3-2 保护煤柱设计.ppt

1、一、需要留设保护煤柱的地面建筑物 二、保护煤柱留设原理 三、垂直剖面法设计保护煤柱 四、垂线法（计算法）设计保护煤柱,3-2 保护煤柱设计方法,留设保护煤柱 建筑物搬迁 减小开采引起的变形 提高建筑物抗变形能力,建筑物下采煤的4条技术路线,工业场地建筑物和构筑物，矿井主要通风机房及其风道等设施。 国务院明令保护的文物、纪念性建筑物。 采用不搬迁或就地重建采煤在技术上不可能或经济上不合理，搬迁又无法实现或在经济上严重不合理的建筑物或构筑物。 采后重要建筑物或构筑物所在的地表可能产生抽冒、切冒、滑坡等形式的塌陷漏斗坑、突然下沉或滑动崩塌，造成对重要建（构）物地基严重破坏的。,一、需要留设保护煤柱的

2、地面建筑物,建（构）物所在的地表下面潜水位较高，采后因地表下沉导致建（构）物及其附近地面积水，又不能自流排泄或采用人工排泄方法经济上不合理的。 重要河（湖、海）堤、库（河）坝、船闸、泄洪闸、泄水隧道和水电站等大型水工建筑工程。 高速公路、机场跑道。,二、保护煤柱留设原理,在保护对象的下方留一部分煤炭不开采，使其周围的煤炭开采对保护对象不产生危险性的移动和变形。,建筑物受保护面积,地面建筑物本身的面积 建筑物周围增加了围护带后扩展的面积 增加围护带的目的： 抵消留设保护煤柱时移动角的误差 抵消井上下位置关系确定不准确误差,建（构）筑物保护等级与围护带宽度,围护带尺寸取决于建筑物的重要性和破坏后的

3、后果。,工业广场煤柱 风井煤柱 铁路煤柱 村庄煤柱,毕业设计为保护地面建筑物需留设的煤柱,保护煤柱留设参数,1）移动角 岩层（基岩）移动角 、 松散层移动角 黄土层 风化堆积物 45 55 砂层,采深不同，煤柱留设宽度不同，采深愈大，煤柱留设宽度愈大。冲积层愈厚，煤柱留设宽度愈大,三、垂直剖面法设计保护煤柱,作图法 沿煤层走向和倾向做剖面，在剖面上由岩层移动角确定煤柱宽度，并投影到平面图上，得到保护煤柱边界。 所需资料： 移动角 煤层底板等高线 井田地质剖面 井上下对照图,四、垂线法（计算法）设计保护煤柱,计算从保护边界所做的垂线长度,s = hctg,垂线计算,过a、b、c、d角点，分别作垂

4、直ab、bc、cd和ad直线的垂线，la1和lb，qb和qc1，qc2和qd，la2和ld,涉及单独线条的保护 对于每条线来说，只有伪倾斜上山方向的移动角或伪倾斜下山方向的移动角； 埋深变化，垂线长度不同,垂线法设计保护煤柱分析,铁路保护煤柱留设,以铁路保护煤柱为例推导任意剖面处垂线长度 已知条件: 铁路与煤层底板等高线所夹的锐角为 表土层厚h，移动角， 基岩移动角为，和 煤层各点的埋深Hi和真倾角,铁路保护煤柱留设,铁路直线段保护柱煤柱总宽度W=T+2S+l+q,S=hctg,铁路保护煤柱留设,铁路保护煤柱留设,伪倾斜角、真倾斜角和角的关系,EF=CEtg，EF=ED tg，CE/ ED = cos CEtg =ED tg，tg=cos tg,铁路保护煤柱留设,铁路保护煤柱留设,铁路直线段保护柱煤柱总宽度W=T+2S+l+q,S=hctg,ctg 2 =ctg 2 cos2+ctg 2 sin 2 ctg 2=ctg 2 cos 2 +ctg 2 sin 2 ,伪倾斜基岩移动角和真倾斜基岩移动角的关系,、下山、上山和走向移动角 保护面积边界线与煤层走向所夹的锐角，,Ctg2=ctg2 cos2