三塘煤矿水患灾害调查报告 - 图文(6)

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防水煤（岩）柱的留设原则：

1、在有突水威胁但又不宜疏放或注浆堵水（疏放或注浆很不经济时）的地区采掘时，必须留设防水煤（岩）柱。

2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。

为了多采煤炭，充分利用资源，也可以用采后充填，疏水降压、改造含水层（充填岩溶裂隙）等方法，消除突水威胁，创造少留煤柱的条件。

3、留设防水煤（岩）柱必须与矿井的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学特性、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，还要与采煤方法、开采强度、支护方式等人为因素相适应。

4、一个井田或一个水文地质单元的防水煤（岩）柱应该在它的总体开采设计中确定。即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。

5、在多煤层块段，各煤层的防水煤（岩）柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤（岩）柱，致使整个防水煤（岩）柱失效。

6、在同一地点有两种或两种以上留设煤（岩）柱的条件时，所留设的煤（岩）柱必须满足各留设煤（岩）柱的条件。

7、对防水煤（岩）柱的维护要特别严格，因为煤（岩）柱任何一处被破坏，必将造成整个煤（岩）柱无效。防水煤（岩）柱一经留

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设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水措施，保护煤（岩）柱的完整性。

8、留设防水煤在（岩）柱需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。

9、防水岩柱中必须有一定厚度的粘土质隔水层或裂隙不发育、含水层极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。

㈡ 防水煤（岩）柱的留设 1、断层防水煤（岩）柱的留设

断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。断层的某一区段是否导水、导水性强弱等情况取决于断层两侧岩层的接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。

（1）含水或导水断层防隔水煤柱的留设

煤层直接和富含水层、导水断层接触，顶底板无突水可能，即煤柱主要是顺层受压时，可参照下述公式计算煤柱宽度：

L＝0.5KM3P/KP

式中：L——顺层防水煤柱宽度（m）；

M——煤厚或采高，M16号煤层的平均厚度分别为1.45m； KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2； P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2； K——安全系数，一般取2～5，本设计取3。 M16号煤层开采时L＝0.5×5×1.45×3?50/8＝15.70（m） 根据上述计算，并结合实际情况，含水或导水断层两侧M16煤层

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两侧各留设20m防水煤柱。 2、井田边界煤（岩）柱的留设

井田边界煤柱可参照下述公式计算煤柱宽度： L＝0.5KM3P/KP

式中：L——顺层防水煤柱宽度（m）；

M——煤厚或采高，M16号煤层的平均厚度分别为1.45m； KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2； P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2； K——安全系数，一般取2～5，本设计取3。 M16号煤层开采时L＝0.5×3×1.45×3?50/8＝9.42（m） 根据上述计算，并结合实际情况，井田边界煤柱留设20m防水煤柱。

3、煤层露头防水煤（岩）柱 H防=H裂+ H保≮20m

式中： H防-----防水煤（岩）柱高度（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）；

M16煤层露头防隔水煤柱为： H=（100×1.45）/10.3+3.5+2=19.58m

根据上述计算，并结合实际情况，M16煤层煤层露头防隔水煤柱为30m。

4、采空区防水煤（岩）柱；

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①在采空区或老空积水区下开采时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍，经计算为：10×2.2=22m。（巷道最大高度为2.2m）

②采空区或老空积水区下同一煤层中进行开采时，若采空区或老空积水区的界线已基本查明，隔水煤柱的尺寸应按含水或导水断层防隔水煤柱的留设要求留设。

故采空区防水煤（岩）柱按22m留设，计算详见 断层防水煤（岩）柱的留设。

③在采空区或老窑积水区下的煤层进行回采时，防水煤（岩）柱的尺寸不得小于导水裂隙带最大高度与保护带厚度之和。故采空区防水煤（岩）柱按30m留设，计算详见煤层露头防水煤（岩）柱。

根据上述计算，并结合实际情况，采空区边界留设35m的防水煤（岩）柱。

5、井筒隔水煤柱

结合该矿的实际情况，设计井筒两侧各留设20m防水煤柱。 6、地面水体、建筑物保护煤柱

矿区内有村寨，其保安煤柱留设原则：首先在地形图上均以边界外推划出20m围护带，然后按煤层倾向向下方向移动角65°、向上方向按70°移动角投影到煤层上圈定压覆面积，然后计算煤柱。

地面没有重点保护的建筑物、公路，无需留设保护煤柱。矿井矿区范围内没有地表水体，无需留设地表水体保护煤柱

各种煤（岩）柱尺寸见表7－2－1。

表7－2－1 各种煤（岩）柱尺寸表

序

名称

6、7、8、14、16

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号 1 2 3 4 5 断层防水煤（岩）柱 井田边界煤（岩）柱 煤层露头防水煤（岩）柱 采空区防水煤（岩）柱 井筒 20m 20m 30m 20m 20m 三、探放水、安全措施

三塘煤矿16号煤层116＇7采面已形成，无掘进巷道，采面探放水施工已结束，未发现有较大的水害威胁，采取综合防治水措施后即可回采。根据矿井开采揭露在116＇6-3采面风巷+1885标高上部探到老窑采空区，涌水量12m3/h，已采取注浆封孔，接管引排等综合防治水措施进行疏水降压，对工作面回采不存在影响。

生产过程中应根据新的勘探资料和该矿井生产过程中对水文地质条件的进一步认识，及时调整防治水方案。

矿井生产期间的排水措施： 矿井生产期间必须在所有巷道内设置排水沟，将巷道中的水引至排水仓，在水仓中设置水泵将水集中排到地面。

采煤工作面发生水灾时的避灾线路为：

井下人员由116＇7回采工作面→116＇7回风巷→116＇7回风上山→16号煤层总回风巷→回风斜井→地面；

其它未叙部分严格按《煤矿安全规程》和《操作规程》执行。 四、井下排水

根据相关专业资料，该矿井下正常涌水量为38m3/h，最大涌水量为152m3/h。根据矿井开拓布置方案,矿井设计采用平硐开拓,矿井涌水通过主平硐水沟自流排出地面。

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