建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程.pdf

;10鬟聋fel成勰缝C 琼 i舞蠢蠹蠹 WWW就合谈凝 li11第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1327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它严重后果的，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。1328第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第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，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。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 第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1329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n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。对于其它采煤方法或特殊的地质条件可参照本规程执行。1330第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第二章 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14条按建（构）筑物的重要性、用途以及受开采影表8 2-1矿区建（构）筑物保护等级划分保护等级 主要建（构）筑物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I 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n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N 农村木结构承重房屋，简易仓库等注:凡未列入表8-2-1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。第八篇建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1331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：倾 斜：，=3 mm/m;曲 率：K=0.2x 10-3/m;水平变形:e=2mmzm。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。表8-2-2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IninN围护带宽度（m）20151051332第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程建（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）0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12o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：在松散层内采用由角划直线;在基岩内则分别以斜交剖面移动角6、/代替6、Z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。g、p角按下式计算：ctg g=V ctcos20+ctg2sin20ctg/=V ctycos20+ctsin20式中八6和台分别为上山、下山和走向方向的岩层移动角；6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1按下式计算：_（H-h）ctK0 1+ctg P cosBtg a第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1333_（H-h）ct1-C tg yC OsBtg Q 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cp角作直线与基岩面 相交，值为过此交点的煤层深度）；a 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 水平距禺d应根据少、$、丫角及煤层等iWj距O,按d-Octg（或d-Octg g;d-Octg/）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 o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ll）o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510；下坡方向移动角一般应减小23%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 1334第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程案。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。第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1335第二节 建（构）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8-2-3 o其它结构类型的建（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。表8 2-3砖混结构建筑物损坏等级损坏等级建筑物损坏程度地表变形值损坏分类结构处理水平变形e（mm/m）曲率K(IO7%)倾斜i(mm/m)I自然间砖墙上出现宽度12mm的裂缝2.0W0.23.0极轻微损坏不修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轻微损坏简单维修n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4.00.46.0轻度损坏小修1336第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程续表损坏等级建筑物损坏程度地表变形值损坏分类结构处理水平变形e（mm/m）曲率K(10-3/m)倾斜(mm/m)m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6.0W0.610.0中度损坏中修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 石专柱出现小于25mm的水平错动6.00.6 10.0严重损坏大修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25 mm的水 平错动;有倒塌的危险极度严重 损坏拆建注: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8-2-3分别进行。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 第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1337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。1338第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程7）开采薄煤层时，可采用垒砌肝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n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）预计建筑物将受直级损坏时，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N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 实粘土等地基，要在基础底面下置换300500mm厚的砂层或软土层。当地基土壤 第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1339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 0.930.96；回填肝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 0.94o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。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物单体长度以 203 0m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 o7）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、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：式中 第，个分层或煤层开采引起的地表水平变形值,rnm/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。n）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1340第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程在地震设防地区,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n级（含n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 第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1341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）。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。2）建（构）筑物概况。建（构）筑物的体型、面积、长度、宽度、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。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）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、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。1342第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第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：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它有关技术经济指标。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。第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1343第三章水体安全煤岩柱留设与压煤开采第一节水体安全煤岩柱的留设第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、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。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 开米或试米。第44条水体下安全煤岩柱应按裂缝角和水体采动等级（表8-2-4）所要求的安全煤岩 柱类型相结合的原则设计。裂缝角可参照附录五选取，如无裂缝角资料时，可用移动角加大5。10。代替。1344第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程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作面分段予以设计和留设。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）。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1520m。第二节水体压煤的开采第50条近水体采煤时，必须严格控制对水体的采动影响程度。按水体的类型、流态、规 模、赋存条件及允许采动影响程度,将受开采影响的水体分为不同的采动等级（表8-3-1）。对不同采动等级的水体,必须采用留设相应的安全煤岩柱的措施。第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1345表8 3-1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允许采动程度要求留设的安全煤岩柱类型水体下Ii.直接位于基岩上方或底界面下 无稳定的粘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 下无稳定的粘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 保护的水体不允许导水裂缝带波 及到水体顶板防水安全煤岩柱n1.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2.底界面下为稳定的厚粘性土 隔水层或松散弱含水层的松散层中。上部孔隙强、中含水层水体3.有疏降条件的松散层和基岩 弱含水层水体允许导水裂缝带波及 松散孔隙弱含水层水体，但不允许垮落带波及该 水体顶板防砂安全煤岩柱m1.底界面下为稳定的厚粘性土隔 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 水层顶板防塌安全煤岩柱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 保护层底板强防水安全煤岩柱n1.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 部其它岩层中的中、弱含水体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 用底板弱防水安全煤岩柱1346第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第51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8-3-1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8-3-1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。第52条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8-3-1中各 水体采动等级要求留设的相应类型安全煤（岩）柱尺寸，但水体与煤层之伺有良好隔 水层，或者通过对岩性、地层组合结构及顶板垮落带、导水裂缝带高度或底板采动导 水破坏带深度、承压水导升带厚度分析，确认无溃水、溃沙或突水可能的。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条表8-3-1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8-3-1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。5）水体与设计开采界限（煤层）之间的最小距离，虽符合第50条表8-3-1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；第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程1347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，可选用下列开采技术措施和安全措施：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时间应不小于46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，旦第一、二小阶段的回采垂高（一般1520m）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井水文地质规程规定执 行。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 1348第八篇 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程层水量丰富，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