煤矿矿井保护煤柱设计

关于建筑物（村庄）保护煤柱设计方法的思路解析摘要：为了合理开采煤炭资源，保护建筑物（构筑物）、水体、铁路、主要井巷和地面生态环境，按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》（安监总煤装〔2017〕66号）规范要求，根据不同的地形地貌及地质条件，选用垂线法计算保护煤柱，并通过公式变换，进一步提高保护煤柱设计的合理性及经济性。

关键词：建筑物、保护煤柱、垂线法、移动角为了合理开采煤炭资源，保护建筑物（构筑物）、水体、铁路、主要井巷和地面生态环境，根据《煤炭法》《矿产资源法》《土地管理法》《煤矿安全规程》等法律，2017年5月17日国家安全监管总局、国家煤矿安监局、国家能源局、国家铁路局四部委联合下发了《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》（安监总煤装〔2017〕66号）。

本文主要根据“规范”，并结合东峰煤矿实际地形地貌及地质条件，简述建筑物（村庄）保护煤柱的留设方法。

一、参数确定根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》第十五条规定，特级建筑物保护煤柱按边界角留设，其他建筑物保护煤柱按移动角留设。

矿区内村庄保护等级为Ⅲ级，村庄保护煤柱按移动角留设。

松散层及基岩厚度参照邻近钻孔的资料确定。

根据煤炭工业出版社出版煤炭科学研究总院中国煤炭学会煤矿开采损害技术鉴定委员会组织编写的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采指南》中提供的地表移动实测数据，晋城（二叠系）东峰煤矿3108工作面的实测数据计算为，松散层移动角φ取45°，上山移动角β、下山移动角γ、走向移动角δ均取72°。

二、受保护建筑物调查及维护带确定受护对象为避免煤矿开采影响破坏而需要保护的对象。

围护带设计保护煤柱划定地面受护对象范围时，为安全起见沿受护对象四周所增加的带形面积。

建筑物受护范围边界用下列方法确定：（一）在平面图上通过受护对象角点作矩形，使矩形各边分别平行于煤层倾斜方向和走向方向；在矩形四周作围护带，该围护带外边界即为受护范围边界。

0引言巷道是煤矿井下采煤的基础组成，而巷道掘进、支护所耗费的时间和费用都普遍占到全矿生产成本总费用的30%以上，而且采掘接替问题也是目前制约矿井年产量的主要因素之一。

为保证煤炭回收率，现代化矿井设计巷道时必须尽量减小与采煤工作面的距离，但采煤动压影响与距离呈反比关系，因此这就需要在设计时寻找两者之间的一个平衡点。

1工程概况同忻煤矿隶属于山西同煤集团，是一座年产量超过1000万t的国有特大型矿井，现有职工1103人，井田面积84.52km2，可采储量为8.47亿t。

同忻煤矿于2007年建成投产，2010年达产，现为同煤集团主力矿井。

该矿井8310工作面布置在三盘区辅运大巷东北侧，采用单一走向长壁式开采，工作面停采线与三盘区回风大巷之间需留设保护煤柱，为避免巷道受动压影响破坏，因此需要设计保护煤柱的合理宽度（见下图1）。

本项目采用“理论计算+数值模拟”并参照其他煤矿经验来确定最终煤柱宽度。

图1本项目布置平面简图2保护煤柱最小宽度理论计算分析三盘区回风大巷沿煤层底板掘进，净断面：5.2（净宽）×3.7（净高）=19.24m2。

本煤层平均厚度14.13m，倾角0~4°，为近水平煤层，煤层埋深约350m。

老顶厚度12.71m，岩性为含砾粗砂岩、细砂岩；老底厚5.18m，为细砂岩，整体结构较完整，便于大巷掘进。

2.1单位宽度保护煤柱强度估算保护煤柱强度与诸多因素有关，包括煤柱尺寸、煤层强度、地质条件等等，在此采用英国Obert学者改进后的经验公式估算单位宽度煤柱支承强度σ（见图1）[1]，根据该公式并参考其他煤矿经验，在此计算40~90m宽保护煤柱其单位宽度支承强度（每增加10m为一档），数据见表1。

σ=σc0.778+0.222a M()（1）同忻煤矿三盘区回风大巷保护煤柱宽度设计分析刘林（同煤国电同忻煤矿有限公司，山西大同037000）摘要：煤柱宽度是保护煤柱设计的最重要参数，直接涉及到煤炭回收率和能否有效保护巷道两个矛盾体。

第二章保护煤柱留设第一节保护煤柱留设基础知识地下采煤引起岩层与地表产生沉陷、移动和变形，导致位于其影响范围内的井筒、巷道、地面建筑物和构筑物、地表水系及地下含水层等遭受不同程度的破坏。

为了保护有些重要的建筑物、水体等，使其免遭采动损害的影响，有时需要在井下留设保护煤柱。

保护煤柱：指专门留在井下不予采出的、旨在保护其上方岩层内部和地表的各种保护对象不受开采影响的那部分煤炭。

受保护对象包括：井筒、井下主要巷道和硐室、地面各类建（构）筑物、铁路、水体等。

留设保护煤柱的优点是能有效保护地表建（构）筑物，其缺点是：（1）浪费煤炭资源，缩短矿井服务年限；（2）使采掘工作复杂化，增大掘进工作量，造成采掘关系紧张。

下列情况下需要留设临时性的或永久性的保护煤柱：（1）矿井工业场地及风井井口附近的建筑物、构筑物和其他重要设施；（2）国务院明令保护的文物、纪念性建筑物和构筑物；（3）采用不搬迁进行采煤在技术上不可行，而搬迁又无法实现或在经济上严重不合理的建筑物和构筑物；（4）煤层开采后，地表可能产生抽冒、切冒等形式的塌陷漏斗坑和突然陷落，对地基及上部建筑造成严重破坏的重要建筑物和构筑物；（5）所在地表下方潜水位较高，采后地表下沉将导致建筑物及其附近地面积水，而又不可自动排泄或采用人工排泄方法经济上不合理的建筑物或构筑物；（6）对国民经济和人民生活有重大意义的、用其他保护方法不能确保安全的河(湖、海、水库) 堤坝、船闸、泄洪闸、泄水隧道和水电站等大型水工建筑工程。

一、保护煤柱留设原理保护煤柱留设原理是在保护对象的下方留出一部分煤炭不开采，使其周围的煤炭的开采对保护对象不产生有危险性的移动和变形。

图2-1 保护煤柱留设原理图如图2-1：设煤层上方的地面有一建筑物，其受护面积为a0b0c0d0，为保护建筑物不受开采的有害影响，需要留设保护煤柱。

确定煤柱大小的方法具体如下：首先，通过建筑物中心作沿煤层走向和倾向的剖面图，如图所示。

编制采区设计和采掘工作面布置及安全煤柱留设的规定1.设计是采掘工程施工的依据和目标。

没有设计的施工是盲目的施工，轻者造成无效进尺、资源的浪费和经济损失，严重时可导致发生各类事故。

近些年来部分乡镇、个体煤矿开采前不按规定进行设计或设计不科学，不按规定程序审批，胡采乱掘造成事故者屡屡发生。

因此，《规程》规定，采区开采前必须编制采区设计。

(1)采区设计方案必须符合《规程》和《煤炭工业技术政策》以及有关技术文件规定。

编制采区设计方案必须具备的文件：经矿总工程师审批的采区地质报告书；矿井设计文件；矿井的长远规划；采区接替图表；矿压观测资料。

(2)编制采区设计方案，应进行多方案论证和对比，以求达到安全可靠、技术可行、经济合理。

(3)采区设计方案由矿总工程师组织编制，对编制完毕后的设计进行签字，报集团公司总工程师审批。

2．一个采区内同一煤层布置3个（含3个）以上回采工作面和5个（含5个）以上掘进工作面同时作业，增加了开采强度，通风阻力增大，不利于通风管理，还可能造成应力叠加，给顶板控制带来一定困难。

在采煤工作面范围内再布置另一采煤工作面同时作业，可造成循环风，不利于瓦斯事故的防治，另外也不利于顶板管理。

3．矿井内的各种煤柱的设计是根据矿井的具体情况，经过计算后划定的，有充分的科学根据，是预防矿井灾害提高矿井应变能力的需要。

同时也是保持矿井稳产、高产、提高回采率，保证生产接替提高矿井服务年限的需要。

⑴任意扩大设计规定的煤柱，打乱了设计布置，降低了矿井回采率、采区回采率、回采工作面回采率。

“三量”达不到国家规定，采掘接替紧张，回采工作面搬家倒面的次数增加。

另外，任意扩大设计规定的煤柱增加了煤炭自然发火条件，在采区内任意留煤柱，还会形成所谓的“孤岛”，孤岛煤柱能把上方的应力集中向下传递，使下部的煤层巷道，硐室受到不同程度的影响。

如果任意留设的煤柱下方有近距离煤层，其下方的煤层将处在高应力区内开采，尤其在有冲击危险的煤层中采掘，影响更大。

第二章保护煤柱留设第一节保护煤柱留设基础知识地下采煤引起岩层与地表产生沉陷、移动和变形，导致位于其影响范围内的井筒、巷道、地面建筑物和构筑物、地表水系及地下含水层等遭受不同程度的破坏。

为了保护有些重要的建筑物、水体等，使其免遭采动损害的影响，有时需要在井下留设保护煤柱。

保护煤柱：指专门留在井下不予采出的、旨在保护其上方岩层内部和地表的各种保护对象不受开采影响的那部分煤炭。

受保护对象包括：井筒、井下主要巷道和硐室、地面各类建（构）筑物、铁路、水体等。

留设保护煤柱的优点是能有效保护地表建（构）筑物，其缺点是：（1）浪费煤炭资源，缩短矿井服务年限；（2）使采掘工作复杂化，增大掘进工作量，造成采掘关系紧张。

下列情况下需要留设临时性的或永久性的保护煤柱：（1）矿井工业场地及风井井口附近的建筑物、构筑物和其他重要设施；（2）国务院明令保护的文物、纪念性建筑物和构筑物；（3）采用不搬迁进行采煤在技术上不可行，而搬迁又无法实现或在经济上严重不合理的建筑物和构筑物；（4）煤层开采后，地表可能产生抽冒、切冒等形式的塌陷漏斗坑和突然陷落，对地基及上部建筑造成严重破坏的重要建筑物和构筑物；（5）所在地表下方潜水位较高，采后地表下沉将导致建筑物及其附近地面积水，而又不可自动排泄或采用人工排泄方法经济上不合理的建筑物或构筑物；（6）对国民经济和人民生活有重大意义的、用其他保护方法不能确保安全的河(湖、海、水库) 堤坝、船闸、泄洪闸、泄水隧道和水电站等大型水工建筑工程。

一、保护煤柱留设原理保护煤柱留设原理是在保护对象的下方留出一部分煤炭不开采，使其周围的煤炭的开采对保护对象不产生有危险性的移动和变形。

图2-1 保护煤柱留设原理图如图2-1：设煤层上方的地面有一建筑物，其受护面积为a0b0c0d0，为保护建筑物不受开采的有害影响，需要留设保护煤柱。

确定煤柱大小的方法具体如下：首先，通过建筑物中心作沿煤层走向和倾向的剖面图，如图所示。

保护煤柱措施方案最新规范引言保护煤柱是矿山开采中的重要环节，它对于矿井安全和矿业可持续发展具有重要意义。

随着矿山开采技术的不断发展和改进，保护煤柱的规范也在不断更新。

本文将介绍最新的保护煤柱措施方案规范，以期提高煤矿的安全性和效益。

保护煤柱的背景和意义保护煤柱是指在采空区或开采工作面周围留下的未开采的煤层，它起到支撑岩层和稳定矿井的作用。

保护煤柱的目的是保护矿井不受采空区的影响，防止煤层塌陷和地面沉陷，确保矿井的安全和生产的持续性。

同时，保护煤柱还可以减少矿产资源的浪费，提高矿井的经济效益。

最新保护煤柱措施规范1. 保护煤柱的留置率要求根据规范，保护煤柱的留置率应根据矿区地质条件、煤柱所受应力和煤层开采方式等因素来确定。

一般来说，留置率应保证在75%以上，以确保采空区的稳定和矿井的安全。

同时，为了提高煤矿的产能和效益，规范也允许根据具体情况适当减少留置率，但必须经过科学论证和安全评估。

2. 保护煤柱的尺寸和形状要求规范规定，保护煤柱的尺寸和形状应根据煤层自身的物理力学性质、矿井地质条件和采煤工艺要求等多个因素来确定。

一般来说，保护煤柱的宽度应不小于煤层厚度的30%，厚度应不小于2米。

此外，保护煤柱的形状应尽量规则、均匀，以提高其受力能力和抗震能力。

3. 保护煤柱的支护方式和技术要求规范规定，在开采过程中，保护煤柱的支护方式和技术应采用先进、可靠的工艺和设备。

对于较大断面、复杂地质条件和高应力煤层，应采用混凝土支护、钢支撑等强力支护措施。

此外，规范还明确了支护作业的安全要求，如严格遵守操作规程、定期检查和维护支护设备、加强安全教育培训等。

4. 保护煤柱措施的监测与评估为了保证保护煤柱措施的有效性和安全性，规范要求对保护煤柱的支护结构、变形和应力进行监测。

监测结果应定期报告，及时发现和解决潜在问题。

此外，规范还要求对保护煤柱的工程效果进行评估，确保采取的措施符合设计要求，达到预期目的。

结论保护煤柱措施是煤矿开采中的关键环节，对矿井安全和矿业可持续发展至关重要。

煤矿防治水规定第一章总则第一条为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。

第二条煤矿企业（矿井）、有关单位的防治水工作，适用本规定。

现行煤矿安全规程、规范、标准等有关防治水的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。

第三条防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。

第四条煤矿企业、矿井的主要负责人（含法定代表人、实际控制人，下同）是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师（技术负责人，下同）具体负责防治水的技术管理工作。

第五条煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。

水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，除符合本条第一款规定外，还应当设立专门的防治水机构。

第六条煤矿企业、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。

第七条煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划和年度计划，并组织实施。

第八条煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。

在水害情况查明前，严禁进行采掘活动。

发现矿井有透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因。

第九条煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训，保证职工具备必要的防治水知识，提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。

第十条煤矿企业、矿井应当加强防治水技术研究和科技攻关，推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。

水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当装备必要的防治水抢险救灾设备。

第二章矿井水文地质类型划分及基础资料第一节矿井水文地质类型划分第十一条根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂等4种（见表2-1）。

贵州天健矿业集团股份有限公司保护煤柱留设及防水安全煤岩柱计算规范贵州天健矿业集团股份有限公司二0一二年七月十五日目录一、保护煤柱的留设 (3)（一）基本概念和参数 (3)1、岩层移动角 (3)2、下沉系数（η） (4)3、围护带宽度 (5)（二）保护煤柱的留设方法 (5)二、防水安全煤岩柱的计算 (7)1、目的和意义 (7)2、计算公式 (7)一、保护煤柱的留设（一）基本概念和参数1、岩层移动角指在充分采动情况下，采空区上方地表最外侧的裂缝位置和采空区边界的连线与水平线之间在煤壁一侧的夹角。

符号为：下山移动角β；上山移动角γ；走向移动角δ；急倾斜煤层底板移动角λ；表土移动角ψ。

详见附图一。

附图一岩层移动角参数表附表1 序号名称符号取值范围备注1 下山移动角ββ=δ-（0.6-0.7）αβ与煤层倾角成反比。

α为煤层倾角2 上山移动角γ55-60°3 走向移动角δ55-60°4 底板移动角λ55-60°用于急倾斜煤层5 表土移动角ψ45-50°干燥土层取大值，含水土层取小值说明：因本公司下属煤矿暂无实测岩移数据，表中数据仅供参考。

2、下沉系数（η）指在充分采动情况下，开采水平煤层时的地表最大下沉量与采高（多煤层开采时取累计采高）之比。

在开采倾斜煤层时，由于上覆岩层大致沿岩层法线方向弯曲，最大下沉区的移动基本上是法向移动，最大下沉量应为法向移动量的垂直分量，因此，下沉系数等于最大下沉量除以煤层倾角余弦值与采高的乘积。

下沉系数的大小与上覆岩层的坚固性系数成反比，与采煤方法、顶板管理方式和开采面积有关，与采深关系不大。

下沉系数表 附表2序号 下沉系数 采煤方法 顶板管理 覆岩类型 适应范围1 0.6 长壁式 全部陷落法 坚硬 辉绿岩、石灰岩、石英岩、砾岩、砂砾岩、砂质页岩2 0.6-0.8 长壁式 全部陷落法 中硬 砂质页岩、泥质砂岩、页岩等 30.8-1.0长壁式全部陷落法软弱风化带岩石、粘土岩、第三系第四系表土层3、围护带宽度指建筑物边界与保护边界线之间的安全距离，一般取10-15m 。

保护煤柱留设的三种方法保护煤柱是煤矿开采过程中的一项重要任务，其目的是确保矿井的安全稳定和煤矿资源的合理利用。

为了保护煤柱，可以采取以下三种方法：方法一：支护煤柱支护煤柱是保护煤柱的一种常用方法。

在煤矿开采过程中，通过设置支护设备对煤柱进行加固，以提高煤柱的强度和稳定性，减少煤柱变形和破坏的风险。

常见的支护设备包括钢支柱、木支撑、锚杆和注浆等。

这些支护设备可以有效地增加煤柱的承载能力，防止煤柱折断和塌陷，保证矿井的安全运营。

方法二：合理布置开采工作面合理布置开采工作面是保护煤柱的另一种重要方法。

在煤矿开采过程中，应根据煤层的地质条件和煤柱的强度，合理确定开采工作面的位置和方向。

同时，应根据煤层的厚度和开采工艺，科学规划开采工作面的宽度和长度。

合理布置开采工作面可以减少煤柱的受力和变形，降低煤柱破坏的风险，提高矿井的稳定性和安全性。

方法三：加强煤柱监测与管理加强煤柱监测与管理是保护煤柱的又一重要方法。

通过安装合适的监测设备，对煤柱的应力、变形和稳定性进行实时监测和评估，及时发现和预警煤柱的变形和破坏情况，采取相应的措施进行治理和维护。

同时，要加强煤柱的管理，建立健全的管理制度和责任体系，明确责任人和工作职责，加强巡视和检查，及时发现和解决煤柱问题，确保矿井的安全运营。

总结起来，保护煤柱是煤矿开采过程中的一项重要任务。

通过支护煤柱、合理布置开采工作面和加强煤柱监测与管理等方法，可以有效地保护煤柱，确保矿井的安全稳定和煤矿资源的合理利用。

煤矿企业和相关管理部门应高度重视煤柱保护工作，加强技术研究和工程实践，不断提高保护煤柱的能力和水平，为煤矿的可持续发展提供有力保障。

矿井断层及大巷煤柱留设计算矿井断层作为生产中不可避免的地质构造，对矿井生产影响很大，探明不当或者煤柱留设不合理很容易造成断层导通含水层突水或采后断层受矿压影响滞后突水。

所以合理的留设保护煤柱，显得尤为重要，下面以一个案例详细介绍一下如何计算煤柱的宽度！一、断层煤柱留设原则1、在有突水威胁但又不宜疏放（疏放会造成成本大大提高时）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安全限度，以提高资源利用率。

3、留设防水煤（岩）柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。

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、在多煤层地区，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）柱必须满足各个留设煤（岩）柱的条件。

7、对防水留设煤（岩）柱的的维护要特别严格，因为煤（岩）柱的任何一处被破坏，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设施，保护煤(岩)柱的完整性。

8、留设防水煤（岩）柱所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、防水煤（岩）柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。

二、断层煤（岩）柱留设依据1、《煤矿防治水细则》第五章“矿井防治水技术”第六节“防隔水煤（岩）柱留设”第九十二条规定“有以下情况之一的，应当留设防隔水煤（岩）柱：......与富水性强的含水层间存在水力联系的断层、裂隙带或者强导水断层接触的煤层；......”同时第五节“水体下采煤”中第八十四条规定“......，在基岩含水层（体）或者含水断裂带下开采时，应对开采前后覆岩的渗透性及含水层之间的水力联系进行分析评价，确定采用留设防隔水煤（岩）柱或者采用疏干（降）等方法保证开采。

保护煤柱留设标准井田边界煤柱: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:每侧各为20m;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:20m;采区煤层上山:两巷中间为20m，两侧各为20m; 区段煤柱:斜长10m;矿井煤柱留设煤矿开采中，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。

目前，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。

煤矿保安煤柱管理规定矿井对应当留设保护煤柱的建筑物、水体、铁路、工业广场及主要井筒等，在未采取搬迁、重建、维修、改道和疏干等其它措施前必须留设保护煤柱，严禁开采各类已留设的保安煤柱。

各类保护煤柱留设方案中所用的岩移参数应根据本矿及周边相邻矿井的岩移观测成果、区域地质条件和以往经验等因素综合选取。

按建（构）筑物的重要性、用途以及受开采影响引起的不同后果，将矿区范围内的建筑物保护等级分为五级（见表22）。

表22 矿区建（构）筑物保护等级划分注：凡未列入表 22 的建筑物，可以依据其重要性、用途等类比其等级归属。

对于不易确定者，可以组织专门论证审定。

建（构）筑物受护范围应当包括受护对象及其围护带。

围护带宽度必须根据受护对象的保护等级确定，可以按表23规定的数值选用。

表23建（构）筑物各保护等级的围护带宽度对于必须留设保护煤柱的建筑物，其保护煤柱边界可以采用垂直剖面法、垂线法或者数字标高投影法设计。

特级建筑物保护煤柱按边界角留设，其他建筑物保护煤柱按移动角留设。

当煤层为向斜、背斜构造时，应当根据建筑物与向斜、背斜构造的空间位置关系，用垂直剖面法设计保护煤柱。

在设计山区建筑物保护煤柱时，为防止采动引起山体滑坡和滑移的附加影响，应当采取下列措施：（一）位于可能发生采动滑坡和古滑坡地基上的或者可能受采动引起陡崖峭壁崩塌危害的建筑物，应当首先考虑采取搬迁措施，否则应当将可能发生采动滑坡的坡体划入受护范围，或者采取防治采动滑坡的技术措施。

坡体受采动影响后是否会产生滑坡，可以用采动坡体稳定性分析方法结合本矿区积累的实践经验判定。

（二）为防止山体采动滑移附加变形对受护建筑物的影响，当受护边界至煤柱边界范围内地表平均坡角大于 15°时，应当采用本矿区求得的山区移动角留设保护煤柱。

如无本矿区实测资料而采用移动角留设保护煤柱时，建筑物上坡方向移动角应当减小 5°～10°；下坡方向移动角应当减小2°～3°。

护巷煤柱宽度设计护巷煤柱宽度设计是煤矿安全工程中的重要环节，它直接关系到矿井的安全稳定性和矿工的生命安全。

本文将从不同角度探讨护巷煤柱宽度设计的原则和方法。

一、背景介绍煤矿是一个地下开采的特殊工作环境，矿工在其中进行煤炭的开采作业。

为了保证矿工的安全，需要对矿井进行合理的设计和规划。

护巷煤柱是指在煤矿巷道两侧保留的未开采煤柱，它起到支撑巷道和分隔煤柱的作用，是矿井安全的关键之一。

二、护巷煤柱宽度设计的原则1.煤层的地质条件：不同的煤层地质条件不同，需要考虑煤层的稳定性、断层和岩层的影响等因素，确定合适的煤柱宽度。

2.巷道的规模和使用方式：巷道的规模和使用方式决定了煤柱的承载能力要求，需要根据实际情况确定煤柱宽度。

3.矿井的开采方法：不同的开采方法对煤柱宽度的要求也不同，需要根据开采方法确定合适的煤柱宽度。

4.安全标准和规范：根据国家相关的安全标准和规范，确定煤柱宽度的最小值，以保证矿井的安全稳定性。

三、护巷煤柱宽度设计的方法1.经验法：根据历史数据和经验，结合类似地质条件的矿井，确定合适的煤柱宽度。

这种方法简单直观，但受限于经验数据的可靠性。

2.力学模型法：利用力学原理和数值模拟方法，建立煤层和巷道的力学模型，通过模拟分析得出合适的煤柱宽度。

这种方法考虑了地质和力学因素的综合影响，但需要大量的工程计算和数据支持。

3.实测法：通过实际巷道的观测和测量，结合现场地质条件和支护效果，确定合适的煤柱宽度。

这种方法直接针对实际情况，具有较高的可靠性，但需要耗费较多的时间和人力物力。

四、护巷煤柱宽度设计的考虑因素1.地质条件：包括煤层的厚度、倾角、岩性、断层等因素，对煤柱宽度的选择有重要影响。

2.巷道规模：包括巷道的宽度、高度、长度等因素，对煤柱宽度的确定有一定的要求。

3.开采方法：包括采煤工艺、支护方式、开采速度等因素，对煤柱宽度的选择有直接影响。

4.安全标准：根据国家相关的安全标准和规范，确定煤柱宽度的最小值，以保证矿井的安全稳定性。

长治县雄山振义煤业有限公司留设防隔水煤（岩）柱设计一、矿井简介山西长治县雄山振义煤业有限公司为兼并重组整合矿井，隶属于山西长治县雄山煤炭集团，采矿许可证证号：C1400002009111220045752。

井田面积3.753k ㎡，批准开采3、9、14、15号煤层，现采3号煤层，生产规模90万t/a ，开采深度：1049.97 —730m。

依据本矿生产现状，本矿需留设的保安煤柱种类包括各类防隔水煤柱、井田边界保护煤柱、村庄保护煤柱、地面工业场地保护煤柱、井筒保护煤柱、主要大巷保护煤柱等。

二、设计依据1、《矿井初步设计》2、《矿井初步设计安全专篇》3、《煤矿防治水细则》4、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》三、防隔水煤柱设计防隔水煤（岩）柱指的是：为确保近水体下安全采煤而留设的煤层开采上（下）限至水体底（顶）界之间的煤岩层区段。

《煤矿防治水细则》规定矿井防隔水煤（岩）柱应当由矿井地测机构组织编制专门设计，经煤炭企业总工程师组织有关单位审批后实施。

矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动，严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动。

为确保安全生产，特对本矿的防隔水煤（岩）柱进行设计。

有下列情况之一的，应当留设防隔水煤（岩）柱：（1）煤层露头风化带；（2）在地表水体、含水冲积层下和水淹区邻近地带；（3）与富水性强的含水层间存在水力联系的断层、裂隙带或者强导水断层接触的煤层；（4）有大量积水的老窑和采空区；（5）导水、充水陷落柱与岩溶洞穴或地下暗河；（6）分区隔离开采边界；（7）受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。

当上部水体的水量大或底部含水层富水性强并且补给条件较好时, 应留设以防水为主要目的的防水安全煤柱，一般地, 防水安全煤柱的留设高度应等于导水裂隙带的最大高度加上一定厚度的保护层, 即:H 安≥H导+H保井田内断层及陷落柱较发育，对矿井采区合理分布和采煤工作面的连续推进有一定影响，未发现岩浆侵入，导水性也不大；但在煤矿开采中仍要继续注意断层、陷落柱的导水性，靠近断层、陷落柱采掘时，必须进行钻探调查，充分探明导水性，根据现场调查实际情况确定防隔水煤（岩）柱的距离。

矿井煤柱留设煤矿开采中，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。

目前，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。