煤柱

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

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。

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。

在工业广场煤柱内布置煤下山，利用原岩石皮带斜巷做辅助运输下山。

（1）方案介绍

沿工业广场煤柱东部边界，在煤层中布置皮带运输下山、回风下山至三水平主皮带下山，皮带运输下山、回风下山的下段布置在暗斜井煤柱的东侧，回风下山沿煤层布置，皮带运输下山布置在煤层底板的岩石中；轨道下山上段利用原岩石皮带斜巷，下段布置在暗斜井煤柱的东侧的煤层底板岩石中。在中部设采区变电所，采区涌水经-180泵房排到中央泵房水仓，再中央泵房排至地面。采区移交工程量3582.89m，其中岩巷工程量708.56m，煤巷工程量2266.83m，巷修工程607.05 m。

（2）方案特点

①前期利用原岩石皮带斜巷作轨道下山，岩巷工程量少：

② 利用广发煤矿报废副井回风，回风线路短，通风阻力小，安全性好：

③此方案煤巷多，岩巷少。总工程量大，工期略长；

④辅助运输环节多，生产管理上略复杂；

⑤采区总投资较小，生产成本较低。经济效益好 。2100433B