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高層建筑下留設(shè)安全保護(hù)煤柱方法探討

文檔作者：楊智楊則東吳成堯劉樂文檔來源： 1．安徽省地質(zhì)調(diào)查院 2．合肥工業(yè)大學(xué)，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年05月04日
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138
能源技術(shù)與管理
Energy Technology and Management
2013年第38卷第4期
V01．38 No．4
doi：10．39690．issn．1672-9943．2013．04．053
高層建筑下留設(shè)安全保護(hù)煤柱方法探討
[摘要]
[關(guān)鍵詞]
楊智 ，楊則東 ，吳成堯-，劉樂z
(1．安徽省地質(zhì)調(diào)查院，安徽合肥230001；2．合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥230009)
根據(jù)“E-T開采規(guī)程”的規(guī)定，以某煤礦留設(shè)高層建筑保護(hù)煤柱為例，采用垂直剖面
法留設(shè)了7 和7 煤層的安全保護(hù)煤柱，并對其他留設(shè)煤柱方法進(jìn)行了分析；利用
垂直剖面法留設(shè)安全保護(hù)煤柱，達(dá)到了既能最大程度地采出煤炭資源又能確保建
筑物安全的目的。
高層建筑；保護(hù)煤柱；煤層；垂直剖面法
[中圖分類號(hào)]TD822~．3[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]
0 引 言
某高層建筑位于淮北市某礦區(qū)范圍，該礦區(qū)
主采煤層有2層，編號(hào)自上分別為71,7：煤層。礦
區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，煤層分布較穩(wěn)定。為了保證高層
建筑的穩(wěn)定和礦山安全生產(chǎn)，減少壓覆的煤炭資
源儲(chǔ)量，需合理留設(shè)各煤層的安全保護(hù)煤柱。
1 安全保護(hù)煤柱方法選擇
根據(jù)2000年國家煤炭工業(yè)局編制的《建筑
物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)
程》?介紹，保護(hù)煤柱留設(shè)有3種方法：垂直剖面
法、垂線法和數(shù)字標(biāo)高投影法。
垂直剖面法是采用圖解的方法，做沿煤層走
向和傾向的垂直剖面，在剖面上確定煤柱邊界寬
度，并投影至平面圖上而得到保護(hù)煤柱寬度；垂線
法留設(shè)保護(hù)煤柱是用解析方法，先作受護(hù)面積邊
界的垂線，利用公式計(jì)算垂線的長度，再在平面上
量出垂線的長度，從而確定保護(hù)煤柱寬度；數(shù)字標(biāo)
高投影法用于延伸型建筑物或基巖面標(biāo)高變化較
大的情況下保護(hù)煤柱的圈定。
根據(jù)3種保護(hù)煤柱留設(shè)方法的特點(diǎn)和建筑物
所在區(qū)域礦區(qū)煤層構(gòu)造復(fù)雜程度，確定采用垂直
剖面法留設(shè)建筑物安全保護(hù)煤柱。
2 垂直剖面法留設(shè)煤層建筑物保護(hù)煤柱
2．1 高層建筑圍護(hù)帶寬度的確定
該煤礦采用地下開采方式。高層建筑保護(hù)等
級(jí)按2000年國家煤炭工業(yè)局《建筑物、水體、鐵路
及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》第14條、17
條規(guī)定，保護(hù)等級(jí)為I級(jí)，其圍護(hù)帶寬度為20 m。
由此得abcd四邊形。
2．2 礦區(qū)移動(dòng)角參數(shù)的確定
依據(jù)以往淮北、淮南地區(qū)實(shí)測的地表移動(dòng)參
數(shù)，進(jìn)行分析整理后，采用參數(shù)為松散層 取
42。，走向6取73。，下山口取73。0．57a(ot為煤層
傾角)，上山 取73．3。。
垂直剖面法留設(shè)各煤層保護(hù)煤柱寬度關(guān)鍵是
確定建筑物邊界與煤層走向斜交剖面移動(dòng)角
和 ，其計(jì)算公式如下：
ct =X／ctgZ~cos20+ctgZ6sinZO (1)
ctg7 =X／ctg~cos20+ctg26sin20 (2)
式中， 為走向方向巖石移動(dòng)角，(。)； 為上
山巖(層)石移動(dòng)角，(。)； 為下山巖(層)石移動(dòng)
角，(。)；0為圍護(hù)帶邊界與煤層走向線之間的所
夾銳角，(。)。
2．3 各煤層保護(hù)煤柱寬度計(jì)算
根據(jù)礦區(qū)7 和7：煤層分布特征，選取4條垂
直建筑物邊界的剖面A—A 、B—B 、C—C 、D—D 。
(1)根據(jù)鉆孔資料，高層建筑物附近地面標(biāo)
高為33．10 m，松散層厚度為91．2 m。
(2)根據(jù)所選剖面位置，確定參數(shù) 、 、 、0
取值、根據(jù)公式(1)、(2)計(jì)算 與y ，其結(jié)果如表
1所示。
表1 高層建筑物安全保護(hù)煤柱參數(shù)
保護(hù)煤柱參數(shù)／(。) ．y 占 0 盧 y
A—A 剖面
B—B 剖面
C—C 剖面
D—D 剖面
64．45 73-30 73．O0 15．O0 88．31 72．99 73．00
66．16 73-30 73．OO 12．130 8-37 66．28 73．29
66．16 73．3O 73．0O 12．00 37．20 68．32 73．19
66．16 73．3O 73．0O 12．00 19．55 66．79 73．27

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