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。
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。
建筑物和构筑物保护等级为Ⅰ级,围护带宽度为20米:主要建(构)筑物有国务院明令保护的文物和纪念性建筑物;一等火车站,发电厂主厂房,在同一跨度内有两台重型桥式吊车的大型厂房,平炉,水泥厂回转窑,大型选煤厂主厂房等特别重要或特别敏感的、采动后可能导致发生重大生产、伤亡事故的建(构)筑物;铸铁瓦斯管道干线,大、中型矿井重主要通风机房,瓦斯抽放站,高速公路,机场跑道,高层住宅楼等。
建筑物和构筑物保护等级为Ⅱ级,围护带宽度为15米:主要建(构)筑物有高炉,焦化炉,220kv以上超高压输电线路杆塔,矿区总变电站,立交桥;钢筋混凝土框架结构的工业厂房,设有桥式吊车的工业厂房,铁路煤仓、总机修厂等较重要的大型工业建(构)筑物;办公楼,医院,剧院,学校,百货大楼,二等火车站,长度大于20米的二层楼房和三层以上多层住宅楼;输水管干线和铸铁瓦斯管道支线;架空索道,电视塔及其转播塔,一级公路等。
建筑物和构筑物保护等级为Ⅲ级,围护带宽度为10米:主要建(构)筑物有无吊车设备的砖木结构工业厂房,三、四等火车站,砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于20米的两层楼房,村庄砖瓦民房;高压输电线路杆塔,钢瓦斯管道等。
建筑物和构筑物保护等级为Ⅳ级,围护带宽度为5米:主要建(构)筑物有农村木结构承重房屋,简易仓库等。
凡未列入的建(构)筑物,可依据其重要性、用途等类比其等级归属。对于不易确定者,可组织专门论证,并报省、直辖市、自治区煤炭主管部门审定。
采区如无实际突水系数:可参考其他矿区资料,但选用时应当综合考虑隔水层的岩性、物理力学性质、巷道跨度或工作面的空顶距、采煤方法和顶板控制方法等一系列因素。
煤层位于含水层上方且断层导水的情况下:防隔水煤(岩)柱的留设应当考虑两个方向的压力;一是煤层底部隔水层能否承受下部含水层水的压力;二是断层水在顺煤层方向上的压力。
水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤(岩)柱的留设:1.巷道在水淹区或老窑积水区下掘进时,巷道与水体之间的最小距离,不得小于巷道高度的10倍,即不得小于20米。2.在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时,若水淹区或老窑积水区的界限已基本查明,防隔水煤(岩)柱的留设尺寸不行小于30米。3.在不淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时,防隔水煤(岩)柱的留设尺寸,不得小于导水裂缝带最大高度与保护带高度之和。
保护地表水体防隔水煤(岩)柱的留设:保护地表水体防隔水煤(岩)柱的留设,可参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》执行。
保护透水钻孔防隔水煤(岩)柱的留设:根据钻孔测斜资料换算钻孔见煤坐标,按附录三之二的办法留设防隔水煤(岩)柱,如无测斜资料,应当考虑钻孔可能偏斜的误差。
相邻矿(井)井为边界防隔水煤(岩)柱的留设:1.我矿属水文地质简单到中等型的矿井,可采用垂直法留设,但总宽度不得小于30m。2.当遇水文地质复杂到极复杂情况时,应当根据煤层赋存条件、地质构造、静水压力、开采上覆岩层移动角、导水裂缝带高度等因素确定。3.多煤层开采,当上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后的导水裂缝带高度时,下层煤的边界防隔水煤(岩)柱,应当根据最上层煤的岩层移动角和煤层间距向下推算。4.当上、下两层煤的垂距大于下煤层下层煤开采后的导水裂缝带高度时,上、下煤层的防隔水煤(岩)柱,可分别留设。
以断层为界的井田防隔水煤(岩)柱的留设:以断层为界的井田,其边界防隔水煤(岩)柱可参照断层煤柱留设,但应当考虑井田另一侧煤柱的情况,以不破坏另一侧所留煤(岩)柱为原则。 2100433B