251采区安全煤柱和各种煤柱的留设和计算方法

251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法：

1、防水煤（岩）柱种类；

本采区田地质构造较中等,无岩浆活动，井田内无河流。

根据本矿的煤层赋存特征，采区防水煤（岩）柱的种类确定如下：

⑴井田边界煤柱；

⑵井筒及大巷煤柱：

⑶采空区隔离煤柱；

⑷地面工业广场及村庄煤柱；

⑸断层煤柱

⑹陷落柱煤柱

⑺风氧化带煤柱

2、防水煤（岩）柱留设与计算结果

根据采区防水煤（岩）柱的种类，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设煤柱。

⑴田边界煤柱：

依据《采区初步设计》本矿留设20m。

⑵副井广场：

副斜井、回风斜井均沿煤层反倾向掘进，地面工业广场煤柱保护等级确定为II级，围护带宽度确定为20m，按照表土层岩层移动角45°，基岩移动角73°进行计算。

最大垂深为（1350-880）=470，其中表土层按20m，基岩按450m，计算结果为158m，加上围护带的宽度20m。所以副井广场留设的煤柱

宽度最大为158+20=178米。

③大巷煤柱：

本矿1030m 水平运输大巷、辅助运输大巷均沿2#煤层附件布置，距离5#煤层45m ，岩石为中硬，小于8-10倍煤层厚度(8-10M=60.48-70.56m)，所以需留设煤柱，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》76、83条规定采用下式进行计算：

S=2S 1+2a f 0.6M)H(2.51+=S

式中：a —受护井筒或巷道宽度的一半，（m ），2.4

S —保护煤柱，（m ）

S 1—保护煤柱的水平宽度（m ）

H —煤层距离巷道的最大垂深，（m ）,最大65m 。

M —煤厚，（m ），平均7.56m

f —煤的强度系数，10Rc 1.0=f

Rc —煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa 则10Rc 1.0=f =1.00

S 1=21.4

S=2S 1+2a2=21.4×2+2.4×2=47.6m

即1030运输大巷下侧需留煤柱47.6m ，设计留设煤柱50m 。 上侧最大垂深为45m,需留煤柱为40.4m ，设计留设煤柱40m 。 ⑶采空区隔离煤柱：

1159工作面积水面积15692m 2，积水量别约37660m 3当开拓其下

方的煤层时需要先排、疏放采空区积水，并留足保安煤柱。

煤层开采时采空区防透水隔离煤柱暂按50m 留设，开采施工过程中，须按井下探放水技术规范（MT/T632—1996）的要求进行采空区探水作业。

（4）村庄煤柱

251采区西部有梁家沟村，因其在朔黄铁路的500米煤柱内，就不再考虑村庄保护煤柱。

⑸断层煤柱

A 、本采区田范围内断层发育，断层不同程度地存在导水性，按照煤层开采造成的底板破坏深度不小于底板高峰应力线与断层交点的深度来计算断层煤柱，以对井田开采影响较大的F1断层为例进行计算：

m Xg h B 5.2176.5223

cos 60sin )2360cos(102cos sin )cos(=?+?-?=+-≥θαθα 式中：α—断层倾角，60°

θ—底板应力高峰线传播角，一般为21-25°,取23°

h —矿山压力对采场底板的破坏深度，取10m

Xg —采场弹性区、破碎区宽度，取开采煤层厚度值7.56m 的1.5倍11.34m

断层一侧煤柱留设宽度应大于27.08m ，。

B 、若断层导通奥灰水，需留设的煤柱计算为：

L=0.5KM √(3P/Kp)≧20m

式中L 为：煤柱留设的宽度，m:

K为：安全系数，一般取2-5m.

M为：煤层的厚度或采高，m;

P为：水头压力，MPa；1168-780=388m=3.88 MPa，

Kp为：煤的抗拉强度，MPa；0.3-0.5

L=0.5*2*7.56√(3*3.9/0.4)=40m； K取2

L=0.5*5*7.56√(3*3.9/0.4)=100m； K取5

如果断层导通奥灰水，则251采区底部需要对断层两侧留足不少于40米的隔水煤柱，但在采区建设过程中，施工的暗斜井和采区下山，层位在2#煤层附近，断层均未导通奥灰水。但在5#煤层底板附近是否有奥灰水顺断层导上来，目前还没有做这方面的工作，需要在巷道掘进过程中同时安排钻探工程，对断层提前打钻探明其导水性。

251采区突水系数小于0.06的底板等高线为955米。此处的水头压力为P：水头压力，MPa；1168-955=213m=2.13 MPa，L=0.5*2*7.56√(3*2.13/0.4)=30m； K取2

L=0.5*5*7.56√(3*2.13/0.4)=75m； K取5

在251采区5#底板标高高于955的区域，若断层导奥灰水，则煤柱留设在30-75m之间。

251采区5#煤层对奥灰水的最小隔水层厚度为41.68米。

若按导高15米计算，如果断层为26米，则结果为：41.68-26=15.45

所以当断层落差大于26米时，断层的上盘已经基本上和奥灰水的导高联通，留设煤柱就按断层导水进行考虑。

因此根据251采区的情况，25103运输顺槽的下方F3断层，其底板标高在1030附近，水头压力，MPa；1168-1030=138m=1.38 MPa，L=0.5*2*7.56√(3*1.38/0.4)=24m； K取2

L=0.5*5*7.56√(3*1.38/0.4)=61m； K取5

因F3断层从目前的揭露情况看，其上部不导水，所以F3断层暂时按奥灰顶部15米以上部分不含水。则F3断层下盘41.68-15=26.68米不含水，

则：26>24m,

所以25103运输顺槽给F3断层留设的煤柱按最小要求20米确定，向下的布置的工作面必须对断层及底板进行改造后，依据改造后的隔水层厚度进行重新计算，才能施工。

防水煤柱的留设

防水煤柱留设设计说明兴仁县兴顺煤矿

防水煤柱留设设计说明 按照新颁布实施的《煤矿防治水规定》，结合本矿实际情况，防隔水煤（岩）柱的留设按下列进行。 相邻矿边界防隔水煤（岩）柱的留设 1.可采用垂直法留设，但总宽度不得小于40m。本矿内边界煤柱留设为20米。 2.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。 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（下图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，可分别留设（下图b）。 多煤层地区边界防隔水煤（岩）柱留设图 H L—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；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

导水裂缝带上限岩柱宽度Ｌy 的计算，可采用以下公式： Ly= 10H L -H ×s T 1 ≥20m 式中： T s ——水压与岩柱宽度的比值，可取１。 断层带防水煤柱宽度的计算与留设 按《矿井水文地质规程》，在煤层位于含水层上方，断层又导水的情况下，防隔水煤柱的留设原则，主要应考虑两个方向上的压力。一是煤层底部隔水层能否抗住下部含水层水的压力；二是断层水在顺煤层方向上的压力。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 安）的计算值，并不得 小于20m 。 计算公式为： 10+=Ts P H 安 αsin 安 H L =≮20m 式中：α—断层倾角（°）； L —防隔水煤柱宽度（m ）； P —静水压力（MPa ）； Ts —突水系数（MPa/m ）。 对于计算值小于20m 者，按20m 进行了留设；大于20m 者按实际

煤柱留设说明

xxx采面保安煤柱留设说明 一、xxx采面位置 xxx综采工作面位于一采区西翼，北部为5919采面未开拓区域；南部为5915采空区,东部为采区边界保护煤柱。xxx采面走向长度(运巷)：675m；倾向长度185m；煤层平均厚度2.8m。 二、xxx采面回采现状 xxx综采工作面相对应地面位置为四面山，地面均为荒山土坡，无大型建筑及水体，但有部分矿区公路、杨家沟部分河沟及少数居民将会受xxx采面回采的影响。现xxx运巷剩余可采长度77m，xxx风巷剩余可采长度118m，累计剩余可采煤量7.9万吨。 三、xxx采面保护煤柱留设依据 根据《煤矿安全规程》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，结合xxx采面的实际生产情况，采面地表矿区公路、河沟及居民房屋呈条带状分布，现根据《采矿工程设计手册上册》第七章保护煤柱留设设计第二节保护煤柱的留设方法来对xxx采面的保护煤柱进行留设,针对xxx采面本矿采用垂直剖面法留设保护煤柱，被保护对象的等级及围护带宽度的选择取定见下表：

不易确定者，可组织专门论证，并报省、直辖市、自治区煤炭主管部门审定。 垂直剖面法计算示意图：

如图可知： L--为需要留设保护建筑的总长度 L1--为建筑物的围护带宽度 L2--为表土层需要留设的宽度 L3--为基岩层需要留设的宽度 a--为表土层的移动角 a1--为基岩层的移动角 H--为表土层至基岩层的垂高 H1--为基岩层至煤层的垂高 则有：L=L1+L2+L3 =L1+H*cota+H1*cota1 结合xxx采面的实际回采情况及煤层赋存条件，xxx采面煤层沿煤层走向布置，煤层倾角变化不大，属于近水平煤层。相对地面建筑物为砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于20m的两层楼房，属于矿区建筑物保护等级Ⅲ类，围护带取10m。 根据贵州煤安工程技术咨询服务有限公司提供的《龙凤煤矿扩建初步设计（变更）》说明书第四章第三节内容可知，表土段移动角取45°，走向移动角取70°。 由采掘工程平面图及井上下对照图可算出，xxx运巷河沟处距井下C9煤层的垂深为119m，其表土层取3m,基岩层有116米，xxx风巷河沟处距C9煤层的垂深为93m，其表土层取3m，基岩层有90m。 根据上述公式可得： xxx运巷需留设的保护煤柱为：L=L1+H*cota+H1*cota1 =10m+3m*cot45°+119m*cot70° =10m+3m+44m =57m

保护煤柱计算

*****工作面保护煤柱留设尺寸的计算 根据《煤矿防治水规定》中关于防隔水煤(岩)柱尺寸计算方法，结我矿煤层赋存特征、煤体强度、主要含水层水位标高等实际情况，针对*****上付巷北部的***正断层保护煤柱的留设尺寸，参照下面的经验公式进行计算： 20m K 3p 0.5KM L p ≥= 式中 L ——煤柱留设的宽度，m ； K ——安全系数，一般取2～5； M ——煤层厚度或采高，m ； P ——水头压力，MPa ； K p ——煤的抗拉强度，MPa 。 根据*****工作面以及*****上付巷掘进实揭地质资料，预测该地段煤层厚度为2～5.0m(取其最大值5.0m)，且我矿的煤体比较松软破碎，抗拉强度在0.46～1.0之间，水头压力：巷道标高-12～-30m 之间，取-30m 最低标高，L 1～L 4水位标高+45m ，水头压力为0.75MPa ， 以此来计算煤柱留设的尺寸。 方法Ⅰ：按K 取2、K p 取0.46计算 m)(06.1146 .075.03525.0K 3p 0.5KM L p 1=????== 方法Ⅱ：按K 取2、K p 取1.0计算

m)(5.70 .175.03525.0K 3p 0.5KM L p 2=????== 方法Ⅲ：按K 取5、K p 取0.46计算 m)(65.2746 .075.03555.0K 3p 0.5KM L p 3=????== 方法Ⅳ：按K 取5、K p 取1.0计算 m)(75.180 .175.03555.0K 3p 0.5KM L p 4=????== 根据上述计算结果，为确保安全，取其最大值30m 作为**正断层保护煤柱的留设尺寸。 计算人员： 总工程师： ****年***月****日

保护煤柱留设标准

井田边界煤柱：30m；? 阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留 30m；? 井田浅部防水煤柱：斜长为50m；?断层煤柱：每侧各为20m；? 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；?斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；?煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布 置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上?方留斜长为20m的煤柱? 采区边界煤柱：20m；? 采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m;?区段煤柱：斜长10m； 矿井煤柱留设? 煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。? 目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。 井田边界煤柱：30m；? 阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；?井田浅部防水煤柱：斜长为50m；? 断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m；落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为10~15m；落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。? 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；?斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；? 煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱? 采区边界煤柱：采区边界煤柱的作用是：将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。一般取10m；? 采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m;? 区段煤柱：斜长10m；? 1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m；对厚煤层为20～30m。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为30～40m。? 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8～15m。对于厚煤层约为30m。?

251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法

251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法： 1、防水煤（岩）柱种类； 本采区田地质构造较中等,无岩浆活动，井田内无河流。 根据本矿的煤层赋存特征，采区防水煤（岩）柱的种类确定如下： ⑴井田边界煤柱； ⑵井筒及大巷煤柱： ⑶采空区隔离煤柱； ⑷地面工业广场及村庄煤柱； ⑸断层煤柱 ⑹陷落柱煤柱 ⑺风氧化带煤柱 2、防水煤（岩）柱留设与计算结果 根据采区防水煤（岩）柱的种类，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定留设煤柱。 ⑴田边界煤柱： 依据《采区初步设计》本矿留设20m。 ⑵副井广场： 副斜井、回风斜井均沿煤层反倾向掘进，地面工业广场煤柱保护等级确定为II级，围护带宽度确定为20m，按照表土层岩层移动角45°，基岩移动角73°进行计算。 最大垂深为（1350-880）=470，其中表土层按20m，基岩按450m，计算结果为158m，加上围护带的宽度20m。所以副井广场留设的煤柱

宽度最大为158+20=178米。 ③大巷煤柱： 本矿1030m水平运输大巷、辅助运输大巷均沿2#煤层附件布置，距离5#煤层45m，岩石为中硬，小于8-10倍煤层厚度(8-10M=60.48-70.56m)，所以需留设煤柱，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》76、83条规定采用下式进行计算： S=2S1+2a f 0.6M) H(2.5 1+ = S 式中：a—受护井筒或巷道宽度的一半，（m），2.4 S—保护煤柱，（m） S1—保护煤柱的水平宽度（m） H—煤层距离巷道的最大垂深，（m）,最大65m。 M—煤厚，（m），平均7.56m f—煤的强度系数，10Rc 1.0 = f Rc—煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa 则10Rc 1.0 = f=1.00 S1=21.4 S=2S1+2a2=21.4×2+2.4×2=47.6m 即1030运输大巷下侧需留煤柱47.6m，设计留设煤柱50m。 上侧最大垂深为45m,需留煤柱为40.4m，设计留设煤柱40m。 ⑶采空区隔离煤柱： 1159工作面积水面积15692m2，积水量别约37660m3当开拓其下

保护煤柱留设标准

井田边界煤柱：30m； 阶段煤柱：斜长为60m,若在两阶段留设，则上下阶段各留 30m； 井田浅部防水煤柱：斜长为50m；断层煤柱：每侧各为20m； 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布 置在开采水平时，两巷水平间距为20m,垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m 的煤柱 采区边界煤柱：20m； 采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m;区段煤柱：斜长10m； 矿井煤柱留设 煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。 目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。 井田边界煤柱：30m； 阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱：斜长为50m； 断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m ;落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为10~15m ;落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m； 煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱：采区边界煤柱的作用是：将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。一般取10m；采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m; 区段煤柱：斜长10m； 1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m； 对厚煤层为20?30m。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m;对于厚煤层约为30?40m 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8?15m 对于厚煤层约为30m

保护煤柱留设与防水安全煤岩柱计算规范标准

天健矿业集团股份 保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规 天健矿业集团股份 二0一二年七月十五日

目录 一、保护煤柱的留设 (3) （一）基本概念和参数 (3) 1、岩层移动角 (3) 2、下沉系数（η） (4) 3、围护带宽度 (5) （二）保护煤柱的留设方法 (5) 二、防水安全煤岩柱的计算 (7) 1、目的和意义 (7) 2、计算公式 (7)

一、保护煤柱的留设 （一）基本概念和参数 1、岩层移动角 指在充分采动情况下，采空区上方地表最外侧的裂缝位置和采空区边界的连线与水平线之间在煤壁一侧的夹角。符号为：下山移动角β；上山移动角γ；走向移动角δ；急倾斜煤层底板移动角λ；表土移动角ψ。详见附图一。 附图一

岩层移动角参数表附表1 序号名称符号取值围备注 1 下山移动角ββ=δ-（0.6-0.7） α β与煤层倾角成反比。α为煤层 倾角 2 上山移动角γ55-60° 3 走向移动角δ55-60° 4 底板移动角λ55-60°用于急倾斜煤层 5 表土移动角ψ45-50°干燥土层取大值，含水土层取小 值 说明：因本公司下属煤矿暂无实测岩移数据，表中数据仅供参考。 2、下沉系数（η） 指在充分采动情况下，开采水平煤层时的地表最大下沉量与采高（多煤层开采时取累计采高）之比。在开采倾斜煤层时，由于上覆岩层大致沿岩层法线方向弯曲，最大下沉区的移动基本上是法向移动，最大下沉量应为法向移动量的垂直分量，因此，下沉系数等于最大下沉量除以煤层倾角余弦值与采高的乘积。下沉系数的大小与上覆岩层的坚固性系数成反比，与采煤方法、顶板管理方式和开采面积有关，与采深关系不大。 下沉系数表附表2

保护煤柱设计

2 矿井储量、年产量及服务年限 2.1井田境界 井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定.一般以下列情况为界: 1．以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界； 2．以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界； 3．以相邻的矿井井田境界煤柱为界； 4．人为划分井田境界。 根据鹤煤六矿一号井井田地质情况，确定该井田境界如下： 大断层为界； 南部以F 1 东部以-800水平为界； 西部以-300水平为界； 北部以人为划分为界。 井田南北走向涨3.8km,东西倾斜宽1.2km,井田面积约为4.31km2。 2.2井田储量 2.2.1矿井工业储量 本井田煤层倾角20°>15°，所以根据煤炭储量计算要求，采用斜面积和真厚度来计算储量。矿井工业储量如表2-2-1所示。 计算公式为： Q=S*SECα*M*ρ 视 式中， Q——————计算块段储量，万t； S——————计算块段煤层的平面积，万m2； M——————计算块段煤层的平均厚度，m； ρ视—————计算块段煤层的平均视密度，t/m3。 代入数据，计算得:工业储量Q=4964万t。 表2-2-1 矿井工业储量汇总表

2.2.2矿井设计储量 矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量。 井田边境煤柱：井田边境保护煤柱在井田边境留设20m的保护煤柱，西边的 =80.25万t。 断层边界煤柱以30m留设，则其煤柱损失量为：Q 边 井田及工业场地保护煤柱： 按设计规范规定，年产60万t/a的中型矿井，工业场地占地面积指标为1.2公顷/10万t。 工业场地的总占地面积： S=1.2*6＝7.2公顷＝72000ｍ2。 根据垂直剖面可计算工业广场的保护煤柱的留设，计算如下： 工业广场占地面积为:360*300m2，平面形状为矩形，煤层地质条件为：倾角20°，煤层在受保护范围内中央的埋深H =450m，地面标高150m，煤层底板标高 -300m，松散层厚度50m，此外煤厚8.1m。 查得井田各参数如下： Φ＝45°，β＝55°，δ＝γ＝73° 其中， Φ———————表土层移动角； β———————煤柱上山移动角; δ———————走向方向移动角; γ———————煤柱上山移动角; α———————煤层倾角。 用垂直剖面法留设工业广场保护煤柱如图2-2-1所示： 作图求出工业广场保护煤柱损失为：

防水煤柱留设设计

贵州赤天化能源有限责任公司桐梓县花秋镇花秋二矿 防隔水煤（岩）柱留设设计 编制单位：地测部 编制日期：2018年11月8日

会审表

桐梓县花秋二矿 防隔水煤（岩）柱留设设计 为进一步加强矿井防隔水煤（岩）柱的管理，夯实矿井安全生产，使各项规程、安全防隔水煤（岩）柱的措施既有现场施工、作业针对性，又具有科学实用、可操作及规范延续性，使其更好地指导作业现场，更好地服务于矿井安全生产，特制定防隔水煤（岩）柱设计，望各相关单位严格遵照执行： 一、防隔水煤（岩）柱的确定 在受水害威胁的地方，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其它水源溃入工作面，所留的煤（岩）柱就叫防水煤（岩）柱。 ㈠防水煤（岩）柱的种类 根据防水煤（岩）柱所处的位置，可以分成不同的种类。根据该矿井的实际情况，需留设以下防水煤（岩）柱： 1、断层防水煤（岩）柱 在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设的煤柱；当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含水层溃入井下而留设的煤柱。 2、导水钻孔防水煤柱 勘探阶段施工的钻孔，往往能贯穿若干含水层，若封孔质量不好，则人为地沟通了本来没有水力联系的含水层，使煤层开采的充水条件复杂化，为防止上覆含水层中的水溃入井下而留设的煤柱称为钻孔防水煤柱。 3、相邻水平或采区边界防水煤（岩）柱。 相邻水平或采区边界防水煤(岩)柱主要是防止相邻水平、采区的积水进入本区而留设的保护煤柱。 4、矿井边界煤（岩）柱。 矿井边界防水煤(岩)柱主要是防止相邻矿井的积水进入本矿井而留设的保护煤柱。 5、老窑积水区防水煤（岩）柱。 老窑积水区防水煤(岩)柱主要是防止老窑、采空区的积水进入本区而留设的保护煤柱。 ㈡防水煤（岩）柱的留设 1、断层防水煤（岩）柱的留设 断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。断层的某一区段是否导水，导水性强弱等情况取决于两侧岩层的接触关

7.3防水煤柱留设

7.3防水煤柱留设 7.3.1断层防水煤柱留设 因本矿井3号煤层开采时断层、陷落柱是奥陶灰突水的重要通道。 因此，必须对导水断层留设防水煤柱，防水煤柱的留设方法可依据《煤矿防治水规定》附录三的公式计算，本矿区含水或导水断层防隔水煤柱的留设方案如下： 由于本井内没有发现较大的断层，因此，本报告只考虑小断层的煤柱留设情况。当断层落差小于隔水层厚度（取3号煤层的99.09m ）时，含水或导水断层防隔水煤柱的留设参照经验公式计算： L=0.5KM P 3K P ≥20m (7-1) H a =S T P +10,L= αsin a H ≥20m (7-2) 式中：L —防隔水层煤柱宽度，m ； K —安全系数，一般取2～5； M —煤层厚度或采高，m ； P —煤层厚度或采高，m ； Kp —煤的抗拉强度，Mpa ； H a —导水裂隙带至含水层防水岩柱的厚度，m ； α—断层倾角，（°） 经以上公式（7-1）和（7-2）计算，所得结果取较大值为留设的防水煤柱宽度。 今后如在地质勘探和采掘活动后，发现有新的断层，矿方应按

照以上计算方法自行计算断层防水煤柱的宽度；对落差小于5m的断层应在探明去其导水性后，再确定是否留设防水煤柱或采取注浆加固措施。 7.3.2陷落柱保护煤柱留设 目前本矿井内尚未发现陷落柱，但不排除存在隐伏陷落柱的可能。陷落柱是奥灰突水的主要通道，为防止陷落柱突水事故，确保矿井安全生产，对导水陷落柱必须留设防水煤柱。现分述如下： ①导水陷落柱 对于一些导水陷落柱，如果所处的位置对回采影响不大，可以只留设保护煤柱而不封堵。这类落陷柱突水隐患很大，留设防水煤柱时一定要考虑其特征，做到万无一失。 首先，必须查明有无与陷落柱连通的导水断层。如果存在断层，即使断层距很小，也会作为突水通道将陷落柱内的水导入矿井，从而导致断层突水事态扩大。即使没有人为干扰的情况，突水通道也会在高压水作用下发生冲刷或扩容，随时有增大涌水、发生灾害的可能。因此，必须圈定陷落柱的突水边界。陷落柱的边界不等于突水边界，因为陷落柱在坍塌过程中或坍塌后的重力作用下，在柱体周围的脆性煤、岩层中形成大量的张裂隙，这些裂隙将成为良好的突水通道。一些陷落柱甚至内部完全充水不导水，而断层小裂隙发育的陷落柱周边环带反而成为导水的主要通道。 因此，确定陷落柱的出水边界，必须考虑周边裂隙的发育带，将其划在突水边界内。突水边界确定以后，可将突水边界视为一个断层

保护煤柱留设标准

精品文档 井田边界煤柱：30m 阶段煤柱：斜长为60m若在两阶段留设，则上下阶段各留 30m 井田浅部防水煤柱：斜长为50m 断层煤柱：每侧各为20m 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m,两侧各为30m煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布 置在开采水平时，两巷水平间距为20m垂距为10m回风大巷上方留斜长为20m 的煤柱采区边界煤柱：20m 采区煤层上山：两巷中间为20m两侧各为20m;区段煤柱：斜长10m 矿井煤柱留设 煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。 目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。 井田边界煤柱：30m 阶段煤柱：斜长为60m若在两阶段留设，则上下阶段各留 30m井田浅部防水煤柱：斜长为50m 断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况，落差很大的 断层，断层一侧的煤柱宽度不小于 30m落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为i0~i5m落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m； 煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m垂距为10m回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱：采区边界煤柱的作用是：将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。一般取10m 采区煤层上山：两巷中间为 20m两侧各为20m; 区段煤柱：斜长10m 1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m 对厚煤层为20?30m工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄 及中厚煤层约为20m对于厚煤层约为30?40m 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8?15m 精品文档

保护煤柱的留设

保护煤柱的留设 一、保护煤柱 是指专门留在井下不予采出的、旨在保护其上方岩层内部和地表的保护对象不受开采影响的煤炭资源。 二、保护煤柱留设的原理 在保护对象的下方留出一部分煤炭资源不予开采，使其周围煤炭的开采对保护对象不产生有危险性的移动和变形。 保护煤柱留设原理图 三、保护煤柱留设所用参数 （一）围护带宽度 1、受护对象 2、围护带 围护带作用：①抵消参数误差，②抵消井上下位置关系误差。 围护带宽度根据受护对象的保护等级确定。 （二）移动角值参数

1、基岩移动角： ①走向移动角δ ②上山移动角γ ③下山移动角β 2、松散层移动角（ψ）： ①黄土层ψ=55° ②风化坡积物ψ=45° ③富水坡积物或砂层ψ=35° 移动角值参数示意图 四、保护煤柱留设方法 （一）所需资料 1、保护对象特征及使用要求； 2、地质、采矿条件，煤层埋藏、地质构造情况； 3、矿区移动参数； 4、精度符合要求的必要图纸。 （二）保护煤柱留设方法

垂直剖面法、垂线法和数字标高法。 1、垂直剖面法 采用图解的方法，作沿煤层走向和倾向的垂直剖面，在剖面图上确定煤柱的边界宽度，并投影至平面图上而得保护煤柱边界。 步骤 （1）确定受护面积边界 ①确定建（构）筑物保护边界 ②确定围护带 ③确定受护面积边界 受护面积边界应与煤层走向、倾向平行。 垂直剖面法受护边界的确定示图 （2）确定保护煤柱边界 在受护面积边界与煤层走向平行或垂直时所作的垂直剖面上，在松散层内用ψ角画直线，在基岩层内直接用基岩移动角β、γ、δ画直线，即可作出保护煤柱边界。

垂直剖面法留设保护煤柱示意图 注意：在倾向剖面上，往上山方向用β角，往下山方向用γ角。 （3）保护煤柱压煤量估算（略）

保护煤柱留设标准

井田边界煤柱:30m; 阶段煤柱:斜长为60m,若在两阶段留设,则上下阶段各留 30m; 井田浅部防水煤柱:斜长为50m; 断层煤柱:每侧各为20m; 工业广场煤柱:根据工业广场占地面积,按几何作图法确定; 斜井井筒保护煤柱:两井中间为30m,两侧各为30m; 煤层大巷护巷煤柱:对近水平煤层,运输大巷与回风大巷布 置在开采水平时,两巷水平间距为20m,垂距为10m,回风大巷上方留斜长为20m 的煤柱 采区边界煤柱:20m; 采区煤层上山:两巷中间为20m,两侧各为20m; 区段煤柱:斜长10m; 矿井煤柱留设 煤矿开采中,确定合理的煤柱尺寸,其影响因素就是煤层所受压力以及煤体强度。通常,煤层埋藏深度与厚度较大、围岩较软时,煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质,并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。 目前,尚无计算煤柱尺寸的可靠方法,主要依靠现场实际经验确定。 井田边界煤柱:30m; 阶段煤柱:斜长为60m,若在两阶段留设,则上下阶段各留30m; 井田浅部防水煤柱:斜长为50m; 断层煤柱:断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况,落差很大的断层,断层一侧的煤柱宽度不小于30m;落差较大的断层,断层一的煤柱宽度一般为10~15m;落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。 工业广场煤柱:根据工业广场占地面积,按几何作图法确定; 斜井井筒保护煤柱:两井中间为30m,两侧各为30m; 煤层大巷护巷煤柱:对近水平煤层,运输大巷与回风大巷布置在开采水平时,两巷水平间距为20m,垂距为10m,回风大巷上方留斜长为20m的煤柱 采区边界煤柱:采区边界煤柱的作用就是:将两个相邻采区隔开,防止万一发生火灾、水害与瓦斯涌出时相互蔓延;避免从采空区大量漏风,影响正在生产的采区风量。一般取10m; 采区煤层上山:两巷中间为20m,两侧各为20m; 区段煤柱:斜长10m; 1、采区上(下)山间的煤柱宽度(沿走向):对薄及中厚煤层为20m;对厚煤层为20～30m。工作面停采线至上(下)山的煤柱宽度:对薄及中厚煤层约为20m;对于厚煤层约为30～40m。 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度:对薄及中厚煤层约为8～15m。

煤柱的留设

一、护巷煤柱的稳定性 7-1）。煤柱的宽度一般为10～30m 。 图7-1 留煤柱护巷示意图 （一） 煤柱的载荷 1．煤柱载荷的估算 煤柱上的总载荷为： ()γδ??????-?+=42ctg L H L B p (7-1) 式中 p —煤柱上的总载荷，kN ； B —煤柱宽度，m ； δ—采空区上覆岩层垮落角； γ—上覆岩层平均容重，kN ／m 3。 煤柱单位面积的平均载荷即平均应力： ()[] γδσ?-?+==B ctg L H L B B p 42 (7-2) 图7-2 计算煤柱载荷示意图 2．煤柱宽度的理论计算 ()??? ??+=??????-?+h B R ctg L H L B B C 222.0778.04110002δγ （7-3） ()??? ??+=??????-?+h B R c t g L H L B B C 36.064.041100012δγ （7-4） （二） 煤柱的应力分布 1．一侧采空煤柱（体）的弹塑性变形区及垂直应力的分布 假设采空区周围的煤柱（体）处于弹性变形状态，煤柱的垂直应力σy 的分布如图7-3中1所示。σy 随着与采空区边缘之间距离x 的增大，按负指教曲线关系衰减。在高应力作用下，从煤体（煤柱）边缘到深部，都会出现塑性区（靠采空区侧应力低于原岩应力的部分称为破裂区）、弹性区及原岩应力区（图7-3）。弹塑性变形状态下，煤柱（体）的垂直应力σy 的分布如图7-3中2所示。

图7-3 煤柱（体）的弹塑性变形区及垂直应力分布 1—弹性应力分布；2—弹塑性应力分布；Ⅰ—破裂区；Ⅱ—塑性区； Ⅲ—弹性区应力升高部分；Ⅳ—原始应力区 支承压力峰值与煤体（煤柱）边缘之间的距离x 0的方程式为： ()φξφγξCctg p Cctg H K f M x ++=10ln 2 （7-5） 式中 K —应力增高系数； p 1—支架对煤帮的阻力； M —煤层开采厚度； C —煤体的粘聚力； φ—煤体的内摩擦角； f —煤层与顶底板接触面的摩擦系数； ξ—三轴应力系数， φφξsin 1sin 1-+=。 在生产实际中，x 0的变化范围为3～20m ，一般为5～12m 。应力降低区宽度的变化范围为2～7m ，一般为3～5m 。 2．两侧采空煤柱的弹塑性变形区及垂直应力的分布 两侧均已采空的煤柱，其应力分布状态主要取决于回采引起的支承压力影响距离L 及煤柱宽度B ，主要有三种类型： ① B ＞2L 时（图7-4），煤柱中央的载荷为均匀分布，且为原岩应力γH 。由于煤柱边缘应力集中，煤柱从边缘到中央，一般仍将出现破裂区、塑性区、弹性区、以及原岩应力区。 ② 2L ＞B ＞L 时，在煤柱中央由于支承压力的叠加，应力大于γH ，沿煤柱宽度方向应力呈马鞍形分布，弹塑性变形区及应力分布见图7-5。 ③ B ＜L 时，两侧边缘的支承压力峰值将重叠在一起，煤柱中部的载荷急剧增大，应力趋向于均匀分布（图7-6）。受两侧采动影响时，K 值可达到4～5以上，在煤柱中央可能因长期处于塑性流动状态而遭到严重破坏。 图7-4 煤柱宽度很大时弹塑性变形区及垂直应力分布 图7-5 煤柱宽度较大时弹塑性变形区及垂直应力分布Ⅰ Ⅰ—破裂区；Ⅱ—塑性区；Ⅲ—中部为原岩应力的弹性区（弹性核） Ⅰ—破裂区；Ⅱ—塑性区；Ⅲ—应力升 高的弹性区（弹性核）

永久煤柱损失量计算方法

永久煤柱损失量摊销方法 对于设计上确定以后不回收的永久性煤柱，其损失量应按规定逐年摊销。摊销方法可根据开采方法和地质条件自行选择。 一、采区煤柱 1、和工作面推进方向分布相同的煤柱（如分阶段煤柱等），可按当期工作面推进长度直接算出来，随工作面推进，随进随摊，不需计算摊销系数。 为避免重复摊销，每一个工作面回采时，只摊销沿工作面倾斜方向上部的煤柱。其下部煤柱，随下一个阶段工作面开采进行摊销。 2、和工作面推进方向分布不同的煤柱（如采区上、下山煤柱、采区石门煤柱、采区边界煤柱等），计算摊销量时，应先求出该煤柱的摊销系数，再用此系数求出煤柱应摊销的扣失量。若是多煤层联合布置的开拓方式，应分别计算每个煤层煤柱的摊销量。 各个煤层煤柱损失量摊销计算方法如下： （1）按储量比求摊销系数法 Qnx=tn?Mnqx 式中：Qnx——第n块煤柱第x次应摊销的损失量； tn——第n块煤柱摊销系数； Mnqx——采区（指该煤层）各工作面当期已开采部分的储量之和。 煤柱的摊销系数的计算公式： tn=Znq/Mnq 式中：Znq——第n块煤柱的储量； Mnq——采区（指该煤层）各工作面的总储量之和。 （2）按面积比求摊销系数法 Qnx=tn?Mnsx?h?d 式中：Qnx——第n块煤柱第x次应摊销的损失量； tn——第n块煤柱摊销系数； Mnsx——采区（指该煤层）各工作面当期已开采部分的面积之和； h——煤层厚度‘ d——煤的容重。 煤柱摊销系数的计算公式： tn=Zns/Mns 式中：Zns——第n块煤柱的面积； Mns——采区（指该煤层）内工作面（包括结束、在采和未开采）面积之和。 （3）按工作面推进度求摊销系数法 Qnx=tn?Mxne 式中：Qnx——第n块煤柱第x次应摊销的损失量； tn——第n块煤柱摊销系数； Mnex——采区（指该煤层）各工作面当期实际推进度之和。 煤柱摊销系数的计算公式： tn=Znq/Mnl 式中：Znq——第n块煤柱储量； Mnl——采区（指该煤层）各工作面设计走向长度之和（包括结束、在采和未开采工作面。如过去未进行过摊销，则不包括结束工作面。） 二、全矿性永久煤柱

矿井煤柱留设

矿井煤柱留设 煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。 目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。井田边界煤柱：30m； 阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱：斜长为50m； 断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m；落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为10~15m；落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。 工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m； 煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱 采区边界煤柱：采区边界煤柱的作用是：将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。一般取10m； 采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m; 区段煤柱：斜长10m； 1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m；对厚煤层为20～30m。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为30～40m。 2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8～15m。对于厚煤层约为30m。 3、运输大巷一侧煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20～30m；对于厚煤层约为25～50m。 4、回风大巷一侧煤柱宽度：对于薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为20～30m。 5、采区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。 6、断层一侧煤柱宽度根据断层落差及含水等具体情况而定：落差大且含水时留30～50m；落差较大留10～15m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。应当指出：大巷布置在较坚硬的岩层中，或大巷距煤层垂距在20m以上时，一般不受采动影响，其上方不留设护巷煤柱。 采区内留设的煤柱可以回收一部分，如区段隔离煤柱、上（下）山之间及其两侧的煤柱等。

保护煤柱的留设

保护煤柱的留设

保护煤柱的留设 、保护煤柱 是指专门留在井下不予米出的、旨在保护其上方岩层内部和地表的保护对象不受开采影响的煤炭资源。 二、保护煤柱留设的原理 在保护对象的下方留出一部分煤炭资源不予开采，使其周围煤炭的开采对保护对象不产生有危险性的移动和变形。 （一）围护带宽度 1、受护对象 2、围护带 围护带作用：①抵消参数误差，②抵消井上下位置关系误差。 围护带宽度根据受护对象的保护等级确定。 （二）移动角值参数

1、基岩移动角： ①走向移动角8 ②上山移动角丫 ③下山移动角B 2、松散层移动角（书）： ①黄土层书=55° ②风化坡积物书=45° ③富水坡积物或砂层书=35 移动角值参数示意图 四、保护煤柱留设方法 （一）所需资料 1、保护对象特征及使用要求； 2、地质、采矿条件，煤层埋藏、地质构造情况; 3、矿区移动参数； 4、精度符合要求的必要图纸。 （二）保护煤柱留设方法

垂直剖面法、垂线法和数字标高法。 1、垂直剖面法 采用图解的方法，作沿煤层走向和倾向的垂直剖面，在剖 面图上确定煤柱的边界宽度，并投影至平面图上而得保护煤柱边界。 步骤 （1）确定受护面积边界 ①确定建（构）筑物保护边界 ②确定围护带 ③确定受护面积边界 受护面积边界应与煤层走向、倾向平行。 垂直剖面法受护边界的确定示图 （2）确定保护煤柱边界 在受护面积边界与煤层走向平行或垂直时所作的垂直剖 面上，在松散层内用书角画直线，在基岩层内直接用基岩移动角（3、Y、S画直线，即可作出保护煤柱边界。

爛向剖面走向剖面 仇I 垂直剖面法留设保护煤柱示意图 注意：在倾向剖面上，往上山方向用B角，往下山方向用Y角 (3)保护煤柱压煤量估算(略)

保安煤柱留设

井田边界煤柱：30m；阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱：斜长为50m；断层煤柱：每侧各为20m；工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱：20m；采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m;区段煤柱：斜长10m； 矿井煤柱留设 煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。井田边界煤柱：30m；阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱：斜长为50m；断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m；落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为10~15m；落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。 井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；煤层大巷护巷煤柱：对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两

巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤 柱采区边界煤柱：采区边界煤柱的作用是：将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。一般取10m；采区煤层上山：两巷中间为20m，两侧各为20m;区段煤柱：斜长10m；1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m；对厚煤层为20～30m。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤约为20m；对于厚煤层约为30～40m。2、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8～15m。对于厚煤层约为30m。3、运输大巷一侧煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20～30m；对于厚煤层约为25～50m。4、回风大巷一侧煤柱宽度：对于薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为20～30m。5、采区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。6、断层一侧煤柱宽度根据断层落差及含水等具体情况而定：落差大且含水时留30～50m；落差较大留10～15m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。应当指出：大巷布置在较坚硬的岩层中，或大巷距煤层垂距在20m以上时，一般不受采动影响，其上方不留设护巷煤柱。采区内留设的煤柱可以回收一部分，如区段隔离煤柱、上（下）山之间及其两侧的煤柱等。

保护煤柱设计

****煤业有限公司 保护煤柱设计方案 （2012） ****地测科 目录

一、保护煤柱留设目的和任务 (2) 二、保护煤柱设计参数 (3) （1）移动角 (3) （2）维护带 (3) 三、保护煤柱留设的计算 (4) （1）确定受护边界 (4) （2）确定松散层保护边界 (4) （3）确定保护煤柱边界 (5) 四、设计成果 (6) 五、建议 (6) 附1：****煤矿保护煤柱留设尺寸表 (6) 附2：8#煤层保安煤柱图 (6) 一、保护煤柱留设目的和任务 保护煤柱是指专门留设在井下不予采出的、目的是保护其上

方岩层内部和地表的上述保护对象不受开采影响的那部分煤体。留设保护煤柱是保护各类防水（沙）、上覆岩层和地面建筑、构筑物不受开采影响。为了各煤矿能够安全生产，避免因地下采矿引发的房屋裂缝、倒塌等威胁居民生命财产安全的地质灾害发生，我矿对所有煤矿井田内的所有村庄范围进行测绘、调查，对村庄保护煤柱重新进行测量设计。 二、保护煤柱设计参数 （1）移动角 正确选取移动角是保护煤柱设计的关键。移动角是指在充分采动或接近充分采动的条件下，主断面上临界变形值的点和开采边界的连线与水平线在煤柱一侧所夹的角。砖石结构房屋的临界变形值为i=3mm/m;k=0.2*10-3mm/m2;§=2mm/m。 （2）维护带 保护煤柱留设时，由于地质采矿条件的差异、移动角的误差、井上下位置关系的不准确等因素，使得所留设的保护煤柱的尺寸和位置出现偏差。因此，留设的保护煤柱应具备一定的备用尺寸。 在地面上加维护带 加维护带在煤层层面上加维护带 加备用尺寸（s=30-H/6,s为维护带宽度,H为深度 减小移动角2°-5° 通过建筑物的角点做平行于煤层走向和煤层倾向的四条直线，俩俩相交的一矩形范围。

保护煤柱留设标准

xx边界煤柱：30m； 阶段煤柱： 斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留 30m； xx浅部防水煤柱： 斜长为50m；断层煤柱： 每侧各为20m； 工业广场煤柱： 根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱： 两井中间为30m，两侧各为30m；煤层大巷护巷煤柱： 对近水平煤层，运输大巷与回风大巷xx 置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱 采区边界煤柱：20m； 采区煤层xx： 两巷中间为20m，两侧各为20m;区段煤柱： 斜长10m；矿井煤柱留设 煤矿开采中，确定合理的煤柱尺寸，其影响因素是煤层所受压力以及煤体强度。 通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要取决于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。

目前，尚无计算煤柱尺寸的可靠方法，主要依靠现场实际经验确定。 xx边界煤柱：30m； 阶段煤柱： 斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；井田浅部防水煤柱： 斜长为50m； 断层煤柱： 断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m；落差较大的断层，断层一的煤柱宽度一般为10~15m；落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。 工业广场煤柱： 根据工业广场占地面积，按几何作图法确定；斜井井筒保护煤柱： 两井中间为30m，两侧各为30m； 煤层大巷护巷煤柱： 对近水平煤层，运输大巷与回风大巷布置在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m的煤柱采区边界煤柱： 采区边界煤柱的作用是： 将两个相邻采区隔开，防止万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产的采区风量。一般取10m； 采区煤层xx： 两巷中间为20m，两侧各为20m; 区段煤柱：