F27断层防隔水煤岩柱设计.doc

二2煤21采区段F27断层防水煤（岩）柱设计

2010年 2 月

关于二2煤21采区段F27断层防水煤（岩）柱设计
一、概述
F27断层纵穿本矿东半部，主要发育于11采区、21采区、31采区、41采区延展长度达4000余米。该断层大致走向202°，倾向112°，倾角45°~75°，最大落差35m，通过二2煤21采区31采区大巷揭露该断层来看，F27断层基本上不导水，基本掌握其含水性及导水性，但断层带间的岩石破碎，断层破碎带有可能形成高压突水通道。
二、该区含水层发育情况
该区域含水层自上而下主要发育有四个含水层，奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层、太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层、太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层、二2煤层顶板砂岩裂隙承压含水层，二2煤顶板砂岩裂隙含水组一般由2～3层细、中粒砂岩组成，累厚平均约20m，富水性较弱，该区域受水害威胁主要为太原组灰岩岩溶裂隙承压含水层，在断层破碎带易形成高压突水通道。
三、防水煤（岩）柱宽度计算
1、（1）断层下盘计算公式选择
为防止断层导水，因此在计算防水煤（岩）柱宽度时按导水断层计算，根据F27断层实际情况，依据《煤矿防治水规定》选择含水或导水断层防水煤（岩）柱留设进行计算，公式如下：
L=0.5KM ≥20m
式中L—煤柱留设的宽度，m;
K—安全系数，一般取2~5；
M—煤层厚度或采高,m;
P—水头压力，MPa;
Kp—煤的抗拉强度，MPa。
（2）防水煤柱的确定
根据二2 煤21、31采区水文观测孔观测该区域水压最大为2.0MPa左右，煤的抗拉强度Kp取值0.3 MPa，参照淮北杨庄煤矿煤的抗拉强度数据，为该区域掘进和回采安全系数K取值3，该区域煤层平均厚度M取值2.8米，依据以上公式计算F27断层下盘留设防水煤（岩）柱为18.4米。根据《煤矿防治水规定》要求实际留设20米。
2、（1）上盘计算公式选择
为防止断层导水，因此在计算防水煤（岩）柱宽度时按导水断层计算，根据F27断层实际情况，依据《煤矿防治水规定》选择煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水（岩）煤柱的留设进行计算，公式如下：
L=Ha／sinα≥20m
式中L—煤柱留设的宽度，m;
α—断层倾角( °)
Ha—安全煤柱高度m
（2）防水煤柱的确定
根据二2煤21、31采区水文观测孔观测该区域水压最大为2.0MPa左右，临界突水系数采用全国一般值0.06，依据以上公式计算F27断层上盘留设防水煤（岩）柱为41米。

四、结论与注意事项
1、二2煤21采区段F27断层下盘留设防水煤（岩）柱20m。
2、二2煤21采区段F27断层上盘留设防水煤（岩）柱41m。
3、施工队伍在施工过程中，要保证留设煤（岩）柱的宽度；
4、在掘进、回采靠近防水煤柱线过程中，要坚持超前探测工作，严格执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则；
5、在施工过程中，若出现涌水等异常情况，应停止工作，及时汇报，以免发生事故。