2017版:建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(国家安全监管总局、煤矿安监局、能源局、铁路局2017年5月)
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表6铁路保护等级划分
注:为某一地区或者企业服务具有地方运输性质、近期年客货运量小于10Mt且大于或 等于5Mt的铁路属于I级铁路;为某一地区或者企业服务具有地方运输性质、近期年客货 运量小于5Mt者的铁路属于IV级铁路。铁路车站按其相应铁路保护等级保护。其他铁路配 套建筑物(构筑物),可以参照第二章和第三章,依据其重要性、用途等划分其保护等级; 对于不易确定者,可以组织专门论证审定
第五十五条在矿井、水平、采区设计时,对铁路及其主要 配套建筑物(构筑物)应当划定保护煤柱。对矿井排水易弓|发地 表沉降区域的铁路线路,应当评估排水等因素对保护煤柱的影响, 第五十六条铁路保护煤柱受护范围按下列要求确定: (一)路堤应当以两侧路堤坡脚外1m为界加围护带。 (二)路堑应当以两侧堑顶边缘外1m为界加围护带。 (三)桥梁应当以基础外边缘外1m为界加围护带。 (四)隧道应当以建筑界线外1m为界加围护带。 围护带宽度根据受护对象的保护等级确定,按表7规定的数 值选用。
表7铁路各保护等级的围护带宽度
注:对于特级保护等级的有雄轨道铁路,特殊情况下围护带 宽度可适当减少,但不得小于30m。 第五十七条特级铁路保护煤柱按边界角留设,其他铁路保 护煤柱按移动角留设。煤柱留设后预计地表移动变形值应当符合 铁路技术标准的相关规定。保护煤柱宜采用垂线法或者垂直剖面 法设计。 第五十八条为了减少压煤量,在设计矿区专用铁路线时, 应当充分考虑铁路线路与煤层的位置关系,必要时可使线路局部 绕道。
第五十九条取得试采成功经验的矿区,符合下列条件之一 者,铁路压煤允许采用全部垮落法进行开采: (一)III级铁路: 薄及中厚单一煤层的采深与单层采厚比大于或者等于60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于80。 (二)IV级铁路: 薄及中厚单一煤层的采深与单层采厚比大于或者等于40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于60。 (三)不满足上述条件但本矿井在铁路下采煤有成功经验和 可靠数据的铁路。 第六十条符合下列条件之一者,铁路(指有缝线路)压煤 允许采用全部跨落法进行试采。 (一)国家I级铁路: 薄及中厚单一煤层的采深与单层采厚比大于或者等于150 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于200。 (二)国家级铁路: 薄及中厚单一煤层的采深与单层采厚比大于或者等于100; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于150。 (三)III级铁路:
薄及中厚单一煤层的采深与单层采厚比大于或者等于40, 小于60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于60,小 于80。 (四)IV级铁路: 薄及中厚单一煤层的采深与单层采厚比大于或者等于20, 小于40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于40,小 于 60。 (五)不满足上述条件但本矿井在铁路下采煤有一定经验 和数据的铁路。 铁路压煤试采,除自营线路外,应当事先征得铁路运输企业 和铁路行业监督管理部门同意。 第六十一条铁路下采煤应当采取相应的减少开采影响的 技术措施,对采深采厚比小于本规范第五十九条、第六十条要求 的缓倾斜、倾斜煤层,在技术上可能和经济上合理的条件下,可 以进行开采或者试采;对急倾斜煤层,必须根据煤层顶底板岩性, 覆岩破坏规律,采取相应的采煤方法和顶板管理方法,保证地表 不出现突然下沉。 第六十二条铁路下采煤时,应当及时维修受采动影响的铁 路。铁路线的维修标准和要求应当按照铁路管理部门有关规定执 行,并满足铁路安全运营要求。 第六十三条铁路压煤开采应当有开采方案设计,在征得铁 路运输企业同意,方案得到批准后实施。方案设计应当包含下列 基本内容: (一)铁路特征及其压煤开采的必要性、可能性和安全可靠 性。 (二)实现铁路下采煤的各种技术方案,其中包括采煤方法 和顶板管理方法的选择与论证,开采技术措施、行车安全措施及 铁路的维修方法。
(三)地表移动与变形值预计,包括选用的计算公式和参数, 铁路所在处地表的下沉、下沉速度、纵向和横向移动及水平变形 值计算结果及曲线图。 (四)铁路路基及其上部建筑的维修方法与维修周期。 (五)开采技术方案及维修方案的技术、经济评价和费用概 算。 (六)方案的综合分析对比和选定。 (七)铁路及地表移动观测站设计。 第六十四条铁路压煤开采方案设计应当具备下列技术资 料和工程图: (一)地质开采技术条件。煤层的层数、层间距、倾角、理 藏深度、开采范围、压煤量、上覆岩层性质、地质断裂构造位置 及落差、流砂、溶洞、老采空区的空间位置、活化的可能性及其 对地表和线路的影响等。工程图有井上下对照图、采掘工程平面 图、地质地形图、地质剖面图及钻孔柱状图等。 (二)受采动影响铁路的技术特征。铁路等级、股道数量 运输量、每昼夜列车通过对数、最高行车速度、最小行车间隔时 旬、线路路基及上部建筑物(构筑物)的构成,线路标高、变坡 点、坡度以及线路直线段、曲线段和缓和曲线段的位置。曲率半 经、曲线长度、道岔、信号和通信设备及线路周围地形等。工程 图有线路平面图和纵、横剖面图等。 (三)铁路其他建筑物(构筑物)的技术特征。对于铁路桥, 应当标明桥梁及桥墩、台的结构、材质、建筑年月、过水断面 桥下最高洪水位及流量等。工程图有桥梁的平面位置图,桥梁 墩、台的结构图,支座构造图等。 第六十五条在铁路下试采时,必须对线路进行相应的巡视 及观测研究工作,观测数据及分析报告应当及时抄送铁路运输企 业。试采结束后,对各项观测资料进行系统分析和总结,提出成 果,上报原审批单位,并抄送铁路运输企业。
在符合本规范第五十九条规定进行铁路下采煤时,或者本矿 并已进行过铁路下采煤时,可根据具体情况只作局部或单项观测 观测数据及分析报告应当及时抄送铁路运输企业。 铁路线路观测的主要内容有线路下沉量、下沉速度及纵、横 句水平移动等。其他各项观测研究工作及铁路车站建筑物(构筑 物)的观测研究工作按本规范第三十二条和第五十三条的有关规 定执行。
第五章水体安全煤(岩)柱留设与压煤开采
第一节水体安全煤(岩)柱的留设
第六十六条近水体采煤时,必须严格控制对水体的采动影 向程度。按水体的类型、含水层富水性、规模、赋存条件及允许 采动影响程度,将受开采影响的水体分为不同的采动等级(表8) 对不同采动等级的水体,必须留设相应的安全煤(岩)柱。 第六十七条在矿井、水平、采区设计时必须划定安全煤(岩 柱的水体主要有: (一)水体与设计开采界限之间的最小距离,既不符合本规 范第六十六条表8中各采动等级水体要求的相应安全煤(岩)柱 尺寸,又不能采用可靠的开采技术措施以保证安全生产的。 (二)在自前技术条件下,只能采用河流改道、水库放空 含水层疏干改造或者堵截水源等办法处理,但在经济上又属严重 不合理的水体。 (三)位于预计顶板导水裂缝带内,且无疏放水条件的松散 地层强含水层,采空区积水,砂岩裂隙、石灰岩岩溶强含水层, 岩溶地下暗河,有突水危险的含水断层与陷落柱等水体。 (四)位于预计底板采动导水破坏带内,或者底板采动导水 玻坏带与承压水导升带联通,且无疏放、改造条件和可能产生突 水灾害的水体。 (五)预计采后矿井涌水量会急剧增加,超过矿井止常排水 能力,或者水量长期稳定不变,增加排水能力难以实现,排水费 用不经济的。 (六)煤层开采后,地表和岩层有可能产生抽冒、切冒型塌 陷,地质弱面活化和突然下沉而弓引起溃砂、突水灾害的。
表8矿区的水体采动等级及允许采动程度
(七)对国民经济、人民生活和环境有重大影响的河流、湖 泊、水库及旅游景点的水体。 第六十八条水体的边界应当区分平面边界和深度边界。如 果地表水体底界面直接与隔水层接触,最高洪水位线应当为水体 的平面边界,而水体底界面即为水体的深度边界。如果地表水体 底界面直接与含水层接触或者二者有水力联系,则最高洪水位线 或者上述含水层边界应当为水体的平面边界,含水层底界面为水 体的深度边界。如果仅为地下含水层水体,则含水层边界应当为 水体的平面边界,含水层的底界面为水体的深度边界。在确定水 体边界时,必须考虑由于受开采弓引起的岩层破坏和地表下沉或者 受水压力作用以及地质构造等影响而导致水体边界变化的因素。 第六十九条水体下安全煤(岩)柱水平方向按裂缝角留设 垂直方向按水体采动等级(表8)要求的安全煤(岩)柱类型留 设。裂缝角应当根据本矿区取得的参数选取,如无本矿区裂缝角 资料时,可以在本矿区移动角基础上加大5°代替。 第七十条在水体下采煤时,当同一水体的底界面至煤层间 距、基岩厚度、各煤层采厚、倾角及煤层之间岩性差别悬殊时, 安全煤(岩)柱可以分别在倾斜剖面上按不同煤层分组,在走向 剖面上按不同采区或者工作面分段予以留设。 第七十一条在水体下开采近距离煤层群时,如果煤层间距 大于下一层煤的垮落带高度,可以按上、下层煤的厚度分别设计 安全煤(岩)柱,取其中标高最高者作为两层煤的安全煤(岩 柱。如果煤层间距等于或者小于下一层煤的垮落带高度,则以其 累计厚度或者综合开采厚度设计安全煤(岩)柱。
第七十二条符合下列条件之一者,水体的压煤允许开采: (一)水体与设计开采界限之间的最小距离符合本规范第六 十六条表8中各水体采动等级要求留设的相应类型安全煤(岩) 柱尺寸的。
(七)地质、采矿条件允许,可以在枯水季节进行开采的李 节性水体压煤的。 第七干四条近水体采煤时,必须采用相应的开采技术措施 和安全措施。根据水体的类型、地质、水文地质和开采技术条件, 可以选用下列开采技术措施和安全措施: (一)保留防砂煤(岩)柱和防塌煤(岩)柱在水体下开采 缓倾斜(0°~35°)及中倾斜(36°~54°)厚煤层时,宜采 用倾斜分层长壁开采方法,并尽量减少第一、二分层的采厚,增 加分层之间的间歇时间,上、下分层同一位置的回采间隔时间应 当不小于6个月,如果岩性坚硬,间隔时间应当适当增加。采用 放顶煤开采方法时,必须先试采。 (二)开米急倾斜煤层(55°~90°)时,应当采用河流改 道,水库、采空区积水放空,含水层疏干、改造以及堵截住水源 补给通道等措施。 (三)当松散含水层或者基岩含水层处于预计顶板导水裂缝 带范围内,但煤层顶板与含水层之间有隔水层存在时,应当防止 工作面顶板隔水层超前断裂、切顶和抽冒,做好工作面疏排水工 作。 (四)如果松散层底部为强含水层,且与基岩含水层有密切 的水力联系时,矿并初期应当按防水煤(岩)柱要求确定开采上 限和只将总回风巷标高提高,待对底部含水层疏干后再按防砂煤 (岩)柱或者防塌煤岩柱要求留设后进行开采。 (五)在试采条件困难和地质、水文地质资料不足的情况下 可以先开采远离水体、隔水层较厚且分布稳定、地质和水文地质 条件较简单或者易于进行观测试验的煤层或者区域,积累经验后 再逐步扩大试采规模与范围。 (六)开采石灰岩强岩溶水体压煤时,应当在开采水平、采 区或者煤层之间留设隔离煤柱或者建立防水闸门(墙),计算隔 离煤柱尺寸时,必须使煤柱至岩溶水体之间的岩体不受到破坏: 或者在受突水威胁的采区建立单独的疏水系统,加大排水能力及
水仓容量或者建立备用水仓。在水体上采煤时,可采用底板注浆 加固等措施。导水断层两盘和陷落柱周围应当留设煤柱,也可采 用注浆加固等措施。 (七)在积水采空区和基岩含水层附近采煤,或者存在充水 断层破碎带、陷落柱等时,应当先探放、再疏降、后开采。 (八)可以采取充填开采、条带开采等措施减少垮落带、导 水裂缝带高度或者底板采动导水破坏带深度。 (九)近水体采煤时,应当采用钻探或者以钻探为主结合物 深的方法详细探明有关的含、隔水层界面和基岩面起伏变化,以 呆证安全煤(岩)柱的设计尺寸符合规定。 (十)近水体采煤时,应当对受水威胁的工作面和采空区的 水情加强监测,对水量、水质、水位动态进行系统观测和及时分 所:应当设置排水沟或者专门排(泄)水巷道,定期清理水沟、 水仓,正确选择安全避灾路线,配备良好的照明、通信与信号装 置;应当对采区周围井巷、采空区及地表积水区范围和可能发生 的突水通道作出预计并采取相应措施。 其他安全措施按《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理 总局令第87号)和《煤矿防治水规定》(国家安全生产监督管 理总局令第28号)有关条款执行。 第七十五条近水体采煤必须进行开采方案设计,经审批后 实施。开采方案设计应当包括下列内容: (一)压煤开采的必要性、可能性和安全可靠性。 (二)近水体采煤的各种技术方案,主要包括水体特征分析 采煤方法和顶板控制方法选择与论证,顶板跨落带、导水裂缝带 高度或者底板采动导水破坏带深度、承压水导升带高度及发展特 正预计,安全煤(岩)柱设计,开采技术措施和防治水安全措施。 水体受采动影响程度分析与涌水量预计,必要时进行地表和岩层 移动与变形预计,进行地质构造、大采深、大采高和高水压等特 殊条件对安全煤(岩)柱影响的论证。 (三)方案的技术、经济评价及费用概算。
(四)方案的综合分析对比和选定。 (五)井上、下水文地质长期观测网设计。 (六)顶板垮落带、导水裂缝带高度或者底板采动导水破坏 带深度观测设计。 (七)必要时进行地表移动观测站设计。 (八)必要时进行井下探放水工程、水文补勘工程设计。 第七十六条近水体开采方案设计,根据水体的具体情况应 当具备下列有关技术资料和工程图。 (一)技术资料 (1)地表水体的水域、水深、水位动态、流量、流速、大 气降雨量、补给水源及渗漏途径,地表洪水及防洪、排洪渠道系 统。 (2)采空区、旧巷积水区的范围、水量,老采区的开采层 数及范围,采空区积水的水源及其动态特征,与大气降水、地表 水、地下水及上、下煤层的水力联系;本煤层其他采空区和积水 区之间的水力联系。 (3)松散层的成因类型;含水层、隔水层的组合结构及沉 积特征;含水层的厚度、富水性(单位涌水量、渗透系数)、颗 粒级配,在天然状态下的补给、径流、排泄条件及其在采动影响 下可能产生的变化:隔水层的厚度、塑性指数及液性指数。 (4)基岩含水层和隔水层的组合结构和沉积特征,岩层裂 隙、岩溶、断层和陷落柱的发育与分布规律,富水性、水质、水 量、水位动态及其在天然状态下的补给、径流、排泄条件和在采 动影响下可能产生的变化;隔水层的厚度、岩性;岩石物理力学 性质,岩石结构特征和矿物成分;地质断裂构造特征,断层、陷 落柱的隔水性和导水性;穿透含水层钻孔的封孔质量;基岩面标 高,风化带深度及其含水性评价。 (5)成煤时代,煤层稳定性,可采煤层层数、厚度、层间 距、倾角、埋深及矿井开拓、采掘、排水系统。
(6)本矿井(区)或者类似条件下的顶板跨落带、导水裂 缝带高度,底板采动导水破坏带深度,承压水导升带高度,采掘 工作面矿压参数,地表移动与变形参数,地表塌陷、溃砂或者突 水等资料。 (7)本矿井(区)的充水性特征,涌水量及其构成。 如果现有资料不能满足上述要求,应当进行补充调查和勘探 (二)工程图 (1)并上下对照图。 (2)采掘工程平面图。 (3)地质剖面图、钻孔柱状图。 (4)矿井综合水文地质柱状图、矿井水文地质剖面图。 (5)矿井排水系统图。 (6)矿井充水性图。 (7)矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图。 第七十七条进行水体压煤开采时,必须进行相应的观测研 究工作。进行水体压煤试采时,观测研究工作应当包括下列内容: (一)试采区巷道和工作面充水性,全矿井涌水量动态,分 煤层、分水平、分采区、分工作面、分涌水点的涌水量定期观测 及水质化验分析。 (二)地表水和地下水(包括松散层、基岩和风化带含水层 水)动态长期观测。观测工作在采前至少进行一个水文年。地表 水的观测内容主要为水位标高、水质化验、流量等;地下水的观 则内容主要为各含水层的水位标高、水质化验、流速及水力联系、 补给通道等;此外,还应当收集或观测气象资料(降雨量、蒸发 量等)。 (三)顶板垮落带高度、导水裂缝带高度、底板采动导水破 环带深度与承压水导升带高度和分布形态及特征观测研究。 (四)采煤工作面矿压、地表移动与变形观测,地表裂缝的 素描与摄影、录像记录。
(五)开采厚度、开采面积、工作面顶板跨落高度与特征、 推进速度、基本顶初次与周期来压、顶板及煤柱稳定性和各项开 采技术经济指标的计算与分析。 (六)岩溶地区可溶岩层上方地表塌陷范围、塌陷坑分布状 况和可能的塌陷监测:岩溶陷落柱分布范围、含水情况等。 (七)地表下沉盆地积水区范围、水深及水量观测。 (八)采空区积水的水位、水量及补给、排泄情况观测。 (九)采煤工作面地质异常超前探测。 试采结束后,对各项观测资料进行系统分析和总结,提出成 果,上报原审批单位。 对多次成功地进行过水体压煤开采且掌握了数据和规律的 矿井,上述工作可根据具体情况进行。
第六章井筒与工业场地及主要巷道
第一节立井与工业场地保护煤柱的留设
第七十八条立井按深度、用途、煤层赋存条件及地形特点 划分为六类: 第一类深度大于和等于400m或者穿过煤层群的主、副井。 第二类深度小于400m的主、副井,各类风井、充填井。 第三类穿过急倾斜煤层及其顶、底板的立井。 第四类穿过有滑移危险的软弱岩层、软煤层及高角度断层 (断层面延展至基岩面)的立井。 第五类位于有滑移危险的山区斜坡处的立井。 第六类各类暗立井。 第七十九条必须在矿井、水平、采区设计时划定立井(含 暗立井)和工业场地保护煤柱。 第八十条立井和工业场地保护煤柱受护范围按下列要求 确定: (一)立井地面受护范围应当包括井架(井塔)、提升机房 和围护带。立井围护带宽度为20m。 (二)暗立井井口水平的受护范围应当包括井口、提升机房、 车场及室护巷煤柱和围护带。暗立井围护带宽度为20m。 (三)留设工业场地受护范围应当包括受护对象和围护带。 工业场地受护对象是指工业场地内为煤炭生产直接服务的工业 房和服务设施。工业场地围护带宽度为15m。 第八十一条立井保护煤柱应当采用垂直剖面法设计。 第一类立井保护煤柱按边界角设计。当立井包括在工业场 地以内时,按本规范第八十条要求以工业场地受护范围设计其保 护煤柱。如果前者大于后者,应当以前者为保护煤柱的最终边界。 第二类立井保护煤柱按移动角设计。
第七十八条立井按深度、用途、煤层赋存条件及地形特点 划分为六类: 第一类深度大于和等于400m或者穿过煤层群的主、副井, 第二类深度小于400m的主、副井,各类风井、充填井。 第三类穿过急倾斜煤层及其顶、底板的立井。 第四类穿过有滑移危险的软弱岩层、软煤层及高角度断层 (断层面延展至基岩面)的立井。 第五类位于有滑移危险的山区斜坡处的立井。 第六类各类暗立井。 第七十九条必须在矿井、水平、采区设计时划定立井(含 暗立井)和工业场地保护煤柱。 第八十条立井和工业场地保护煤柱受护范围按下列要求 确定: (一)立井地面受护范围应当包括井架(井塔)、提升机房 和围护带。立井围护带宽度为20m。 (二)暗立井井口水平的受护范围应当包括井口、提升机房 车场及室护巷煤柱和围护带。暗立井围护带宽度为20m。 (三)留设工业场地受护范围应当包括受护对象和围护带, 工业场地受护对象是指工业场地内为煤炭生产直接服务的工业 房和服务设施。工业场地围护带宽度为15m。 第八十一条立井保护煤柱应当采用垂直剖面法设计。 第一类立井保护煤柱按边界角设计。当立井包括在工业场 地以内时,按本规范第八十条要求以工业场地受护范围设计其保 护煤柱。如果前者大于后者,应当以前者为保护煤柱的最终边界 第二类立井保护煤柱按移动角设计。
第三类立井保护煤柱按移动角设计,保护煤柱的下山方向 边界以底板移动角设计。 第四类立井除应当按本条前三类规定设计保护煤柱外,还 应当留设立井防滑煤柱(见本规范第八十二条)。 第五类立井除应当按本条前三类规定设计保护煤柱外,为 了防止滑坡引起井筒破坏,一般应当在并筒所在斜坡的上、下坡 两侧加大煤柱尺寸(见本规范第十八条)。 第六类立井保护煤柱应当将暗立井井口水平的受护范围 边界投影到天轮碱室顶板标高水平,然后按移动角设计(见图1)
一上山移动角;β一下山移动角;S一暗立井受护范围 图1暗立井保护煤柱设计方法
图1暗立井保护煤柱设计方法
第八十二条设计立井防滑煤柱时,防滑煤柱的下边界应当 根据煤层埋藏条件按式(1)计算确定(见图2):
开采多个煤层时应当留设防滑煤柱的深度,m; Hs—发生滑移的临界深度,m(H,值参照本矿区经验 选取); n一一开采煤层层数; H,n一一开采多个煤层时发生滑移的临界深度(从保护 煤柱的上边界算起),m; 按一般亡汁设计保护烘拉的上边更重资
图2立井防滑煤柱设计方法
当立井穿过煤层群时,第一煤层防滑煤柱按上述原则确定留 设深度。其余各煤层的防滑煤柱下边界设计方法是:过上层煤防 骨煤柱下边界点(在煤层倾斜剖面上),以上山移动角作直线 该直线与各煤层底板的交线即为其防滑煤柱的下边界。 第八十三条立井保护煤柱附近有落差大于20m的高角度 断层穿过时,或者立并井筒受断层切割时,应当考虑采煤引起断 层滑移的可能性。此时应当根据具体条件加大煤柱尺寸,使断层 与煤层的交面包括在保护煤柱范围内(见图3)
Y一上山移动角;β一下山移动角;一松散层移动角 图3受断层影响的立井保护煤柱设计方法
第八十四条设计立井保护煤柱时,如果煤层倾角为45°~ 65。,为保护井筒免受煤层底板的采动影响,井筒至煤柱下边界 的距离L(沿煤层倾向)不应当小于按式(2)计算的长度(见 图4)。
式中 A3 与煤层倾角有关的系数,按表9选取; H 井筒与煤层交点处的垂深,m。
图4并筒免受煤层底板采动影响示意图
第八十五条工业场地保护煤柱按移动角设计。 第八十六条在设计新矿井工业场地保护煤柱时,除依据移 动角值外,还可以根据工业场地平面形状、场地内建筑物和构筑 物布局,对部分建筑物和构筑物采取加固措施,减少压煤量。 第八十七条如果工业场地内的建筑物、构筑物位于有松散 含水层的地区,则应当根据松散层因排水疏于后发生压缩而引起 的附加地表沉降值,对建筑物、构筑物采取加固措施。
第二节斜井保护煤柱的留设
第八十八条斜井保护煤柱根据受护范围按移动角留设。斜 并受护范围应当包括井口(含井口绞车房或者暗斜井绞车酮室) 及其围护带、斜井井筒和井底车场护巷煤柱。井口围护带在井筒 的底板一侧留设10m。车场护巷煤柱是指为斜井井底巷道所留的 巷道两侧煤柱(斜井保护煤柱宽度S的计算见本规范第九十条)
第八十九条对位于单一煤层底板或者煤层群底板岩层中, 并且与煤层倾角相同的斜井,应当根据斜井至煤层的法线距离 (见图5)、煤层厚度及其间的岩性(参照表10)确定是否留设 呆护煤柱。当该法线距离大于或者等于表10中的数值时,斜井 上方的煤层中可以不留设保护煤柱;当该法线距离小于表10中 的数值时,斜并上方的煤层中应当留设保护煤柱。该保护煤柱的 宽度可以参照本规范第九士条第一款的设计
h一斜井至各煤层的法线距离;M一斜井上方各煤层的厚度
图5斜并上方保护煤柱的设计
各煤层的法线距离;M一斜井上方各煤层
并上方煤层中留设保护煤柱的临界法
注:M表示斜井上方各煤层的厚度,m。
第九十条对位于单一煤层或者煤层群的最上一层煤中,并 且与煤层倾角相同的斜井,在斜井两侧的各个煤层中都应当留设 保护煤柱。保护煤柱宽度可以按下述方法设计: (一)煤层中的斜井保护煤柱宽度按实测资料取煤层中的铅 垂应力增压区与减压区宽度之和设计或者按式(3)计算(见图 6
斜井或巷道保护煤柱设计方法
煤层(倾角小于35°时)中的斜井保护煤柱宽度S为
式中 α——受护斜井或巷道宽度的一半,m; Si一—斜井或巷道护巷煤柱的水平宽度,m,可以按式(4) 计算:
H(2.5 + 0.6M)
比H M一煤厚,m; f—煤的强度系数,f=0.1/10R; Rc—煤的单向抗压强度,MPa。 (二)如果煤层底板岩层的强度小于上覆岩层抗压强度或者 其内摩擦角小于25°时,应当加大按上述方法设计的斜井煤柱 宽度的50%。 (三)当煤层倾角大于35°时,斜井或者巷道保护煤柱宽 度可以参照本矿井(区)经验数据或者用类比法设计。 (四)斜井或者巷道下方煤层中的保护煤柱从护巷煤柱边界 起,按移动角设计(见图7)。
第九十一条对位于煤层群最下一层煤中,且与煤层倾角相 同的斜井,应当在斜井两侧留设护巷煤柱,其宽度计算方法同本
规范第九十条第一款要求,其上部煤层中是否留设保护煤柱,按 第八十九条要求执行。 第九十二条对与煤层倾向一致的穿煤层斜井和与煤层倾 句相反的反斜并,其保护煤柱可以根据斜并与煤层的上、下位置 关系设计。当斜井位于煤层下方时,按本规范第八十九条要求执 ;当斜井位于煤层上方时,按第九十条第四款要求执行。斜井 穿煤层部分的护巷煤柱设计方法,则按第九十条第一款要求执行
第三节平碉、石门、大巷及上、下山保护煤柱的留设
第九十三条当平碉、石门穿过煤层时,平碉、石门保护煤 柱可以按下述方法留设(见图8)。
Si一平殉及石门和巷道煤柱宽度 日8平及石门保护煤柱设计方法
图8平及石门保护煤柱设计
(一)对倾角小于或者等于35°的煤层,穿煤点上方的平 、石门保护煤柱的水平投影长度b(见图8a)按式(5)计算 确定:
P α一煤层倾角,(°); p——常数,p=57.3°。 (二)对倾角大于35°的煤层,平、石门上方煤柱相对 垂高一般取10m。 (三)对于煤层底板为厚度大于20m的坚硬岩层(如石英 砂岩等),平碱、石门上方可以只留设3~5m煤柱作为护巷煤 柱,而不留设平碱、石门保护煤柱(见图8a)。 (四)穿煤点下方的平碱及石!保护煤柱设计方法可以按本 规范第九十条第四款要求执行(见图8b)。 第九十四条大巷及上、下山位于煤层中时,其护巷煤柱宽 度可以按本规范第九十条第一款要求执行。 第九十五条大巷及上、下山位于煤层顶板岩层中时,其保 护煤柱设计方法及宽度可以按本规范第九十条第四款要求执行。 第九十六条大巷及上、下山位于煤层底板岩层中时,其保 护煤柱设计方法可以按本规范第八十九条要求执行。 第九十七条上、下山穿过煤层时,其保护煤柱宽度可以按 本规范第八十条和第九十三条要求执行
四节立并井简保护煤柱的回收
第九十八条各生产矿并在安全情况充许条件下,应当回收 即将报废立井的保护煤柱。 第九十九条即将报废矿井的井筒保护煤柱和工业场地保 护煤柱,可以利用本井筒回收:需要另建新井筒或者增加其他工 程才能回收的,必须在专门设计中论证。 第一白条回收井筒保护煤柱时,应当根据井筒与所采煤层 的空间关系,地质、水文地质及开采技术条件,采用相应的开采 方法和安全措施。
第一百零一条井筒保护煤柱回收应当进行开采方案设计, 经审批后实施。开采方案设计应当包括下列基本内容: (一)回收并筒保护煤柱的必要性、可能性和安全可靠性。 (二)回收井筒保护煤柱的各种技术方案。其中包括采煤方 法和顶板控制方法的选择与论证、开采技术措施、井筒变形影响 预计与评估、并筒安全措施及维修方法。 (三)方案的技术、经济评价和费用概算。 (四)方案的综合分析对比和选定。 (五)地表与井筒移动观测方案设计。 第一百零二条井筒保护煤柱回收设计应当具备下列主要 技术资料和工程图。 (一)技术资料 (1)地质及开采技术条件。煤层的层数、层间距、厚度、 颅角、埋藏深度,压煤量,所采煤层与井筒的空间关系,所采煤 层中及其上、下的巷道、殉室分布情况,岩性、断裂构造、岩层 含水性,井筒保护煤柱外已开采情况。 (2)井筒及其装备概况。井深、井径,井壁、罐道、罐道 梁、提升设备、井筒内管路、电缆、梯子间、井架(井塔)及井 口房的技术特征,安装布置方式、使用现状及必要的设计说明书、 施工总结。 (3)井筒周边建筑物、构筑物概况。 (二)工程图 (1)井上、下对照图,采掘工程平面图,地质剖面图。 (2)含井壁结构的井筒剖面图。 (3)通过井筒及工业场地的地质剖面图。 (4)井筒横断面图及井筒装备布置图。 (5)井筒及周边建筑物、构筑物峻工图。 第一白零三条回收井筒保护煤柱时,应当在地面、井筒内 及巷道内进行观测,并在井筒保护煤柱开采结束后对资料进行系 统分析与总结。
地面、井筒内及巷道内进行观测工作包括: (一)地表及其建筑物、构筑物的移动与变形观测。 (二)井筒保护煤柱范围内的各种巷道移动与变形观测。 (三)并筒及其装备的移动与变形观测。应当包括并筒的水 平位移和垂直变形、井壁应力和变形、罐道水平间距和垂直变形 罐道梁变形、管道垂直变形等。 (四)各种构筑物、重要设备及其基础的移动与变形观测。 应当包括井架偏斜、天轮中心线水平移动、绞车与电动机大轴及 基础的移动与变形观测。
第五节斜并保护煤柱的回收
第一百零四条各生产矿井在安全情况允许条件下,应当回 收即将报废斜井的保护煤柱。 第一百零五条斜井保护煤柱回收,应当进行专门开采方案 设计,经审批后实施。开采方案设计应当根据斜井井筒与所采煤 层的空间关系、地质及开采技术条件,采用相应的开采方法和安 全措施,并应当在地面和井筒内进行相关观测工作。
第六节平碉、石门、大巷及上、下山保护煤柱的回收
第一百零六条各生产矿井在安全情况允许条件下,应当回 收即将报废的平碱、石门、大巷及上、下山保护煤柱和护巷煤柱。 第一百零七条回收平碉、石门、大巷及上、下山保护煤柱 时,应当根据其所在位置,实行跨采(巷道在煤层下面)或者巷 下采煤,一般采用由远而近、逐段回收、逐段报废的方法。
第七章煤柱留设与压煤开采工作的管理
第一白零八条煤柱留设与变更、压煤开采设计应当由煤矿 企业组织专业技术人员或者委托专业机构完成,并由煤矿企业组 织论证、审批。 压煤开采设计涉及煤矿企业以外其他方受护对象安全问题 时,应当由煤矿企业组织专业技术人员或者委托专业机构完成 并与受护对象产权单位协商一致后,报省级及以上煤炭行业管理 部门。 第一百零九条压煤开采设计未经审批,不得进行回采,压 煤开采(试采)结束后必须编制技术总结报告并报送原审批部门 存档。 第一百一十条受采动影响的建筑物(构筑物)、水体、铁 路为非煤矿企业产权的,在本规范第一百零八条基础上应当在开 采前告知其产权单位,并根据开采结束后的损害程度给予合理补 偿。在已经合法批准的矿区范围内受采动影响的各类违章建筑物 (构筑物)等,煤矿企业不承担任何维修、补偿责任。 第一白一十一条鼓励煤矿企业采用新技术、新工艺、新装 备提高压煤采出率,由于压煤开采而增加的生产、维修、防护 补偿及科研试验经费,由专项费用解决或者计入煤炭生产成本。
第八章沉陷区环境影响评价与土地治理、利用
第一节开采沉陷的环境影响评价
第一百一十二条开采沉陷的环境影响评价主要内容应当 包括分析和评价开采沉陷对土地、水资源、生态环境、地面建筑 物(构筑物)等环境因子的影响程度,针对影响情况提出防护和 治理措施。 第一百一十三条在新建、改建及扩建矿井的环境影响评价 中,必须包括开采沉陷对环境的影响评价。 开采沉陷对环境的影响评价内容包括: (一)开采沉陷对耕地的影响评价。 (二)开米沉陷对地表水体的影响评价。 (三)开采沉陷对含水层的影响评价。 (四)开采沉陷对地面建筑物的影响评价。 (五)开采沉陷对构筑物的影响评价。 (六)开采沉陷对铁路的影响评价
第一百一十四条在地质勘探和矿区规划、矿井设计阶段, 应当对矿区范围内的土地利用类型、土壤质地及植被覆盖情况进 行调查与统计,并在设计文件中提出矿区土地复垦规划。 第一百一十五条在矿井建设与生产过程中,应当对开采影 响范围内的土地损毁情况作出预测与评价,进行土地复垦适宜性 分析,根据相关法规和规范编制土地复垦方案。 第一百一十六条土地复垦规划和方案的编制应当在土地 资源调查和煤炭开采对环境等的影响评价的基础上进行,并与矿
井建设、煤炭生产、生态保护、土地利用总体规划、城镇(村) 建设规划和固体废弃物处置与利用规划相协调。 第一百一十七条土地复垦应当遵循“因地制宜”的原则进 行规划,优先复垦耕地或者其他农业用地,并积极发展生态农业, 对原荒芜的土地等可以因地制宜确定复垦后土地的用途。 在井田范围内复垦规划中存在大规模积水区时,应当对井下 开采进行安全影响评价。 第一百一十八条土地复垦应当遵守相关标准,保护土壤质 量与生态环境,避免污染土壤和地下水。应当首先对拟损毁的耕 地、林地、牧草地进行表土剥离堆存,剥离的表土用于被损毁土 地的复垦。 第一百一十九条研石回填采煤沉陷区的复垦方案应当根 据排研工艺、研石回填后的土地用途等综合确定。复垦地用于建 筑场地时,要根据建筑物的类型选择合理的地基处理方法和施工 工艺;用于种植时,应当构造合理的土壤剖面,覆土厚度应当满 足土地复垦技术标准的要求。 第一百二十条沉陷区用研石回填复垦时,充填物含碳量不 宜大于12%,含硫量不宜大于1.5%。当两者之一大于上述值时, 应当采取防自燃措施。 第一百二十一条土地复垦工程完成后,应当经测量部门, 会同有关部门对复垦工程等进行验收测量,提交验收图纸与验收 报告并报审批单位与煤矿企业存档,申请土地管理等部门进行验 收。 第一百二十二条煤矿应当进行开采沉陷、土地损毁与复垦 的监测统计工作,并定期计算土地破坏率及土地复垦率等指标
煤矿开采沉陷区建设场地稳
第一白二十三条在煤矿开采沉陷区进行各类工程建设时, 必须进行建设场地稳定性评价。
第一百二十四条煤矿开采沉陷区拟建设场地稳定性评价 分为稳定、基本稳定、不稳定三种程度。对于稳定的建设场地, 可以采取简易抗变形结构措施;对于基本稳定的建设场地,可以 选用抗变形结构措施、采空区治理措施或者两者的结合;对于不 稳定的建设场地,应当避免进行建设,或者采用采空区处理措施, 保障建设场地稳定性。 第一百二十五条进行开采沉陷区建设场地稳定性评价时, 应当收集下列资料: (一)煤层开采的范围、层数、时间、采煤方法和开采煤层 的地质、水文地质、采矿条件等。 (二)矿区地表移动、覆岩破坏观测资料。 (三)建设场地自然地理资料。 (四)拟建建筑物(构筑物)的建筑结构特征、拟采取的基 础类型、充许变形指标及建设规划总平面图。 第一百二十六条对于开采范围内采煤方法不清楚的采空 区,应当进行开采范围及采空区现状的勘查。 第一百二十七条进行开采沉陷区建设场地稳定性评价时, 应当进行下列工作: (一)开采沉陷区采动影响和地表残余影响的移动变形计算 (二)覆岩破坏高度与建设工程影响深度的安全性分析。 (三)地质构造稳定性及邻近开采、未来开采对其影响的分 析。 (四)建设工程荷载及动荷载对采空区稳定性的影响分析。 (五)对于部分开采的采空区,还应当分析煤柱的长期稳定 性、覆岩的突陷可能性及地面载荷对其稳定性的影响。 (六)对于山区地形,应当进行采动坡体的稳定性分析。 (七)其他(如地表裂缝、塌陷坑、煤柱风化等)对建设场 地稳定性的影响分析。 第一百二十八条对需要进行采空区处置的建设场地,需编 制单独的采空区治理设计,设计应当包括地质采矿条件、工程概
况、治理的目的和范围、治理方案、工艺流程、治理标准及控制、 变形监测方案等内容,治理方案需经论证后实施。 第一百二十九条对采空区治理必须进行质量检测,各项指 标达到设计标准时,方可以进行工程建设。 第一百三十条对开采沉陷区的建设场地,应当在建设中和 建设后进行场地的变形监测。
第一白三十一条为了分析压煤开采的经济效果,应当在压 煤开采方案技术论证的基础上进行经济和社会效益评价。 第一百三十二条压煤开采企业经济评价使用“采”与“不 采”对比分析法评价压煤资源开采的经济合理性。压煤开采的经 济评价应当选择多个可行的技术方案进行比较,以确定最佳方案 第一百三十三条压煤开采的社会效益评价应当包括下列 内容: (一)因开采压煤而多采出的煤量和试采成功后可以解放的 煤量对提高煤炭资源回收率和支撑社会经济发展的影响。 (二)因增加煤炭资源储量而延长矿井(采区)服务年限, 增加就业岗位所带来的社会效益。
第一白三十四条本规范由国家安全监管总局、国家煤矿安 监局、国家能源局和国家铁路局负责解释。 第一百三十五条 本规范自2017年7月1日起执行。2000 年5月26日原国家煤炭工业局《关于颁发<建筑物、水体、铁 路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的通知》(煤行管学 【2000)第81号)同时废止。
第一百三十四条本规范由国家安全监管总局、国家煤矿安 监局、国家能源局和国家铁路局负责解释。 第一百三十五条 本规范自2017年7月1日起执行。2000 年5月26日原国家煤炭工业局《关于颁发<建筑物、水体、铁 路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的通知》(煤行管字 (2000)第 81 号)同时废止。
导水裂缝带:跨落带上方一定范围内的岩层产生断裂,且裂 缝具有导水性,能使其范围内覆岩层中的地下水流向采空区,这 部分岩层范围称导水裂缝带。 防水安全煤(岩)柱:为确保近水体安全采煤而留设的煤层 开采上(下)限至水体底(顶)界面之间的煤岩层区段,简称防 水煤(岩)柱。 防砂安全煤(岩)柱:在松散弱含水层或固结程度差的基岩 弱含水层底界面至煤层开采上限之间设计的用于防止水、砂溃入 井巷的煤岩层区段,简称防砂煤(岩)柱。 防塌安全煤(岩)柱:在松散黏土层或者已疏于的松散含水 层底界面至煤层开采上限之间设计的用于防止泥砂塌入采空区 的煤(岩)层区段,简称防塌煤(岩)柱。 抽冒:在浅部厚煤层、急倾斜煤层及断层破碎带和基岩风化 带附近采煤或者掘巷时,顶板岩层或者煤层本身在较小范围内塔 落超过正常高度的现象。 切冒:当厚层极硬岩层下方采空区达到一定面积后,发生直 达地表的岩层一次性突然垮落和地表塌陷的现象。 水体底界面:地表水体或者地下含水体(层)的底部界面。 裂缝角:在充分或接近充分采动条件下,移动盆地主断面上, 地表最外侧的裂缝和采空区边界点连线与水平线在煤壁一侧的 夹角。 开采上限:水体下采煤时用安全煤(岩)柱设计方法确定的 煤层最高开采标高。 岩层移动:因采矿弓起围岩的移动、变形和破坏的现象和过 程。 地表下沉盆地:由采煤引起的采空区上方地表移动的范围 通常称地表移动盆地或地表塌陷盆地。一般按边界角或者下沉 10mm点划定其范围。
防滑煤柱:在可能发生岩层沿弱面滑移的地区,为了防止或 者减缓井筒、地面建筑物(构筑物)滑移而在正常保护煤柱外侧 增加留设的煤层区段。
附录 2 本规范用词说明
1.执行本规范条文时,对要求严格程度的用词,作如下说 明,以便在执行中区别对待。 (1)表示很严格,非这样不可的用词: 正面词一般用“必须”; 反面词一般用“严禁”。 (2)表示严格,在正常情况下均应当这样做的用词: 正面词一般用“应当”; 反面词一般采用“不应当”或者“不得”。 (3)表示充许有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可以”。 2.条文中必须按指定的规程或者其他有关规定执行的写法 为: “按…….…执行”或者“符合….…….”。 非必须按所指的规程或者其他规定执行的写法为: “参照·.·.”
1.执行本规范条文时,对要求严格程度的用词,作如下说 明,以便在执行中区别对待。 (1)表示很严格,非这样不可的用词: 正面词一般用“必须”; 反面词一般用“严禁”。 (2)表示严格,在正常情况下均应当这样做的用词: 正面词一般用“应当”; 反面词一般采用“不应当”或者“不得”。 (3)表示充许有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可以”。 2.条文中必须按指定的规程或者其他有关规定执行的写法 为: “按…….…执行”或者“符合….…….”。 非必须按所指的规程或者其他规定执行的写法为: “参照”
附录 3 地表移动影响计算
(2)当采动程度较小时,地表移动计算参数中下沉系数和 主要影响角正切应当进行调整。 (3)条带开采、充填开采和地表残余变形计算需要调整计 算参数。
附录4近水体采煤的安全煤(岩)柱设计方法
一二、水体下采煤的安全煤(岩)柱设计方法
sh ≥H, +H, +Hail
Hh ≥H, +H, +He
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