常村井田王庄村合理留设保护煤柱的探讨.pdf

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1、煤矿现代化2013年第5期总第116期常村井田王庄村合理留设保护煤柱的探讨史世东(山西潞安矿业集团公司，常村煤矿046102)摘要煤矿在井下开采过程中，局部区域上部的各种建筑物和构筑物会受到采空区上覆岩层移动造成变形或破坏。虽然近年来压煤开采技术取得了很大的进步，但是在对矿区内的一些不宜搬迁的住宅区和村庄等，仍然采用留设保护煤柱的方法加以保护。留设保护煤柱就意味着放弃部分煤炭资源的开采，因此，在保证结构稳定的同时，又要减少煤炭资源的损失，就是要合理留设可靠的保护煤柱。关键词留设保护煤柱；地质采矿条件；对比中图分

2、类号：TD823．5文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)05—0011一O2的边界，该方法一般用于延伸形建构筑物或基岩面l地质采矿条件标高变化较大情况下保护煤柱的圈定。潞安集团常村煤矿主要开采山西组3#煤，煤层3留设王庄村保护煤柱方法对比平均厚度6m左右，煤层倾角4。左右，采深325～631m。王庄村位于常村煤矿s，采区南边，s5采区北(1)垂直剖面法留设保护煤柱：垂直垂直剖面法边，S采区西边，东北角接西泼村及西泼风井保护煤是采用图解的方法，作沿煤层走向和沿倾向的垂直的柱，根据该区域范围钻孔柱

3、状图显示，3#煤层底板剖面，在剖面上确定煤柱边界的宽度，并投影至平面深461．65m，煤厚5．92m，其上覆地层中，第四系表土图上而得到保护边界。在用垂直剖面法做保护边界的层厚51．35m，主要为黄土，夹姜石，并含数层流砂，其煤柱时，由于村庄的边界面积比较大，且等高线很不下主要为砂岩、泥岩、砂质泥岩等组成，整个覆岩岩规则，如果按垂直剖面法的一般做法，通过建筑群的性属中硬。煤层埋藏深度374．7—440．9m，表土层厚最外角点，分别作和煤层的走向或倾向的平行的直50．7～71．6m，煤层倾角2。～6。。表土移动角

4、线，作出的保护煤柱的边界，不仅很不准确，而且会浪=45。，基岩移动角^y=B=8=72。王庄村隶属屯费大量的煤炭资源，严重的影响煤矿的经济效益。留县管辖，人口约2000人，不宜搬迁，需要对其进行在用垂直剖面法做保护煤柱的边界时，先作出合理留设保护煤柱。等高距为lm的底板等高线，由于等高线是弯弯曲曲的很不规则，则在村庄的边界做与等高线相切或垂2留设保护煤柱的方法直的直线，组成很多的小矩形，把村庄边界全部要包保护煤柱就是专门留在井下不予开采的、旨在括在内，小矩形要与等高线相切或垂直(如图1所保护其上方岩层内部和地表

5、的保护对象不受开采影示)。之后分别用垂直剖面法设计出保护煤柱的边响的那部分煤柱。留设保护煤柱的实质就是根据已界，作好后再合并，这样作出的保护边界可以少浪费掌握的地表移动变形规律，在煤层层面上圈定一个煤炭资源保护煤柱的边界，回采仅在该边界之外进行，使开采影响不波及到需要保护的范围内。当前留设保护煤柱常用的三种方法是：垂直断面法、垂线法和数字标高投影法。垂直断面法是采用图解的方法，作沿煤层走向和沿倾向的垂直剖面，在剖面图上确定煤柱的边界宽度，并投影到平面图上而得的保护煤柱边界。垂线法就是用解析法留设保护煤柱，先作为

6、受护面积边界的垂线，利用公式计算垂线的长度，再在平面图上量出垂线的长度，从而确定保护煤柱边界。数字标高投影法是根据地表移动角参数，利用标高投影，绘制出各保护煤柱各侧面的等高线，它与煤柱底板等高线的交线，即为保护煤柱图1垂直剖面法留设村庄保护煤柱范围煤矿现代化2013年第5期总第116期村踞垂直剖面法留设的保护煤柱的范围(如图1最少的，比垂直剖面法少压煤111万t，比垂线法少所示j，该煤柱的平面面积为1093790．56m，煤层的压煤28万t，减少了煤炭资源的浪费。平均倾角为3。，煤厚为6．19m，容重1．40d

7、m，，经计表1王庄村留设煤柱几种方法的对比表算得出该煤柱的储量为949万t。(2)垂线法留设保护煤柱：①在平面图上确定需要保护的范围，然后按建筑物的等级向外加围护带；②在受保护边界各点向外按宽度S=hctg作垂线，即得表土层与基岩接触面上的受保护边界；③从基岩4结论接触面上的受保护边界分别做出各点的垂线长度q、l，垂线长分布按下式进行计算：上山方向的垂线长q在煤炭资源日益紧张的今天，如何使保护煤柱留设更趋合理，越来越成为人们关注的问题，一方面为q=_l+I二，下山方向的垂线长l为l=cotb’tanacosq它

8、可以起到有效的保护建筑物，同时又能尽量地回收煤炭资源。通过对常村井田王庄村留设保护煤柱，_。④在各垂线上按比例尺截取其垂l+cot’tanacosU为了更合理留设保护煤柱，需要注意以下几个方面：线长，得到各角点，将各角点相连得到一个多边形，即(1)在确定村庄保护边界时，以前为了保险起见可得到保护煤柱的边界(如图2所示)。根据煤柱范围往往把村庄所有建筑物都划入保护范围，以免房屋计算出该煤