《"三下"开采规范》中安全煤(岩)柱留设问题探讨
吕玉广1
孙国2
吴宝峰2
李硕3
1.安徽理工大学,安徽淮南 232000;内蒙古上海庙矿业有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 0162992.内蒙古上海庙矿业有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 016299;新矿内蒙古能源有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 0162993.新矿内蒙古能源有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 016299
摘要：针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨.首先分析了规范的附表 4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含水层下采煤应如何确定保护层厚度则未明确;进而以泥岩与黏性土层均具有阻水功能为桥梁,推导出基岩含水层下采煤可参照"松散层下黏性土层累计厚度大于采厚"条件执行,遵照"就高不就低原则",基岩含水层下保护层厚度统一取采厚的 4倍为宜;既然规范适用条件为单层采厚不大于 3.0 m,则附表 4-3中"松散层厚度小于采厚"的规定难以理解,建议删除.其次,基于"保护"一词的科学内涵对"保护层"重新定义,即导水裂缝带顶界面到含水层底界面之间的隔水岩层均具有"保护"功能,应统称为保护层Hb;进而提出了保护系数Bs概念,即保护层厚度与单层采厚的比值;松散含水层下保护系数分区阈值Bi=2、3、4、5、6、7),基岩含层下保护系数分区阈值Bi=4,据此对顶板水害风险进行等级划分:突水区(Bs≤0)、危险区(0＜Bs＜Bi)、安全区(Bs≥Bi).此外,借鉴底板突水系数概念,将单位厚度保护层承受的水头压力称为保护层承压系数(T=P/Hb),通过对 3种煤水结构条件下承压系数的分析,得出第 4系松散含水层、非煤系基岩含水层下采煤可以不考虑水压,煤系基岩含水层下采煤随着开采深度增加、水压随之增大而带来突(涌)水风险.最后,分析了底板含水层顶部存在被泥质物充填隔水带时,《"三下"开采规范》给出的底板防水安全煤(岩)柱表达式(ha≥h1+h2+h4)与附图相矛盾,正确的表达式应为ha≥h1+h2-h4.
关键词：保护层保护系数分区阈值"三区"划分承压系数安全煤(岩)柱
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51574250)内蒙古自治区科技计划资助项目(2020GG0291)
论文发表日期：2024-08-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 139-145 )
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