各种保护煤柱设计及公式
更新时间:2023-08-07 16:49:01 阅读量: 实用文档 文档下载
1)安全煤(岩)柱种类;
井田内共发育4条断层,均为正断层,落差2.6~20m,F1、F2为勘探时地表填图控制并在井下实见,F3、F4为井下揭露。
勘探时在地表发现X1号陷落柱,并在主、副井实见,在井下生产过程中,又发现了4个陷落柱,一般为椭圆形,长轴直径最大约300m,一般150m左右。
井田内未发现岩浆侵入现象。
根据本矿的煤层赋存特征,矿井安全煤(岩)柱的种类确定如下:
井田边界煤柱;
井筒及大巷煤柱;
风氧化带防水煤柱;
采空区隔离煤柱;
断层、陷落柱保护煤柱;
地面工业场地保护煤柱;
公路及河流保护煤柱。
2)安全煤(岩)柱留设与计算结果
根据矿井防水煤(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井田边界煤柱:
本矿水文地质条件简单,井田边界煤柱采用垂直法留设,本矿留设20m。 ②井筒煤柱
井筒安全煤柱的留设按《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,围护带宽度,按其保护等级留设。表土层及基岩厚度参照实际揭露及邻近钻孔资料确定。表土段移动角取45°,基岩段岩层水平移动角δ取72°上山移动角γ取72°,下山移动角β取72°—0.8α(α为煤层倾角)。斜井井筒落底见煤处两侧各留40m。
根据矿方提供的1、2号煤层采掘工程平面图,主斜井和副斜井两侧保护煤
柱宽度不够,因此矿方在建设和生产过程中加强对井筒变形监测,同时对井筒两侧采空区进行注浆充填,减小采空区对井筒的影响。
③大巷煤柱
2号煤层开拓时大巷均沿2号煤层掘进,采用料石砌碹或锚网喷支护,2号煤层倾角3°~21°,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》83条第1款规定采用下式进行计算:
S1 式中:S1——大巷保护煤柱的水平宽度(m)
H——巷道的最大垂深,(m),最大400m。
M——煤厚,(m),平均2.11m
f——煤的强度系数,f 0.
Rc——煤的单向抗压强度,MPa,取30MPa 则f
0.=1.414
S1 29.7m
设计取30m。
④风氧化带防水煤柱:
井田内1号和2号煤层均有出露,防水煤柱按50m留设。
⑤采空区隔离煤柱:
目前本井田范围内1号和2号煤层存在采空区,各采空区防水隔离煤柱按30m留设。
⑥断层、陷落柱防水煤柱 L=0.5KM3P Kp
式中:L――断层防水煤柱宽度,m;
M——煤层厚度或采高,由于井田内11号煤层埋藏最深,设计按11
号煤层厚度计算,取3.08m。
P——水头压力,煤层水头压力为3.018MPa;
Kp——煤的抗拉强度,11号煤层抗拉强度为0.9 MPa;
K——安全系数,取3。
经计算L = 14.6m。井田内断层煤柱留设取20m。
陷落柱防水煤柱留设取20m。
⑦地面工业场地保护煤柱
主井工业场地处煤层埋深约20m,地面工业场地围护带宽度确定为20m,按照表土层岩层移动角45°,基岩移动角72°(表土层按20m计)进行投影计算留设。经作图计算得工业场地保护煤柱宽度为40m。
⑧公路及河流保护煤柱。
设计为霍沁公路及柏子河在1、2、3、6、11号煤层分别留设了85m、90m、93m、140m、160m保护煤柱。
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