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附錄B，防隔水煤。巖、柱設(shè)計計算方法B,1，水體下采煤的安全煤、巖.柱設(shè)計計算方法B。1。1、水體的邊界應(yīng)區(qū)分平面邊界和深度邊界,確定水體邊界應(yīng)符合下列要求。1.地表水體底界面直接與隔水層接觸時、最高洪水位應(yīng)為水體的平面邊界、且水體底界面應(yīng)為水體的深度邊界，2.地表水體底界面直接與含水層接觸或有水力聯(lián)系時。最高洪水位線或該含水層邊界應(yīng)為水體的平面邊界，該含水層底界面應(yīng)為水體的深度邊界。3。僅為地下含水層水體時、含水層邊界應(yīng)為水體的平面邊界 含水層的頂或底界面應(yīng)為水體的深度邊界。4 在確定水體邊界時,應(yīng)分析由于受周圍開采引起的巖層破壞和地表下沉或受水壓力作用，以及地質(zhì)構(gòu)造等影響而導(dǎo)致水體邊界條件變化的因素。B,1。2，計算水體下開采近距離煤層群的安全煤、巖,柱時.煤層間距大于其下一層煤的垮落帶高度 應(yīng)按上.下煤層的開采厚度分別計算。并應(yīng)取其中最大值,煤層間距等于或小于其下一層煤的垮落帶高度，應(yīng)以累計厚度或綜合開采厚度計算,B、1 3，煤層露頭防隔水煤,巖.柱的計算,應(yīng)符合下列要求,1 防水安全煤。巖。柱設(shè)計計算方法,應(yīng)符合下列要求,1。防水安全煤，巖.柱的垂高Hsh應(yīng)大于或等于導(dǎo)水裂縫帶的最大高度H1i加上保護(hù)層厚度Hb、圖B，1，3?？砂聪率接嬎?，圖B，1，3,1 防水安全煤柱設(shè)計，2，煤系地層無松散層覆蓋和采深較小時,應(yīng)增加地表裂縫深度Hbi1i,圖B 1。3,2.可按下式計算、圖B，1.3。2。煤系地層無松散層覆蓋時防水安全煤柱設(shè)計、3、松散含水層為強或中等含水層、且直接與基巖接觸,而基巖風(fēng)化帶亦含水時，應(yīng)增加基巖風(fēng)化帶深度Hfe,圖B 1。3，3，或?qū)⑺w底界面下移至基巖風(fēng)化帶底界面、可按下式計算,式中。Hsh,防隔水煤 巖 柱高度,m、H1i，導(dǎo)水裂縫帶最大高度 m.Hb.保護(hù)層厚度。m Hbi1i,地表裂縫深度,m Hfe?；鶐r風(fēng)化帶深度.m。圖B 1 3。3，基巖風(fēng)化帶含水時防水安全煤.巖.柱設(shè)計，2。防砂安全煤 巖，柱垂高Hs應(yīng)大于或等于垮落帶的最大高度Hm加上保護(hù)層厚度Hb,圖B.1,3 4，可按下式計算,圖B.1。3,4.防砂安全煤、巖.柱設(shè)計,3，防塌安全煤、巖,柱垂高Ht應(yīng)等于或接近垮落帶的最大高度Hm，圖B、1,3，5,應(yīng)為Ht、Hm、圖B,1.3 5、防塌安全煤、巖.柱設(shè)計B。1，4、不同煤層傾角時垮落帶和導(dǎo)水裂縫帶高度的設(shè)計計算方法 應(yīng)符合下列要求,1、傾角不大于54 的煤層.不同頂板覆巖情況下，垮落帶和導(dǎo)水裂縫帶高度的計算.應(yīng)符合下列要求 1，煤層頂板覆巖內(nèi)有極堅硬巖層、采后能形成懸頂時,其下方的垮落帶最大高度可按下式計算 式中，Hm?？迓鋷Ц叨?、m M、煤層開采厚度，m,K、冒落巖石碎漲系數(shù),α.煤層傾角。2，當(dāng)煤層頂板覆巖內(nèi)為堅硬 中硬 軟弱。極軟弱巖層或其互層時.開采單一煤層的垮落帶最大高度可按下式計算。式中、W.冒落過程中頂板的下沉值 m,3 當(dāng)煤層頂板覆巖內(nèi)為堅硬、中硬,軟弱.極軟弱巖層或其互層時、厚煤層分層開采的垮落帶最大高度可采用表B.1,4。1中的公式計算,表B 1，4、1 厚煤層分層開采的垮落帶高度計算公式.注。M為累計采厚,公式應(yīng)用范圍為單層采厚1m、3m 累計采厚不超過15m。計算公式中,號項為中誤差、4.煤層覆巖內(nèi)為堅硬，中硬、軟弱，極軟弱巖層或其互層時,厚煤層分層開采的導(dǎo)水裂縫帶最大高度可選用表B.1,4 2中的公式計算、表B.1,4。2、厚煤層分層開采的導(dǎo)水裂縫帶高度計算公式.2.傾角大于54.的煤層頂。底板為堅硬,中硬、軟弱巖層,用垮落法開采時的垮落帶和導(dǎo)水裂縫帶高度可選用表B.1,4.3中的公式計算 表B、1 4，3,急傾斜煤層垮落帶，導(dǎo)水裂縫帶高度計算公式B.1、5，保護(hù)層厚度的選取應(yīng)符合下列要求、1，傾角不大于54。的煤層應(yīng)符合下列要求，1。防水安全煤。巖.柱的保護(hù)層厚度 可根據(jù)有無松散層及其中黏性土層厚度按表B,1。5，1中的數(shù)值選取。表B。1.5,1,防水安全煤.巖.柱保護(hù)層厚度，不適用于綜放開采 m，注,A為。M.n、M為累計采厚 n為分層層數(shù).2,防砂安全煤。巖 柱的保護(hù)層厚度可按表B，1,5、2中的數(shù)值選取、表B，1，5。2。防砂安全煤。巖,柱保護(hù)層厚度，不適用于綜放開采、m 2。傾角大于54.的煤層的防水煤，巖.柱及防砂煤,巖 柱的保護(hù)層厚度?？砂幢鞡，1 5,3中的數(shù)值選取 表B,1.5,3.急傾斜煤層防水及防砂煤.巖，柱保護(hù)層厚度.m.注、a,松散層底部黏性土層大于累計采厚、b。松散層底部黏性土層小于累計采厚，c，松散層全厚為小于累計采厚的黏性土層,d.松散層底部無黏性土層、B，1。6，近距離煤層垮落帶和導(dǎo)水裂縫帶高度的計算.應(yīng)符合下列要求.1。上 下兩層煤的最小垂距h大于回采下層煤的垮落帶高度Hxm時 上，下層煤的導(dǎo)水裂縫帶高度可按上，下層煤的厚度分別選用本規(guī)范表B，1。4 2中的公式計算.并應(yīng)取其中標(biāo)高最高者作為兩層煤的導(dǎo)水裂縫帶最大高度.圖B,1 6、1 圖B，1.6.1 近距離煤層導(dǎo)水裂縫帶高度計算，h Hxm,示例、2.下層煤的垮落帶接觸到或完全進(jìn)入上層煤范圍內(nèi)時，上層煤的導(dǎo)水裂縫帶最大高度應(yīng)采用本層煤的開采厚度計算 下層煤的導(dǎo)水裂縫帶最大高度,應(yīng)采用上,下層煤的綜合開采厚度計算。并應(yīng)取其中標(biāo)高最高者為兩層煤的導(dǎo)水裂縫帶最大高度.圖B,1、6.2，圖B，1，6,2、近距離煤層導(dǎo)水裂縫帶高度計算。h Hm示例,3。上、下層煤的綜合開采厚度可按下式計算.圖B。1。6，3、式中,Mz1。2,上、下層煤綜合開采厚度。m,M1.上層煤開采厚度，m，M2，下層煤開采厚度.m，h1。2，上 下層煤之間的法線距離，m，y2、下層煤的冒高與采厚之比，圖B.1。6.3。緩傾斜近距離煤層的綜合開采厚度示例 4。上 下層煤之間的距離很小時。綜合開采厚度應(yīng)為累計厚度.可按下式計算。B。1，7。我國部分煤礦地表裂縫深度的實測結(jié)果可按表B，1，7選取 表B 1，7。部分煤礦地表裂縫深度實測資料B，1.8、含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖 柱的設(shè)計、圖B,1 8、可按下式計算、圖B，1，8,1，含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?、巖 柱設(shè)計示例.式中.L,煤柱設(shè)計的寬度,m，K。安全系數(shù)、取2,5。M,煤層厚度或采高,m，p 水頭壓力 MPa，Kp,煤的抗拉強度 MPa,B，1 9、煤層與富水性強的含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|。且局部被覆蓋時.防隔水煤，巖 柱的計算，應(yīng)符合下列要求。1.當(dāng)含水層頂面高于最高導(dǎo)水裂縫帶上限時。防隔水煤 巖,柱設(shè)計 圖B，1.9 1，a 圖B。1、9,1 b.可按下式計算、2、最高導(dǎo)水裂縫帶上限高于斷層上盤含水層時、防隔水煤.巖 柱設(shè)計 圖B。1。9，1,c 可按下列公式計算 圖B,1。9 1.煤層與富水性強的含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|時防隔水煤。巖,柱設(shè)計,式中。L 防隔水煤，巖,柱寬度,m,L1，L2,L3,防隔水煤。巖、柱各分段寬度。m，HL,最大導(dǎo)水裂縫帶高度。m，θ、斷層傾角、δ。巖層塌陷角，M，斷層上盤含水層層面高出下盤煤層底板的高度。m p，防隔水煤,巖,柱所承受的靜水壓力.MPa，T.突水系數(shù)，MPa。m,10、保護(hù)帶厚度,m.一般取10、Ha，斷層安全防隔水煤、巖.柱的寬度.m.Ha值應(yīng)根據(jù)礦井實際觀測資料、圖B。1,9、2、確定突水系數(shù).本礦區(qū)無實際突水系數(shù)時、可按其他類似礦區(qū)資料選用 但選用時應(yīng)綜合隔水層的巖性 物理力學(xué)性質(zhì),巷道跨度或工作面空頂距 采煤方法和頂板控制方法等一系列因素 圖B、1.9 2,T和H0關(guān)系曲線圖B 1,10,在煤層位于含水層上方且斷層導(dǎo)水的情況下，圖B,1，10.1 防隔水煤、巖.柱的設(shè)計應(yīng)按煤層底部隔水層能否承受下部含水層水的壓力和斷層水在順煤層方向上的壓力分別計算煤柱寬度。并應(yīng)取其中較大的數(shù)值，且應(yīng)大于20m，計算方法應(yīng)符合下列要求 圖B,1,10、1、煤層位于含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤.巖,柱設(shè)計、1、當(dāng)考慮底部壓力時，應(yīng)使煤層底板到斷層面之間的最小距離，垂距、大于安全煤柱的高度Ha的計算值，計算結(jié)果取值不應(yīng)小于20m、可按下式計算，式中，α,斷層傾角 2，當(dāng)考慮斷層水在順煤層方向上的壓力時、應(yīng)按含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖.柱的設(shè)計計算煤柱寬度、3.斷層不導(dǎo)水。圖B.1，10、2。防隔水煤 巖,柱的設(shè)計尺寸。應(yīng)保證含水層頂面與斷層面交點至煤層底板間的最小距離，在垂直于斷層走向的剖面上大于安全煤柱的高度Ha，計算結(jié)果應(yīng)大于20m 圖B,1、10。2 煤層位于含水層上方且斷層不導(dǎo)水時防隔水煤,巖 柱設(shè)計B，1,11.水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下采掘時、防隔水煤.巖.柱的設(shè)計應(yīng)符合下列要求、1,巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進(jìn)時.巷道與水體之間的最小距離、應(yīng)大于或等于巷道高度的10倍、2 在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下同一煤層中進(jìn)行開采.且水淹區(qū)或老窯積水區(qū)的界線已基本查明時 防隔水煤，巖。柱的尺寸應(yīng)按含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖.柱的設(shè)計計算煤柱寬度。3。在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層中進(jìn)行回采時。防隔水煤.巖 柱的尺寸。應(yīng)大于或等于導(dǎo)水裂縫帶最大高度與保護(hù)帶高度之和,B，1 12、保護(hù)地表水體防隔水煤。巖.柱、應(yīng)按裂縫角和水體采動等級所要求的安全煤 巖。柱類型相結(jié)合的方法設(shè)計 并應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)水體下采煤的規(guī)定。B，1,13、保護(hù)通水鉆孔防隔水煤.巖 柱的設(shè)計.應(yīng)根據(jù)鉆孔測斜資料換算鉆孔見煤點坐標(biāo).按本附錄中含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖。柱的計方法算留設(shè)防隔水煤，巖，柱、無測斜資料時.應(yīng)按鉆孔允許偏斜的誤差計算見煤點坐標(biāo)，B、1,14、相鄰礦、井 人為邊界防隔水煤.巖 柱的設(shè)計。應(yīng)符合下列要求，1.水文地質(zhì)簡條件單型到中等型的礦井。可采用垂直法設(shè)計、但總寬度應(yīng)大于或等于40m 且每礦不應(yīng)小于20m、2 水文地質(zhì)復(fù)雜型到極復(fù)雜型的礦井 應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造.靜水壓力、開采上覆巖層移動角.導(dǎo)水裂縫帶高度等因素確定 并應(yīng)符合下列要求。1、多煤層開采 當(dāng)上，下兩層煤的層間距小于下層煤開采后的導(dǎo)水裂縫帶高度時.下層煤的邊界防隔水煤.巖 柱.應(yīng)根據(jù)最上一層煤的巖層移動角和煤層間距向下推算 圖B、1.14。1。a.2.當(dāng)上,下兩層煤之間的垂距大于下煤層開采后的導(dǎo)水裂縫帶高度時。上，下煤層的防隔水煤。巖，柱。可分別設(shè)計、圖B。1，14。1、b、圖B.1，14.1、多煤層地區(qū)邊界防隔水煤,巖,柱設(shè)計H1i.導(dǎo)水裂縫帶上限.H1。H2 H3，各煤層底板以上的靜水位高度。γ 上山巖層移動角 β、下山巖層移動角，Ly L1y.L2y，導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度.L1。上層煤防水煤柱寬度，L2 L3.下層煤防水煤柱寬度。3，導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度Ly?？刹捎孟率接嬎?、式中，Ly.導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度.m,H 煤層底板以上的靜水位高度 m。H1i。導(dǎo)水裂縫帶最大值，m,T，水壓與巖柱寬度的比值?？扇?、B,1。15。以斷層為界的井田防隔水煤 巖。柱的設(shè)計，可按斷層煤，柱設(shè)計.并應(yīng)以不破壞另一側(cè)所留煤，巖。柱為原則、也可按圖B、1。15所示進(jìn)行設(shè)計.圖B。1.15,以斷層分界的井田防隔水煤.巖、柱設(shè)計L、煤柱寬度 Ls,Lx.上，下煤層的煤柱寬度。Ly，導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度,Ha.Has，Hax,安全防水巖柱厚度 H1i,導(dǎo)水裂縫帶上限,p、底板隔水層承受的水頭壓力