采场断层防水煤柱合理宽度

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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

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),2.4S—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7.56mf—煤的强度系数,10Rc1.0=fRc—煤的单向抗压强度,Mpa,本矿煤性软,取10Mpa则10Rc1.0=f=1.00S1=21.4S=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。

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 ),2.4S —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,10Rc 1.0=fRc —煤的单向抗压强度,Mpa,本矿煤性软,取10Mpa 则10Rc 1.0=f =1.00S 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 。

不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究

不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究
m i i g u d r t e u c n o m iy sr t n n n e h n o f r t t a a
CAO uj ,WANG i— n IHo gg a g Qi—u Jn a ,J n - u n ( c o l fC vla d En i n n a gn e ig,Unv ri fS in ea d Te h oo yBe ig,Be ig 1 0 8 ,C n ) S h o ii n vr me tl o o En ie rn iest o ce c n c n lg in y j in 0 0 3 hia j
Ab ta t sr c :Th e m n u t r a y a e a g lr u c n o mi . I r e o p e e t wa e l wig f a — esa a dq a en r r n ua n o fr t y n o d rt r v n trf o n r c t r d z n fo e l i g s r t o n c e u t r a y ti n c s a y t e e t i d h o h a e a — u e o e o v ryn t a a c n e t d q a e n r ,i s e e s r o s ta c r an wi t f t e lt r lwa
。 中图 分 类 号 :T 3 5 D 2 文献 标 识 码 :B 文章 编 号 :10 —4 5 (0 2 3 0 6 4 0 4 0 1 2 1 )0 —0 6 —0
Re e r h o e s na l d h o t r o fc a il r wh n s a c n r a o b e wi t fwa e pr o o lp l e a

承压水上开采防水煤柱临界宽度研究

承压水上开采防水煤柱临界宽度研究

为确 定柳泉 矿 7 采 区的地质情况 , 据现有 1 根 的水 文地 质 资料 及 79煤 的顶底 板力 学 性质 , 、 采 用 固流耦 合模 型 , 分析 在距 7煤底板 9 存有 0m处 承 压水 的情况 下 ,水 的渗流 与工作 面开采 的耦 合
关系。
4 . 受水害威胁的储量达 20 t 7 %, 5 5 亿 。从近年的 开采情况看,每年采出受水害威胁的煤炭还不到 总储量 的 1%。因此 , 果不 能 解放 这 些受 水 害 0 如
底 板破坏 深度 以及相应 的 防水 煤柱 临界宽度 。
0 引 言
我 国许 多煤 田的水 文 地 质 条件 十 分 复 杂 , 在 煤 层开 采过程 中受 到多 种水 体 的威胁 ,煤矿 防治 水 问题 是煤矿生 产及科 研 中的一 大技 术难题 。据 初 步 统 计 ,全 国重 点 煤 矿 中受 水威 胁 的矿 井 占
为:

寺 [ 长) -] 1 ]
其 中:
( ) 大 主应 力 云 图 d最
P= K T H
s= r
式 中 为岩 层 与 顶 底 板 间 的 摩擦 系数 ; 为
见 断层 , 未发现煤 层变薄 不可采 现象 , 底板 均为 顶 砂岩, 坚硬 , 顶板 稳定 , 回采巷道 支护为 木支 护 , 无
留 2 0 m保护煤柱时 , 采场及断层处水压及应
力 云 图如 图 1 示 。 所
冲击 地压 现象 , 工作面走 向长 30m左 右 , 0 回采巷 道 维修量 不大 ,工作面 回采过程 中没有 发现滴 淋
要 ] 防水煤 柱 的合理 留设 , 带压 开采 至 关重要 的一 个环 节 , 实践证 实, 大 多数 突 是 采矿 绝 水都发 源于地质 构造, 尤其 是特 大型 突水。合理 留设 防水煤柱 是 防止构 造 突水的 重 要措施。 在柳泉矿 7 煤实际情况的基础上, 通过 F A L C模拟与理论计算相结合的方 法 , 出 了确定 煤柱 临界 宽度 的公 式。 提 [ 键词 ] 防水煤 柱 ;L C模 拟 ; 关 FA 临界 宽度 [ 中图分类号 ]T 82. 文献标识码 ]B [ D 2 ̄ 3[ 文章编号]17 - 4 ( 1) 08 629 3 0o 6 0 3 9 2 0 采 区揭 露断层 统计 数据 ,假设 遇有倾 角 为 6。 、 0 落差 为 3 5m正断层 时 ,分 析不 同工作 面长 度下 ,

依据矿压规律合理确定煤柱宽度

依据矿压规律合理确定煤柱宽度

依据矿压规律合理确定煤柱宽度郑伟【摘要】由于5号、6号煤层为近距离煤层,5号煤层工作面开采后留设的区段煤柱对下覆煤层形成高应力区域,使位于煤柱下方6号煤层工作面回采和掘巷时支护难度增加,所以确定合理的煤柱宽度,对开采下覆煤层提供有力技术资料.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P19-22,25)【关键词】煤层;规律;煤柱;宽度【作者】郑伟【作者单位】山西焦煤投资公司,山西太原030021【正文语种】中文【中图分类】TD822.31.1 工作面概况26302工作面为沿煤层倾向布置的长壁式回采工作面。

东边为昌平煤矿的矿界;南边已回采完的26304工作面,西面为北翼大巷;北面为已回采完的25301工作面。

26302工作面走向长800m,工作面底板标高420~540m,地面标高820~923m,布置在已采完的25302工作面下方,工作面布置如图1所示。

选择26302工作面胶带巷作为试验巷道,26302工作面胶带巷布置在25302工作面采空区下方,与25302工作面胶带巷内错4m。

1.2 工作面地质条件26302工作面总体呈单斜构造,煤层整体倾向西,平均倾角5°,根据相邻工作面巷道资料,预计本工作面掘进时将遇到4条断层,2个无炭柱。

1.3 工作面煤层赋存状况某矿26302工作面所采煤层为6号煤层,煤层为亮黑色,为焦煤。

煤层厚度变化为3.15~4.4m,平均煤层厚度为3.75m,煤层赋存较稳定。

根据26302工作面钻孔综合柱状图岩层分布规律,可以确定工作面基本顶为距煤层顶板2.55m的细粉砂岩,厚度为1.65m,黑色,有植物碎片化石;直接顶为泥岩厚度2.6m,黑色,中厚层状,平坦断口,半坚硬;直接底为泥岩厚度1.2m,灰黑色,层状,可见植物根茎化石;老底为K3砂岩,厚度3.3m,灰褐色,坚硬。

煤层开采过程破坏了原岩应力场的平衡状态,引起应力重新分布。

急倾斜坚硬煤层开采防水煤岩柱留设方法

急倾斜坚硬煤层开采防水煤岩柱留设方法

急倾斜坚硬煤层开采防水煤岩柱留设方法摘要:文章综合分析福建省高陂井田急倾斜煤层开采的实际特点,就开采急倾斜坚硬煤层防水煤岩柱留设方法进行总结与分析,提出预防措施,从而减少或杜绝采掘工作面水害事故的发生。

关键词:急倾斜坚硬煤层隔水煤岩柱留设矿井水害事故是危及矿井安全生产的五大灾害之一,它不但影响该矿井安全生产,而且还造成矿井作业人员的人身安全,甚至还对周边的矿井造成重大财产损失和人员的伤亡,地表水、矿井水和裂隙水灰岩水从矿井采空区、钻孔和砂岩裂隙等导水通道进入井下采掘工作面,通过导水通道的各种矿井水的涌水量超过矿井中央泵房的最大排水能力时,就会造成重大水灾事故。

2011年龙岩市新罗区某矿,由于水文地质情况不明,又未采取必要的措施,巷道掘进遇导水断层导通地下灰岩水。

灰岩水通过导水通道进入采掘工作面,造成井下涌水量突然超过矿井的中央泵房最大排水能力,导致全矿被淹的重大水灾事故。

1 急倾斜坚硬煤层赋存条件福建煤电公司高陂煤矿矿区中井田属童子岩组三段地层,井田范围内有4层急倾斜煤层(13#、18#、19#、23#),岩性为细砂岩、砂质泥岩、泥岩,地层稳定性好,岩石质量好,岩体较完整。

矿区内岩层均为富水性弱至中等的裂隙水,对工作面不会造成危害,含水层补给来源少。

但高陂煤矿周边小窑较多,且小窑入侵严重,存在部分小煤老空积水。

2 防水煤岩柱留设原则①防水煤岩柱留设必须做到科学合理、安全、减少煤炭损失。

②防水煤岩柱留高设必须考虑高陂井田地质构造、水文地质条件、急倾斜煤层特性、开采方法等因素。

③多煤层开采,各煤层的防水煤岩柱必须统筹考虑,因高陂井田的13#和14#的层间距只有4 m,所以开采13#煤层时要同时留设好13#、14#两层煤的隔水煤岩层柱,以免开采13#煤层影响14#煤层的防水煤岩柱,造成防水煤层柱失效。

④防水煤层柱留设计算公式参数选择尽量选用本井田资料,并且适当加大安全系数。

3 高陂煤矿急倾斜坚硬煤层防水煤岩柱留设计算方法高陂井田F0断层接近灰岩水,所以当高陂井田煤层开采至深部时,极易与F0断层伴生断层相连,常常成为含水层间联系的通道,可能把灰岩水导入工作面,造成淹井事故,所以在地质构造比较复杂特别是有预测有断层出现的采掘工作面掘采时必须要考虑如何留设防水煤岩柱,确保矿井安全生产。

保安煤柱留设

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

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。

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· 30·Leabharlann ( 第 43 卷第 9 期)
试验·研究
采场断层防水煤柱合理宽度研究

1, 2 3, 4, 5 6 1, 2 1, 2 1, 2 , 刚 , 郭广礼 唐安福 , 周春蓉 , 谭显龙 , 郑杰炳
( 1. 重庆地质矿产研究院 外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室 , 重庆 400042 ; 2. 煤炭资源与安全开采国家重点 实验室重庆研究中心, 重庆 400042 ; 3. 国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室 , 江苏 徐州 221116 ; 4. 江苏省资源环境信息工程重点实验室 , 江苏 徐州 221116 ; 5. 中国矿业大学, 江苏 徐州 221116 ; 6. 重庆巨能建设( 集团) 有限公司, 重庆 401120 )
要:根据影响采场断层防水煤柱宽度的因素 , 指出采场断层防水煤柱宽度应包括矿压影响区 煤柱宽度和断层影响区煤柱宽度 , 并采用弹塑性极限平衡理论、 流体力学和土力学理论, 从力学 摘 角度分别严格推导了各影响区宽度的计算公式 , 提出了采场断层防水煤柱合理宽度的计算方法 , 为以后矿井的防水工作提供理论指导 。 关键词:采场; 断层; 防水煤柱; 弹性区; 弹塑性极限平衡理论; 合理宽度 中图分类号:TD745 文献标志码:A 文章编号:1003 - 496X( 2012 ) 09 - 0030 - 04 Study on the Reasonable Width of Waterproof Coal Pillar for Stope Faults
基金项目:国家自然科学基金重点资助项目 ( 50834004 )
但又没有考虑到断 的方法虽然考虑了矿山压力 , 层在形成过程中的构造应力对煤体渗透性能的改 变。因此, 通过分析矿山压力和断层构造应力对煤 柱体的共同破坏影响, 并兼顾煤层倾角和断层倾角 对预留采场底板断层防水煤柱宽度的影响 , 利用严 格的力学理论, 客观地推导了采场断层防水煤柱宽 度的计算公式, 试图弥补上述缺陷。 1 采场附近煤体支撑压力分布特征
2 4, 5 2 2 2 WANG Gang1, , GUO Guang - li3, , TANG An - fu6 , ZHOU Chun - rong1, , TAN Xian - long1, , ZHENG Jie - bing1,
( 1 . Chongqing Key Laboratory of Exogenic Mineralization and Mine Environment, Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042 , China; 2 . Chongqing Research Center of State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, 400042 Chongqing,China; 3 . Key laboratory of Land Environment and Disaster Monitoring of SBSM,Xuzhou 221116 ,China; 4 . Jiangsu Key Laboratory of Resources Environmental Information,Xuzhou 221116 , China; 5 . China University of Mining and Technlolgy, Xuzhou 221116 , China; 6 . Chongqing Juneng Construction Group Co. , Ltd. , Chongqing 401120 , China) Abstract : According to the factors which affect the width of waterproof coal pillar for stope fault, this paper pointed out that the width of waterproof coal pillar for stope fault should include the coal pillar width of mine pressure and fault affected zone. By using elastic - plastic limited equilibrium theory,hydromechanics theory and soil mechanics theory,this paper derived rigorously the formulas of each affected zone width from the mechanical points,and proposed the calculation method of waterproof coal pillar for the width of stope fault,which could provide theoretical guidance for mine waterproofing work in the future. Key words: stope; fault; waterproof coal pillar; elastic region; elastic - plastic limited equilibrium theory; reasonable width
0


断层防水煤柱是指介于导水断层和采场之间的 安全隔离煤柱, 国内很多专家已通过数值模拟、 相似 材料模拟以及理论推导对防水煤柱的留设宽度进行 [1 - 4 ] 。 但都比较片面, 过许多的研究 目前对采场断 层防水煤柱留设宽度的规定没有统一的标准 , 有的 根据断层的落差大小人为制定断层防水煤柱宽度的 标准, 有的根据储量计算及要求确定断层防水煤柱 宽度, 有的根据一些规程规定确定断层防水煤柱的 [5 ] 宽度 , 有的则是根据经验公式。 所有这些确定断 层防水煤柱宽度的方法都带有片面性和主观性 , 有
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