矿井煤柱留设
煤矿矿井保护煤柱设计说明
d
HB
(sin 3cos 2tan')cot 3 2(tan'cos 2sin 2)
KH B
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• 式中：ρ’ —软弱面（有时为岩层与煤层的 接触面）上的内摩擦角，当无实测值时， 取ρ’=13°；
• α3 —煤层露头至α=ρ’的点其间煤层的平均 倾角；
• α2 —向斜无建筑物一翼的煤层倾角； • HB —α=ρ’的点处的煤层埋藏深度； • K —系数，可查表获得。
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• 3）建筑物位于背斜轴部上方时，保护煤柱边界的圈 定。
– 背斜两翼煤层倾角α≤55°时（图d）。
»（1）在倾向剖面上，由受护面积边界以φ角 在冲积层内作直线，以γ角在基岩内作直线， 与煤层底板相交于m、n点，此二点即为保护 煤柱边界。
»（2）在走向剖面上，保护煤柱边界圈定方法 同前。
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M φ βI I β II II
m
N φ
I βI II β II
n
(a)
M ¦Υ
¦Β m
N φ γ Aβ n
(b)
MN
φ
φ
m
γ=α1
Aβ n
(c)
m' Om
ห้องสมุดไป่ตู้
M φ β γ
m
N φ β γ
n
(f)
n' On
M φ γ
m
N φ γ
n
300
M φ γ
N φ γ
750 矿井设计深度
(d)
(e)
• 保护煤柱边界圈定方法如下（图9）：
• （1）过工业场地角点作平行煤层走向和倾向的直线 得四边形1234。在四边形外留20 m宽围护带，得受护 面积边界1’2’3’4’。
保护煤柱设计
保护等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
宽度(m)
20 15 10 5
三、垂直剖面法设计保护煤柱
作图法: 沿煤层走向和倾向作剖面，在剖面上由岩层移 动角确定煤柱宽度，并投影到平面图上，得到 保护煤柱边界。
所需资料： 移动角 煤层底板等高线 井田地质剖面 井上下对照图
ⅠⅠ
m φ γ m1
n
h
φ
n1 β
n2
m2
q
φ δ
q1
q2
q3 ⅠⅠ
k
h
φ
k1 δ
-100
k2
-150 -200
-250
-300
k 3 -350
ⅠⅠ
ⅠⅠ
A(q 3)
a
q b B(q 2)
结果为对称的梯形。
a′ b′
注意的问题：梯形上
Ⅰ
Ⅰ 下边与煤层走向平行。
m2 m
n n2
d′ c′
作图法比较简单，但
d kc D(k 2)
增大了煤柱尺寸，煤 柱损失较大。
x cos y sin 1
p
p
y1 b2
s in
p
x1 cos
a2
p
b2 sin
y1 p
x1
a2 p
c os
将x1,y1代入椭圆方程
(x1, y1)满足椭圆方程
b
bC
x12 a2
y12 b2
1
Y
θ
K
p
p′
o
c
a4 p2
cos 2
a2
b4 p2
s in
2
b2
1
C
·M·(x1,y1)
XL
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。
留设煤柱报告
留设煤柱报告：矿井安全的前景与挑战引言：煤矿通常指的是地下煤矿，是采煤工作面的关键组成部分。
为了确保矿井的安全运营，留设煤柱就是一个重要的措施。
本报告将探讨留设煤柱在矿井安全中的作用、前景以及可能面临的挑战。
1. 什么是留设煤柱？留设煤柱是采煤作业过程中，在部分煤柱未完全采空的情况下，将一定宽度的煤柱保留在工作面上。
这样做的目的是提供一个稳定的支撑系统，减少瓦斯和矸石的涌出，并防止地表塌陷。
2. 留设煤柱的重要性2.1 煤矿安全留设煤柱可以提供额外的支撑，增加工作面的稳定性，降低事故风险。
矿井工人可以在相对安全的环境下开展采煤作业。
2.2 煤炭资源保护留设煤柱可以减少煤炭的浪费，充分利用煤矿资源。
采煤的科学规划和合理设计能够最大限度地延长矿井的寿命。
2.3 环境保护留设煤柱有助于减少矿井排放的煤尘和废弃物，提高矿山环境的质量。
3. 留设煤柱的前景3.1 技术发展随着科学技术的进步，留设煤柱技术也在不断提升。
利用现代化的设备和智能化技术，可以更加精确地确定留设煤柱的位置和大小，提高煤矿工作面的稳定性。
3.2 国家政策支持为了保护煤炭资源和提高矿井安全性，政府部门出台了一系列政策和法规来规范煤矿行业。
留设煤柱作为煤矿安全的重要措施，受到了政府的支持和关注。
4. 留设煤柱面临的挑战4.1 人力资源留设煤柱需要进行复杂的计算和工程设计，需要具备专业知识和技能的人才来进行规划和操作。
然而，当前矿井行业的人才短缺问题可能成为留设煤柱实施的一个挑战。
4.2 经济压力采煤是煤矿的核心业务，而留设煤柱会增加生产成本和工作时间。
为了实施留设煤柱，煤矿企业需要平衡安全与经济之间的关系，以确保持续盈利。
4.3 技术创新留设煤柱的技术仍处于发展阶段，需要不断的创新和改进。
研究人员和技术人员在工程设计和设备改进方面需要持续投入精力，以适应不断变化的矿井环境。
结论：留设煤柱在矿井安全中发挥着重要作用，可减少事故风险，保护煤炭资源，改善矿山环境。
煤矿编制采区设计和采掘工作面布置及安全煤柱留设的规定
编制采区设计和采掘工作面布置及安全煤柱留设的规定1.设计是采掘工程施工的依据和目标。
没有设计的施工是盲目的施工，轻者造成无效进尺、资源的浪费和经济损失，严重时可导致发生各类事故。
近些年来部分乡镇、个体煤矿开采前不按规定进行设计或设计不科学，不按规定程序审批，胡采乱掘造成事故者屡屡发生。
因此，《规程》规定，采区开采前必须编制采区设计。
(1)采区设计方案必须符合《规程》和《煤炭工业技术政策》以及有关技术文件规定。
编制采区设计方案必须具备的文件：经矿总工程师审批的采区地质报告书；矿井设计文件；矿井的长远规划；采区接替图表；矿压观测资料。
(2)编制采区设计方案，应进行多方案论证和对比，以求达到安全可靠、技术可行、经济合理。
(3)采区设计方案由矿总工程师组织编制，对编制完毕后的设计进行签字，报集团公司总工程师审批。
2．一个采区内同一煤层布置3个（含3个）以上回采工作面和5个（含5个）以上掘进工作面同时作业，增加了开采强度，通风阻力增大，不利于通风管理，还可能造成应力叠加，给顶板控制带来一定困难。
在采煤工作面范围内再布置另一采煤工作面同时作业，可造成循环风，不利于瓦斯事故的防治，另外也不利于顶板管理。
3．矿井内的各种煤柱的设计是根据矿井的具体情况，经过计算后划定的，有充分的科学根据，是预防矿井灾害提高矿井应变能力的需要。
同时也是保持矿井稳产、高产、提高回采率，保证生产接替提高矿井服务年限的需要。
⑴任意扩大设计规定的煤柱，打乱了设计布置，降低了矿井回采率、采区回采率、回采工作面回采率。
“三量”达不到国家规定，采掘接替紧张，回采工作面搬家倒面的次数增加。
另外，任意扩大设计规定的煤柱增加了煤炭自然发火条件，在采区内任意留煤柱，还会形成所谓的“孤岛”，孤岛煤柱能把上方的应力集中向下传递，使下部的煤层巷道，硐室受到不同程度的影响。
如果任意留设的煤柱下方有近距离煤层，其下方的煤层将处在高应力区内开采，尤其在有冲击危险的煤层中采掘，影响更大。
工作面留设保安煤柱
关于采煤工作面留设保安煤柱的有关规定采煤各队：鉴于我矿长期以来所采用的伪斜短壁上行式采煤法在技术上存在的弊端及现目前矿井煤层赋存条件发生变化，顶板较破碎、易冒落，需时常留设保安煤柱的实际情况，为确保各采煤工作面安全正常回采，特对保安煤柱的留设作如下规定。
1.当采面的下立巷由放煤眼口的后端移至前端或从前端移至下一个放煤眼口时，必须在放煤眼口上部或横穿中部留设保安煤柱，以确保下立巷溜煤等工作顺利进行。
2.当采面遇顶板破碎带，顶板冒落高，现有支柱无法对采面进行有效支护形成空顶时，或当采面与上立巷相接处顶板破碎，易冒落，并且顶板冒落会泱及整个采面安全状况、影响正常生产时，应采取留设保安煤柱的方式通过顶板破碎带。
3.所留设保安煤柱多以矩形、长方形或三角形煤柱为主。
煤柱尺寸应视采面顶板状况或实际操作情况而定，但一般沿走向方向应不小于1.0m，不大于采面长；沿倾斜方向不低于1.5m，不大于3.0m。
4.留设煤柱前，应事先在采面（过顶板破碎带时）或采面和老立巷处（改变下立巷位置时）开凿出“凹”坑，以做到相贯通处巷道之间的距离最近。
同时应视情况事先将采面顶板完好处加密支护，以确保工作安全。
5.揭穿煤柱前，应先将上立巷或原工作面的各种金属支柱、溜槽等工器具拆出至安全地点，以免受炮冲击。
同时，应采用木支柱戴帽点柱支护方式对即将揭穿处的顶板加强支护，以免揭穿后上立巷或原工作面顶板垮落，影响通风、行人。
6.留设煤柱过程中，应在班组长指导下进行打眼装药，控制好炮眼角度和装药量，以求达到最佳爆破效果。
7.当班留设的煤柱必须当班揭穿，若不能当班揭穿，则必须做好交接班工作，以确保安全。
8.整个留设煤柱过程中，必须经常进行敲帮问顶工作,并加强该范围的支护工作，及时处理掉危岩悬矸;同时确保采面通风良好、上下安全出口畅通。
留设煤柱时，应有瓦斯检查员现场跟班作业。
9.本规定未尽事宜，严格按《煤矿安全规程》、《操作规程》和各采煤工作面《作业规程》执行。
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。
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：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。
沿空掘巷小煤柱合理留设及锚注支护优化研究
沿空掘巷小煤柱合理留设及锚注支护优化研究
沿空掘巷是指煤矿在煤层顶板上方开采直通巷道，以便于进行煤层内下放材料、空气
流通、煤层顶板稳定等作业。
沿空掘巷作为煤矿生产中的一个重要环节，其安全和高效的
开采对整个矿山的生产安全和经济效益有着至关重要的影响。
沿空掘巷采用小煤柱留设的方式，可以有效提高巷道的稳定性和支护强度，降低了煤
层的变形和塌陷，减少了对矿井的破坏和损失。
因此，对于如何合理留设小煤柱及优化锚
注支护，是当前煤矿沿空掘巷研究的重点和热点问题。
小煤柱合理留设对巷道支护的作用主要表现在以下两方面：
一是保持巷道开挖断面的形状和尺寸，防止煤层顶板塌落或变形，从而增强巷道的稳
定性。
二是有效分担巷道荷载，提高锚注支护的承载能力，达到保证巷道稳定、安全的目的。
因此，在小煤柱的留设中，应该考虑到煤层的结构特征，以及煤柱尺寸、留设间距等
因素，通过严格的计算和理论分析，确定留设方案和尺寸大小。
在锚注支护方面，钢材的选用、采用合适的锚杆长度和间距，以及合理的预应力力值
等是影响支护效果的关键因素。
需要在实际工作中，对不同煤层环境下的巷道开挖进行现
场测试和数据分析，通过“工艺 - 机械 - 材料“三个方面的综合考虑，给出最优的锚注
方案，确保巷道支护的质量和效果。
综上所述，沿空掘巷小煤柱合理留设及锚注支护优化研究是当前煤矿生产中的重要问题，需要通过理论计算和实践测试相结合的方式进行，更好地保障煤矿巷道的安全开采和
良好运营。
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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。