石梯子西沟煤矿防水煤岩柱留设分析
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 P3K P ≥20m (7-1) H a =ST 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。
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。
断层防水矿柱合理留设数值模拟分析与评价
断层防水矿柱合理留设数值模拟分析与评价赵恰;王军;杨柱【摘要】According to hydrogeological properties of Ⅰ# orebody and mining method for it, a numerical model was established by using software Phase2 based on the basic theory of fluid-solid coupling. The influence of waterproof pillar thickness on local groundwater seepage, as well as fault, surrounding rock deformation and damage characteristics, was analyzed. A reasonable thickness for waterproof pillar was finally determined for Ⅰ# orebody based on an empirical formula. Result s show that a waterproof pillar shall be with thickness of 15~20 m for Ⅰ# orebody according to the numerical simulation, while the empirical formula calculation led to the thickness at 16.59 m. As a result, the waterproof pillar for Ⅰ# orebody at the exist ing underground water level is designed to be with a thickness of 17 m based on a comprehensive consideration.%根据某磁铁矿床Ⅰ#矿体的水文地质特征和采矿方法,基于流-固耦合原理,利用Phase2软件建立了数值模型,分析研究了防水矿柱厚度对局部地下水渗流场的影响以及断层、围岩变形和破坏特征,并结合经验公式法得出了Ⅰ#矿体合理的断层防水矿柱厚度.结果表明,对于Ⅰ#矿体数值模拟建议留设的防水矿柱厚度为15~20 m,经验公式计算的防水矿柱留设厚度为16.59 m,综合考虑,Ⅰ#矿体在目前地下水位条件下的断层防水矿柱厚度为17 m.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】4页(P31-33,37)【关键词】断层防水矿柱;流-固耦合;数值模拟;防水矿柱厚度;Phase2【作者】赵恰;王军;杨柱【作者单位】长沙矿山研究院有限责任公司,湖南长沙 410012;长沙矿山研究院有限责任公司,湖南长沙 410012;长沙矿山研究院有限责任公司,湖南长沙 410012【正文语种】中文【中图分类】TD853近年来我国大水金属矿山开发数量大幅增加，在矿山开发过程中由于井巷工程沟通断层或断层活化导致井下突水事故时有发生，如安徽马鞭山铁矿、黄屯硫铁矿和白象山铁矿等矿山均发生过断层突水事故。
防隔水煤(岩)柱的尺寸要求-最新《煤矿防治水规定》煤矿防治水工作条例(试行)_矿井水文地质规程(正式)
附录三 防隔水煤（岩）柱的尺寸要求（摘自《煤矿防治水规定点此查看全文》）一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设，按下列公式计算：1.煤层露头无覆盖或被黏土类微透水松散层覆盖时：H f = H k +H b (3-1)2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时（图3-1）：H f =H L +H b (3-2)式中 H f --防隔水煤（岩）柱高度，m ；H k --采后垮落带高度，m ；H L --导水裂缝带最大高度，m ；H b --保护层厚度，m ；α--煤层倾角，（°）。
根据式(3-1)、式(3-2)计算的值，不得小于20 m 。
式中H k 、H L 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。
图3-1 煤层露头被松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤（岩）柱留设图二、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设（图3-2）可参照下列经验公式计算： P 35.0K p KML ≥20 m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。
图3-2 含水或导水断层防隔水煤（岩）柱留设图三、煤层与强含水层或导水断层接触防隔水煤（岩）柱的留设煤层与强含水层或导水断层接触，并局部被覆盖时（图3-3），防隔水煤（岩）柱的留设要求如下：图3-3煤层与富水性强的含水层或导水断层接触时防隔水煤（岩）柱留设图1.当含水层顶面高于最高导水裂缝带上限时，防隔水煤（岩）柱可按图3-3a、图3-3b留设。
其计算公式为：L=L1+L2+L3=H a cscθ+H L cotθ+H L cotδ (3-3)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）柱按图3-3c留设。
其计算公式为：L=L1+L2+L3=H a(sinδ－cosδcotθ)+(H a cosδ+M)(cotθ+cotδ)≥20 m (3-4)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；H L --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 ；H a --断层安全防隔水煤（岩）柱的宽度，m 。
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 (8)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）αβ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23、围护带宽度指建筑物边界与保护边界线之间的安全距离，一般取10-15m。
（二）保护煤柱的留设方法1、当建筑物、水体或其它保护对象的保护边界线与煤层走向基本平行时，可直接参照附表1中的参数确定保护煤柱边界。
作图方法如附图二。
2、当保护边界线与煤层走向斜交时，应根据附表1中的基岩移动角求得垂直于保护边界线方向（伪倾斜）的上山移动角γ＇和下山移动角β＇，然后再确定保护煤柱边界。
防隔水煤(岩)柱留设
水城县XXXX煤矿防隔水煤（岩）柱留设二0一二年一月五日根据《老地沟煤矿安全专篇》防治水方面要求中的以下规定：一、矿井开拓、开采所采取的安全保证措施：一）开拓井、巷位置及层位的确定1、由于井口及工业场地位于矿界西南矿井边界附近的地势较为平缓的坡地上，新建开拓系统。
2、根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字【2007】345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，老地沟煤矿在该文件划定的煤与瓦斯突出区域内。
该矿准采标高范围内共有7层可采煤层，煤层编号从上往下依次为M15、M18、M20、M23、M25、 M30、M40，均没有作煤与瓦斯突出危险性鉴定，根据《矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018－2006）》标准，采用分源预测法对矿井瓦斯涌出量进行预测，煤层瓦斯压力依次为 4.27MPa、3.4MPa、3.45MPa、3.46MPa、3.04MPa、2.55MPa、2.1MPa，煤层瓦斯含量依次为15.2m³/t、13.7m ³/t、14.2m³/t、12.8m³/t、13m³/t、12.1m³/t、11.1m³/t，煤层瓦斯压力均大于0.74 MPa，煤层瓦斯含量均大于8.0m³/t，煤层瓦斯压力和含量均处于煤与瓦斯突出临界值以上，本次设计按突出煤层进行设计和管理，因此，矿井主要开拓巷道不能布置在煤层中，只能布置在煤层顶板或煤层底板中，根据矿井实际情况，主、副斜井和回风斜井布置在M23煤层底板岩石中。
二）采掘工程所采取的防治水措施1、必须密切观察矿井内的淋水、涌水情况，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则。
2、定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况、探水红线等。
断层条件下防水煤岩柱的合理留设
层面 的距 离 ， 而忽 视 了断 层 两 侧 导 水破 碎 带 的存 在 ，
导致 了 因 防水 煤 岩 柱 留设 不 足 而 诱 发 的矿 井 水 害 。
２ １日， 与五 沟矿相邻 的界 沟煤 矿 在开 采 １ 时发 生 ０煤
太 灰 突水 ， 导致 工作 面 被淹 矿 井 停 产 ， 济效 益 和 社 经 会 效益 损失 巨大 ）４。为此 ， Ｅ ３ 矿井 初 步 设计 时 留设 断 层 防水 煤柱 尺寸 为 ５ ～ １０ ｍ， 煤 ２３ ２ 万 吨 ， ０ ０ 压 ３多 资
通过分析计算确定防水煤 柱合理 留设宽度 ， 成功地实现安全 回采 。合理 留设 断层的安全煤 柱， 才能在保证 生产安全 的基础上 ， 开 采出更多宝贵的煤 炭资源。 关键词 ： 防水 煤岩柱 ； 断层破碎带 ； 数值模拟
中 图 分 类 号 ： Ｄ７ ５ＴＤ８ ２ ３ Ｔ ４； ２ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３５８ （０ ２ Ｏ 一０ ７０ １ ７—７ １２ １ ） ｌ０ ２ ３
由于 断层 面或 断层 牵 引 的裂 隙 带 导 水 而 引发 的矿 井 突水灾 害在 矿井 突水 事故 中 占有绝 对 主导 的位置 嘲 。
１ 工 程 概 况
五 沟煤 矿隶 属 于皖北 煤 电集 团公 司 ， 位于 安徽 省
淮北 市 濉溪 县 境 内 ， 临涣 矿 区 。矿 井 于 ２ ０ 属 ０ ５年 ６ 月 开工 建设 ，０ ８ ９月正式 投 产 ， ２０ 年 矿井 设 计 生 产 能
源 损失 严重 ， 且大 部分 断 层 呈反 Ｓ形 分 布 ， 作 面 布 工 置形 状 变化 较 为频 繁 ， 高 产 高 效 开 采 带 来 了严 重 给
影响。
２ 断 层 面 的资 料 分析
251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法（可打印修改）
251采区安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法（可打印修改）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。
1田边界煤柱：依据《采区初步设计》本矿留设20m。
2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 f0.6M)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7.56mf—煤的强度系数，10Rc1.0=f Rc—煤的单向抗压强度，Mpa,本矿煤性软，取10Mpa 则=1.0010Rc 1.0=f S 1=21.4S=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 。
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石梯子西沟煤矿防水煤岩柱留设分析
发表时间：2009-11-25T09:53:26.030Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年7月上旬刊供稿作者：窦世文杜洪涛[导读] 在河沟下采煤的防水煤岩柱设计关系到矿井的安全生产和资源开发的合理性，需要在一定的理论指导下完成窦世文杜洪涛 (新疆煤炭设计研究院有限责任公司)
摘要：在河沟下采煤的防水煤岩柱设计关系到矿井的安全生产和资源开发的合理性，需要在一定的理论指导下完成。
本文以石梯子西沟煤矿改扩建设计为例，通过分析覆岩破坏规律，分别计算各煤层开采后冒落带、导水裂隙带的最大高度和保护层高度，最终确定+1480m水平以上河沟下方必须留设防水煤岩柱，并采取必要的安全措施，为矿井改扩建设计提供了可靠的科学依据。
关键词：防水煤岩柱冒落带导水裂隙带保护层安全措施中图分类号：TD823.8
0 引言
矿井水害事故是危及矿井安全生产的五大灾害之一，严重威胁矿井的安全生产。
石梯子西沟煤矿井田范围内有两条河沟（呼图壁东沟和呼图壁西沟），每年5～11月有溪水流动，河沟底部距井田最上层煤层顶板间距为80m～370m之间，为矿井的开采带来了巨大安全隐患。
在水体下采煤时必须采取适当防水措施，以保证开采过程中不发生灾害性透水事故，避免因矿井涌水量突然增大而严重地恶化井下工作环境。
在处理水体下采煤问题时，主要考虑开采引起的覆岩中的裂隙是否互相连通以及互相连通的裂隙是否波及到水体。
因此，分析覆岩破坏规律，特别是能够导水的冒落带和裂隙带的高度及其分布形态对防水煤岩柱设计至关重要[1]。
1 概况
1.1 矿井简介新疆准南煤田呼图壁县石梯子西沟煤矿始建于1996年6月，现生产能力90kt/a左右。
采用主平硐、副立井、斜风井的开拓方式开采+1551m水平以上的煤层。
目前+1551m水平以上只剩0.1Mt的储量，矿井急需向深部水平进行开拓。
设计将原矿井主平硐扩建作为副平硐，在井田南部新建一立风井，在井田中部新建一主斜井，扩建后的设计生产能力为0.6Mt/a。
1.2 地层和地质构造井田内含煤地层为侏罗系中统西山窑组下段，受区域单斜构造，井田总体呈一向北缓倾斜的单斜构造，地层产状西缓东陡，井田范围内未发现有褶皱及断裂，属中等偏简单的构造类型。
井田内可采煤层4层（B1、B2、B3、B4）。
其中B2、B3、B4煤层全区可采，为矿井主采煤层，平均可采总厚17.14m。
煤层顶板和底板多为砂岩和泥岩。
B2煤层与B3煤层平均间距11.07m，B3煤层与B4煤层平均间距5.11m，煤层倾角为8～14°[2]。
1.3 矿井水文地质情况石梯子西沟煤矿+1551m水平以上正常涌水量380m3/h，最大涌水量400m3/h，属涌水量较大的矿井。
火烧区积水和河沟水是井田矿床充水的主要因素，火烧区主要分布在井田南部边界，由于季节性河流的补给，火烧区内蓄积了大量积水，对目前生产矿井影响较大。
但由于煤层赋存倾角较小，在开采深部煤层时，只需留煤柱将火烧取积水隔离即可，必要时还可通过浅部已有工程对火烧区积水进行抽放。
呼图壁东沟和呼图壁西沟贯穿整个井田，采煤过程中若形成大面积采空区，在陷落、冒落范围内有可能会出现暂时性地表洪流直接灌入矿井现象，将给矿井造成重大的损失。
因此如何合理准确设计好防水煤岩柱，避免水灾事故的发生，确保开采的绝对安全是一项至关重要的工作[3]。
2 B2、B3、B4煤层防水煤岩柱分析
2.1 防水煤岩柱留设的总原则[4] ①防水煤岩柱留设必须做到科学合理、保证安全、提高资源利用率。
②留设防水煤岩柱必须考虑地质构造、水文地质条件、煤层赋存、围岩物理力学性质、煤层组合等自然因素，还要与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素相适应。
③多煤层开采，各煤层的防水煤岩柱必须统一考虑，以免某一煤层开采破坏另一煤层的防水煤岩柱，致使防水煤岩柱失效。
上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后导水裂隙带最大高度时，则下层煤的防水煤柱应从上层煤防水煤柱下边界按岩层移动角向下推算，否则，两层煤防水煤柱应分别留设。
④在同一地点有两种或两种以上煤柱时，所留设的煤柱必须满足各个煤柱要求。
⑤煤柱计算公式参数选择尽量用本地区资料，如果没有可以参照其他相邻地区资料，但应适当加大安全系数。
2.2 冒落带、导水裂隙带高度的确定采煤方法和顶板管理方法对覆岩破坏性的影响最大，特别是顶板管理方法，它决定着覆岩破坏的基本特征和最大高度。
本矿采用全部陷落法进行顶板管理，这种方法使覆岩破坏最为充分，对水体下采煤相对不利。
B2、B3和B4煤层平均厚度分别为6.57m、4.81m和5.33m，倾角均在8°～14°之间，为缓倾斜厚煤层。
由于未测定冒落过程中顶板的下沉值
式中：Hm——冒落带最大高度（m）；M——煤层采厚（m）；K——冒落岩石碎胀系数，取1.3；α——煤层倾角，取12°；
将具体数值代入上式中，可得B2、B3和B4煤层的冒落带最大高度分别为22.4m、16.4 m、和18.2m。
B3煤层上距B4煤层垂直距离为2.58m～7.81m，平均为5.11m；B2煤层上距B3煤层垂直距离为0.36m～ 20.60m，平均为11.07m。
B3和B4煤层的最小垂距小于回采B3煤层的冒落带高度，B2和B3煤层的最小垂距小于回采B2煤层的冒落带高度。
故B4煤层的导水裂隙带最大高度按B4煤层厚度计算，B3煤层的导水裂隙带最大高度按B3和B4煤层的综合开采厚度计算，B2煤层的导水裂隙带最大高度按B2、B3和B4三层煤的综合开采厚度计算，取其中标高最高者作为三层煤的导水裂隙带最大高度[4]。
式中：M1——上煤层采厚（m）；M2——下煤层采厚（m）；h1-2——上、下煤层之间法线距离（m）；y2——下煤层的冒高与采厚之比。
将具体数值代入上式中，可得B2、B3和B4煤层的开采厚度分别为11.96m、8.64 m、和5.33m 式中：Hli——导水裂隙带最大高度（m）；M—煤层采厚（m）；
将具体数值代入上式中，可得B2、B3和B4煤层的导水裂隙带最大高度分别为90.36m、55.19m和49.55m，取其最大值90.36m。
2.3 保护层高度的确定在B2、B3和B4煤层老采空区下松散层底部均无粘土层
式中Mi——第i层采高，M1=5.33m，M2=4.81m，M3=6.57m；n——层数，n=3将具体数值代入上式中，可得保护层高度为33.42m。
2.4 防水煤岩柱的设计结果在水体底界面至煤层开采上限之间所留设的防止水体溃入井下的煤和岩石块段称为防水安全煤岩柱。
其垂高应大于或等于导水裂隙带的最大高度加上保护层高度（Hb）。
即：Hsh≥Hli +Hb 式中：Hsh—防水安全煤岩柱垂高（m）；Hli—导水裂隙带最大高度（m）；Hb—保护层厚度（m）。
根据上述计算结果可以确定石梯子西沟煤矿防水安全煤岩柱高度（水体底界面至B2煤层顶板的垂直距离）应≥123.78m。
由于呼图壁东沟沟底距B2煤层顶板的垂直距离均在200m以上，采空区塌陷后，裂隙带基本不会与河沟水沟通；呼图壁西沟沟底距B2煤层顶板的垂直距离为115m～380m之间，由南向北逐渐递增，因此在井田南部呼图壁西沟下部必须留设煤柱，防止采空区塌陷后裂隙带与河沟水直接沟通造成严重危害。
根据煤层赋存情况，在+1480m水平以上应留设防水安全煤岩柱
3 安全措施
为了确保矿井安全生产，还应制定如下安全技术措施：①利用目前生产矿井已有工程对火烧区积水进行探放。
②搞好工作面正规循环作业，保证工作面均匀、快速推进，防止顶板隔水层超前断裂。
③加强矿压和“两带”观测工作。
④设置防水闸门（墙），扩大排水能力，建立备用水仓或储水区，准备足够的排水、配电设备。
⑤加强矿井涌水量、地表水位动态观测，安排相应的安全避灾路线和警铃信号。
⑥分析预测可能突水的通道，采取相应的措施。
4 结论
通过对石梯子西沟防水煤岩柱留设的分析，确定了合理的防水煤岩柱范围，兼顾安全生产和资源开发两方面，为矿井改扩建设计提供了可靠保证。
矿井+1480m水平以上河沟下方必须留设防水煤岩柱，决不允许随便采动破坏，否则任一煤层任一处煤岩柱破坏都有造成全井水害的可能。
井下的地质条件复杂多变，存在不可预测的危险性，防水煤岩柱的留设并不能完全保证河沟下采煤的绝对安全，因此除了留设防水煤岩柱外，必须制定并严格遵守各项安全措施才能进一步提高开采的安全性。
参考文献：
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