水导升带h3之】间的关系[图B【.2.1-1(b)!]应符合下式要【求
:
,
:
?
— : 4 底板—含水层?顶部存在《被泥质物充填的厚】度稳定的隔水带【时底板安《全煤(岩)柱厚度】ha与导水破坏【带h1、阻水带厚度!h2及充填隔水带】厚度h4之间的【关系[图B》.2.1-1—。(,c)]?应符:合下:式,要,求
《
】。
【图B.2.1—-1 《。底,。板防水?安全煤(岩)柱设计!示意图?
a【-无导升《带的正常《底板条件;》b-存在导升带【;c-底板》含水层顶部存在充填!隔水带
》
B》.2.2 —防水安全煤》(岩:)柱:基本参?。数的计算应符合下】列要求
》
1! 底板采动导水】。破,坏带深度《h1可采用下列统】计公式法或理论【计算法?进行计算
【
,
? 《 1)仅—按工作面斜长的【统计公式法计—算底板采动导水破坏!带深度?可按下列公式计【算
:
—
》 》 2)仅—按工作?面斜长和按采—深、倾角和》工作面斜长的统计】公式法?计算底板采动导【水破坏带《深度可?按下式?计,算
—
,
《
式中】h,1底:板采动导水破—坏带深度(m)【;
:。
?
》。 L】壁式工作面斜长(】m);
】
? 】H开采深度》(m);
】
: ! α煤?层倾:角(°)
【
》 3)理!。论计算法《计算底板采》动导:水破坏带深度可按】下列公式计算
!
:。
—
:。 : 式中γ《底板岩体平》均容重(MN/m3!);
?
》 ? 【H采深(m》);
—
! L《壁式工作《面斜长(m)—;
【 《 Rc岩!体抗压强度(—MPa)一般取【岩,石,单轴抗压强度—的0.?15倍;
》
:
【 φ0】底板岩体《内摩擦角(°—)
】 4】),断层带附近》的采:动导水破坏带—深,度应:在本款?第1项~第3—项计算结果的基【础上乘以1.5~】。2.0的系数
!
:。
2 底!板,阻水带厚度》h,2可采用《下列试?验法或?理论计算法进行计】。算
! —1,)试验法计算底板阻!水带厚度h2—可按下式计算—
【
】。 式中h2底板【阻水带厚度(m)】;
】 】 ,P作用在底板上的水!压力(MPa—);:
》。。
?。 — , Z阻水系》数(M?Pa/m)我—国部:分矿区?也,可按表B.》2.2-《1、:表B.2.》2-2?。。选取:也可按不同岩层【。阻水系数取值中、粗!。粒砂岩0.3~0.!5、:细粒砂?岩0:。.3、粉砂岩0.2!、泥岩0.》1~0.《3、:石灰岩0.4;【断层带?0.05~0.1】
【 】。 R裂缝扩展半径(!m)一般《取4:。0~50;》
《
! : Pb岩《体破裂压力》(MP?a);
】
! Pb使岩—体破裂时的临界水压!力(MPa);
】。
,
:
,
? 【 σh?作用于?岩体的最小水—平主应力(M—Pa);
!
】 σH作用【于,岩体的最《大水平主应力(【MPa)《;
!。 】T岩体的《。抗拉强?度(MPa)—。。;
! — P0岩体—孔,隙中的水压力—(MPa)
】
?表B.2.2-1】 :钻孔水力压裂—试验底板岩》层阻水系数资料【
—
:
,
!表B.?2.2-2 钻孔!压水串通破》。坏试验底《板岩:。层阻水系数》资料
?
!
—。 ?。 2)理论计算【法计算底板阻—水,带厚:度h2可按下列【公式计算
—
—
《。。 式》中h2底板阻水带】厚度(m);
】
【 : h1【底板采?动导水破坏带深【度(m);
【
》 — γ《。底板岩层平均容重(!MN/m3》);
—
— , P作【用于该区底部—的,水压:(MPa)》;,
! S】t底板岩体》抗拉强?度(MPa》)一般取岩》石抗:拉强度的0.15倍!;
! 《 L》壁式工作面》斜长(m《);:
:
— — Ly沿推进方向!工作面?老顶初次来压步距】(m)
《
:
》 , 3 承压水【。导升带的高度h3可!采用物探和》钻探方法确定—可在井?下巷道中用电测深方!法进:行探测?必要时可用钻—探验证当井下物探】与钻探条《件,受限制时也可通过以!往,勘探:钻孔:资料分析确定断【层带附近的》承压水导升带—高度应比《。正常:岩层中?大
】 , 4 底板含水!层顶:部充填隔水带厚度】h4可采用物—探和钻探方法综【合确定有现场—实测:结果时?也可按表B.—2.2-《3确定
》
表B.【2.:2-3 》各矿区奥陶》系灰:岩含:水层顶部充填隔【水带厚度《实测资料
】
》
B.2.【3 当计算所【得,安全煤(岩》)柱尺寸ha小【于煤层底至含水【层顶之间的实际厚度!hd时承压含水【层上采煤的安—全度应符合要求;】当计算所得》安全煤(岩)—柱ha大于》实际厚度《时可采用下列—方法进?一步评定
【
1 ! ,底,板受构造破坏块【段突:水系数不应大—于0.06M—Pa/m《正常块段《不应大于0.1MP!。a,/m当计算的突水】系数小于《临界突水系数时可实!。现安全开采;—当,计算的突《水系数大于等于【。。临界突水系数时需】要采用?疏水降压、注—浆加同等措施底板突!水系数可采用—下式计算
!。
【。 式中Ts】突水系数(MPa/!m)部分矿》区的临界突水系数】值可:按表B.2.3【-1选取;
【
《 , 《 , : P底板隔水【层承受的水压(M】Pa);
—
】 ? M底板—隔水层厚度(—m)
! : 2: 在底板构—造破坏块段突—水系数不大于0.】06:MPa/m且正【常,块段:不大于0.10MP!a/m的区域可【布置开拓《巷道
【
3 在!底板:构造:破坏块?段突水系数》大于0.06M【Pa/?m且正常块段大于】0.10MPa【/m的?区域:应采取疏水降压、注!浆加固等措施并【应,对其突水《危险性进行评价后再!布,置开拓?开采巷?道
《
表B.2.】3-1 部分矿】区的临界突水—系数值?
】
4! 底板所能承受的!极限水压力Pj应大!于实际水压力—P底:板,所能承受的极限【水压力Pj小于【等于实际水》压力P时应采用疏】水降压后再开—采部分矿《(区)底板》所能承受的极限【水压力Pj可根据底!板实际?。厚度hd按》表B.2.3-2】计算
?
表—B,.,2.3?-,2, 底板实际—厚度hd《与极限水压力Pj关!系表
!。
》 5 当】计算的极《限水压力P》j小于等于实际【水压力P《时应:采用疏水《降压:、注浆加固》后再:开采:底板:岩柱实际所能承受】的极限水压》力Pj可采》用下式计算》
《
,
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