保护煤柱设计课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑物下采煤的,4,条技术路线：,留设保护煤柱,建筑物搬迁,减小开采引起的变形,提高建筑物抗变形能力,2-2,建筑物保护煤柱设计,工业场地建筑物和构筑物，矿井主要通风机房及其风道等设施。,国务院明令保护的文物、纪念性建（构）筑物。,采用不搬迁或就地重建采煤在技术上不可能或经济上不合理，搬迁又无法实现或在经济上严重不合理的建筑物或构筑物。,需要留设保护煤柱的地面建筑物,需要留设保护煤柱的地面建筑物,采后重要建筑物或构筑物所在的地表可能产生抽冒、切冒、滑坡等形式的塌陷漏斗坑、突然下沉或滑动崩塌，造成对重要建（构筑物地基严重破坏的。,建（构）筑物所在的地表下面潜水位较高，采后因地表下沉导致建（构）筑物及其附近地面积水，又不能自流排泄或采用人工排泄方法经济上不合理的。,需要留设保护煤柱的地面建筑物,重要河（湖、海）堤、库（河）坝、船闸、泄洪闸、泄水隧道和水电站等大型水工建筑工程。,高速公路、机场跑道。,建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程,中华人民共和国国家煤炭工业局，2000.6,保护煤柱留设原理,在保护对象的下方留一部分煤炭不开采，使其周围的煤炭开采对保护对象不产生危险性的移动和变形。,建筑物受保护面积,地面建筑物本身的面积,建筑物周围增加了围护带后扩展的面积,增加围护带的目的：,抵消留设保护煤柱时移动角的误差,抵消井上下位置关系确定不准确误差,建（构）筑物保护等级与围护带宽度,建筑物保护等级,III,围护带宽度(,m),20,15,10,5,围护带尺寸取决于建筑物的重要性和破坏后的后果。,工业广场煤柱；,风井煤柱；,铁路煤柱；,村庄煤柱。,毕业设计为保护地面建筑物需留设的煤柱,保护煤柱留设参数,1）移动角,岩层（基岩）移动角,、,、,煤层倾角,5,0,时,=,=-0.5,黄土层,=,55,松散层移动角,风化堆积物,=45,富水坡积物或砂层,=35,h,h,采深不同，煤柱留设宽度不同，采深愈大，煤柱留设宽度愈大。冲积层愈厚，煤柱留设宽度愈大,2）围护带,保护面积=建筑物本身+围护带,围护带的：,抵消移动角的误差测量中井上下位置不准确误差,围护带尺寸取决于建筑物的重要性和破坏后的后果。,保护等级 ,宽度(,m)20 15 10 5,三、垂直,剖面,法设计保护煤柱,作图法,:,沿煤层走向和倾向作剖面，在剖面上由岩层移动角确定煤柱宽度，并投影到平面图上，得到保护煤柱边界。,所需资料,：,移动角,煤层底板等高线,井田地质剖面,井上下对照图,结果为,对称的梯形。,注意的问题：梯形上下边与煤层走向平行。,作图法比较简单，但增大了煤柱尺寸，煤柱损失较大。,垂直剖面法煤柱尺寸的计算,倾向剖面上,4、垂线法（,计算法）,设计保护煤柱,计算从保护边界所做的垂线长度,s=hctg,垂线计算,过,a,、,b,、,c,、,d,角点，分别作垂直,ab,、,bc,、,cd,和,ad,直线的垂线，,l,a1,和,l,b,，,q,b,和,q,c1,，,q,c2,和,q,d,，,l,a2,和,l,d,涉及单独线条的保护,对于每条线来说，只有伪倾斜上山方向的移动角,或伪倾斜下山方向的移动角,；,埋深变化，垂线长度不同,垂线法设计保护煤柱分析,铁路保护煤柱留设,以下情况需要留设铁路保护煤柱：,1,、国家一级、二级铁路；,2,、国家三级铁路：薄及中厚煤层,H/M,60,厚煤层及煤层群,H/M,80,；,3,、工矿专用铁路：薄及中厚煤层,H/M,40,厚煤层及煤层群,H/M,60,；,4,、铁路隧道：全长大于,20m,的铁路桥，一、二级铁路线上的一、二级铁路车站；,5,、采用其他方法处理，技术上不可能或经济上不合理的铁路及其建筑物；,6,、有严重滑坡危险又难以处理的铁路线；,铁路保护煤柱留设,以铁路保护煤柱为例推导任意剖面处垂线长度,已知条件:,铁路与煤层斜交，交角为,表土层厚,h，,移动角,，,基岩移动角为,，,和,煤层各点的埋深,H,i,和真倾角,铁路路基和其两侧围护带宽度之和为,T,铁路保护煤柱留设,铁路直线段保护煤柱总宽度,W=T+2S+l+q,S=hctg,铁路保护煤柱留设,铁路保护煤柱留设,伪倾斜角,、真倾斜角,和,角的关系,EF=CEtg,，,EF=ED tg,，,CE/ED=cos,CEtg,=ED tg,，tg,=cos,tg,铁路保护煤柱留设,铁路保护煤柱留设,铁路直线段保护柱煤柱总宽度,W=T+2S+l+q,S=hctg,ctg,2,=ctg,2,cos,2,+ctg,2,sin,2,ctg,2,=ctg,2,cos,2,+ctg,2,sin,2,3、伪倾斜基岩移动角和真倾斜基岩移动角的关系,、,、,下山、上山和走向移动角,保护面积边界线与煤层走向所夹的锐角，,单元开采下沉盆地,下半部分椭圆方程,处斜率,椭圆切点,微分,直线的方程还可写为：,xcos,+ysin,=p,将,x1,y1,代入椭圆方程,Y,X,b,b,c,a,p,p,o,C,C,K,L,M(x,1,y,1,),(,x,1,y,1,),满足椭圆方程,Ctg,2,=ctg,2,cos,2,+ctg,2,sin,2,Ctg,2,=ctg,2,cos,2,+ctg,2,sin,2,=0,=为下山移动角；=为上山移动角,=90,，,=,，,=,为走向移动角,角的讨论,作业,已知保护物等级为,级，平面形状为矩形，受护面积为,100*200m,2,其长边与煤层走向斜交成,=60,0,.,煤层地质条件为：煤层倾角,=30,0,煤层在受护范围中央的埋深,H,0,=250m,地面标高为零，松散层厚度,h=40m,，煤层厚度,m=2.5m,。矿区地表移动资料,=73,0,=55,0,，,松散层移动角,=45,0,。试用垂直剖面法留设该建筑物的保护煤柱，并表示其压煤量。,