油气预测 地震 测井地带能设置井塔吗

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《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(征求意见稿)》
附件《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设 与压煤开采规程》 (征求意见对照稿)国家煤矿安全监察局 2016 年 7 月 《规程》原条款 第一章总则 第 1 条 煤炭是我国的主要能源和工业原料,是国家所有的非再生资 源。合理开采和优化利用煤炭资源,保护受开采影响区域内的主要井 巷、建(构)筑物、水体、铁路和地面生态环境,保护矿井开采不受水 体的威胁,使煤炭工业健康持续发展,适应可持续发展战略模式,是 我国煤炭工业的主要技术政策。根据《中华人民共和国煤炭法》、 《中 华人民共和国矿产资源法》、《煤炭工业技术政策》、《中华人民共 和国土地管理法》、《中华人民共和国环境保护法》等有关规定,制 定本规程。本规程适用于包括国有煤矿在内的所有大、小煤炭企业。 第 2 条本规程包括:煤矿区建(构)筑物、水体、铁路和主要井巷保护 煤柱或安全岩柱的留设原则与设计方法;压煤开采原则与方法;开采 沉陷对地面生态环境影响评价原则与治理技术途径;煤柱留设与压煤 开采的管理办法等。凡煤矿矿区总体设计、矿井设计和矿井建设与生 产等工作中涉及的上列问题,均应按本规程执行。矿区工农业建设与 生产中涉及的压煤与开采影响问题,亦可参照本规程执行。 第2条 第1条 第一章总则修改后条款(征求意见稿)为了合理开采煤炭资源,保护建筑物、构筑物、水体、铁路、主要井巷和地面生态环境,根据《煤炭法》、《矿产资源法》、《土地 管理法》、《铁路法》、《水法》、《物权法》、《环境保护法》、《公 路法》、《铁路安全管理条例》等有关法律法规及《煤矿安全规程》, 制定本规程。本规程主要内容包括煤矿区建筑物、构筑物、水体、铁路和主要井巷保护煤柱或者安全煤岩柱的留设原则与设计方法,压煤开采原则 与方法,开采沉陷对矿区生态环境影响评价原则与治理途径,沉陷区稳 定性评价原则与治理途径,煤柱留设与压煤开采的管理办法等。 煤矿矿区总体设计、矿井设计和矿井建设与生产等工作中涉及到上 列问题时,均应当按照本规程执行。在矿区内工农业建设与生产中涉及 的压煤与开采影响问题时,亦应当参照本规程执行。 第 3 条建(构)筑物、水体和铁路压煤和主要井巷煤柱的合理开采和 采动对象的保护与治理,是煤炭行业和企业的计划、设计、生产、技 术、地质、测量和基本建设等各部门的共同职责。煤矿各级管理部门 和企业,应根据矿区生产、建设发展需要,由总工程师领导上述部门 制定有关开采、保护及治理的规划,积极稳妥地组织实施。 第 4 条建(构)筑物、水体、铁路及主要井巷所压煤炭资源应遵循煤 炭资源优化利用原则,受护对象安全原则,保护生态环境原则和企业 经济与社会效益原则,凡技术上可行、经济上合理,丢弃后带来永不 可采或其他严重后果的,必须进行开采;技术条件可能,但尚无成熟 经验的应积极进行试采;在目前技术条件下难以开采,但采用搬迁、 就地重建、就地维修、改道(河流)和疏干或改造(地下含水层)等 特殊措施,在经济上合理时,可进行开采。否则应当留设保护煤柱或 经有资格的技术咨询部门评估和主管部门批准放宽回采率要求,采出 部分煤量。 第 5 条 本规程规定建(构)筑物下、铁路下、近水体安全采煤的原则 是:在建(构)筑物下采煤时,对于零散建(构)筑物,受开采影响 后经过维修能满足安全使用要求;对于大片建筑群,受开采影响后大 部分建筑物不维修或小修,少部分建筑物经中修和个别经大修能满足 安全使用要求;在铁路下采煤时,经采取措施不影响列车安全运行; 在近水体采煤时,受影响的采区和矿井涌水量不超过其排水能力、不 影响正常生产,以及地面水利设施经维修不影响正常使用。第3条建筑物、构筑物、水体、铁路压煤及主要井巷煤柱的合理开采和采动对象的保护与治理,是煤炭行业和企业规划、设计、生产、地质、 测量及基本建设等部门的共同职责。煤矿企业各级管理部门应当根据矿 区生产、 建设发展需要, 由企业技术负责人领导上述部门制定有关开采、 保护及治理的规划,并组织实施。第4条建筑物、构筑物、水体、铁路及主要井巷所压煤炭资源,应当遵循煤炭资源优化利用、受护对象安全、生态环境保护和企业经济与社 会效益等原则,凡技术上可行、经济上合理,均应当进行开采;技术条 件可能, 但尚无成熟经验的可以进行试采; 在目前技术条件下难以开采, 但采用搬迁、就地重建、就地维修、改道(河流)和疏干或者改造(地 下含水层)等特殊措施,在经济上合理时,可以进行开采,否则应当留 设保护煤柱。 第5条 建筑物下、构筑物下、铁路下、近水体安全采煤的原则是:(一)在建筑物和构筑物下采煤时,对于零散建筑物、构筑物,受 开采影响后经过维修能满足安全使用要求;对于建筑群,受开采影响后 大部分建筑物不维修或者小修,少部分建筑物经中修和个别经大修能满 足安全使用要求。 (二)在铁路下采煤时,经采取措施不影响列车安全运行。 (三)在近水体采煤时,受影响的采区和矿井涌水量不超过其排水 能力、不影响正常生产,地面水利设施经维修不影响正常使用。 第 6 条 土地和耕地的破坏与保护是煤矿企业生产建设中面临的量大 面广的课题,它直接关系到煤炭生产和农业生产,关系到农民生活和 工农关系,政策性很强。应根据《中华人民共和国土地管理法》、 《中 华人民共和国环境保护法》的规定执行,经过技术经济论证,本着谁 损坏,谁修复,恢复利用,因地制宜、综合治理的原则,与有关方面 协商解决。 第 7 条 根据《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源 法》规定,未经煤矿企业同意,任何单位或者个人不得在煤矿企业依 法取得土地使用权的有效期间内在该土地上种植、养殖、取土或者修 建建(构)筑物。在煤矿矿区范围内需要建设公用工程或者其他工程 的,有关单位应当事先与煤矿企业协商,选择适宜位置,并按本规程 要求,采取相应技术措施,达成协议并经所在省、直辖市、自治区人 民政府煤炭主管部门批准后,方可施工。否则,煤矿不负责赔偿。 第7条 根据《煤炭法》、《矿产资源法》规定,在煤矿矿区范围内需 第6条 矿区受采动影响土地和耕地的保护与治理,应当按照《土地管理法》、《环境保护法》的规定执行,经过技术经济论证,本着因地制 宜、综合治理与利用的原则,与有关方面协商解决。要建设公用工程或者其他工程的,有关单位应当事先与煤矿企业协商, 选择适宜位置,并按本规程要求,采取相应技术措施,达成协议后方可 实施。否则,煤矿企业对开采损害不负责赔偿。第 8 条 矿区内现有建 (构) 筑物及交通、 水利等工程设施搬迁的新址, 第 8 条 由矿区所在地人民政府责成主管部门主持与煤炭企业协商选定,防止 重复压煤,应尽量利用已经稳定的沉陷地作为搬迁新址。 第 9 条 在勘探受水体威胁的矿区或井田时, 地质勘探部门应根据勘探 区的具体条件和矿井设计实际需要,并参照本规程的相应要求,安排 水文地质勘探工作,获得设计开采水体压煤所必需的水文地质资料, 并编入报告。矿区内现有建筑物、水利、铁路、构筑物等工程设施搬迁的新址,由矿区所在地人民政府责成主管部门主持与煤炭企业协商选定,防 止重复压煤,应当尽量利用已经稳定的沉陷地作为搬迁新址。第9条在具有水患威胁的矿区或者井田,进行地质勘探时,地质勘探部门应当根据勘探区的具体条件和矿井设计实际需要,并参照本规程的 相应要求,安排水文地质勘探工作。 第 10 条 在矿区总体规划和矿井设计中,应根据矿区(井)的自然、 经济、技术和管理条件,对建(构)筑物、水体、铁路及主要井巷的 压煤开采,以及恢复地面生态环境可行性进行技术论证和经济评价。 因采取专门措施所发生的附加费用应分别计入基建投资和生产成本。 第 11 条 对建(构)筑物、水体、铁路及主要井巷压煤量大的矿井, 应尽可能在井位选择、开拓部署、巷道布置、开采程序、采煤方法和 顶板管理方法等方面采取相应的措施,以最大限度地减轻开采影响的 破坏作用,实现少丢煤、少搬迁及安全生产要求。工业场地布置力求 紧凑,少占地、少压煤。煤田上方的主要建(构)筑物要尽量采取抗 采动结构措施。 第 12 条 煤炭开采必然伴随着发生围岩及地表移动和变形。各矿区的 围岩及地表移动规律及有关参数具有地区特性,获取和积累有关围岩 及地表移动的科学数据,是煤矿企业工程技术人员和有关业务部门的 职责。每个矿区应有计划、有目的地开展上述科学试验与现场监测, 综合分析,求取参数,总结规律,用于解决本区的开采沉陷问题。 第 13 条 本规程是依据长壁全部垮落法或长壁分层开采垮落法为主的 科学数据与实践经验编制的。对于其他采煤方法或特殊的地质条件可 参照本规程执行。 第二章建(构)筑物保护煤柱留设与压煤开采 第一节 建(构)筑物保护煤柱的留设第 10 条在矿区总体规划和矿井设计中,应当根据矿区(井)的自然、经济、技术、管理条件和受护体的特殊性,对建筑物、构筑物、水体、 铁路及主要井巷的压煤开采,以及保护地面生态环境可行性进行技术论 证和经济评价。因采取专门措施所发生的附加费用应当分别计入基建投 资和生产成本。第 11 条各矿区的围岩破坏和地表移动规律与开采、地质条件关系密切,各矿区应当开展科学试验与现场监测,综合分析,求取参数,总结 规律,用于解决本区的开采沉陷问题。第二章建筑物保护煤柱留设与压煤开采 第一节 建筑物保护煤柱留设 第 14 条按建(构)筑物的重要性、用途以及受开采影响引起的不同后 果,将矿区范围内的建(构)筑物保护等级分为四级(表 1)。 第 12 条 按建筑物的重要性、用途以及受开采影响引起的不同后果,将矿区范围内的建筑物保护等级分为五级(表 1)。表1保护等级矿区建(构)筑物保护等级划分主要建(构)筑物Ⅰ国务院明令保护的文物和纪念性建筑物;一等火车站,发电厂主 厂房,在同一跨度内有两台重型桥式吊车的大型厂房,平炉,水 泥厂回转窑,大型选煤厂主厂房等特别重要或特别敏感的、采动 后可能导致发生重大生产、伤亡事故的建(构)筑物;铸铁瓦斯 管道干线,大、中型矿井主要通风机房,瓦斯抽放站,高速公路, 机场跑道,高层住宅楼等 高炉,焦化炉,220kV 以上超高压输电线路杆塔,矿区总变电所, 立交桥;钢筋混凝土框架结构的工业厂房,设有桥式吊车的工业 厂房,铁路煤仓、总机修厂等较重要的大型工业建(构)筑物; 办公楼,医院,剧院,学校,百货大楼,二等火车站,长度大于 20m 的二层楼房和三层以上多层住宅楼;输水管干线和铸铁瓦斯 管道支线;架空索道,电视塔及其转播塔,一级公路等 无吊车设备的砖木结构工业厂房,三、四等火车站,砖木、砖混 结构平房或变形缝区段小于 20m 的两层楼房,村庄砖瓦民房;高 压输电线路杆塔,钢瓦斯管道等 农村木结构承重房屋,简易仓库等表1 保护等级 特 Ⅰ矿区建筑物保护等级划分 主要建筑物国家Ⅰ级保护文物建筑物、高度超过 100m 的超高层建 筑、核电站等特别重要工业建筑物等 国务院明令保护的文物和纪念性建筑物、 在同一跨度内有 两台重型桥式吊车的大型厂房等 办公楼、医院、剧院、学校、长度大于 20m 的二层楼房 和二层以上多层住宅楼,钢筋混凝土框架结构的工业厂 房、 设有桥式吊车的工业厂房、 总机修厂等较重要的大型 工业建筑物,城镇建筑群或者居民区等 砖木、砖混结构平房或者变形缝区段小于 20m 的两层楼 房,村庄砖瓦民房等 村庄木结构承重房屋及其他建筑物ⅡⅡⅢ ⅣⅢ Ⅳ注:凡未列入表 1 的建(构)筑物,可依据其重要性、用途等类比其等级归属。 对于不易确定者,可组织专门论证,并报省、直辖市、自治区煤炭主管部门审 定。注:凡未列入表 1 的建筑物,可以依据其重要性、用途等类比其等级归属。对 于不易确定者,可以组织专门论证审定。 第 15 条 在矿井、水平、采区设计时应划定保护煤柱的建(构)筑物 有: 1)矿井无可靠抵抗地表变形措施的工业场地建(构)筑物,以及远离 工业场地的矿井主要通风机及其风道等设施。 2)国务院明令保护的文物、纪念性建(构)筑物。 3) 目前条件下采用不搬迁或就地重建等方式进行采煤在技术上不可能 或经济上不合理,而搬迁又无法实现或在经济上严重不合理的建(构) 筑物。 4)煤层开采后,重要建(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。 5)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,而又不能自流排泄或采用人工排泄方 法经济上不合理的。 6)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。 7)高速公路、机场跑道。 上述各类建(构)筑物保护煤柱,在其条件符合第 28 条或第 29 条规 定时,允许进行开采或试采。 第 13 条 在矿井、水平、采区设计时,对建筑物应当划定保护煤柱,而对保护等级为特级、Ⅰ级、Ⅱ级建筑物必须划定保护煤柱。 第 17 条 地面受护面积包括受护对象及其周围的围护带。 围护带宽度根据受护对象的保护等级确定,一般可按表 2 规定的数值 选用。 建(构)筑物受护边界应不出现过多的边、角。当建(构)筑物 受护面积较小时,应酌情加大其保护煤柱尺寸,以避免在建(构)筑 物受护面积内因地表变形叠加而超过其允许变形值(见附录九例 9)。表 2 建(构)筑物各保护等级煤柱的围护带宽度 建(构)筑物保护煤柱等级 围护带宽度(m) Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5第 14 条 地面建筑物受护范围应当包括受护对象及其围护带。围护带 宽度必须根据受护对象的保护等级确定,一般可以按表 2 规定的数值选 用。 表 2 建筑物各保护等级煤柱的围护带宽度 建筑物保护煤柱等级 围护带宽度(m) 特 50 Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5第 18 条 设计建(构)筑物受护边界可选用下列方法: 1)在平面图上通过受护对象角点作矩形,使矩形各边分别平行于煤层 倾斜方向和走向方向;在矩形四周作围护带,该围护带外边界即为受 护边界。 2)在平面图上作各边平行于受护对象总轮廓的多边形(或四边形); 在多边形(或四边形)各边外侧作围护带,该围护带外边界即为受护 边界。 第 19 条 对于必须留设保护煤柱的建(构)筑物,其保护煤柱边界可 按移动角采用垂直剖面法(适用于各类建(构)筑物)、垂线法(多 用于延伸形构筑物)、数字标高投影法(主要适用于倾角变化较大的 煤层)之一设计。具体设计方法见附录九例 1、例 2、例 3 及例 12。 各主要矿区(井)移动角值及地表变形计算参数见附录五。新矿 区移动角值和地表变形参数可按类比方法确定(见附录五)。 第 16 条 确定建筑物保护煤柱的允许地表变形值采用下列数值:第 15 条建筑物受护范围边界选用下列方法确定:(1) 在平面图上通过受护对象角点作矩形, 使矩形各边分别平行于 煤层倾斜方向和走向方向;在矩形四周作围护带,该围护带外边界即为 受护范围边界。 (2) 在平面图上作各边平行于受护对象总轮廓的多边形; 在多边形 各边外侧作围护带,该围护带外边界即为受护范围边界。第 16 条对于必须留设保护煤柱的建筑物,其保护煤柱边界可以采用垂直剖面法、垂线法或者数字标高投影法设计。 特级建筑物保护煤柱按边界角留设,其他建筑物保护煤柱按移动角 留设。 第 17 条 地表移动边界角按实测下沉值 10mm 的点确定,移动角按下列 倾斜:i=±3mm/m; 曲率:K=±0.2×10 /m; 水平变形:ε=±2mm/m。 第 23 条 当煤层为向斜、背斜和复式向、背斜构造时,应根据建(构) 筑物与向、背斜构造的空间位置,用垂直剖面法设计保护煤柱(见附 录九例 11)。 第 24 条 在设计山区建(构)筑物保护煤柱时,为防止采动滑坡和滑 移的附加影响,应采取下列措施: 1.位于可能发生采动滑坡和古滑坡地基上的或可能受采动引起陡崖峭 壁崩塌危害的建(构)筑物,应首先考虑采取搬迁措施,否则应将可 能发生采动滑坡的坡体划入受护范围,或者采取防治采动滑坡的技术 措施。坡体采动后是否会产生滑坡可用采动坡体稳定性分析方法结合 本矿区积累的实践经验判定。采动坡体稳定性分析见附录十一。 2.为防止山体采动滑移附加变形对受护建筑物的影响,当保护煤柱受 得的山区移动角留设保护煤柱,如无本矿区实测资料而采用平地移动 角留设保护煤柱时,建筑物上坡方向移动角应减小 5°~10°;下坡 方向移动角一般应减小 2°~3°。 第 20 条 用垂直剖面法设计与煤层走向斜交的受护对象保护煤柱时, 应符合下述原则: 在松散层内采用φ 角划直线;在基岩内则分别以斜交剖面移动角-3变形值的点确定。 倾斜变形:i=±3mm/m; 曲率变形:K=±0.2×10-3/m; 水平变形:ε=±2mm/m; 第 18 条 当煤层为向斜、背斜构造时,应当根据建筑物与向斜、背斜构造的空间位置关系,用垂直剖面法设计保护煤柱。 第 19 条 在设计山区建筑物保护煤柱时,为防止采动引起山体滑坡和滑移的附加影响,应当采取下列措施: (1) 位于可能发生采动滑坡和古滑坡地基上的或者可能受采动引起 陡崖峭壁崩塌危害的建筑物,应当首先考虑采取搬迁措施,否则应当将 可能发生采动滑坡的坡体划入受护范围,或者采取防治采动滑坡的技术 措施。坡体受采动影响后是否会产生滑坡可以用采动坡体稳定性分析方 法结合本矿区积累的实践经验判定。 (2) 为防止山体采动滑移附加变形对受护建筑物的影响, 当保护煤 区求得的山区移动角留设保护煤柱,如无本矿区实测资料而采用移动角 留设保护煤柱时,建筑物上坡方向移动角应当减小 5°~10°;下坡方 向移动角一般应当减小 2°~3°。护边界至煤柱边界范围内地表平均倾角大于 15°时,应采用本矿区求 柱受护边界至煤柱边界范围内地表平均倾角大于 15°时, 应当采用本矿β'、γ'代替β、γ角划直线。直线与煤层底板的交点即为保护煤柱在 煤层该斜交剖面上的上、下边界。 β'、γ'角按下式计算:ctg ? ? ? ctg 2βcos 2? ? ctg 2? sin 2? ctg? ? ? ctg 2? cos 2? ? ctg 2? sin 2?式中γ、β和δ―分别为上山、下山和走向方向的岩层移动角;θ―围护带边界与煤层倾向线之间所夹的锐角。第 21 条 用垂线法设计与煤层走向斜交的受护对象保护煤柱时,煤柱 在煤层上山方向垂线长度 q 和下山方向垂线长度 l 按下式计算:q?( H ? h)ctg ? ? ( H ? h)ctg? ? l? 1 ? ctg ? ?cos? tg? 1 ? ctg? ?cos? tg?式中 h―松散层厚度,m; H―煤层到地表的垂深 (从受护边界起在松散层中以φ 角作直线与基岩 面相交,H 值为过此交点的煤层深度); α―煤层倾角。 其他符号同第 20 条。 第 22 条 数字标高投影法用于设计延伸形建(构)筑物或基岩面标高变 化较大情况下的保护煤柱。该法要求保护煤柱空间体的侧平面(即倾 角为φ 、β'、γ'的平面)上等高线的等高距应与煤层等高线(或基岩面 等高线)的等高距 D 相同,而相邻两等高线之间的水平距离 d 应根据 φ 、β'、γ'角及煤层等高距 D,按 d=Dctgφ (或 d=Dctgβ';d=Dctgγ') 求取。连接保护煤柱侧平面与煤层层面(或基岩面)上同值等高线的 交点,即得保护煤柱边界,其具体设计方法与步骤见附录九例 3。 第 25 条 由于山区建(构)筑物保护煤柱尺寸较大,压占煤炭资源较 多,因而在设计山区保护煤柱时, 应对不同方案进行经济技术可行性评 价和分析对比,因地制宜选取最佳方案。 第 26 条 新矿井和生产矿井在设计本规程规定的各类保护煤柱和安全 岩柱时,应有相应的图纸(见附录九各例)和文字说明,其内容包括 地质、开采技术条件、受护对象概况、留设煤柱的必要性、选取的参 数及压煤量计算。 第二节 建(构)筑物压煤的开采第 20 条矿井在设计本规程规定的各类保护煤岩柱时,应当有相应的图纸和文字说明,其内容包括地质、开采技术条件、受护对象概况、留 设煤柱的必要性、选取的参数及压煤量计算等。 第二节 建筑物压煤的开采 第 27 条 建(构)筑物受开采影响的损坏程度取决于地表变形值的大 小和建(构)筑物本身抵抗采动变形的能力。对于长度或变形缝区段 内长度小于 20m 的砖混结构建筑物,其损坏等级划分见表 3。其他结 构类型的建(构)筑物参照表 3 的规定执行。 工业构筑物、技术装置、暖卫工程管网等地表(地基)的允许和 极限变形值可参照附录三执行。当地表变形值小于或等于该允许变形 值时,一般可不采取专门的加固措施或开采技术措施。 第 28 条 符合下列条件之一者,建(构)筑物压煤允许开采: 1)预计的地表变形值小于建(构)筑物允许地表变形值。 2)预计的地表变形值超过建(构)筑物允许地表变形值,但经就地维 修能够实现安全采煤,并符合第 5 条规定的要求。 3)预计的地表变形值超过建(构)筑物允许地表变形值,但经采取本 矿区已有成功经验的开采技术措施和建(构)筑物加固保护措施后, 能满足安全正常使用要求。 第 22 条 符合下列条件之一者,建筑物压煤允许开采: 第 21 条 建筑物受开采影响的损坏程度取决于地表变形值的大小和建筑物本身抵抗采动变形的能力。对于长度或者变形缝区段内长度不大于 20m 的砖混结构建筑物,其损坏等级划分见表 3。其他结构类型的建筑 物可以参照表 3 的规定执行。(1)预计的地表变形值小于建筑物允许地表变形值。 (2) 预计的地表变形值超过建筑物允许地表变形值, 但经维修能够 满足安全使用要求。 (3) 预计的地表变形值超过建筑物允许地表变形值, 但经采取本矿 区已有成功经验的开采措施和建筑物加固保护措施后,能满足安全使用 要求。 第 29 条 符合下列条件之一者,建(构)筑物压煤允许进行试采: 1)预计地表变形值虽然超过建(构)筑物允许地表变形值,但在技术 上可行、经济上合理的条件下,经对建(构)筑物采取可靠的加固保 护措施或有效的开采技术措施后,能满足安全使用要求。 2)预计的地表变形值超过允许地表变形值,但国内外已有类似的建 (构)筑物和地质、开采技术条件下的成功开采经验。 3)开采的技术难度较大,但试验研究成功后对于煤矿企业或当地的工 农业生产建设有较大的现实意义和指导意义。第 23 条符合下列条件之一者,建筑物压煤允许进行试采:(1) 预计地表变形值虽然超过建筑物允许地表变形值, 但在技术上 可行、经济上合理的条件下,经过对建筑物采取加固保护措施或者有效 的开采措施后,能满足安全使用要求。 (2) 预计的地表变形值虽然超过允许地表变形值, 但国内外已有类 似的建筑物和地质、开采技术条件下的成功开采经验。 (3) 开采的技术难度虽然较大, 但试验研究成功后对于煤矿企业或 者当地的工农业生产建设有较大的现实意义和指导意义。第 30 条 开采建(构)筑物压煤时,应考虑的原则是:除了建(构) 筑物本身的允许变形能力大小外,应考虑从开采措施上只采取单一措 施或同时采取二种以上综合措施的可能性,以及地下开采措施和地面 加固措施相结合的可能性。第 24 条编制建筑物下压煤开采方案时,对于地表下沉造成的地表积水问题,应当采取有效控制地表移动变形的井下开采措施或疏排水措施 保证安全。第 25 条在已有的采煤沉陷区或者未来的采动影响区新建建筑物时,应当进行采动影响下的场地稳定性、拟建建筑物的适宜性评价,并采取 相应的抗采动影响技术措施。第 34 条 新建抗采动建筑物的场地宜选择地表移动与变形值相对较小 的地方,应避开会产生塌陷坑、台阶、裂缝等非连续变形或呈现长期 积水的地带。有滑坡危险地区,不得用作建筑场地。第 26 条新建抗采动影响建筑物的场地宜选择地表移动与变形值相对较小的地段,应当避开可能会产生塌陷坑、台阶、裂缝等非连续变形或 者长期积水的地带。有滑坡等潜在危险的地段,不得用作建筑场地。 表3砖混结构建筑物损坏等级地表变形值损坏等级建筑物损坏程度水平变形 ε (mm/m) ≤2.0曲率 K (10-3/m) ≤0.2倾斜 i (mm/m) ≤3.0损坏分类结构处理自然间砖墙上出现宽度 1~2mm 的裂缝 I 自然间砖墙上出现宽度小于 4mm 的裂缝;多条裂缝总宽度小于 10mm 自然间砖墙上出现宽度小于 15mm 的裂缝,多条裂缝总宽度小于 30mm;钢筋混凝土梁 、柱上裂缝长度小于 1/3 截面高度;梁端 抽出小于 20mm;砖柱上出现水平裂缝,缝长大于 1/2 截面边长; 门窗略有歪斜 自然间砖墙上出现宽度小于 30mm 的裂缝;多条裂缝总宽度小于 50mm;钢筋混凝土梁、柱上裂缝长度小于 1/2 截面高度;梁端抽 出小于 50mm;砖柱上出现小于 5mm 的水平错动;门窗严重变形 自然间砖墙上出现宽度大于 30mm 的裂缝;多条裂缝总宽度大于 50mm;梁端抽出小于 60mm;砖柱上出现小于 25mm 的水平错动 IV 自然间砖墙上出现严重交叉裂缝、上下贯通裂缝,以及墙体严重 外鼓、歪斜;钢筋混凝土梁、柱裂缝沿截面贯通;梁端抽出大于 60mm 砖柱出现大于 25mm 的水平错动;有倒塌的危险 注:建筑物的损坏等级按自然间为评判对象,根据各自然间的损坏情况按表 3 分别进行。极轻微损坏 轻微损坏不修 简单维修II≤4.0≤0.4≤6.0轻度损坏小修III≤6.0≤0.6≤10.0中度损坏中修严重损坏 &6.0 &0.6 &10.0 极度严重损坏大修拆建表 3 为修改后的 第 35 条 新建抗采动建筑物的地基土应满足下列要求: 1)地基土上要求均匀一致,土壤承载力不宜过高,对于承载力高 的坚硬岩石,密实黏土等地基,要在基础底面下置换 300~5OOmm 厚的砂层或软土层。当地基土壤承载力差异较大时,应设置变形缝 使其成为各自独立的单体;在条件允许时,可通过加强建筑物的刚 度和强度实施。 2)回填土地基要密实处理,可采用分层压实和整层夯实的方法, 密实系数应为 0.93~0.96; 回填矸石地基应采用分层振压或整层强 夯的方法,密实系数应为 0.91~0.94。 第 36 条 新建抗采动变形建筑物设计应遵守下列原则: 1)在许可条件下,建筑物长轴应平行于地表下沉等值线。 2)建筑物体型应力求简单,平面形状以矩形为宜,避免立面高低 起伏,必要时用变形缝分开。 3)建筑物承重墙体纵、横方向宜对称布置,内墙穿通,尽量减小 横墙间距,宜采用条形基础。 物单体长度以 20~30m 为宜,过长时采用变形缝分开。 5)在技术和施工条件许可时,建筑物应尽量选用静定结构体系, 并采用轻质高强屋面材料。 6)砖混结构建筑物的基础内一般宜设置水平滑动层,同一单体内 位于同一标高上。 7)砖混结构建筑物应设置钢筋混凝土基础、层间、檐口圈梁和立 柱, 其位置、 数量、 尺寸和配筋量根据地表变形值的大小计算确定。 墙体转角、 丁字和十字连接处应沿高度增设拉结钢筋, 门窗洞口上、 构。 (6)地下管网应当采取适当保护措施。 第 28 条 新建抗采动变形建筑物设计应当遵守下列原则: (1)在条件允许的情况下,建筑物长轴应当平行于地表下沉等值线。 (2)建筑物体型应当力求简单,单体长度不宜过长,平面形状以矩形 (3) 建筑物承重墙体纵、 横方向宜分别对称布置, 尽量减小横墙间距。 (4)砖混结构建筑物应当设置钢筋混凝土基础、层间、檐口圈梁和立 柱。墙体转角、丁字和十字连接处应当沿高度增设拉结钢筋,门窗洞口上、 下应当增设拉结钢筋。不允许采用砖拱过梁。 (5)楼板和屋顶不应当采用易产生横向推力的砖拱或者混凝土拱形结 第 27 条 新建抗采动影响建筑物的地基土要求均匀一致。当地基为承载力高的坚硬岩石时,应当在基础底面下设置一定厚度的碎石垫层、砂垫层或 者灰土垫层。当地基承载力差异较大时,应当设置变形缝使其成为各自独 立的单体。当地基为回填地基时必须密实处理。4)单、双层建筑物的单体长度不宜大于 20m,三层及其以上的建筑 为宜,避免立面高低起伏,必要时用变形缝分开。 下应增设拉结钢筋。不允许采用砖拱过梁。 8)厚煤层分层开采及多煤层开采条件下,建筑物加固设计用地表 水平变形值按下式计算:????i ?1n2 i式中εi―第 i 个分层或煤层开采引起的地表水平变形值,mm/m; n―厚煤层分层开采层数或多煤层层数。 9)楼板和屋顶不应采用易产生横向推力的砖拱或混凝土拱形结构。 10)室内地坪做法宜在砂垫层上铺设砖、预制混凝土块或钢丝网混 凝土板等。 11)地下管网应采取适当保护措施,如管接头处设置柔性接头或补 偿器、增设附加阀门、建立环形管网、修筑管沟等。环境和气候条 件允许时,优先采用地面管网。 第 37 条 在地震设防地区,砖混结构建筑物抗采动变形设计应遵循 以下基本原则: 1)只有在地震烈度 7 度(含 7 度)以上的地区,预计地面建筑物 受Ⅱ级(含Ⅱ级)以上采动损坏时,才考虑抗震与抗采动变形双重 设防。 2)考虑到地震与采动同时发生的概率很小,采动影响区的双重设 防设计以抗采动为主,进行抗震验算。地震荷载与采动荷载不完全 叠加。 3)建筑物选址、朝向、平立面形状、平面尺寸等应满足第 36 条中 第 1)~4)款的要求。 第 29 条 在地震设防地区,建筑物既要考虑抗采动变形设计,又要考虑抗 震设计,以抗采动变形设计为主,进行抗震设计验算。 第 39 条 在建(构)筑物受采动影响期间,还可选用下列措施: 1)在地表变形活跃期内,暂时改变建(构)筑物的使用性质。 2)对建(构)筑物和设备及时进行检修和调整。 3)对各种管线定期切断,消除附加应力后重新焊接或安装。 第 40 条 建(构)筑物下采煤设计一般应分为方案设计和初步设计 两个步骤。对于生产矿井,方案设计应在提出开采计划后完成,初 步设计则应在方案批准后编制。其基本内容为: 一、方案设计 1)建(构)筑物特征及其压煤开采的必要性、可能性和可靠性。 2)实现建(构)筑物下采煤的各种技术方案,其中包括地表移动 和变形预计,采煤方法和顶板管理方法的选择与论证,开采技术措 施,对建(构)筑物影响程度的分析与估计。 3)方案的技术、经济评价及费用概算。 4)方案的综合分析对比和选定。 二、初步设计 1)开采方法。应包括开采范围、采煤方法和顶板管理方法、工作 面布置、推进方向、推进速度、开采顺序,有关的巷道布置与生产 系统及相关图纸。 2)地表移动和变形值预计及对建(构)筑物的影响程度。应阐明 选用的计算公式和参数,建(构)筑物所在处有关的地表移动和变 形值的计算结果及必要的曲线图,并结合其建筑特征和结构特征、 现有状况和使用要求进行综合分析(计算公式和参数可参照附录四 执行)。第 30 条在建筑物受采动影响期间,可以选用下列措施减少开采对建筑物及配套设施的破坏影响: (1)在地表变形活跃期内,暂时改变建筑物的使用性质。 (2)对建筑物和设备及时进行检修和调整。 (3)切断管线,消除附加应力后重新焊接或者安装。第 31 条 容:建筑物下采煤应当进行方案设计,方案设计应当包括下列基本内(1)建筑物特征及其压煤开采的必要性、可能性和安全可靠性。 (2)实现建筑物下采煤的各种技术方案,主要包括采煤方法和顶板管 理方法的选择与论证,地表移动和变形预计,建筑物采动影响分析与评价。 地表移动和变形值预计应当阐明选用的计算方法和参数选取依据,并提供 建筑物所在处有关的地表移动和变形值的计算结果及必要的图表。 (3)方案的技术、经济评价及费用概算。 (4)方案的综合分析对比和选定。 (5)地表移动及建筑物变形观测站设计。 3)建(构)筑物加固和保护措施。应包括采前的加固保护措施, 加固构件的设计说明书和相关图纸,开采期间及开采后的维修措 施。 4)地表移动及建(构)筑物变形观测站设计。 5)设计概算及经济效益分析与评价。 对于符合第 28 条、第 29 条的建(构)筑物下采煤设计,原则上也 应按第 40 条、第 41 条、第 42 条的规定执行,但允许结合具体情 况删减有关的内容。 第 41 条 进行建(构)筑物下采煤设计必须具备下列技术资料和工 第 32 条 程图: 一、技术资料 1)地质、开采技术条件。煤层的层数、层间距、厚度、倾角、埋 有的开采方法、巷道布置、生产系统以及邻区开采情况。 进行建筑物下采煤设计应当具备下列主要技术资料和工程图: 1.技术资料 (1)地质、开采技术条件。煤层的层数、层间距、厚度、倾角、埋藏 深度、压煤量、岩石物理力学性质、地质构造、地下潜水位,现有的开采 (2)建筑物及其地基概况。建筑物的体型、面积、长度、宽度、高度、藏深度、压煤量、岩石物理力学性质、地质构造、地下潜水位,现 方法、巷道布置、生产系统以及邻区开采情况。 2)建(构)筑物概况。建(构)筑物的体型、面积、长度、宽度、 层数、结构类型、基础型式及其埋置深度,松散层的厚度和地基的工程地 高度、层数、结构类型、基础型式及其埋置深度,松散层的厚度和 质及水文地质参数;建筑时间和现有状况,使用要求,周围地形情况;建 地基土壤的工程地质及水文地质参数;建筑时间和现有状况,使用 筑物原设计的有关资料。 要求,周围地形情况;建(构)筑物原设计的有关资料。 3)主要管线和重要设备的技术特征、技术要求及其支承或基础埋 置方式。 筑物的影响。 二、工程图 1)井上、下对照图。应包括地形和煤层底板等高线、地质构造、 (3)配套的主要管线和重要设备的技术特征、技术要求及其支承或者 基础埋置方式。 (4)有关的地表移动参数,老采区活化的可能性及其对地表和建筑物 2.工程图 (1)井上下对照图。 (2)采掘工程平面图。4) 有关的地表移动参数, 老采区活化的可能性及其对地表和建 (构) 的影响。 邻近工作面位置及建(构)筑物平面布置。 2)地质剖面图和钻孔柱状图。应标明地面标高,建(构)筑物位 置,煤层的层数、厚度、层间距、埋藏深度、倾角和地质构造等。 3)建(构)筑物的施工图(或竣工图)。应包括平面图、立面图、 剖面图,主要承重构件(梁、柱、屋架、楼板、基础等)的支座联 接方式,断面尺寸和配筋,管线接头构造及重要设备基础等。(3)地质剖面图和钻孔柱状图。 (4)建筑物的施工图(或者竣工图)。第 42 条在建(构)筑物下试采时的观测研究工作应符合下列要求: 第 33 条 参照《煤矿测量规程》有关规定执行。 2)在开采前和采动期间对地表裂缝和建(构)筑物的损坏情况及 时进行素描、摄影和摄像记录。 3)准确测定实际开采厚度、开采面积、采出量、采空区内残留煤 柱的位置和尺寸、工作面推进速度及其他有关技术经济指标。 4)试采结束后对各项观测资料进行系统分析和总结,提出成果, 上报有关审批单位。 符合第 28 条规定进行建(构)筑物下采煤或在本矿区多次成 功地进行过建(构)筑物下采煤时,可根据需要简化观测内容,只 进行局部或单项观测。 第 31 条进行建(构)筑物下采煤需要采取相应的开采技术措施时, 根据建(构)筑物及地质、开采技术条件的不同,可选用下列措施: 1)长工作面、双工作面或阶梯状工作面的全柱式联合开采方法, 使建(构)筑物位于移动盆地的中央。同时,一般不得在建(构) 筑物下方残留煤柱或出现永久性开采边界,以减小建(构)筑物所 在处的地表变形值。在开采数个煤层的情况下,可在第一个煤层开在建筑物下开采时应当进行地表及建筑物移动变形观测研究工1)开采前设置地表和建(构)筑物观测站。观测站设置及观测工作 作。在建筑物下试采时的观测研究工作应符合下列要求: (1) 开采前设置地表和建筑物观测站。 观测站设置及观测工作参照 《煤 矿测量规程》有关规定执行。 (2)在开采前和采动期间对地表裂缝和建筑物的损坏情况及时进行素 描、摄影和摄像记录。 (3)准确测定实际开采厚度、开采面积、采出量、采空区内残留煤柱 的位置和尺寸、工作面推进速度及其它有关技术经济指标。 试采结束后,对各项观测资料进行系统分析和总结,提出成果,上报 有关审批单位。 符合第 22 条规定进行建筑物下压煤开采或在本矿区多次成功地进行过 建筑物下采煤时,可根据需要简化观测研究内容,只进行局部或单项观测。 采引起的地表移动基本稳定后再开采第二个煤层,从而减少采动叠 加有害影响。 2)垮落条带法或充填条带法,也可采用水力充填、风力充填或自 溜充填等方法。 3)限制开采厚度,减少开采煤层层数或控制开采煤量等方法。 4)条件允许时,可采用协调开采方法(包括两个煤层或分层之间 以及同一煤层内各工作面之间的协调开采)。 5)在开采煤层群时,如果煤层之间的距离允许,可采用上行开采。 6)离层带注浆充填方法。 7)开采薄煤层时,可采用垒砌矸石带的顶板管理方式。 第 32 条进行已有建(构)筑物下采煤需对其采取加固保护措施时, 应遵守下列基本原则: 1)预计建筑物将受Ⅱ级损坏时,一般只需要采取简单加固保护措 施,如设置地表变形补偿沟、钢拉杆、钢筋混凝土圈梁以及对长建 筑物增设变形缝等。 2)预计建筑物将受Ⅲ级损坏时,应采取中等加固保护措施,即除 采取上述简单加固保护措施外,还应增设钢筋混凝土基础梁(包括 纵、横向梁及斜梁)、层间及檐口钢筋混凝土圈梁、钢筋混凝土柱 等,并可采取一定的开采技术措施。 3)预计建筑物将受Ⅳ级损坏时,应采取专门加固保护措施,必要 时采取减小地表移动和变形的开采技术措施。 4)对于地下管网,除采用临时性地面管网外,也可对其采取适当 保护措施,如设置柔性接头或补偿器、增设附加阀门、建立环形管 网、修筑管沟等。 5)每次开采前和地表移动稳定后,均需对建(构)筑物和设施及 时进行检修和调整。 第 33 条 建筑物下压煤开采分高、低潜水位两种类型,区别在于采 后潜水位距地表是否小于 0.8m 或雨季是否长期积水影响房屋正常 使用。 低潜水位条件下的建筑物下压煤开采以抵抗地表变形为主,可 按照第 28 条、29 条、31 条、32 条实施。 高潜水位条件下的建筑物下压煤开采,在厚煤层分层开采或多 煤层开采条件下,先开采部分煤层,后垫高地表沉陷区,建造抗采 动房屋, 再开采其余煤层; 或先行垫高建筑场地, 建造抗采动房屋, 后进行开采;在满足潜水位标高不超限条件下,也可采用充填法开 采、条带法开采或覆岩离层带注浆充填法等减沉措施。 第 38 条 在开采沉陷区上方兴建建(构)筑物时,应对地基的长期 稳定性进行评价。对浅部老采空区、小煤窑开采区、断层露头区, 必须加强勘察、探测工作,并采取措施后方允许兴建建(构)筑物; 对在长壁垮落法开采的老采空区上方新建建(构)筑物时,宜适度 采用抗残余变形、活化变形的加强保护措施。 第三章构筑物保护煤柱留设与压煤开采 第一节 构筑物保护煤柱留设 第34条按构筑物的重要性、用途以及受开采影响引起的不同后果,将矿区范围内的构筑物保护等级分为五级(表4)。表4 矿区构筑物保护等级划分保护等级 特 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ主要构筑物 高速公路特大型桥梁、落差超过100m的水电站坝体、大型 电厂主厂房、机场跑道等 高速公路、特高压输电线塔、南水北调隧道、大型水库大坝 、输油(气)管道、铸铁瓦斯管道干线;平炉,水泥厂回转 窑,大、中型矿井主要通风机房等 220kV以上高压线塔、架空索道塔架、输水(输气)干线、 一级公路、重要河(湖)堤、库(河)坝等 110kV高压输电杆(塔)、省级一级公路等 省级二级公路及其他构筑物注:凡未列入表4的构筑物,可以依据其重要性、用途类比确定。对于不易确定者, 可以进行专门论证审定。第 35 条在矿井、水平、采区设计时,对构筑物应当划定保护煤柱,而对保护等级为特级、Ⅰ级、Ⅱ级构筑物必须划定保护煤柱。 第 36 条 用。表 5 构筑物各保护等级煤柱的围护带宽度构筑物受护范围包括受护对象及其围护带。围护带宽度根据受护对象的保护等级确定,应当按表 5 规定的数值选构筑物保护等级 围护带宽度/m特 50Ⅰ 20Ⅱ 15Ⅲ 10Ⅳ 5 第 37 条构筑物保护煤柱设计宜采用垂线法或者垂直剖面法设计。特级构筑物保护煤柱应当采用边界角留设,其他保护煤柱按移动角留设。 第 38 条 留设高速公路保护煤柱时,受护对象边界按下列要求确定:(1)路基路面:路堤以两侧排水沟外边缘(无排水沟时以路堤或者护 坡道坡脚)为界,路堑以坡顶截水沟外边缘(无截水沟以坡顶)为界。 (2)桥梁及涵洞:桥台、桥墩和涵洞以各自基础最外边缘为界。 (3)隧道:以建筑界线为界。 第 39 条 缘为界。 第 40 条 留设水工构筑物保护煤柱时,受护对象边界按下列要求确定: 留设高压输电线路下保护煤柱时,受护对象边界以线塔基础外边(1)河堤堤防:以堤基两侧的外边缘为界。 (2)各级坝、泵站、水闸基础的外边缘为界。 第 41 条 留设长输管线保护煤柱时,受护对象边界按下列要求确定:(1)地埋管线:以埋线开挖沟外边缘为界。 (2)架空管线:以架空管线基础的外边缘为界。 第二节 构筑物下压煤的开采 第 42 条 构筑物保护煤柱开采应当进行专门开采方案设计,特级构筑物保护煤柱禁止开采。 第 43 条 许开采。 构筑物下压煤符合建筑物下压煤开采第 22 条的相应要求时,允 第 44 条 第 45 条 全。 第 46 条构筑物下压煤符合建筑物下压煤开采第 23 条的相应要求时,允 编制构筑物下压煤开采方案时,对于地表下沉造成的地表积水问许进行试采。 题,应当采取有效控制地表移动变形的井下开采措施或疏排水措施保证安 高速公路下采煤,除了满足其压煤开采或者试采相应要求外,还应当满足下列条件: (1)路面采后不积水,不形成非连续变形,预计地表变形值符合《公 路工程技术标准》有关规定。 (2)高速公路隧道、桥梁与涵洞的预计地表变形值小于允许变形值; 或者预计的地表变形值大于允许变形值,但经过维修加固能够实现高速公 路安全使用要求的。 第 47 条 开采影响区新建高速公路抗采动变形设计应当采用下列措施: (1)路基路面尽量采用柔性基层路面。 (2)桥梁尽量选用简支梁,其跨度不宜大于 30m。 (3)涵洞应当采用盖板涵、箱涵或者圆管涵,不宜采用拱涵。 (4)隧道需对二次衬砌切割变形缝,并对二次衬砌进行配筋。 第 48 条 高压输电线路下采煤, 除了满足其压煤开采或者试采相应要求外, 还应当满足下列条件: (1)塔基不出现非连续移动变形。 (2)高压输电线的采后弧垂高度、张力、对地距离达到高压线运行安 全要求的,或者采取措施能够实现安全使用要求的。 (3)塔基、杆塔的预计地表变形值小于允许变形值,或者预计的地表 变形值大于允许变形值,但经过维修加固能够实现安全使用要求的。 第 49 条高压输电线路下采煤设计宜采用塔、线调整和减少地表变形相结合的技术措施。 第 50 条 水工构筑物下采煤,除了满足其压煤开采或者试采相应要求外,还应当满足下列条件: (1)水工构筑物满足防洪工程安全的有关规定和要求。 (2)水工构筑物的预计地表变形值小于允许变形值,或者预计的地表 变形值大于允许变形值,但经过维修加固能够实现安全使用要求的。 第 51 条 长输管线下采煤,除了满足其压煤开采或者试采相应要求外,还应当满足下列条件: (1)长输管线满足安全运行的有关规定和要求。 (2)长输管线的预计地表变形值小于允许变形值,或者预计的地表变 形值大于允许变形值,但经采前开挖、采后维修加固能够实现安全使用要 求的。 第 52 条 高速公路、高压输电线路、水工构筑物、长输管线等构筑物下压煤开采方案设计要求同建筑物下压煤开采的第 31 条的相应要求。 水工构筑物下压煤开采方案设计还应当包括防洪评价和受开采影响的 河道治理方案,并制定应急预案。 第 53 条高速公路、输电线路、水工构筑物及长输管线下压煤开采方案设计应当具备下列技术资料和工程图: (1)地质采矿资料和图纸:煤层的层数、层间距、厚度、倾角、埋藏 深度、压煤量、岩石物理力学性质、地质构造、地下潜水位,现有的开采 方法、巷道布置、生产系统以及邻区开采情况,有关的地表移动参数,老 采区活化的可能性及其对地表和建筑物的影响;井上下对照图,采掘工程 平面图,地质剖面图和钻孔柱状图。 (2)高速公路技术资料和图纸:行车速度、路基宽度及组成、行车道 宽度、坡度、防洪标高、线路标高、桥梁型式、基础、结构、隧道长度、 隧道宽度、衬砌结构、围岩等级等;高速公路平面图、纵断面图、路基路 面横断面图,隧道衬砌轮廓图,桥梁平、立面图,桥梁、墩、台的结构图 等。 (3)输电线路技术资料和图纸:输电电压、线塔形式和高度、高压线 离地高度、塔基宽度、基础结构等;输电线路平面图、线塔位置图、线塔 基础剖面图、线塔结构图等。 (4)水工构筑物技术资料和图纸:区域水文、气象资料,最高洪水位、 流量、水库容量、堤坝结构形式、基础结构等;流域地形图、水工构筑结 构图、基础剖面图、河流断面图等。 (5)长输管线技术资料和图纸:管线直径、管壁厚度、管道材质、联 接方式、敷设方式、埋设深度、填埋材料和方式、变形要求等;长输管线 位置图、敷设结构剖面图等。 第 54 条在构筑物下开采时应当进行地表及构筑物移动变形观测研究工作。在构筑物下试采时的观测研究工作应符合下列要求: (1) 开采前设置地表和构筑物观测站。 观测站设置及观测工作参照 《煤 矿测量规程》有关规定执行。 (2)在开采前和采动期间对地表裂缝和构筑物的损坏情况及时进行素 描、摄影和摄像记录。 (3)准确测定实际开采厚度、开采面积、采出量、采空区内残留煤柱 的位置和尺寸、工作面推进速度及其它有关技术经济指标。 试采结束后,对各项观测资料进行系统分析和总结,提出成果,上报 有关审批单位。 符合第 43 条规定进行构筑物下压煤开采或在本矿区多次成功地进行过 构筑物下采煤时,可根据需要简化观测研究内容,只进行局部或单项观测。第三章水体安全煤岩柱留设与压煤开采 第一节 第 50 条 水体安全煤岩柱的留设 近水体采煤时,必须严格控制对水体的采动影响程度。第四章水体安全煤岩柱留设与压煤开采 第一节 第 55 条 水体安全煤岩柱留设 近水体采煤时,必须严格控制对水体的采动影响程度。按水体的按水体的类型、流态、规模、赋存条件及允许采动影响程度,将受 类型、富水性、流态、规模、赋存条件及允许采动影响程度,将受开采影 开采影响的水体分为不同的采动等级 (表 4)。 对不同采动等级的水 响的水体分为不同的采动等级(表 6)。对不同采动等级的水体,必须留设 体,必须采用留设相应的安全煤岩柱的措施。 相应的安全煤岩柱。 第 43 条 必须在矿井、水平、采区设计时确定安全煤岩柱的水体主 要有: 1)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,既不符合第 50 条表 4 中各采动等级水体要求的相应安全煤岩柱尺寸,又不能采用 可靠的开采技术措施以保证安全正常生产的。 2)在目前技术条件下,只能采用改道(河流)、放空(水库)、 疏干(含水层)或堵截水源等办法处理,但在经济上又属严重不合 理的水体。 3)位于预计顶板垮落带、导水裂缝带内,且无疏放水条件的砂砾、 有突水危险的含水断层与陷落柱等水体。 4)位于预计底板采动导水破坏带内,或底板采动导水破坏带与承 5)预计采后矿井涌水量会急剧增加,超过矿井正常排水能力,且 水量长期稳定不变,增加排水能力难以实现或排水费用高昂的。 6)煤层开采后,地表和岩层有可能产生抽冒、切冒型塌陷、地质 弱面活化和突然下沉而引起溃沙、溃水灾害的。 7)对国民经济和人民生活有重大影响的河流、湖泊、水库及旅游 景点的地面、地下水体。 上述各类水体的安全煤岩柱,在其条件符合第 51 条或第 52 条规定 时,允许进行开采或试采。 第 56 条 在矿井、水平、采区设计时必须划定安全煤岩柱的水体主要有: (1)水体与设计开采界限之间的最小距离,既不符合第 54 条表 6 中 各采动等级水体要求的相应安全煤岩柱尺寸,又不能采用可靠的开采技术 措施以保证安全生产的。 (2)在目前技术条件下,只能采用河流改道、水库放空、含水层疏干 改造或者堵截水源等办法处理,但在经济上又属严重不合理的水体。 (3)位于预计顶板导水裂缝带内,且无疏放水条件的砂砾孔隙强含水 水危险的含水断层与陷落柱等水体。 (4)位于预计底板采动导水破坏带内,或者底板采动导水破坏带与承 (5)预计采后矿井涌水量会急剧增加,超过矿井正常排水能力,或者 水量长期稳定不变,增加排水能力难以实现,排水费用高昂的。 (6)煤层开采后,地表和岩层有可能产生抽冒、切冒型塌陷、地质弱 面活化和突然下沉而引起溃沙、溃水灾害的。 (7)对国民经济、人民生活和环境有重大影响的河流、湖泊、水库及 旅游景点的水体。孔隙强含水层和砂岩、石灰岩裂隙岩溶强含水层、岩溶地下暗河和 层,采空区积水,砂岩裂隙、石灰岩岩溶强含水层,岩溶地下暗河,有突压水导升带联通,且无疏放条件和可能产生底板突水灾害的水体。 压水导升带联通,且无疏放、改造条件和可能产生突水灾害的水体。 表 6 矿区的水体采动等级及允许采动程度煤层位置 水体采 动等级 水体类型 1.各类地表水体; 2.松散地层中富水性强及中等孔隙含水层水体; 3. 基岩中富水性强及中等含水层水体; 4.上层煤采空区积水; 5. 受保护的重要水源地水体 1.松散孔隙弱含水层水体; 2.固结程度较差的基岩弱含水层水体; 3.有疏降条件的松散层水体; 4.有疏降条件的固结程度较差的基岩含水层水体 1.松散层底界面下为稳定的厚粘性土隔水层,松散层中、上部孔 隙弱含水层水体; 2.已经或者接近疏干的松散层中弱富水含水层水体; 3.已经或者接近疏干的固结程度较差的基岩水体 1.位于煤系地层之下的巨厚石灰岩强含水体; 2.位于煤层之下的薄层石灰岩且具有强水源补给的含水体; 3.位于煤层之下的作为重要水源或者旅游资源保护的水体 1.位于煤系地层之下的弱含水体; 2.已疏降及改造的强含水体; 3.位于煤层之下的无强水源补给的薄层灰岩含水体; 4.位于煤系地层或者煤系地层底部其他岩层中的中、弱含水体(修改后)允许采动程度 要求留设的安 全煤岩柱类型I不允许导水裂缝带波及到水体顶板防水安全 煤岩柱水 II 体 III 下允许导水裂缝带波及松散孔隙 弱含水层水体及固结程度较差 的基岩弱含水层水体,但不允许 垮落带波及该水体 允许导水裂缝带进入松散孔隙 弱含水层,同时允许垮落带波及 该弱含水层 不允许底板采动导水破坏带波 及水体,或者与承压水导升带勾 通,并有能起到强阻水作用的有 效保护层 允许采取安全措施后底板采动 导水破坏带波及水体,或者与承 压水导升带勾通,但防水安全煤 岩柱仍能起到安全阻水作用顶板防砂安全 煤岩柱顶板防塌安全 煤岩柱水 体 上I底板防水安全 煤岩柱II底板阻水安全 煤岩柱 表 4 矿区的水体采动等级及允许采动程度煤层 位置 水体采 动等级 水 体 类 型 1.直接位于基岩上方或底界面下无稳定的黏性土隔水层的各类地表水体 2.直接位于基岩上方或底界面下无稳定的黏性土隔水层的松散孔隙强、中含水层水体 3.底界面下无稳定的泥质岩类隔水层的基岩强、中含水层水体 4.急倾斜煤层上方的各类地表水体和松散含水层水体 5.要求作为重要水源和旅游地保护的水体 允许采动程度(原稿)要求留设的安 全煤岩柱类型水I不允许导水裂缝带波及到水体顶板防水安全 煤岩柱体 II1.底界面下为具有多层结构、 厚度大、 弱含水的松散层或松散层中、上部为强含水层, 下部为弱含水层的地表中、小型水体 允许导水裂缝带波及松散孔隙弱 2.底界面下为稳定的厚黏性土隔水层或松散弱含水层的松散层中、上部孔隙强、中含 含水层水体, 但不允许垮落带波及 水层水体 该水体 3.有疏降条件的松散层和基岩弱含水层水体 1.底界面下为稳定的厚黏性土隔水层的松散层中、上部孔隙弱含水层水体 2.已或接近疏干的松散层或基岩水体 允许导水裂缝带进入松散孔隙弱 含水层, 同时允许垮落带波及该弱 含水层 不允许底板采动导水破坏带波及 水体, 或与承压水导升带勾通, 并 有能起到强阻水作用的有效保护 层 允许采取安全措施后底板采动导 水破坏带波及水体, 或与承压水导 升带勾通, 但防水安全煤岩柱仍能 起到安全阻水作用顶板防砂安全 煤岩柱下 III顶板防塌安全 煤岩柱水I1.位于煤系地层之下的巨厚灰岩强含水体 2.位于煤层之下的薄层灰岩具有强水源补给的含水体 3.位于煤层之下的作为重要水源或旅游资源保护的水体底板强防水安 全煤岩柱体 1.位于煤系地层之下的弱含水体,或已疏降的强含水体 2.位于煤层之下的无强水源补给的薄层灰岩含水体 3.位于煤系地层或煤系地层底部其他岩层中的中、弱含水体 底板弱防水安 全煤岩柱II 上 第 45 条 水体的边界应区分平面边界和深度边界。如果地表水体底 界面直接与隔水层接触,最高洪水位线应为水体的平面边界,而水 体底界面即为水体的深度边界。如果地表水体底界面直接与含水层 接触或二者有水力联系,则最高洪水位线或上述含水层边界应为水 体的平面边界,含水层底界面为水体的深度边界。如果仅为地下含 水层水体,则含水层边界应为水体的平面边界,含水层的顶或底界 面为水体的深度边界。在确定水体边界时,必须考虑由于受周围开 采引起的岩层破坏和地表下沉或受水压力作用以及地质构造等影 响而导致水体边界变化的因素。 第 44 条 水体下安全煤岩柱应按裂缝角和水体采动等级(表 4)所 要求的安全煤岩柱类型相结合的原则设计。 大 5°~10°代替。 近水体安全煤岩柱的具体设计方法见附录六和附录九例 10。第 57 条水体的边界应当区分平面边界和深度边界。如果地表水体底界面直接与隔水层接触,最高洪水位线应当为水体的平面边界,而水体底界面 即为水体的深度边界。如果地表水体底界面直接与含水层接触或者二者有 水力联系,则最高洪水位线或者上述含水层边界应当为水体的平面边界, 含水层底界面为水体的深度边界。如果仅为地下含水层水体,则含水层边 界应当为水体的平面边界,含水层的顶或者底界面为水体的深度边界。在 确定水体边界时,必须考虑由于受周围开采引起的岩层破坏和地表下沉或 者受水压力作用以及地质构造等影响而导致水体边界变化的因素。第 58 条水体下安全煤岩柱水平方向按裂缝角留设,垂直方向按水体采动裂缝角可参照附录五选取,如无裂缝角资料时,可用移动角加 等级(表 6)要求的安全煤岩柱类型留设。裂缝角应当根据本矿区取得的参 数选取,如无本矿区裂缝角资料时,可以用本矿区移动角加大 5°代替。第 46 条 水体安全煤岩柱范围内有导水的地质构造时,应根据其不 第 59 条 同的类型,酌情加大其尺寸。 第 47 条在水体下采煤时,当同一水体的底界面至煤层间距、基岩 第 60 条水体安全煤岩柱范围内有地质构造时, 应当根据其地质构造类型、 在水体下采煤时,当同一水体的底界面至煤层间距、基岩厚度、导水性等,酌情加大其尺寸。厚度、各煤层采厚、倾角及煤层之间岩性差别悬殊时,安全煤柱可 各煤层采厚、倾角及煤层之间岩性差别悬殊时,安全煤岩柱可以分别在倾 分别在倾斜剖面上按不同煤层分组,在走向剖面上按不同采区或工 斜剖面上按不同煤层分组,在走向剖面上按不同采区或者工作面分段予以 作面分段予以设计和留设。 设计和留设。 第 48 条 在水体下开采近距离煤层群时,如果煤层间距大于其下一 第 61 条 计安全煤岩柱。如果煤层间距等于或小于其下一层煤的垮落带高在水体下开采近距离煤层群时,如果煤层间距大于下一层煤的垮层煤的垮落带高度,可根据其中煤层厚度最大的一层按上述方法设 落带高度,可以按上、下层煤的厚度分别设计安全煤岩柱,取其中标高最 高者作为两层煤的安全煤岩柱。如果煤层间距等于或者小于下一层煤的垮 度, 则以其累计厚度或综合开采厚度设计安全煤岩柱 (见附录六) 。 落带高度,则以其累计厚度或者综合开采厚度设计安全煤岩柱。 第 49 条 河(湖、海)堤、库(河)坝、船闸、水电站、溢洪隧道 等大型水工建筑物的保护煤柱可参照第二章的方法设计。受护面积 的围护带宽度为 15~20m。 第二节 水体压煤的开采 第 51 条 符合下列条件之一者,水体的压煤允许开采: 第二节 水体压煤的开采 第 62 条 符合下列条件之一者,水体的压煤允许开采:1)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,符合第 50 条表 4 中各水体采动等级要求留设的相应类型安全煤(岩)柱尺寸。 2)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,略小于第 50 条 表 4 中各水体采动等级要求留设的相应类型安全煤(岩)柱尺寸, 本矿井又有类似条件的近水体采煤成功经验和可靠数据的。 3)在技术可能、经济合理的条件下,能够实现改道(河流)和放 空(水库、采空积水区等)的水体或能够实现完全疏干,以及堵截 住水源补给通道的松散孔隙含水层水体或基岩孔隙-裂隙、岩溶-裂 隙含水层水体。 4)地质、开采技术条件较好,并在有条件采用开采技术措施及其 他措施后,水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离能满足第 50 条表 4 中各水体采动等级要求留设的相应类型安全煤 (岩) 柱尺 寸。 5)地质条件允许时,可以在枯水季节进行开采的季节性水体。(1)水体与设计开采界限之间的最小距离符合第 55 条表 6 中各水体 采动等级要求留设的相应类型安全煤岩柱尺寸。 (2)水体与设计开采界限之间的最小距离略小于第 55 条表 6 中各水 体采动等级要求留设的相应类型安全煤岩柱尺寸,但本矿井有类似条件的 近水体采煤成功经验和可靠数据的。 (3)在技术可能、经济合理的条件下,能够实现河流改道,水库或者 采空区积水放空,松散孔隙含水层或者基岩孔隙-裂隙、岩溶-裂隙含水层 水体疏干、改造及堵截住水源补给通道的。 (4)地质、开采技术条件较好,并在有条件采用开采技术措施及其他 措施后,水体与设计开采界限之间的最小距离能满足第 55 条表 6 中各水体 采动等级要求留设的相应类型安全煤岩柱尺寸的。 (5)地质、采矿条件允许时,可以在枯水季节进行开采的季节性水体 压煤。 第 52 条符合下列条件之一者,水体的压煤允许进行试采: 符合下列条件之一者,水体的压煤允许进行试采:1)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,不符合第 50 条 表 4 中各水体采动等级要求留设的相应类型安全煤(岩)柱尺寸, 第 63 条 但水体与煤层之间有良好隔水层,或者通过对岩性、地层组合结构 (1)水体与设计开采界限之间的最小距离不符合第 55 条表 6 中各水体采 及顶板垮落带、导水裂缝带高度或底板采动导水破坏带深度、承压 动等级要求留设的相应类型安全煤岩柱尺寸,但水体与煤层之间有良好隔 水导升带厚度分析,确认无溃水、溃沙或突水可能的。 水层,或者通过对岩性、地层组合结构及顶板垮落带、导水裂缝带高度或 2)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,虽略小于第 50 者底板采动导水破坏带深度、承压水导升带厚度等分析,经技术论证确认 条表 4 中各水体采动等级要求的相应类型安全煤岩柱尺寸,但本矿 无溃水、溃沙或者突水可能的。 区无此类近水体采煤经验和数据的。 3)水体与设计开采界限(煤层)之间无足够厚度的良好隔水层, 但采用充填法或条带法等开采方法可使顶板导水裂缝带高度或底 板采动导水破坏带深度不达到水体的。 4)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,虽符合第 50 条 表 4 中要求留设的相应类型安全煤岩柱尺寸,但煤层为倾角大于 55°的急倾斜中厚煤层和厚煤层。 表 4 中要求留设的相应类型安全煤岩柱尺寸,但水体压煤地区地质 构造比较发育。 (2)水体与设计开采界限之间的最小距离略小于第 55 条表 6 中各水体采 动等级要求的相应类型安全煤岩柱尺寸,且本矿区无此类近水体采煤经验 和数据的。 (3)水体与设计开采界限之间无足够厚度的良好隔水层,但采取开采 技术措施后可使顶板导水裂缝带高度或者底板采动导水破坏带深度达不到 水体的。 (4)水体与设计开采界限之间的最小距离虽符合第 55 条表 6 中要求留设5)水体与设计开采界限(煤层)之间的最小距离,虽符合第 50 条 的相应类型安全煤岩柱尺寸,但水体压煤地区地质构造比较发育的。第 64 条按第 56 条留设的各类水体的安全煤岩柱,在其条件符合第 62 条或者第 63 条要求时,允许开采或者进行试采。 第 53 条近水体采煤时,必须采用相应的开采技术措施和安全措第 65 条近水体采煤时,必须采用相应的开采技术措施和安全措施。根据施。根据水体的类型、地质、水文地质和开采技术条件,可选用下 水体的类型、地质、水文地质和开采技术条件,可以选用下列开采技术措 列开采技术措施和安全措施: 施和安全措施: 1)保留防砂煤岩柱和防塌煤岩柱在水体下开采缓倾斜及倾斜厚煤 (1)保留防砂煤岩柱和防塌煤岩柱在水体下开采缓倾斜(0°~35°) 层时,宜采用倾斜分层长壁开采方法,并尽量减少第一、二分层的 及中倾斜(36°~54°)厚煤层时,宜采用倾斜分层长壁开采方法,并尽量 采厚,增加分层之间的间歇时间,上、下分层同一位置的回采间隔 减少第一、二分层的采厚,增加分层之间的间歇时间,上、下分层同一位 时间应不小于 4~6 个月,如果岩性坚硬,间隔时间应适当增加。 采用放顶煤开采方法时,必须先试验后推广。 2)在水体下开采急倾斜煤层时,应采用分小阶段间歇回采,同时 加大走向方向连续回采长度的开采方法,且第一、二小阶段的回采 垂高(一般 15~20m)应小于其余小阶段。严禁超限开采设计开采 范围之外的煤量。如果顶底板岩层坚硬、煤质松软易发生抽冒时, 则在第二水平甚至第三水平开采时,也应按上述规定执行。 3)水体下采煤时,当松散含水层或基岩含水层处于预计顶板垮落带 和导水裂缝带范围内,但煤层顶板与含水层之间有隔水层存在时, 应搞好工作面正规循环作业,保证工作面匀速推进,加强工作面支 护,防止工作面顶板隔水层超前断裂;应采用使采掘工作面利于疏 排水工作,以及保持水沟畅通等措施,避免工作面作业条件恶化。 4)水体下采煤时,如果松散层底部为强含水层,且与基岩含水层有 置的回采间隔时间应当不小于 4~6 个月,如果岩性坚硬,间隔时间应当适 当增加。采用放顶煤开采方法时,必须先试采。 (2)开采急倾斜煤层(55°~90°)时,采用河流改道,水库、采空 区积水放空,含水层疏干、改造以及堵截住水源补给通道等措施。 (3)当松散含水层或者基岩含水层处于预计顶板垮落带和导水裂缝带 范围内,但煤层顶板与含水层之间有隔水层存在时,应当防止工作面顶板 隔水层超前断裂、切顶和抽冒,做好工作面疏排水工作。 (4)如果松散层底部为强含水层,且与基岩含水层有密切的水力联系 时,矿井初期应当按防水煤岩柱要求确定开采上限和只将总回风巷标高提 高,待对底部含水层疏干后再按防砂煤岩柱或者防塌煤岩柱要求留设后进 行开采。 (5)在试采条件困难和地质、水文地质资料不足的情况下,可以先开密切的水力联系时,矿井初期应按防水煤岩柱要求确定开采上限和 采远离水体、隔水层较厚且分布稳定、地质和水文地质条件较简单或者易 只将总回风巷标高提高,待对底部含水层疏干后再按防砂煤岩柱或 于进行观测试验的煤层或者区域,积累经验后再逐步扩大试采规模与范围。 防塌煤岩柱要求进行开采。 5)在试采条件困难和地质、水文地质资料不足的情况下,可先开 (6)开采石灰岩强岩溶水体压煤时,应当在开采水平、采区或者煤层 之间留设隔离煤柱或者建立防水闸门(墙),计算隔离煤柱尺寸时,必须采远离水体、隔水层较厚且分布稳定、地质和水文地质条件较简单 使煤柱至岩溶水体之间的岩体不受到破坏;或者在受突水威胁的采区建立 或易于进行观测试验的煤层,积累经验和数据后,再逐步扩大试采 单独的疏水系统,加大排水能力及水仓容量,或者建立备用水仓。在水体 规模与范围。 6)开采石灰岩强岩溶水体压煤时,应在开采水平、采区或煤层之 间留设隔离煤柱或建立防水闸门(墙),计算隔离煤柱尺寸时,必上采煤时,可采用底板注浆加固等措施。导水断层两盘和陷落柱周围应当 留设煤柱。 (7)在积水采空区和基岩含水层附近采煤,或者存在有充水断层破碎须注意使煤柱至岩溶水体之间的岩体不受到破坏;或者在受突水威 带、陷落柱等时,应当采用巷道、钻孔或者巷道与钻孔相结合等方法,先 胁的采区建立单独的疏水系统,加大排水能力及水仓容量,或建立 探放、疏降后开采,或者边疏降边开采。 备用水仓。在水体上采煤时,可采用底板注浆加固等措施。导水断 (8)当地表水体和松散强含水层下无隔水层时,开采浅部煤层以及在 层两盘和陷落柱周围应留设煤柱,断层煤柱留设和设计方法按《矿 采厚大、含水层水量丰富,水体与煤层的间距小于顶板导水裂缝带高度时, 井水文地质规程》规定执行。 应当采用控制裂缝带发展高度的开采技术措施。 7)在积水采空区和基岩含水层附近采煤,或有充水断层破碎带、 陷落柱等存在时,应采用巷道、钻孔或巷道与钻孔相结合等方法, 先探放、疏降,后开采,或边疏降边开采。 8)当地表水体和松散强含水层下无隔水层时,开采浅部煤层以及 在采厚大、含水层水量丰富,水体与煤层的间距小于顶板导水裂缝 带高度时,应采用控制裂缝带发展高度的开采方法,如充填法或条 带法开采和限制回采厚度等措施。 9)近水体采煤时,应采用钻探或物探方法详细探明有关的含、隔 水层界面和基岩面起伏变化,以保证安全煤岩柱的设计尺寸。 10)近水体采煤时,应对受水威胁的工作面和采空区的水情加强监 测,对水量、水质、水位动态进行系统观测和及时分析;应设置排 水巷道,定期清理水沟、水仓,正确选择安全避灾路线,配备良好 的照明、通讯与信号装置;应对采区周围井巷、采空区及地表积水 区范围和可能发生的突水通道作出预计并采取相应措施。 其它安全措施按《煤矿安全规程》和《矿井水文地质规程》有关规 定执行。 (9)近水体采煤时,应当采用钻探或者以钻探为主结合物探的方法详 细探明有关的含、隔水层界面和基岩面起伏变化,以保证安全煤岩柱的设 计尺寸符合规定。 (10)近水体采煤时,应当对受水威胁的工作面和采空区的水情加强 监测,对水量、水质、水位动态进行系统观测和及时分析;应当设置排水 沟或者专门排(泄)水巷道,定期清理水沟、水仓,正确选择安全避灾路 线,配备良好的照明、通讯与信号装置;应当对采区周围井巷、采空区及 地表积水区范围和可能发生的突水通道作出预计并采取相应措施。 其他安全措施按《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》有关条款执 行。 第 54 条近水体采煤设计一般应分为方案设计和初步设计两个步骤进行。对于生产矿井,方案设计应在提出开采计划后完成,初步 设计则在方案设计批准后编制。其基本内容应符合下列要求: 一、方案设计 1)水体特征、地质采矿条件及压煤开采的必要性、可能性和安全 可靠性。 2)实现近水体采煤的各种技术方案,其中应包括采煤方法和顶板 管理方法的选择与论证,开采技术措施,水体受采动影响程度的分 析与预计。 3)方案的技术、经济评价及费用概算。 4)方案的综合分析对比和选定。 二、初步设计 1)开采方法。应包括采煤方法和顶板管理方法,工作面布置,开 采顺序、开采厚度、推进方向和推进速度,以及有关的巷道布置与 生产系统。 2)采区和矿井涌水量预计。其预计方法可参照附录七和《矿井水 文地质规程》。 3)顶板垮落带、导水裂缝带高度和底板采动导水破坏带深度、承 压水导升带厚度及发展特征的预计,安全煤岩柱的设计方法见附录 六。必要时应对地表和岩层的移动与变形进行预计,预计方法见附 录四。 4)井上、下防排水工程。应包括井下排水设备、排水系统,井下 探放水工程,地面防排水工程。 5)井下安全措施。一般应包括保证安全煤岩柱尺寸的采掘措施, 第 66 条 近水体采煤必须进行开采方案设计,经审批后实施。开采方案设计应当包括下列内容: (1)压煤开采的必要性、可能性和安全可靠性。 (2)近水体采煤的各种技术方案,主要包括水体特征分析,采煤方法 和顶板管理方法选择与论证,顶板垮落带、导水裂缝带高度或者底板采动 导水破坏带深度、承压水导升带厚度及发展特征预计,水体受采动影响程 度分析与涌水量预计,必要时进行地表和岩层移动与变形预计。 (3)方案的技术、经济评价及费用概算。 (4)方案的综合分析对比和选定。 (5)井上、下水文地质长期观测网设计。 (6)顶板垮落带、导水裂缝带高度或者底板采动导水破坏带深度观测 设计。 (7)必要时进行地表移动观测站设计。 避灾路线及通讯信号等。在石灰岩强岩溶水体附近采煤时,还应根 据具体情况,考虑备用水仓、疏水路线及防水闸(墙)等的设计。 6)井上、下水文地质长期观测网,岩体破坏、采掘工作面矿压及 地表移动观测站设计。 7)设计概算及经济效益分析与评价。 第 55 条 完成近水体采煤设计,需根据水体的具体情况具备下列 第 67 条 近水体开采方案设计,根据水体的具体情况应当具有下列有关技有关的技术资料和工程图。 一、技术资料 1)地表水体的水域、水深、水位动态、流量、流速、大气降雨量、 补给水源及渗漏途径;地表洪水及防洪、排洪渠道系统。 2)采空区、旧巷积水区的范围、水量,老采区的开采层数及范围、 上、下煤层,本煤层其他采空区和积水区之间的水力联系。 3)河(湖、海)堤、库(河)坝的材质、断面、标高、建造时间、 施工质量、浸水深度及其与采区位置的对应关系。 4)松散层的成因类型;含水层、隔水层的组合结构及沉积特征; 黏量,在天然状态下的补给、径流、排泄条件及其在采动影响下可术资料和工程图。 1.技术资料 (1)地表水体的水域、水深、水位动态、流量、流速、大气降雨量、 补给水源及渗漏途径;地表洪水及防洪、排洪渠道系统。 (2)采空区、旧巷积水区的范围、水量,老采区的开采层数及范围、 煤层的水力联系;本煤层其他采空区和积水区之间的水力联系。 (3)松散层的成因类型;含水层、隔水层的组合结构及沉积特征;含 水层的厚度、富水性(单位涌水量、渗透系数)、颗粒级配,在天然状态 下的补给、径流、排泄条件及其在采动影响下可能产生的变化;隔水层的 (4)基岩含水层和隔水层的组合结构和沉积特征,岩层裂隙、岩溶、采空区积水的水源及其动态特征,与大气降水、地表水、地下水及 采空区积水的水源及其动态特征,与大气降水、地表水、地下水及上、下含水层的厚度、富水性(单位涌水量、渗透系数)、颗粒级配、含 厚度、塑性指数及液性指数。 能产生的变化; 隔水层的厚度、 颗粒级配及塑性指数 (液限、 塑限) 。 断层和陷落柱的发育与分布规律,富水性、水质、水量、水位动态及其在 5)基岩含水层和隔水层的组合结构和沉积特征,岩层裂隙、岩溶、 天然状态下的补给、径流、排泄条件和在采动影响下可能产生的变化;隔 断层和陷落柱的发育与分布规律,富水性、水质、水量、水位动态 水层的厚度、岩性;岩石物理力学性质,岩石结构特征和矿物成分;地质 及其在天然状态下的补给、径流、排泄条件和在采动影响下可能产 断裂构造特征、断层、陷落柱的隔水性和导水性;穿透含水层钻孔的封孔 生的变化;隔水层的厚度及岩石物理力学性质,岩石结构特征和矿 质量;基岩面标高,风化带深度及其含水性评价。 物成分,地质断裂构造特征、断层、陷落柱的隔水性和导水性,穿 其含水性评价。 埋深及矿井开拓、排水系统。 7)本矿井(区)或类似条件下的顶板垮落带、导水裂缝带高度, 底板采动导水破坏带深度、承压水导升带厚度、采掘工作面矿压, 地表移动与变形实测数据,地表塌陷、溃水、溃砂或突水等资料。 8)本矿井(区)的充水性特征,涌水量及其构成。 如果现有资料不能满足上述要求,应进行补充调查和勘探。 二、工程图 1)井上、下对照图。应包括水体的平面、剖面位置,地形及标高, 煤层露头,采区周围开采情况及采动影响范围,地表下沉积水范围 及煤层底板等高线。 2)地质及水文地质图。应包括矿井水文地质图,水文地质剖面图、 地质柱状图,主要含水层(组)水位(压)等值线图,主要含水层、 隔水层等厚线图、顶板或底板等高线图,煤层顶板及基岩面等高线 图等。对于水文地质条件复杂的井田,需增加区域水文地质图、岩 溶分布图、矿区地下水化学图、富水性分布图、断层两盘含水层对 接补给关系图等。 3)矿井排水系统图。 4)矿井充水性图。 5)矿井水动态(水量、水位、水质)与各种因素(如降水量、开 拓巷道长度、回采面积)相关分析曲线图。(5)成煤时代,煤层稳定性,可采煤层层数、厚度、层间距、倾角、 (6)本矿井(区)或者类似条件下的顶板垮落带、导水裂缝带高度, 表移动与变形参数,地表塌陷、溃水、溃砂或者突水等资料。 (7)本矿井(区)的充水性特征,涌水量及其构成。 如果现有资料不能满足上述要求,应当进行补充调查和勘探。 2.工程图 (1)井上下对照图。 (2)采掘工程平面图。 (3)地质及水文地质图。 (4)矿井排水系统图。 (5)矿井充水性图。 (6)矿井水动态与各种因素相关分析图。透含水层钻孔的封孔质量;基岩面标高,风化带深度,古风化壳及 埋深及矿井开拓、采掘、排水系统。 6)成煤时代,煤层稳定性,可采煤层层数、厚度、层间距、倾角、 底板采动导水破坏带深度,承压水导升带厚度,采掘工作面矿压参数,地 第 56 条进行水体压煤试采时,必须进行相应的观测研究工作。第 68 条进行水体压煤开采时,必须进行相应的观测研究工作。进行水体试采中的观测研究工作应包括下列内容: 1)试采区巷道和工作面充水性,全矿井涌水量动态,分煤层、分 分析。 2)地表水和地下水(包括松散层、基岩和风化带含水层水)动态压煤试采时,观测研究工作应包括下列内容: (1)试采区巷道和工作面充水性,全矿井涌水量动态,分煤层、分水 (2)地表水和地下水(包括松散层、基岩和风化带含水层水)动态长 期观测。观测工作在采前至少进行一个水文年。地表水的观测内容主要为水平、分采区、分工作面、分涌水点的涌水量定期观测及水质化验 平、分采区、分工作面、分涌水点的油水量定期观测及水质化验分析。长期观测。观测工作在采前至少进行一个水文年。地表水的观测内 水位标高、水质化验、流量等;地下水的观测内容主要为各含水层的水位 容主要为水位标高、水质化验、流量等;地下水的观测内容主要为 标高、水质化验、流速及水力联系、补给通道等;此外,还应收集或观测 各含水层的水位标高、水质化验、流速及水力联系、补给通道等; 气象资料(阵雨量、蒸发量等)。 此外,还应收集或观测气象资料(阵雨量、蒸发量等)。 3)顶板垮落带、导水裂缝带高度、底板采动导水破坏带深度与承 压水导升带厚度和分布形态及特征观测研究。 4)采掘工作面矿压、地表移动与变形观测,地表裂缝的素描与摄 影、录像记录。 5)开采厚度、开采面积、工作面垮落高度与特征、推进速度、老 计算与分析。 6)岩溶地区可溶岩层上方地表塌陷范围、塌陷坑分布状况和可能 的塌陷监测;岩溶陷落柱分布范围、含水情况等。 7)地表下沉盆地积水区范围、水深及水量观测。 8)采空区积水的水位、水量及补给、排泄情况观测。 9)采掘工作面地质异常超前探测。 对多次成功地进行过水体压煤开采且掌握了规律和数据的矿井,上 述工作可根据具体情况进行。 顶初次与周期来压、顶板及煤柱稳定性和各项开采技术经济指标的 析。 (6)岩溶地区可溶岩层上方地表塌陷范围、塌陷坑分布状况和可能的 塌陷监测:岩溶陷落柱分布范围、含水情况等。 (7)地表下沉盆地积水区范围、水深及水量观测。 (8)采空区积水的水位、水量及补给、排泄情况观测。 (9)采掘工作面地质异常超前探测。 试采结束后,对各项观测资料进行系统分析和总结,提出成果,上报 对多次成功地进行过水体压煤开采且掌握了规律和数据的矿井,上述 工作可根据具体情况进行。 (3)顶板垮落带、导水裂缝带高度、底板采动导水破坏带深度与承压 水导升带厚度和分布形态及特征观测研究。 (4) 采掘工作面矿压、 地表移动与变形观测, 地表裂缝的素描与摄影、 录像记录。 (5)开采厚度、开采而积、工作面垮落高度与特征、推进速度、老顶 初次与周期来压、顶板及煤柱稳定性和各项开采技术经济指标的计算与分试采结束后,应对各项观测资料进行系统分析和总结,逐级上报。 有关审批单位。 第四章铁路保护煤柱留设与压煤开采 第一节 铁路保护煤柱的留设第五章铁路保护煤柱留设与压煤开采 第一节 铁路保护煤柱的留设第 57 条铁路的保护等级可分为四级(表 5)。 表 5 铁路保护等级 铁路等级 国家一级铁路 国家二级铁路 国家三级铁路 工矿企业专用铁路(一级、二级、三级)第 69 条铁路的保护等级分为五级(表 7)。 表7 铁路及其主要建(构)筑物保护等级划分 铁路等级 国家高速铁路、城际铁路及其车站等 国家一级铁路、一等车站等 国家二级铁路、二等车站等 三级铁路、三等车站等 四级铁路、四等车站等保护等级 I II III IV保护等级 特 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ注:对工矿企业(如特大型矿井)专用铁路的一级线路中年通过量、行车 密度、速度及客运等指标达到国家三级铁路标准的可划为Ⅲ级保护等级。注:凡未列入表 7 的铁路配套建(构)筑物,可以依据其重要性、用途等类 比其等级归属。对于不易确定者,可以组织专门论证审定。铁路配套建(构) 筑物煤柱留设与压煤开采参照第二章和第三章 第 58 条必须在矿井、水平、采区设计时确定保护煤柱的铁路线路和与其配套的建(构)筑物为: 1)国家一级铁路。 2)国家二级铁路。 3)国家三级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比小于 60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比小于 80。 4)工矿企业专用铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比小于 40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比小于 60。 5)铁路隧道。 6)全长大于 20m 的铁路桥。 7)一、二级铁路线上的一、二等铁路车站。 8)目前条件下采用改道或不留设煤柱方法处理在技术上不可能或 经济上不合理的铁路线路或其他建(构)筑物。 9)有严重滑坡危险而又难以处理的铁路线路。 上述各类铁路保护煤柱,在其条件符合第 63 条或第 64 条规定时, 允许进行开采或试采。第 70 条在矿井、水平、采区设计时,对铁路及其主要建(构)筑物应当划定保护煤柱,而对于下列情况的铁路线路和与其配套的建筑物、构筑物 必须划定保护煤柱: (1)保护等级为特、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级铁路、铁路隧道、全长大于 20 m 的铁路桥及配套的建(构)筑物。 (2)有严重滑坡危险而又难以处理的铁路线路。 (2)保护等级为Ⅲ级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比小于 60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比小于 80。 (3)保护等级为Ⅳ级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比小于 40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比小于 60。 (4)铁路隧道。 (5)全长大于 20m 的铁路桥。 (6)目前条件下采用改道或者不留设煤柱方法处理在技术上不可能或 者经济上不合理的铁路线路或者其配套的建(构)筑物。 (7)有严重滑坡危险而又难以处理的铁路线路。 第 59 条留设铁路保护煤柱时,受护面积的设计:路堤应以两侧路堤坡脚外 lm 为界,路堑应以两侧堑顶边缘为界,在两侧界线以 内的范围为受护对象。然后沿受护对象边界按表 6 的规定向外留设 固护带。第 71 条铁路保护煤柱受护范围按下列要求确定:(1)路堤应当以两侧路堤坡脚外 1 m 为界加围护带; (2)路堑应当以两侧堑顶边缘为界加围护带; (3)围护带宽度根据受护对象的保护等级确定,按表 8 规定的数值选 用。表 6 铁路保护等级的围护带宽度表8 保护等级 Ⅰ Ⅱ 第 60 条 围护带宽度(m) 20 15 保护等级 Ⅲ Ⅳ 围护带宽度(m) 10 5 第 72 条 特级保护铁路煤柱按边界角留设,其他铁路保护煤柱按移动角留 保护等级 围护带宽度/m 特 50 铁路保护等级的围护带宽度 Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5保护煤柱一般应在线路的横剖面上按垂直剖面法设计。铁路与煤层走向斜交时,使用斜交剖面移动角(β'和γ'),其计算方 法及煤柱的具体设计方法见第 20 条和附录九及例 8。 第 61 条 属于铁路车站的建(构)筑物保护煤柱留设可参照第二章 类似的建(构)筑物的有关规定执行。 第 62 条 道。 第二节 铁路压煤的开采 为了减少保护煤柱的压煤量,在设计矿区专用铁路线时,设。保护煤柱宜采用垂线法或者垂直剖面法设计。应充分考虑铁路线路与煤层的位置关系,必要时可使线路局部绕第 73 条为了减少保护煤柱的压煤量,在设计矿区专用铁路线时,应当充分考虑铁路线路与煤层的位置关系,必要时可使线路局部绕道。 第二节 铁路压煤的开采 第 74 条 特级保护铁路煤柱禁止开采。 第 63 条 行开采:符合下列条件之一者,铁路压煤允许采用全部垮落法进第 75 条符合下列条件之一者,铁路压煤允许采用全部垮落法进行开采:1)国家三级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或等于 60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或等于 80。 2)工矿企业专用铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或等于 40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或等于 60。 3)本矿井在铁路下采煤有成功经验和可靠数据的。 第 64 条 符合下列条件之一者,铁路压煤(指有缝线路)允许采用 全部垮落法进行试采。 1)国家一级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或等于 150; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或等于 200。 2)国家二级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或等于 100; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或等于 150。 3)国家三级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或等于 40,小于 60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或等于 60,小于 80。 4)工矿企业专用铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或等于 20,小于 40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或等于 40,小于 60。 5)本矿井在铁路下采煤有一定经验和数据的。 铁路压煤试采,除自营线路外,应事先征得铁路主管部门同意。(1)三级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或者等于 60; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于 80。 (2)四级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或者等于 40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于 60。 (3)本矿井在铁路下采煤有成功经验和可靠数据的。 第 76 条 符合下列条件之一者,铁路压煤(指有缝线路)允许采用全部垮落法进行试采。 (1)国家一级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或者等于 150; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于 200。 (2)国家二级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或者等于 100; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于 150。 (3)三级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或者等于 40,小于 60。 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于 60,小于 80。 (4)四级铁路: 薄及中厚煤层的采深与单层采厚比大于或者等于 20,小于 40; 厚煤层及煤层群的采深与分层采厚比大于或者等于 40,小于 60。 (5)本矿井在铁路下采煤有一定经验和数据的。 铁路压煤试采,除自营线路外,应当事先征得铁路管理部门同意。 第 65 条 第 66 条在铁路下采煤时,即}

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