保护煤柱计算方法的探讨.pdf

江 西 煤 炭 科 技2007年第2期 J I ANGXICOAL SCIENCE 几何公式法;坐标;压煤量 中图分类号 TD17713 文献标识码B文章编号 1006 - 25722007 02 - 0080 - 02 Probe into theM ethod of Protecting Coal Column Retaining and Settings TAN Shengrong, XI ONG Heping, ZOU Yunfeng Qujiang CoalDevelopment Limited Liability Company, Fengcheng, Jiangxi, 331136 Abstract It has outlined the law of geometry ula computation aswell as the ula derivation of the coal amount among the range of protecting coal column, has pointed out the superiority of this law comparing with the traditional . Key words protecting coal column; the law of geometry ula; coordinates; the coal amount among the protecting coal column 1 概述 保护煤柱计算方法有3种垂直剖面法、 垂线法和数 字标高投影法,其中以垂直剖面法最为常用。但当煤层埋 藏深度较大时,按 规程 规定的方法留设保护煤柱,其计 算方法十分繁杂,而垂直剖面法作图不仅图幅很大且精度 差,为此我们摸索出几何公式计算法,将计算所需数据直 接用公式导入,得出最后成图所需数据,现将此法作一介 绍,供大家参考。 2 公式推导 垂直剖面法所作图形及其几何形状见图1 ,由此几 何关系,可导出如下公式 图1 建筑物保护煤柱的留设 式中α为煤层倾角 β为煤层下山移动角 γ为煤层上山移动角 δ为煤层走向移动角 φ为松散层移动角 θ为建筑物长轴方向与煤层走向线的夹角 H为煤层埋藏深度 h为松散层厚度 d为维护带宽度 08 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. l1为建筑物或建筑物群的长度 l2为建筑物或建筑物群的宽度 由上述公式求出D1、D2、D3、D4数据后,根据建筑物 实测四角坐标数据则可求出建筑物中心坐标,由此坐标按 煤层倾向方位α 倾及D1、D2求出M、N点坐标,再由N点 坐标按煤层走向方位 α 走及D3求出A、B两点坐标,由M 点坐标按煤层走向方位 α 走及D4求出C、D两点坐标,求 出A、B、C、D四点坐标后,用展点方法将保护煤柱边界直 接展绘至图纸上。 M点坐标 XMD1 sin α 倾180 X中 YMD1 cos α 倾180 Y中 N点坐标 XND2 sin α 倾180 X中 YND2 cos α 倾180 Y中 A 或 B 点坐标 XA或B D3 sin α 走180 XN YA或B D3 cos α 走180 YN C 或 D 点坐标 XC或D D4 sin α 走180 XM YC或D D4 cos α 走180 YM 3 保护煤柱压煤量 可根据下列公式计算 G D 1D2 D 3D4 cosα h’ ρ 容 式中 h’为煤层厚度 ρ 容为煤的比重 G为压煤量 4 应用 以 镇为例,用几何公式计算法留设保护煤柱。 镇范围边界拐点及中心坐标如表 1 表2 B4煤层为全区域可采煤 层,煤层厚度为2. 69～3. 25m,全区域平均煤厚为3. 22m,全单一煤层 保护等级一级 围护带宽度m 15 表土层移动角45 基本岩层移动角γ 、 β、 δ ′ ″ γ7030′ βδ 6420′24″ 煤层在 镇中心点处蕴藏深度m 853. 2 煤层在 镇中心点处距地面深度m883. 3 煤层平均倾角12 煤层厚度m3. 22 公式计算 L 459. 006m L′ 457. 845m D1 801. 497m D2 808. 579m D3 807. 416m D4 971. 827m 压煤量 G 801 1497 8081 579 807 1416 9711 827 COS12 31221168 15843181. 65 t 1584. 3万 t 保护煤柱边界拐点坐标表 3 表3 XY A3126953. 540380299. 615 B3127661. 437381751. 019 C3126286. 382382604. 598 D3125434. 342380857. 657 将各点坐标展绘至图纸上,即为保护煤柱边界图图 2 。 图2 镇保护煤柱计算图 5 总结 此种方法适用于煤层埋藏较深和建筑物或建筑物 群面积较大或多处建筑物或群同时留保护煤柱时应 用,既可一次性成图,也可计算出压煤量。 作者简介谈生荣1961 - ,男,江西丰城人, 1983年毕业于华东 地质学院测量专业,工程师,现任江西省丰城市曲江煤炭开发有 限责任公司生产技术科副科长。 收稿日期 2007 - 01 - 23编辑郭正义 18 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.