导水断层防水煤柱的留设

留设断层防水煤柱是每个矿井防治水、合理划定采区边界经常遇到的一个问题,本文就此问题提出看法并提出了一系列的计算公式。     

煤层群开采留设断层防水煤柱的方法

煤层群开采断层防水煤柱的留设，至今还没有一个完整的规定和系统的方法，因此，留设煤柱时缺乏参考依据。本文就唐山矿的实践并参考有关规定，详细介绍了煤层群开采留设断层防水煤柱的方法。     

对“导水断层防水煤柱的留设”一文的补充意见

本文在肯定付陆廷同志《导水断层防水煤柱的留设》(《河北煤炭》1992年第4期)一文中确定断层防水煤柱尺寸的思路可取的同时,指出了所推导公式的不足之处,并做了一些补充。     

断层影响下防水煤柱留设合理宽度研究

为了确定回采过断层时防水煤柱的宽度,从矿压作用、构造作用以及水力劈裂作用角度,分别推导出工作面采动对岩层的破坏深度公式。从煤壁突水以及底板突水2种突水通道分析断层影响下防水煤柱的留设宽度,最后推导出采场断层防水煤柱留设的计算公式,并通过算例验证其准确性。     

深部开采区导水断层防水煤柱合理留设探析

准确分析采区附近主要地质构造,水源水力联系情况,得出采区主要充水水源为通过F7断层导通的奥灰岩溶水。通过分析计算确定防水煤柱合理留设宽度,成功地实现安全回采。     

蒋庄煤矿断层附近煤层开采防水煤柱留设分析

针对煤矿开采中因断层活化造成工作面突水的问题,根据蒋庄煤矿已有的水文地质资料,分析了3上煤层开采时,断层带以及上部土层的变形与破坏情况,并运用FLAC建立平面应变模型,模拟了留设不同断层宽度煤柱时断层受水威协的程度.通过分析得出总结:蒋庄煤矿临近断层开采时,断层落差小于40 m时留设20 m防水煤柱,落差大于40 m时留设30 m防水煤柱是可靠的.     

留设断层防水煤柱开采的模拟试验研究

以皖北临涣矿区任楼煤矿F3-F4断层间块段为原型,建立了相似材料模型,模拟煤层开采条件下断层带岩体的变化情况和断层下盘含水层在采动影响下突水的可能性.通过模拟试验,确定了开采范围,为安全回收煤炭资源提供了科学依据.     

缓倾斜煤层防水煤柱留设宽度设计

根据王坡煤矿工作面赋存情况,将工作面突水类型划分为煤层方向突水和底板方向突水两类,应用弹塑性极限平衡理论结合莫尔-库伦屈服准则得到倾斜条件下工作面上侧、下侧防水煤柱的计算公式,经计算并分析比较,防水煤柱留设宽度为17.4 m,考虑采动过程中底板压力变化造成底板破坏深度的增加,实际留设防水煤柱宽度20 m。该研究为倾斜煤层巷道防水煤柱的合理留设提供了依据,为倾斜煤层的安全高效开采提供有益借鉴。     

近距离薄煤层开采断层防水煤柱留设分析

煤矿生产实践中断层防水煤柱的留设往往根据经验确定,由于矿井地质条件及岩石力学条件的差异性,防水煤柱设计不够科学,增加了采场突水的可能性,而数值模拟计算则可以弥补传统方法的不足。在理论分析地质构造、断层特征及充水因素的基础上,采用理论计算及数值模拟相结合的方法,合理留设断层防水煤柱,对类似情况下断层防水煤柱的留设具有一定的参考意义。     

承压水导升高度下大倾角断层防水煤柱合理宽度研究

在分析采场支承压力分布规律及底板破坏过程的基础上,引入导水断层影响带内承压水导升高度的概念并建立相关的力学模型,阐述断层突水机理,并改进了计算断层保护煤柱的公式。通过将改进的断层保护煤柱的计算公式应用于某煤矿断层防水煤柱的计算,保障了开采的安全,有效避免断层突水。     

断层防水煤柱留设的技术研究

通过经验公式计算、FLAC-3D数值模拟,确定了3煤开采期间断层防水煤柱留设宽度,确保了矿井安全生产。     

深部断层探测及防水煤柱留设优化设计

F2断层是开滦某矿特大型断层之一,深部切割奥灰,落差局部在300 m以上;1994年曾留设防水煤柱,通过生产实际揭露和在十水平西翼4石门打两个井下钻孔,进一步查明了F2断层的导(含)水性及奥灰顶界面位置,故对F2断层防水煤柱进行调整。实现了对F2断层防水煤柱的合理留设,最大限度的挖潜储量,取得了很好的经济效益。     

老矿井冲积层防水煤柱留设方法探讨

 我国华北各煤田浅部资源日渐枯竭,许多矿井经多年回采,冲积层含水层水文地质条件被充分揭露和一定程度疏干,水害威胁相对减小。在保证安全开采的前提下,合理缩小、回采原冲积层防水煤柱是延长衰老矿井寿命、提高煤炭资源回采率的重要途径。本文以开滦荆各庄矿为例,根据规范计算、现场实测和数值模拟三种方法论证了当前开采条件下导水裂隙带高度,重新计算、留设了井田冲积层防水煤柱。冲积层防水煤柱高度由原来的60m缩小变为43m,解放原煤炭资源54.172×104 t;不仅延长了矿井服务年限,而且带来了社会和经济的双重效益。     

厚松散冲积层下防水煤柱的留设方法

为了合理确定厚冲积层下开采时防水煤岩柱的高度,以开滦钱家营矿业公司八采区2871西工作面为例,对松散冲积层厚度与防水安全煤岩柱高度的关系进行了综合分析,定义了"松散含水层透水系数"的概念,提出了厚松散层条件下的防水安全煤岩柱留设方法。该方法的应用使2871西工作面防水煤柱降低约13.0m,实现了煤柱的合理留设。     

不整合地层下开采防水煤柱合理宽度的研究

开采煤层与富含水的第四系呈角度不整合接触。煤层开采时,为防止覆岩导水裂隙带在侧面与第四系连通,需留设一定宽度的横向防水煤柱。用数值模拟方法对防水煤柱留设宽度取经验值时,导水裂隙带的发育特征进行了分析。数值结果表明,经验值留设宽度下,导水裂隙带已经在侧面方向与不整合面接触。假设工作面两侧导水裂隙带的形状为半圆弧,对竖向防水煤柱的经验公式进行修正,提出横向防水煤柱留设宽度的计算公式,为不整合地层下开采横向防水煤柱的留设提供了依据。在计算出的横向防水煤柱留设宽度下,通过控制工作面宽度,使导水裂隙带在竖直方向上不与第四系连通。     

采动和强承压水作用下大倾角断层防水煤柱宽度研究

针对煤层位于断层上盘的大倾角正断层防水煤柱的合理宽度留设,采用数力学理论分析和现场实测的综合研究方法,同时考虑沿煤层方向和沿煤层底板方向的复合作用,在沿煤层方向分别建立了煤柱采动影响区、弹性核区和断层裂隙带煤柱宽度的数学模型,在沿煤层底板方向深入分析了煤层底板抵抗水压破坏的力学机理,揭示了断层防水煤柱合理宽度影响因素的作用机制。研究表明,断层防水煤柱宽度的计算必须考虑采动矿压和断层裂隙带的双重影响;当断层下盘为特厚含水层时,防水煤(岩)柱合理宽度的计算还要考虑煤层底板能否抵抗承压水的破坏;最后形成了特大落差正断层防水煤(岩)柱合理宽度的计算方法。工程实践表明,所留设的煤柱宽度合理,经济效益显著。     

煤峪口矿断层防水煤柱留设研究

针对同煤集团煤峪口矿410盘区矿井开采中出现的断层突水现象,对开采工作面的断层特性以及断层的导水性进行分析,确定断层含有弱导水性,并提出采用简支梁模型和底板突水模型,对断层防水煤柱的留设宽度进行计算,结合81022工作面的地质条件,在底板突水模型下,认为断层煤柱的合理留设宽度为13.33 m,通过现场数据表明:所设计的断层煤柱留设宽度能够有效地控制巷道围岩的变形,对煤峪口矿后续安全开采有很重要的指导意义。     

考虑导水裂隙带影响的导水断层防隔水煤柱优化计算

大部分煤层底板突水都与断层有关,留设断层防隔水煤(岩)柱是防止断层突水的重要措施。通过综合分析《煤矿防治水细则》有关防隔水煤(岩)柱计算原则,认为导水防隔水煤(岩)柱留设除考虑煤层底部隔水层能否承受下部含水层水(断层水)的压力和断层水在顺煤层方向上的压力外,还应当考虑顶板导水裂隙带到断层之间岩柱能否承受断层水的压力,同时考虑煤层产状及与断层面的空间关系,从而推导出了顶板导水裂隙影响的导水断层防隔水煤(岩)柱计算公式。通过实际计算对比发现,优化后公式计算结果准确,能够为矿井在断层附近安全开采提供更科学的依据。     

断层下盘留煤柱开采数值模拟

为研究工作面开采和断层之间的相互影响,利用FLAC3D软件模拟煤层开挖对断层的影响,模拟有断层和无断层存在2种情况下采场矿压分布规律。研究表明:对于煤柱支承压力,在断层附近急剧减小然后逐渐增大,远离断层时,支承压力恢复正常分布规律。断层的存在加剧顶板下沉。利用应力判别法,确定导水裂隙带高度,从而确定合理的断层煤柱留设尺寸。