(防治水规定)冒落带和导水裂隙带最大高度的计算方法
煤矿防治水细则(2018新版)
煤矿防治水细则第一章总则第一条为了加强煤矿防治水工作，防止和减少事故，保障职工生命安全和健康，根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》和《煤矿安全规程》等，制定本细则。
第二条煤炭企业、煤矿和有关单位的防治水工作，适用本细则。
第三条煤矿防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，根据不同水文地质条件，采取探、防、堵、疏、排、截、监等综合防治措施。
煤矿必须落实防治水的主体责任，推进防治水工作由过程治理向源头预防、局部治理向区域治理、井下治理向井上下结合治理、措施防范向工程治理、治水为主向治保结合的转变，构建理念先进、基础扎实、勘探清楚、科技攻关、综合治理、效果评价、应急处置的防治水工作体系。
第四条煤炭企业、煤矿的主要负责人(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)负责防治水的技术管理工作。
第五条煤矿应当根据本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用的探放水设备，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。
水文地质类型复杂、极复杂的煤矿，还应当设立专门的防治水机构、配备防治水副总工程师。
第六条煤炭企业、煤矿应当结合本单位实际情况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、水害隐患排查治理制度、探放水制度、重大水患停产撤人制度以及应急处置制度等。
煤矿主要负责人必须赋予调度员、安检员、井下带班人员、班组长等相关人员紧急撒人的权力，发现突水(透水、溃水，下同)征兆、极端天气可能导致淹井等重大险情，立即撒出所有受水患威胁地点的人员，在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。
第七条煤炭企业、煤矿应当编制本单位防治水中长期规划(5年)和年度计划，并组织实施。
煤矿防治水应当做到“一矿一策、一面一策”，确保安全技术措施的科学性、针对性和有效性。
矿井中长期防治水规划和年度防治水计划
矿井中长期防治水规划和本年度防治水计划为认真贯彻执行党的“安全第一，预防为主，综合治理，总体推进”的方针政策，有效的遏制事故的发生，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及上级有关文件指示精神，防止重大水害事故发生，确保矿井安全生产，特编制《矿井中长期防治水规划和本年度防治水计划》，望各单位认真贯彻执行。
第一章矿井基本概况一、计划编制依据：1、《煤矿安全规程》2、《煤矿防治水规定》3、防治水中长期防治水规划4、2012年生产经营计划5、贵州省安全质量标准化标准及考核评级办法6、防治水示范矿井验收标准二、组织机构组长：副组长：成员：生产一线各科室科长、各区队长、技术员下设探放队队长：成员：领导小组下设办公室，办公司设在生产科，生产科科长韩书亭任办公室主任，实行24小时值班制度，处理随时可能出现的水灾隐患。
办公室成员：生产科地质人员与相关科室人员三、矿井的地理位置及交通：矿井位于贵州省县城北，距县城直线距离73km，隶属管辖。
地理坐标为：东经：xx乡镇公路相连，至x，至火车站16.5km，至市区约133km，距xx市130km。
矿井投资修建的一条新公路与xx相连，距xx镇6.5公里。
矿井运输以公路为主，交通较为方便。
四、矿井的自然条件：1、地形地貌矿区主要为中低山丘陵切割地貌，地势总体东高、西低，矿区以西地区出露碳酸盐岩，属岩溶谷地地貌。
最高点位于矿区南西部双山山头，海拔标高1466.50m。
最低位于矿山北西杨几咀北部一带，海拔标高约950m左右。
最大相对高差516m左右，地形起伏较大。
2、气象煤矿所在区域属亚热带季风性湿润气候区，全年平均气温14.7℃，日极端最低气温-8.6℃，日极端最高气温34.5℃，7月平均温度22.7℃。
年平均降水量1057.1mm，雨季多集中在5~9月，年均发生暴雨2~3次，多在5~7月。
灾害性天气主要有春旱、冰雹、夏旱、夏暴雨等。
3、地表水矿区位于乐坪背斜东翼。
为中低山丘陵切割地貌。
矿井水文地质规程 (补充)附录
附录一本规定主要名词解释老空：采空区、老窑和已经报废井巷的总称。
采空区：回采以后不再维护的空间。
水淹区域：被水淹没的井巷和被水淹没的老空的总称。
矿井正常涌水量：矿井开采期间，单位时间内流入矿井的水量。
矿井最大涌水量：矿井开采期间，正常情况下矿井涌水量的顶峰值。
安全水头值：隔水层能承受含水层的最大水头压力值。
防隔水煤〔岩〕柱：为确保近水体下安全采煤而留设的煤层开采上〔下〕限至水体底〔顶〕界之间的煤岩层区段。
水害防治十六字原那么：是指“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采〞。
“预测预报〞是指查清矿井水文地质条件，对水害做出分析判断；“有疑必探〞是指对可能构成水害威胁的区域，采用钻探、物探、化探等综合技术手段查明或排除水害；“先探后掘〞是指先综合探放，确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进；“先治后采〞是指根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害隐患后，再安排回采。
“防、堵、疏、排、截〞五项综合治理措施：“防〞主要指合理留设各类防水煤柱；“堵〞主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层；“疏〞主要指探放老空水和对承压含水层进展疏水降压；“排〞主要指完善矿井排水系统；“截〞主要指加强地表水的截流治理。
探放水：包括探水和防水两个方面。
探水是指采矿过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等，其目的是为有效地防治矿井水做好必要的准备。
放水是指为了预防水害事故，在探明情况后采取钻孔等安全方法将水体放出。
冒落带：由采煤引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的岩层X围。
导水裂缝带：冒落带上方一定X围内的岩层发生断裂，产生裂缝，且具有导水性的岩层X围。
抽冒：在浅部厚煤层、急倾斜煤层与断层破碎带和基岩风化带附近采煤或掘巷时，顶板岩层或煤层本身在较小X围内垮落超过正常高度的现象。
带压开采：在具有承压水压力的含水层上进展的采煤。
隔水层厚度：是指开采煤层底板至含水层顶面之间隔水的完整岩层的厚度。
综放开采裂隙带计算
问题的提出
• 我国厚（特厚）煤层普遍采用综放开采或一次采全高 • 没有形成全国统一综放开采的“两带”高度的计算公式
• 目前《煤矿防治水规定》和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤 柱留设与压煤开采规程 》(简称《三下采煤规程》)防隔水安全煤 （岩）柱留设方法适用于厚煤层分层综采和普采
埋藏较浅地区的安全开采； 下组煤的安全开采； 断层附近的安全开采；
一、露头风氧化带防水煤柱留设方法
防水安全煤（岩）柱 Hsh>=Hli+Hb 防砂安全煤（岩）柱 Hs>=Hm+Hb 防塌安全煤（岩）柱 Ht=Hm
防水煤（岩）柱保护层的留设 三下采煤规程规定：
覆岩岩性 松散层底部 粘土层厚度 大于累计采 厚 4A 3A 2A 2A 松散层底部 松散层全厚 松散层底部 粘土层厚度 小于累计采 无粘土层 小于累计采 厚 厚 5A 6A 7A 4A 5A 6A 3A 4A 5A 2A 3A 4A
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c留设。其计算公式为： L=L1+L2+L3=Ha(sinδ－cosδcotθ)+ (Hacosδ+M)(cotθ+cotδ) ≥20 m
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； HL--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； Ha--断层安全防隔水煤（岩）柱的宽度，m。
二、 水淹区或老窑积水区下采掘时 防隔水煤（岩）柱的留设 （防治水规定附录三之五）
矿井水文地质常用计算公式
矿井水文地质工程地质常用计算公式目录一、突水系数公式： (1)二、底板安全隔水层厚度(斯列沙辽夫公式)： (2)三、防水煤柱经验公式： (2)四、老空积水量估算公式： (3)五、明渠稳定均匀流计算公式： (4)六、矿井排水能力计算公式： (4)㈠矿井正常排水能力计算： (4)㈡抢险排水能力计算： (5)㈢排水扬程的计算： (5)㈣排水管径计算： (5)㈤排水时间计算： (6)㈥水仓容量： (6)七、矿井涌水量计算： (6)八、矿井水文点流量测定计算方法： (7)㈠容积法： (7)㈡淹没法： (7)㈢浮标法： (7)㈣堰测法： (7)九、浆液注入量预算公式： (8)十、常用注浆材料计算公式及参数： (9)㈠普通水泥主要性质： (9)㈡水泥浆配制公式： (9)㈢水玻璃浓度 (10)㈣粘土浆主要参数： (10)十一、钻探常用计算公式： (10)十二、单孔出水量估算公式： (11)十三、注浆压力计算公式： (11)十三、冒落带导水裂隙带最大高度经验公式表 (12)十四、煤层底板破坏深度计算公式 (12)十五、巷道洞室围岩塑性破坏圈厚度计算 (14)一、突水系数公式：㈠定义：每米有效隔水层厚度所能承受的最大水压值。
㈡公式：Ts＝P/(M-Cp-Dg)式中：Ts—突水系数（MPa/m）；P—隔水层承受的水压（MPa）；M—底板隔水层厚度（m）；Cp—采矿对底板隔水层的扰动破坏深度（m）；Dg—隔水层中危险导高（m）。
㈢公式主要用途：1.确定安全疏降水头；2.反映工作面受水威胁程度。
富水区或底板受构造破坏块段Ts大于0.06MPa/m；正常块段大于0.1MPa/m为受水威胁。
㈣参数取值依据：Ts—常用工作面最大突水系数。
一般按工作面最高水压，最薄有效隔水层厚度计算，或者对工作面分块段计算最大突水系数，取最大一个值作为工作面的最大突水系数。
P—最大水压的取值，一般根据工作面内或附近井下或地面钻孔观测水位与工作面最低标高计算而得，水压值计算至含水层顶面。
济煤九矿防隔水煤柱的设计
济源煤业有限责任公司九矿防隔水煤（岩）柱设计地测科二〇一四年元月济源煤业有限责任公司九矿防隔水煤（岩）柱设计《煤矿防治水规定》规定矿井防隔水煤（岩）柱应当由矿井地测机构组织编制专门设计，经矿井总工程师组织有关单位审查批准后实施，矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动，严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动。
为确保我矿安全生产，特对我矿的防隔水煤柱进行设计。
一、煤矿简介济源煤业有限责任公司九矿为生产矿井，隶属济源煤业有限责任公司，设计年产量30万吨，于2011年9月与公司储量分割并取得采矿许可证（证号：C4100002009101120045505），有效期10年。
我矿开拓方式为双立井单水平上下山开拓，开采煤层为二1煤层，井田内煤层赋存比较稳定，地质构造简单，煤层厚度为5.5m，煤层倾角浅部位6°～16°，深部16°～30°向南倾角变小、向北倾角变大。
煤层不自燃，煤尘不具爆炸性，煤尘瓦斯不突出，无冲击地压。
我矿通风系统、排水系统以及六大系统已经完善，目前我矿已六证齐全，并在2012年10月22日通过了市煤炭局的综合验收，予与竣工投产批复。
井田范围及邻区关系：济源煤业有限责任公司九矿北靠太行山，东邻鹤济磨庄煤业公司，西南邻济源煤业有限责任公司七矿，西邻济源煤业有限公司六矿。
济源煤业有限责任公司九矿矿区范围由表2-1-1所列的12个拐点依次连接圈定，矿井开采标高为+120～-180m，开采煤层为二1煤层，矿区面积1.1463Km2。
根据济源煤业有限公司编制的《矿井水文地质类型划分报告》，矿井水文地质类型属中等型。
二、煤矿水文地质条件根据周边生产矿井资料证实，对二1煤层开采影响最大的含水层为二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层，次为石炭系上统太原组石灰岩含水层。
（一）含水层1、奥陶系中统马家沟组石灰岩含水层奥陶系石灰岩含水层，厚度580m，在矿区北部及西部山区广泛出露。
厚风积沙强富水区薄基岩工作面防治水技术
０ 引 言
哈拉 沟 煤矿 地 处 陕西 省神 木 县 大柳 塔 镇境 内 ，
井 田面积 ７ ２ ． ４ ｋ ｍ ， 生 产能 力 为 １ ２ ． ５ ０ Ｍ ｔ ／ ａ 。井 田
２ ２ ４ ４ 工作 面 回采 范 围 内平 均煤 厚 ５ ０ ． ４ １ ｍ， 煤
１ １ ２
胡建平
厚风积沙强富水 区薄基岩工作 面防治水技术
２ ０ １ ３拄
厚 风 积沙 强 富水 区薄基 岩 工作 面 防治 水技 术
胡 建 平
（ 神华神东煤炭集团公 司哈拉 沟煤矿 ， 陕西 神木 ７ １ ９ ３ １ ５ ）
摘
要： 针 对哈拉 沟煤矿 ２ ２ ４ ０ ４综采 工作 面过哈拉 沟 区域 可能 带来 的工作 面溃水 溃 沙事故 ， 通过 井
根据 相关工 程验 证 ， 理论计算 数据 往往 偏小 ， 取 冒落带 高度 为 ２ ４ ｍ， 防砂 安 全 煤 柱 高 度 取 最 大 值
２ ６． ３ ５ ｍ
和基岩 裂 隙承压 水沿 导水 裂 隙进 入 工作 面 及采
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０—１ ０
２
由２ 煤上覆 地质 、 水文 地质条 件可知 ， 威 胁
第 ６期
胡建平
厚风积 沙强 富水 区薄基岩工作 面防治水技术
２ ２ ４ ０ ４工作 面安 全 回采 的 主要 充水 含 水 层 为基 岩 上
浆 管路 ， 用 注浆泵 压人 计算 量 的固管 用速凝 浆液 ， 注 浆压力 达 到 ３ ＭＰ ａ后 ， 关 闭注 浆 阀 门 ， 等凝 １ ２ ｈ ； 进
２ ． １ 疏水 降压及 注浆 封堵设 计原 理
作者简介 ： 胡建平（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 江 西新余人 ， ２ ０ ０ ８ 年毕 业于西 安科 技大学 ， 助理工程师 ， 现为神东煤 炭集团哈拉沟煤 矿生产办 副主任 ，
浅部煤层露头防水煤柱计算
露头防水煤柱及奥陶系灰岩含水层隔水煤柱计算书一、浅部煤层露头防水煤柱计算：根据《矿井水文地质规程》煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设，应按以下公式计算：1、当煤层露头无覆盖或被粘微透水松散层覆盖时：H防=H冒+H保2、当煤层露头被松散富含水层覆盖时；H防=H裂+H保根据上两式计算的值，不得小于20米。
式中 H防-----防水煤（岩）柱高度（m）H冒-----采报冒落带高度（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）；a------煤层倾角（°）。
冒落带与导水裂隙带最大高度的经验公式表注：1、表中：M—累计采厚（m）；n---煤分层层数；m----煤层厚度（m）；h---采煤工作面小阶段垂高（m ）。
2、冒落带、导水裂隙带最大高度，对于缓倾斜和倾斜煤层，系指从煤层顶面算起的法向高度；对于急倾斜煤层系指从开采上限首起的垂向高度。
3、岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。
本矿井根据勘中间报告本矿井内各煤层均有隐伏露头存在，有风氧化带存在，推测风氧化带宽度为100m 。
本矿井浅部煤层风化带处于，该含水层主要由第三系和第四系孔隙含水层下部，由大气降水的垂直入渗补给。
因此煤层浅部风化带防水保护煤柱按式H 防=H 裂+H 保进行计算。
导水裂隙带（包括冒落带最大高度）：1.52.5n 1.5100H ++=M裂其中：M —累计采厚（m ），4煤取1.19m ，6煤取0.95m ，8煤取2.37m ，13煤取12.21mn —煤分层层数，4、6、8煤取1，13煤取2经计算，4煤裂隙带H 裂=16.65m ；6煤裂隙带H 裂=14.32m ；8煤裂隙带H 裂=28.11m ；13煤裂隙带H 裂=84.39m 。
H 保—保护层厚度（m ），取20m ；则：露头防水煤柱4煤H 防=H 裂+H 保=16.65+20=36.65m6煤H 防=H 裂+H 保=14.32+20=34.32m 8煤H 防=H 裂+H 保=28.11+20=48.11m 13煤H 防=H 裂+H 保=84.39+20=104.39m注：以上计算煤柱厚度为垂高二、13煤层突水系数值及安全防水岩柱计算1、突水系数计算根据《矿井水文地质规程》，“突水系数”计算公式为：s P pT M C =-式中 Ｔｓ-----突水系数〔kgf/(cm 2.m)〕; P-------隔水层承受的水压（kgf/cm 2）; M-------底板隔水厚度（m ）；C P ------采矿对底板隔水层扰动破坏厚度（m ）。
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冒落带和导水裂隙带最大高度的计算方法
一、一般经验公式
h2=(1-3)h1m
式中 m——矿层开采厚度，m；
k——岩石松散系数（见表附1.4 1827）
α——矿层倾角，度；
h1——冒落带高度，m；
h2——导水裂隙带高度。
二、我国煤炭部门总结的经验公式
见表1。
表1 冒落带和导水裂隙带最大高度的经验公式
煤层倾角(°) 岩石抗压强度(Pa) 岩石名称 顶板管理方法 冒落带最大高度(m) 导水裂隙带(包括冒落带最
大高度)(m)
0～54 400×105～600×105 辉绿岩、石灰岩、硅质石英岩、砾岩、砂砾岩、砂质页岩等 全部陷落 h1=(4～5)M 200×105～400×105 砂质页岩，泥质砂岩，页岩等 ″ h1=(3～4)M
＜200×105 风化岩石，页岩、泥质砂岩、粘土岩、第四系和第三系松散层等 ″ h1=(1～2)M
5585
400×105～
600×105
辉绿岩、石灰岩、硅质
石英岩、砾岩、砂砾岩、砂质页岩等 ″
＜400×105 砂质页岩、泥质砂岩、页岩、粘土岩、风化碉石、第三系和第四系松散层 ″ h1=0.5M
注：1、此表引自煤炭工业部制定的“矿井水文地质规程”（试行）。
2、M—累计采厚，m；n—煤分层层数；m—煤层厚度，m；h—工作面小阶段垂高，
m。
3、冒落带、导水裂隙带最大高度，对缓倾斜和倾斜煤层，系指从煤层顶面算起的法
向高度；对于急倾斜煤层，系指从开采上限算起的垂向高度。
4、岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。