礦井通風(fēng)設(shè)施保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)

摘 要：礦井通風(fēng)設(shè)施的安全運(yùn)行，事關(guān)礦井的安全生產(chǎn)。地面通風(fēng)機(jī)房作為礦井的重要建筑，保護(hù)區(qū)域過大就浪費(fèi)井下煤炭資源，保護(hù)區(qū)域小就影響通風(fēng)設(shè)施的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，合理確定其保護(hù)煤柱邊界就尤為重要。

關(guān)鍵詞：巖層移動角；圍護(hù)帶；垂直斷面法

1 保護(hù)區(qū)域概述

15區(qū)回風(fēng)立井及機(jī)房為我礦的重要通風(fēng)設(shè)施。保護(hù)區(qū)域內(nèi)有一立井，立井口高程+380.246m，井底高程115.474m；由于立井口在保護(hù)區(qū)域內(nèi)距受保護(hù)邊界25m以上，故不再另外設(shè)計(jì)保護(hù)煤柱。保護(hù)區(qū)域地面高程+380m，井下煤層底板高程+135m，面積為5502平米見圖1。

2 移動角與圍護(hù)帶

2.1 礦井巖層移動參數(shù)

根據(jù)我礦多年來巖層移動觀測數(shù)據(jù)，得出以下基本參數(shù)（見表1）。

2.2 圍護(hù)帶的確定

目前在保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)中，一般在地面上加圍護(hù)帶，即根據(jù)建筑物不同的保護(hù)級別，從建筑物邊界向外擴(kuò)展一定的范圍，作為設(shè)計(jì)保護(hù)煤柱的受保護(hù)邊界（見表2）。

3 留設(shè)保護(hù)煤柱的方法

根據(jù)上述條件，用垂直斷面留設(shè)保護(hù)煤柱的方法和步驟如下（見圖2）。

3.1 確定受護(hù)邊界

通過建筑群的角點(diǎn)作平行于煤層走向和平行于煤層傾向的四條直線，兩兩相交得一矩形保護(hù)范圍。根據(jù)表2得圍護(hù)帶寬度s=20m，從矩形保護(hù)范圍邊界向外圈出一圍護(hù)帶s=20m，其外緣abcd即為受護(hù)邊界。

3.2 確定保護(hù)煤柱邊界線

過保護(hù)范圍abcd的中心o，作沿煤層傾向的垂直剖面Ⅱ-Ⅱ；在傾向垂直剖面Ⅱ-Ⅱ上標(biāo)出地表線，受護(hù)邊界的位置m、n，松散層和煤層等，并標(biāo)注出煤層的傾角a=6°，煤層的厚度m=2.5m，煤層的埋藏深度H=245m，及簡要的地層柱狀圖。

在受護(hù)邊界點(diǎn)m、n作松散層移動角？漬=45°，與基巖面相交于m1、n1，再從m1、n1點(diǎn)分別作基巖移動角？酌=72°和？茁=65°，與煤層底板相交于m2、n2點(diǎn)，點(diǎn)m2、n2分別為沿煤層傾向剖面上保護(hù)煤柱的上下邊界。將m2、n2投影到平面圖上，即得點(diǎn)M、N；

3.3 作沿煤層走向的剖面圖I-I

將平面圖上I-I線與保護(hù)邊界的交點(diǎn)q、k投影到走向剖面I-I上，得q、k點(diǎn)。從q、k點(diǎn)以作直線，與基巖面相交于q1、k1。再從q1、k1以基巖移動角作斜線，與煤層交于上部保護(hù)邊界得q2、k2點(diǎn)，交下部保護(hù)邊界得q3、k3。

3.4 保護(hù)煤柱邊界的確定

在平面圖上，過M、N點(diǎn)作平行于煤層走向的直線，將q2、k2和q3、k3分別投影到平面圖上，得B、C、D、A，依次連接A、B、C、D各點(diǎn)形成的梯形，即為所求保護(hù)煤柱的平面圖。

4 計(jì)算因留設(shè)保護(hù)煤柱而呆滯的煤量

經(jīng)計(jì)算，保護(hù)煤柱面積93460m2，呆滯煤量327110t。

5 結(jié)束語

保護(hù)煤柱邊界確定后，即避免了煤炭資源的浪費(fèi)，又有效的保護(hù)了地面重要設(shè)施的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，也為礦井的采面設(shè)計(jì)提供了技術(shù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]2009最新煤礦地質(zhì)測量大全[M].中國礦業(yè)出版社，2009.

作者簡介：張向東（1969，01-），男，漢族，河南省汝州市，助工，大專，研究方向：測繪。