第7章 防水煤柱的留设.
矿井防水煤(岩)柱的留设原则
矿井防水煤（岩）柱的留设原则
1、在有突水威胁的地区采掘时，必须留设防水煤（岩）柱。
2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源回收率。
3、留设防水煤（岩）柱应与矿井地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。
4、各煤层的防水煤（岩）柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤（岩）柱，致使整个防水煤柱失效。
5、在同一地点有两种或两种以上留设煤（岩）柱的条件时，留设的煤（岩）柱必须满足各个留设煤（岩）柱的条件。
6、对防水留设煤（岩）柱的维护要特别严格，因为煤（岩）柱的任何一处被破坏，必将造成整个煤（岩）柱无效。
防水煤（岩）柱一经留设便不得破坏，巷道穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水设施，保护煤（岩）柱的完整性。
7、防水煤（岩）柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。
8、严禁在各种防水煤柱中进行采掘作业。
各类防隔水煤(岩)柱的留设
各类防隔水煤（岩）柱的留设一、煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设，按以下公式计算： 1、煤层露头无覆盖或被粘土类微透水松散层覆盖时： Ｈ防=Ｈ冒+Ｈ保2、煤层露头被松散富含水层覆盖时（见附图7-1）： Ｈ防=Ｈ裂+Ｈ保根据上两式计算的值，不得小于20m 。
式中冒高（H 冒）、裂高（H 裂）的计算参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定。
式中：H 防-----防隔水煤（岩）柱高度（m ）； H 冒-----采后冒落带高度（m ）；H 裂-----垂直煤层的导水裂隙带最大高度（m ）； H 保-----保护层厚度（m ）； α------煤层倾角（°）。
附图 6-1附图7-1二、含水或导水断层防隔水煤柱的留设（附图7-2）可参照以下经验公式计算：0.5L 20m 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（kgf/cm 2）； K P ----煤的抗张强度（kgf/cm 2）。
附图 8-2附图7-2三、煤层与强含水层或导水断层接触，并局部被覆盖时（附图7-3），防水煤柱的留设：（b）附图8-3（c）（a）附图7-31.当含水层顶面高于最高导水裂隙带上限时，防水煤柱可按附图7-3a、b留设。
计算公式为：123cosL L L L H H ctg H ctgθθα=++=++安裂裂2.最高裂隙带上限高于断层上盘含水层时，防水煤柱按附图7-3c留设。
计算公式为：()()() 123sin cos cosL L L L H ctg H M ctg ctgααθαθα=++=-++⋅+安安≥20m以上两式中：L-----防隔水煤（岩）柱宽度（m）,L1、L2、L3为分段宽度；H裂-----最大导水裂隙带高度（m）；θ----断层倾角（°）；α ----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）；H安----导水裂隙带至含水层间防水岩柱的厚度（m）。
《煤矿安全规程》
《煤矿安全规程》第七章防治水第一节一般规定第二百八十二条煤矿防治水工作应当坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”基本原则，采取“防、堵、疏、排、截”综合防治措施。
第二百八十三条煤矿企业应当建立健全各项防治水制度，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，储备必要的水害抢险救灾设备和物资。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿，应当设立专门的防治水机构。
第二百八十四条煤矿应当编制本单位防治水中长期规划(5～10年)和年度计划，并组织实施。
矿井水文地质类型应当每3年修订一次。
发生重大及以上突(透)水事故后，矿井应当在恢复生产前重新确定矿井水文地质类型。
水文地质条件复杂、极复杂矿井应当每月至少开展1次水害隐患排查，其他矿井应当每季度至少开展1次。
第二百八十五条当矿井水文地质条件尚未查清时，应当进行水文地质补充勘探工作。
第二百八十六条矿井应当对主要含水层进行长期水位、水质动态观测，设置矿井和各出水点涌水量观测点，建立涌水量观测成果等防治水基础台账，并开展水位动态预测分析工作。
第二百八十七条矿井应当编制下列防治水图件，并至少每半年修订1次：(一)矿井充水性图。
(二)矿井涌水量与相关因素动态曲线图。
(三)矿井综合水文地质图。
(四)矿井综合水文地质柱状图。
(五)矿井水文地质剖面图。
第二百八十八条采掘工作面或者其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或者裂隙渗水、钻孔喷水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，撤出所有受水患威胁地点的人员，报告矿调度室，并发出警报。
在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。
第二节地面防治水第二百八十九条煤矿每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。
受雨季降水威胁的矿井，应当制定雨季防治水措施，建立雨季巡视制度并组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。
当暴雨威胁矿井安全时，必须立即停产撤出井下全部人员，只有在确认暴雨洪水隐患消除后方可恢复生产。
防水煤柱的留设
屯兰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》，结合屯兰矿实际情况，防隔水煤（岩）柱的留设按下列进行。
相邻矿（井）人为边界防隔水煤（岩）柱的留设1.水文地质简单型到中等型的矿井，可采用垂直法留设，但总宽度不得小于40m。
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。
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）。
图6-7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 ×sT 1≥20m 式中： T s ——水压与岩柱宽度的比值，可取１。
地表水体防隔水煤（岩）柱的留设地表水体防隔水煤（岩）柱的留设，可根据《煤矿测量规程》和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的规定，屯兰河、原平河、大川河2#煤层保护煤柱设计的地表移动角︒β=︒γ=︒δ=70°，8#煤层和9#煤层保护煤柱设计的地表移动角︒β=︒γ=︒δ=75°。
研究区发育有屯兰河、原平河、大川河，防隔水煤柱的留设计算公式为：︒=βtan HL ≮20m 式中：L —煤柱留设的宽度（m ）；H —开采厚度（m ）； ︒β—地表移动角（°）；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。
峰峰矿区煤层开采防水煤柱计算留设方法
峰峰矿区煤层开采防隔水煤（岩）柱计算留设方法冀中能源峰峰集团科技发展部关永强前言安全技术措施是指运用工程技术手段消除物的不安全因素，实现生产工艺和机械设备等生产条件本质安全的措施。
防止事故发生的安全技术措施是指为了防止事故发生，采取的约束、限制能量或危险物质，防止其意外释放的安全技术措施。
常用的防止事故发生的安全技术措施有：①消除危险源。
②限制能量或危险物质。
③隔离。
④故障——安全设计。
⑤减少故障和失误。
留设防隔水煤（岩）柱是目前最经济、最安全、效果最好、操作最简单、最常用的一种防治水安全技术措施，留好防隔水煤（岩）柱对保障矿井安全具有十分重要的意义，由于对防水煤柱的留设认识不足和管理不到位等多种原因导致的水害事故，是有着深刻的教训的，这里举2个峰峰集团的例子。
事例一：一矿奥灰突水淹井及损失情况：1960年6月4日一矿1532野青工作面，因接近断层，防水煤柱留设不足，加之采掘破坏，导致断层下盘奥灰强含水层突出，突水量达150m3/min，致使一矿淹井，造成停产9年零5个月，仅堵排水费用高达1660.22万元，损失极为严重。
事例二：孙庄矿奥灰突水淹井及损失情况：1996年11月24日23时40分，因峰峰矿区界城镇北界城小煤矿非法越层越界开采孙庄矿井田边界F6断层防水煤柱，引发断层下盘奥灰强含水层突出，突水量达150m3/min，造成孙庄矿淹井，停产1年零8个月，直接经济损失2.24亿元。
之所以介绍这2个例子无非是提醒在座的各位，从理念上提高对留设防水煤柱安全重要性和巨大经济价值以及对矿井安全的巨大危害的认识程度，提升安全警觉性，做好矿井防治水工作，确保矿井安全正常运转。
下面我就给大家讲一讲防隔水煤（岩）柱的有关问题。
1、防隔水煤（岩）柱的概念在受水害威胁的地段，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，以防止地下水溃人工作面，这部分不采的煤层称为防隔水煤（岩）柱。
2、防隔水煤（岩）柱的类型防隔水煤（岩）柱分为：冲积层防隔水煤（岩）柱，地表水体防隔水煤（岩）柱，煤层露头防隔水煤（岩）柱，水淹区和老空积水区防隔水煤（岩）柱，相邻井田边界防隔水煤（岩）柱、上下水平，相邻采区或相邻工作面防隔水煤（岩）柱，断层防隔水煤（岩）柱，陷落柱防隔水煤（岩）柱、封闭不良钻孔防水隔离煤柱等。
煤矿防治水规定及煤柱留设方法
煤矿防治水规定第一章总则第一条为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。
第二条煤矿企业（矿井）、有关单位的防治水工作，适用本规定。
现行煤矿安全规程、规范、标准等有关防治水的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。
第三条防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。
第四条煤矿企业、矿井的主要负责人（含法定代表人、实际控制人，下同）是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师（技术负责人，下同）具体负责防治水的技术管理工作。
第五条煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，除符合本条第一款规定外，还应当设立专门的防治水机构。
第六条煤矿企业、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。
第七条煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划和年度计划，并组织实施。
第八条煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。
在水害情况查明前，严禁进行采掘活动。
发现矿井有透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因。
第九条煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训，保证职工具备必要的防治水知识，提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。
第十条煤矿企业、矿井应当加强防治水技术研究和科技攻关，推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当装备必要的防治水抢险救灾设备。
第二章矿井水文地质类型划分及基础资料第一节矿井水文地质类型划分第十一条根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂等4种（见表2-1）。
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：依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，运输大巷和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，确定合理煤柱尺寸，其影响原因是煤层所受压力和煤体强度。
通常，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受压力就较大。
煤柱强度关键取决于煤层物理力学性质，并和煤柱形状尺寸、巷道服务年限及巷道支护情况相关。
现在，尚无计算煤柱尺寸可靠方法，关键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：断层煤柱尺寸取决于断层断距、性质、含水情况，落差很大断层，断层一侧煤柱宽度大于30m；落差较大断层，断层一煤柱宽度通常为10~15m；落差较小断层通常能够不留设断层煤柱。
工业广场煤柱：依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，运输大巷和回风大巷部署在开采水平时，两巷水平间距为20m，垂距为10m，回风大巷上方留斜长为20m煤柱采区边界煤柱：采区边界煤柱作用是：将两个相邻采区隔开，预防万一发生火灾、水害和瓦斯涌出时相互蔓延；避免从采空区大量漏风，影响正在生产采区风量。
通常取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）山煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为30～40m。
矿井水害防治技术管理制度(3篇)
矿井水害防治技术管理制度第一章总则第一条为搞好矿井防治水工作，按照“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，进一步加强矿井防治水技术管理，遏止和杜绝煤矿重大水害事故的发生，保障职工生命安全，保护国家资源和财产不受损失，依据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《矿井地质规程》(试行)、《晋城煤业集团生产矿井防治水管理办法》(试行)等要求，结合矿井防治水工作实际情况，特制定本管理制度。
第二章组织机构和职责第二条组织机构1、成立矿井防治水工作领导组。
领导组组长：矿长书记常务副组长：总工程师副组长：其他副矿级领导成员：地质测量部、生产技术部、调度室、机电管理部、安全监察部、通风管理部、计划财务部、物资供应部、工程部等单位正职。
2、领导组下设矿井防治水办公室，办公室设在地质测量部。
主任：地质测量部部长副主任：地测部分管防治水部长助理成员：调度室、生产技术部、机电管理部、安全监察部、通风管理部、计划财务部、物资供应部、工程部等相关单位的技术负责人组成。
第三条矿井防治水工作领导组职责1、贯彻落实国家及上级部门有关矿井防治水方面的方针、政策、法规等精神。
2、负责矿井防治水工作中重大问题的决策和处理。
3、负责矿井重大水灾事故的抢险、指挥、协调。
第四条矿井防治水办公室职责1、负责矿井防治水工作的日常管理，贯彻落实矿井防治水工作领导组的决定、决议，制定并落实《矿井防治水管理办法》和《重大水灾事故应急处理预案》。
2、负责矿井防治水工作的监督、检查、考核工作。
3、负责矿井水灾事故抢险时的技术工作。
第五条地质测量部职责1、履行矿井防治水办公室职责，负责全矿的防治水技术业务管理、监督、考核工作。
每年初编制下发《年度矿井防治水工作计划》，修编完善《矿井防治水管理办法》等有关防治水规章制度。
2、负责日常水文地质标准化工作，负责水文地质预报工作，提供矿井防治水相关技术资料。
3、编制《重大水灾事故应急处理预案》，参与《灾害预防和事故处理计划》中水害事故部分的修订工作，矿井发生水灾事故时协助制定抢险方案并进行相关技术指导。
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第7章防（隔）水煤柱的留设
一、防水煤柱的概念
二、防水煤柱的种类
三、防水煤柱留设的原则
留设防水煤柱应结合当地地质构造、水文条件等。
开采方式、巷道布局与防水煤柱应相适应。
多煤层地区煤柱统一考虑。
防水煤柱须伴有隔水层。
四、防水煤柱留设的方法及计算
（一）煤层露头部位防水煤柱的留设：
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（二）含水或导水断层防水煤柱的留设：
（三）在煤层位于含水层上方，断层又导水的情况下，防水煤柱的留设：
Ha---导水裂隙带至含水层间防水岩柱的厚度
（四）在水淹区或老窑积水区下采掘时，防水煤柱的留设：
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，不得小于巷道高度的10倍。
在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸，不得小于导水裂隙带最大高度与保护带高度之和。
在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时，若水淹区或老窑积水区的界线已基本查明，隔水煤柱的尺寸应按：
（五）保护地表水体，防水煤柱的留设：
（六）相邻矿井边界隔水煤柱的留设：。