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    礦井通風(fēng)設(shè)施保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)

    2016-12-31 00:00:00張向東李礦偉
    科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年32期

    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。

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