B 2。水体上采煤的防水安全煤、岩。柱设计方法B。2。1、水体上采煤的防水安全煤 岩。柱设计,应符合下列要求.1,煤柱的留设范围应防止底板采动导水破坏带波及水体,或与承压水导升带沟通、2.设计的底板防水安全煤.岩.柱厚度ha与导水破坏带h1和阻水带厚度h2之间的关系、图B.2 1。1。a,应符合下式要求、3,底板含水层上部存在承压水导升带h3时,底板安全煤 岩 柱厚度ha与导水破坏带h1.阻水带厚度h2及承压水导升带h3之间的关系。图B、2,1,1 b,应符合下式要求,4。底板含水层顶部存在被泥质物充填的厚度稳定的隔水带时。底板安全煤 岩、柱厚度ha与导水破坏带h1。阻水带厚度h2及充填隔水带厚度h4之间的关系,图B 2、1。1,c.应符合下式要求,图B。2 1.1,底板防水安全煤.岩.柱设计示意图a、无导升带的正常底板条件、b,存在导升带,c,底板含水层顶部存在充填隔水带B。2,2、防水安全煤,岩,柱基本参数的计算.应符合下列要求。1 底板采动导水破坏带深度h1,可采用下列统计公式法或理论计算法进行计算,1,仅按工作面斜长的统计公式法计算底板采动导水破坏带深度。可按下列公式计算,2、仅按工作面斜长和按采深 倾角和工作面斜长的统计公式法计算底板采动导水破坏带深度.可按下式计算 式中。h1。底板采动导水破坏带深度,m.L,壁式工作面斜长,m、H、开采深度.m、α 煤层倾角.3,理论计算法计算底板采动导水破坏带深度.可按下列公式计算 式中。γ,底板岩体平均容重.MN。m3.H,采深 m,L 壁式工作面斜长.m,Rc,岩体抗压强度、MPa.一般取岩石单轴抗压强度的0。15倍。φ0、底板岩体内摩擦角 4 断层带附近的采动导水破坏带深度应在本款第1项,第3项计算结果的基础上乘以1、5.2,0的系数 2,底板阻水带厚度h2可采用下列试验法或理论计算法进行计算,1.试验法计算底板阻水带厚度h2可按下式计算,式中 h2,底板阻水带厚度。m,P、作用在底板上的水压力.MPa,Z。阻水系数。MPa.m,我国部分矿区也可按表B 2,2。1,表B,2 2。2选取 也可按不同岩层阻水系数取值。中,粗粒砂岩0,3。0.5。细粒砂岩0,3,粉砂岩0.2.泥岩0、1。0,3,石灰岩0,4。断层带0.05。0,1,R。裂缝扩展半径,m 一般取40 50,Pb 岩体破裂压力 MPa,Pb.使岩体破裂时的临界水压力,MPa,σh 作用于岩体的最小水平主应力、MPa。σH,作用于岩体的最大水平主应力,MPa,T。岩体的抗拉强度.MPa、P0.岩体孔隙中的水压力,MPa.表B.2.2,1、钻孔水力压裂试验底板岩层阻水系数资料表B,2 2 2 钻孔压水串通破坏试验底板岩层阻水系数资料、2,理论计算法计算底板阻水带厚度h2可按下列公式计算 式中、h2 底板阻水带厚度,m,h1,底板采动导水破坏带深度、m。γ 底板岩层平均容重,MN.m3。P、作用于该区底部的水压,MPa。St,底板岩体抗拉强度,MPa、一般取岩石抗拉强度的0,15倍.L、壁式工作面斜长、m、Ly、沿推进方向工作面老顶初次来压步距。m,3、承压水导升带的高度h3可采用物探和钻探方法确定。可在井下巷道中用电测深方法进行探测.必要时可用钻探验证。当井下物探与钻探条件受限制时.也可通过以往勘探钻孔资料分析确定。断层带附近的承压水导升带高度应比正常岩层中大.4,底板含水层顶部充填隔水带厚度h4可采用物探和钻探方法综合确定 有现场实测结果时也可按表B,2.2.3确定,表B,2 2.3.各矿区奥陶系灰岩含水层顶部充填隔水带厚度实测资料B 2,3,当计算所得安全煤、岩,柱尺寸ha小于煤层底至含水层顶之间的实际厚度hd时.承压含水层上采煤的安全度应符合要求,当计算所得安全煤,岩。柱ha大于实际厚度时,可采用下列方法进一步评定,1、底板受构造破坏块段突水系数不应大于0。06MPa m,正常块段不应大于0。1MPa m,当计算的突水系数小于临界突水系数时.可实现安全开采、当计算的突水系数大于等于临界突水系数时、需要采用疏水降压 注浆加同等措施。底板突水系数可采用下式计算、式中。Ts.突水系数、MPa.m、部分矿区的临界突水系数值可按表B.2。3、1选取,P,底板隔水层承受的水压、MPa、M 底板隔水层厚度、m、2.在底板构造破坏块段突水系数不大于0,06MPa m,且正常块段不大于0、10MPa.m的区域.可布置开拓巷道.3,在底板构造破坏块段突水系数大于0.06MPa,m,且正常块段大于0、10MPa。m的区域、应采取疏水降压 注浆加固等措施,并应对其突水危险性进行评价后、再布置开拓开采巷道、表B,2.3、1 部分矿区的临界突水系数值、4.底板所能承受的极限水压力Pj应大于实际水压力P,底板所能承受的极限水压力Pj小于等于实际水压力P时,应采用疏水降压后再开采.部分矿,区,底板所能承受的极限水压力Pj。可根据底板实际厚度hd按表B。2。3、2计算 表B.2、3.2,底板实际厚度hd与极限水压力Pj关系表。5.当计算的极限水压力Pj小于等于实际水压力P时 应采用疏水降压。注浆加固后再开采 底板岩柱实际所能承受的极限水压力Pj可采用下式计算,