北益昌村保安煤柱

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1、北益昌村保安煤柱设计说明书第一节概述北益昌村位于紫晟煤矿井田中南部，根据矿井下煤层赋存情况及矿井开采规划，为确保北益昌村地面建筑物及公共财产的安全，保证地面房屋建筑不受开采影响，需留设北益昌村保安煤柱。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》及霍煤电地字【2006】111号文的管理规定，对北益昌村保安煤柱进行设计。紫晟煤矿井田位于霍西煤田霍州矿区东南部，区域地层由老到新为：中太古界霍县群；元古界长城系；古生界寒武系下统、中统、上统；奥陶系下统、中统；石炭系中统、上统；二叠系下统、上统；新生

2、界上第三系、第四系。区域含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。山西组含1-2层煤，其中2号煤层分布稳定；太原组含4-6层煤，其中10、11号为全区稳定可采煤层，6、9号煤层为较稳定局部可采煤层，其余为不稳定不可采煤层。北益昌村地表全部为黄土覆盖。北益昌村保安煤柱根据2#煤层进行设计，该区域2#煤层均厚3.2米，煤层平均倾角为8°。北益昌村保安煤柱留设采用垂线法。第二节煤柱设计1、确定北益昌村地面建筑保护范围及围护带级别根据北益昌村周边GPS实测数据在1:5000井上下对照图上圈出北益昌村保安煤柱设计

3、所需建筑物范围，即受护边界，各角点坐标见下表：表1受护边界角点坐标点号坐标XYZ1195628144038352552219563050403823156531956365340383816224195637414038264580519563836403766656961956323040377325567195625354038075521根据霍州煤电集团公司建（构）筑物、水体、铁路保护煤柱留设管理规定，北益昌村建筑为Ⅲ级保护对象，围护带宽度为10米，在受护边界向外扩展10米，得到围护带边界。围护带边界

4、角点坐标见下表：表2围护带边界角点坐标点号坐标XYZ1′1956281240383645522′1956305140382415653′1956365740383926224′1956375040382685805′1956384740376545696′1956322740377225567′1956251840380725212、确定岩移参数由于紫晟矿目前没有实测岩移参数，参照我局辛置矿岩移参数观测及规程相关要求，采用类比法，选取岩移参数如下：（1）、黄土层移动角Φ=45°（2）、基岩走向方向移动角δ=

5、74°（3）、基岩上山方向移动角γ=74°（4）、基岩下山方向移动角β=γ-0.8*α=70°（5）、煤层平均倾角α=8°3、确定松散层移动边界根据现有地形图,北益昌村周围实测坐标标高、周边的基岩出露情况及周边钻孔（见表3）等相关地质资料计算出保安煤柱围护带各拐点的松散层厚度（见表4）:表3北益昌村周边钻孔数据钻孔编号高程（m）基岩标高（m）松散层厚度（m）煤层底板标高（m）XZ-12554.58450.58104164.77表4围护带各角点松散层厚度点号1′2′3′4′5′6′地面标高552m565m62

6、2m580m569m556m基岩标高450m450m450m450m450m450m黄土厚度102m115m172m130m119m106m点号7′地面标高563m基岩标高450m黄土厚度71m将围护带边界绘在2#煤层底板等高线上，在围护带边界各角点做相邻边垂线并截取S（S＝h*ctgΦ）长度，连接垂线各端点形成的多边形1″2″3″4″5″6″7″即为松散层移动边界（式中S为松散层移动宽度，h为相应角点松散层厚度，Φ松散层移动角45°）。松散层边界角点坐标见下表：表5松散层边界角点坐标点号坐标XYZ1″19

7、56281240384665522″1956308140383525653″1956377040385216224″1956386140383355805″1956393440375725696″1956319940376195567″1956244940380895214、确定基岩移动边界（1）由松散层各角点1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″分别作线段1″2″、2″3″、3″4″、4″5″、5″6″、6″7″、7″1″的垂线，各垂线长度按下式计算：q=（Hi-h）ctgβ′/（1+ctgβ′tgαc

8、osθ）（上山方向）l=（Hi-h）ctgγ′/（1-ctgγ′tgαcosθ）（下山方向）其中煤层平均倾角取α=8°，ctgβ′、ctgγ′由下式求得：ctgβ′=（下山方向）ctgγ′=（上山方向）各角点的（Hi-h）的计算：根据北益昌村周边钻孔资料，现有地形图以及采掘平面图等高线的标高，得松散层各角点基岩厚度（见下表）:表6松散层各角点基岩厚度点号1″2″3″4″5″6″地面标高552m565m622m58