安全煤柱

第一条，煤矿应严格按照规定在立井井筒、斜井井筒、工业广场、矿区边界、河床、公路、铁路、水体及断层下留设安全煤柱。

第二条，安全煤柱留设应严格依据《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》、《矿井地质工作手册》、《煤矿测量手册》的要求：根据受保护边界和移动角值来圈定。

第三条，矿井设计中必须按上述两点，在立井井筒、斜井井筒、工业广场、矿区边界、河床、公路、铁路、水体及断层下、矿井边界留设安全煤柱；留设的安全煤柱必须绘制、标注到相应地采掘工程平面图、井上下对照图上。

第四条，矿井断层较多时，根据实际情况应合理的留设断层安全煤柱，以保证生产正常进行。

第五条，安全煤柱一经留设，严禁开采；如有特殊情况需开采的，必须报上级主管部门审核批准后才能开采。

断层煤柱取30m 。井田边界煤柱留20m，大巷之间留30m，大巷两侧留30m煤柱，断层煤柱留30m，采空区边界留20m。工业场地及井筒按一级保护，村庄按三级保护，按场地外沿外扩20m保护带，再根据表土层和基岩厚度（表土移动角45^。，基岩移动角72^。）计算安全煤柱。

工业广场安全煤柱设计：安全煤柱的设计最简单常用的方法是垂直断面法。相关参数：表土层移动角ψ，基岩走向移动角δ和倾向移动角，倾向移动角分上山移动角γ和下山移动角β。受护带边界宽度，一般取10-20m。各移动角参数的确定是根据在开采煤层块段的走向和倾向方向上的地表布置一连串的固定点（称地表移动观测站），各个固定点的距离根据开采深度而定，在煤层开采过程中，定期观测固定点的位移，从而确定固定点在走向和倾向断面上的移动角。走向移动角就是在煤层走向方向上的移动角，倾向移动角就是在煤层倾向方向上的移动角。成煤年代为石炭二叠纪的煤层，可采用阳泉矿区移动角的经验参数。Ψ=45°，δ=72°，γ=72°，β=72°(α<10°)，α为煤层倾角。

学科：煤地质学

词目：安全煤柱

英文：safety coal block

释文：为了矿井安全生产，防止地表河流、湖泊等地表水漏人坑道；为了井巷的两侧在没有特殊措施时的安全等而保留的煤柱。其形状、大小，是根据地表被保护物的形状、重要性和煤层埋藏深度而确定的。储量计算时，必须扣除安全煤柱。

为确保矿井安全，保障矿井安全煤柱的正常留设，不受破坏，特制定本制度。

1、安全煤柱的留设必须按《煤矿安全规程》 和公司有关规定进行确定。并报公司总工审批。

2、严禁在安全煤柱中开掘巷道，更不能开采安全煤柱。

3、在安全煤柱附近开掘巷道，必须有导线和中线控制，并且及时反映上图；一旦发现巷道偏离中线，应及时进行纠正。

4、临近安全煤柱边界时，测量人员必须在巷道巷道明显标出该点距安全煤柱边界的距离，并报告矿总工程师。

5、一旦发现巷道进入安全煤柱，测量人员有权立即停止该掘进点的掘进工作。

6、不得以任何方式破坏安全煤柱（采下一层煤时，按塌陷角留设，不得破坏上层煤柱），如因边界变动而有巷道等情况，必须在煤柱内充填加固。与相邻矿井边界煤柱，每月至少如实调查一至两次并填写好相关记录，如发现问题及时报请上级审定。

7、及时填绘反映矿井实际情况和井上下对照图和采掘工程平面图，每月与有关单位和部门及时进行交换。

8、必须收集、调查和核对矿区、井田相邻边界范围内小煤窑和废弃的老窑情况，并在图上标出井筒位置、范围、开采层位、地质构造、采煤方法、采出煤量。安全隔离煤柱与大矿的空间关系，并搜集系统完整的采掘工作平面图及有关资料，经过分析绘制到井上下对照图上。对已报废的小井的图纸和老塘积水体积等资料，必须存档备查。

9、相邻矿井之间，以及掘进巷道接近导水断层或者水淹区和积水巷道下采掘时，必须留设防水隔离煤柱，留设办法及尺寸按《矿井水文地质规程》及有关规定留设，并报局总工审批。

10、搜集系统完整的采掘工作平面图及有关资料，经过分析绘制好安全煤柱图。安全煤柱图要能体现实际有可靠的操作性，确保各安全煤柱完好及矿井安全生产。

留设安全煤柱尺寸的影响因素

煤柱尺寸的变化规律直接影响煤柱设计，实测资料及理论研究已证实，影响煤柱宽度的地质采矿因素如下：

(1)上覆岩层岩性：上覆岩层的力学性质是影响留设安全煤柱宽度的主要因素。不同矿区上覆岩层的力学性质不同，安全相同面积的地表建(构)筑物所需留设的安全煤柱宽度也不相同。煤层顶底板岩性不仅影响煤柱的应力状态和环境，而且对煤柱的强度有影响。一般说来，上覆岩层为硬岩层时较软岩层所需留设的安全煤柱宽度小。

(2) 煤柱强度：煤柱强度不仅与煤柱的力学性质、煤柱内的弱面、顶底板岩性和煤柱侧向应力等因素有关，而且与煤柱的长度、宽度和高度等因素有密切关系。

(3) 开采深度：实测资料表明，在相同的地质采矿条件下，地表移动和变形值与采深成反比，采深越大，地表变形减小，与临界变形值相应的点相对地向盆地中央偏移，当达到一定的深度时，引起的地表变形小于建(构)筑物的临界变形值，对其不会造成有害影响。

(4) 采高：采高对上覆岩层及地表移动过程的性质有重要的影响，采高越大，地表移动和变形值也越大，移动过程剧烈，移动范围增大，则安全煤柱宽度就越大。在一定的开采深度下，存在着采高的临界值，而当采高小于一定的临界值时，可以不留设安全煤柱。达到一定值时，必定会对地面造成破坏。所以，在厚煤层开采时，需采取限高等开采方法，以减小对地面建(构)筑物的破坏。

(5) 煤层倾角：煤层倾角不同，上覆岩层移动形式、破坏发展过程、破坏影响分布状态等特征也会不同，煤层倾角影响到安全煤柱的受力状态和应力集中程度。随着煤层倾角的增大，地表移动盆地向采区下山方向扩展，所需留设的安全煤柱宽度相应增大。

施工前的准备工作

(1)施工前地测科必须提前标定开口位置及中线，施工单位严格按标定的中线进行施工作业；防治水科室必须按探放水设计进行超前探放水工作，确保巷道在开口作业时的安全。

(2)开口前按要求安设好局部通风机、接好风筒，准备好各种临时及永久支护材料。

(3)巷道的专用电话未安装之前，工作面不得进行开工作业。

(4)监控室必须将瓦斯传感器、人员定位系统、广播系统等相关监控设施设备准备并安装到位，保证运行正常，确保作业安全 。

施工工艺

顶板锚杆施工工艺：掘进出煤(为打顶部和巷帮上部锚杆应留部分浮煤)→敲帮问顶找掉危岩→联网→上临时支护→用锚杆钻机打顶板中部锚杆孔并清孔(面朝工作面)→托上钢筋托梁→向钻孔内放入药卷→在锚杆尾部套上托板并拧上螺母(拧上4～5扣即可)→用锚杆头部顶住药卷并送入孔底→升起锚杆钻机并用搅拌器联接锚杆钻机和锚杆尾部→转动钻机至规定时间(一般为15～30秒)→停止搅拌但保持钻机推力至规定时间(一般为1分钟)→用安装器联接锚杆钻机和锚杆尾部→转动锚杆钻机拧紧螺母→安装其它顶板锚杆。

帮锚杆施工工艺：接金属网→上钢筋托梁→定孔位→用钻机钻孔→清孔→向孔内放入药卷→用锚杆头部顶住药卷送入孔底→用搅拌器联接钻机和锚杆尾部→转动钻机搅拌药卷至规定时间(一般为15～30秒)→停止搅拌并等待至规定时间(一般为1分钟)→用扳手拧紧螺母至拧不动为止→安装其它帮锚杆。

锚索施工工艺：定锚索孔位→用锚索钻机钻孔→清孔→往孔内放入树脂药卷→用锚索头部顶住树脂药卷并送入孔底→升起钻机并用搅拌器联接钻机和锚索尾部→转动钻机搅拌树脂药卷至规定时间(一般为1分钟)后收缩锚杆钻机卸下搅拌器→等待15分钟→套上托板安装锚具→用张拉设备张拉锚索至预紧力，不低于100kN，不高于120kN→安装防外射设施 。

技术要求

为保证工作面现场管理及安全，顶锚杆和帮锚杆严禁平行作业，以防工作面现场管理混乱，且必须按要求按设计尺寸施工，保证巷道成形质量，不得欠挖，超挖不得超过150mm(不可抗拒的冒顶和片帮除外)，不得在空顶空帮下作业，严格控制空顶距 。

煤柱概述

煤柱是出于安全留设的类似于隔离带和承重墙的作用，它主要为了保护水，地压等方面破坏地表和巷道的作用。煤柱分为：可回采和不可回采两种在生产工程中，煤柱回采一般放在矿井开采的最后阶段，出于为了保产不影响产量，煤柱损失是矿井生产中丢煤的主要部分。

煤柱煤柱支撑法

指每当工作面推进一定距离后，停止采煤，另作开切眼，工作面搬家，重新采煤，留下适当宽度煤柱以支撑顶板而不使之塌落的一种采煤法，又称刀柱法。煤柱宽度4～10米，间距40～60米，要求在回采过程中不致发生顶板突然塌落。这种适用于顶板特别坚硬、采空区大面积悬露而不垮的情况。但是如果突然垮落，会切断工作面，形成风暴和煤炮，破坏设备，伤害人员。这种方法主要缺点是：煤损大，掘进量多，工作面搬家次数多，给临近的下部煤层的采掘工作造成困难，因此尽可能不用。

第一条 为进一步加强煤矿煤柱开采的安全管理，根据《中华人民共和国煤炭法》、《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《建筑物水体铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》等法律法规规章规定，制定本规定。

第二条 本规定适用于山东省区域内所有煤矿企业。

第三条 煤柱开采必须编制专门设计和安全技术措施，组织专家进行开采安全性论证。煤矿企业未经批准严禁开采各类保安煤柱。

第四条 建（构）筑物下、铁路下、水体下采用条带开采时，必须委托乙级及以上资质的煤矿设计单位编制建（构）筑物下煤炭开采方案设计，报省级煤炭管理部门批准。

第五条 矿井地质条件变化，需要缩小防隔水煤（岩）柱尺寸、提高开采上限的，必须进行可行性研究,报省级煤炭管理部门批准。

第六条 煤矿开采以下煤柱，必须组织专家进行开采安全性论证，市县属煤矿按隶属关系由上级煤炭管理部门组织，省属煤矿由省属煤炭企业组织，论证结论为能够保证安全开采的，方可开采。

（1）承压水上采用条带开采；

（2）孤岛开采及建（构）筑物下、铁路下、水体下已解放的留设条带开采；

（3）已回采结束水平、采区上下山煤柱开采。

第七条 煤柱开采必须实现正规开采，形成完善的生产系统，并保持至少2个畅通的安全出口。一个出口通到进风巷道，另一个出口通到回风巷道。严禁以掘代采；严禁采用宽巷回收及房柱式开采；严禁开采已回采工作面之间的区段煤柱。

第八条 煤矿企业在采掘部署时，应科学布置，合理安排开采顺序，尽量避免形成条带、孤岛和高应力集中区。

第九条 煤柱开采必须编制专项预案和现场处置方案，并在煤柱开采前进行应急演练。

第十条 各级煤炭管理部门必须加大对煤矿煤柱开采的监督检查力度，对不严格按设计、规程施工、不严格落实安全措施等行为的，必须责令停产整顿，并按有关法律法规进行相应处罚。

第十一条 本规定自2013年5月1日起实施，有效期至2018年4月30日。

煤柱矿井围护带

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。

煤柱建筑物构筑物

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。

煤柱防水煤柱

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