保安煤柱设计(矿井保安煤柱留设规定) 安全支柱的设计
在特殊条件下,当不宜把主要开拓巷道布置在岩石移动范围之外时，或者对已投产的矿井，因在井筒附近发现新矿体、矿体向下延深使得井筒落入岩石移动范围之内时，为了保护井筒及其建筑物，需要设置保安矿柱。 保安矿柱是在井筒周围留下一部分暂不开采的矿体，其范围为按岩石移动角β、γ、δ用作图法圈定之，其步骤如下。 （1）在平面图上（图1），过井筒中心作垂直矿层走向的剖面Ⅰ-Ⅱ。在该剖面图上，从井筒两侧的受护范围边界起，自上而下按各岩层的移动角逐层画出其移动线，直到与矿层的顶、底板线相交，得A、B、C、D四点。则A-B-D-C-A即为在剖面Ⅰ-Ⅱ上的保安矿柱边界。在画岩石移动边界线时，对位于采空区下端的移动线用β角，上端的用γ角。
1.用作图法设计保安矿柱
（2）将点A、B、C、D投影到平面图的Ⅰ-Ⅰ线上，得A′、B′、C′、D′四点。设矿层形状规则，则过这四点分别作平行走向的四条线，便得到保安矿柱顶、底板沿走向的边界线在平面图上的投影。[next] （3）在平面图上，过井筒中心和受保护范围边界线，作平行矿层走向的阶梯形剖面Ⅱ-Ⅱ。在该剖面图上由上而下按δ角逐层画出岩石移动边界线，与矿层顶、底板线相交于M、K、G、H四点。将这些点投影到平面图的Ⅱ-Ⅱ线上，得M′、K′、G′、H′四点。因设矿层规则，保安矿柱平面投影图以Ⅰ-Ⅰ线为对称轴，故可分别求得M″、K″、G″、H″四点，连接H′K″、G′M″、G″M′、H″K′得四条直线，将其延长，便得到保安矿柱顶、底板沿倾斜方向的边界线在平面图上的投影。 （4）在平面图上，分别将保安矿柱顶、底板边界的投影线延长相交，便得到保安矿柱图形的平面投影图。表1 我国部分矿山岩石移动角
矿山(或矿体、矿区)名称土地的性质 | 矿体倾角() | 矿体厚度(米) | 走向产量和开采深度(米) | 采矿方法 | 运动角度() | βγγ | δ | 石咀子铜矿上盘为硅质大理岩和石英斑岩，较为稳定，f=8~12。 | 75~85 | 1~35(平均6.3) | 走向长度500和开采深度950 | 收缩法和后续填充 | 70 | 70 | | 铁山区金岭铁矿上盘为大理岩和结晶灰岩，下盘为闪长岩，f=8~10，f=8~12。 | 55 | 八 | 走向长度500，开采深度94 | 分段凿岩采矿法，开采后充水充砂，开采深度小于50m，开采深度大于50m。 | 5055 | 5055 | | 程潮铁矿上盘为闪长岩和矽卡岩，下盘为花岗岩和矽卡岩，f=8~10，f=10~12为中等稳定~稳定。 | 46 | 24~53 | 走向长度1700，开采深度80 | 无底柱分段崩落法 | 六十八 | 六十八 | | 西山南矿上盘为灰色页岩，中等稳定，f=6~10，下盘为灰色页岩，f=8~10 | 东10中15 | 4~64~6 | 开采深度200~250开采深度200 | 房柱法和填充法 | 5959 | 6869 | 6571 | 大吉山钨矿应时脉矿床，围岩中等稳定至稳定，f=8~14 | 65~80 | & lt三 | 走向长度600~800，开采深度760 | 留矿阶段矿房法 | 46~81 | 48~69 | | 冶山铁矿北矿区上盘为白云岩，下盘为花岗闪长岩，f=10~12，f=8~10，中等稳定~稳定。 | 45~80 | 20 | 走向长度600开采深度130 | 无底柱分段崩落法 | 65 | 八十五 | | 云马拉格煤矿四采区上下板块为大理岩碳酸盐，f=8，中等稳定。 | 40~60 | 10~20 | 矿体倾斜长度620°，走向长度30° ~ 50°。 | 帧填充方法 | 六十八 | | 71~75 | 铁山钨矿黄沙矿区16号矿脉围岩为变质砂岩和千枚岩，基本稳定，f=8~12。 | 65~68 | 2~6 | 开采深度150 | 保留方法 | 61 | 61 | | 东部钨矿中等稳定围岩，f = 10 ~ 12部分不稳定，f=4~10 | 70~80 | 0.3~0.5 | 走向长度800~1100 | 保留方法和填充方法 | 55 | 65 | 75 | 殿山铁矿张府山大井1号矿体上盘中等稳定，下盘稳定，矿岩接触带极不稳定。 | 57~87 | 0.5~68 | 趋势长度2676(不连续) | 无底柱分段崩落法和阶段自然崩落法 | 50(石英二长岩) | 60(变质砂岩) | 60(石英二长岩) | 瓦房子锰矿顶板岩石为钙质页岩，中等稳定，f=6~8。 | 15~25 | 0.2~0.8(平均0.4) | 走向长度600~2400 | 长壁人工充填法 | 60 | 65 | 65 | 桃林铅锌矿银空山矿体上盘为千枚岩，不稳定，f = 3 ~ 5；下盘为绢云母石英岩，稳定，f=10~12。 | 30~45岁(平均40岁) | 1.2~3.5(平均10) | 走向长度750 | 水平深孔阶段强制崩落法 | 43 | 50 | 55 | 计算值凡口铅锌矿石岭6号矿体上下岩层稳定，f=8~10。 | 35~40 | 18~40 | 走向长度840 | 向上水平分层充填法 | 70 | 75 | 75 | [next] 如果矿层或岩层形状不规则，应该多作剖面，求得足够多的点，把这些点连接起来，便可得到保安矿柱的边界线。 在波兰，按照被保护对象的重要性及它们对地表变形的敏感程度，将其分为四级。矿井及其提升设备属于第二级，这一级保护目标的允许水平变形值为ε≤3mm/m。在设计保安矿柱时，对不同级别的保护对象采用不同的岩石移动角。保护带宽度s=30-H/6（H—采深，H≤180m）。 岩石运动角度的大小与多种因素有关，主要是岩石性质、地质构造、矿体厚度、矿体倾角、开采深度、采矿方法等。对于已开采的矿山，可通过实地观察获得。对于新设计的矿山，一般采用类比法，参考类似条件下矿山的实际数据，综合考虑矿山的具体情况，对选取值进行修正。表1是我国部分金属矿山的岩石运动角度数据；表2给出了完全开采条件下岩石的移动角度空。表17-18岩石运动角度(完全开采条件下空)普氏系数f
岩层倾角αn或矿体倾角α p() | 岩石运动角度() | βγ | δ | 层状岩石 | f & lt五0~3331~4546~6061~8081~90 | 55~4545~404040~4545~50 | 555α n-5(不大于50)5050 | 5565555555 | f & gt五0~3031~4546~6061~8081~90 | 60~5050~4545~404040~50 | 用δ，右，δ，右，αn，同一地层的倾角αn同上(不大于65°)60。 | 55-1.5f同上。 | 非层状岩石 | 5 & ltf & lt100~3031~5051~8081~90 | 65606565 | 565°与矿体倾角αp65°相同 | 70707070 | 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
