对《采矿工程设计手册》中工业场地保护煤柱留设方法的优化建议

('龙源期刊网http://www.qikan.com.cn对《采矿工程设计手册》中工业场地保护煤柱留设方法的优化建议作者：刘金辉程书航王辉孙瑞强来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第07期摘要：保护煤柱留设方法正确与否将影响井田的设计质量、煤炭损失量、安全生产与经济效益，应引起人们重视。本文对《采矿工程设计手册》中有关工业场地保护煤柱留设方法给出优化建议。关键词：工业场地；保护煤柱；设计留设保护煤柱是对工业广场、井筒及地面建构筑物进行保护的有效措施[1-2]，目前主要是按照《采矿工程设计手册》[3]对煤柱留设进行设计。笔者认为《采矿工程设计手册》关于工业场地保护煤柱的留设过于保守，可进一步优化，请读者特别是从事采矿工程设计的同志给予足够重视。1手册中工业场地保护煤柱的留设方法手册344-355页关于工业场地保护煤柱的留设方法如下（图1）：①自建筑物轮廓外侧留15m宽围护带，得受护面积边界a′b′c′d′e′f′；②沿煤层倾向作剖面I-I，Ⅱ-Ⅱ，并将工业场地的受护边界投影到剖面图上，得a′、f′和b′、c′点；③由a′、f′和b′、c′点以ψ=45°作直线与基岩面相交。再由这四个交点分别β或γ角，分别与煤层底板相交于a1、f1和b1、c1点。将a1、f1和b1、c1点投影到平面图上，即为煤柱在倾向上的边界点；④沿煤层走向作剖面Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ，并将工业场地的受护边界投影到剖面图上，得a′、b′和e′、c′；⑤按给定的ψ、δ角值和第3条所述的方法，可求得与煤层底板的交点a2、b2和e2、c2。将a2、b2和e2、c2投影到平面图上，即为煤柱在走向上的边界点；⑥在平面图上连接a1、b1和b2、c2点，并延长之；同时过a2、e2、f1、c1分别作相应受护边界的平行线，则可得保护煤柱的边界ABCDEF。2建议煤柱留设方法建议将第（6）条改正一下，按下述步骤留设保护煤柱（图2）：①自建筑物轮廓外侧留15m宽围护带，得受护面积边界a′b′c′d′e′f′；②沿煤层倾向作剖面I-I，Ⅱ-Ⅱ，并将工业场地的受护边界投影到剖面图上，得得a′、f′和b′、c′点；③由a′、f′和b′、c′点以ψ=45°作直线与基岩面相交。再由这四个交点分别β或γ角，分别与煤层底板相交于a1、f1和b1、c1点。将a1、f1和b1、c1点投影到平面图上，即为煤柱在倾向上的边界点；④沿煤层走向作剖面Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ，并将工业场地的受护边界投影到剖面图上，得a′、b′和e′、c′；⑤按给定的ψ、δ角值和第3条所述的方法，可求得与煤层底板的交点a2、b2和e2、c2。将a2、b2和e2、c2投影到平面图上，即为煤柱在走向上的边界点；⑥在平面图上连接a1、b1和b2、c2点，并延长之；过a2作与直线b2c2对称的直线交a1b1延长线于A；过e2作与直线Aa2平行的直线；过f1、c1分别作与受护边界c′d′平行的直线则可得保护煤柱的边界ABCDEF。3结论龙源期刊网http://www.qikan.com.cn如果工业场地是矩形的，我们容易作出其保护煤柱为一等腰梯形，该例中的工业场地可以看成是缺了一个角的矩形，所以其投影也应该是一个不完整的梯形。采矿手册上的第六步为：“同时过a2、e2、f1、c1分别作相应受护边界的平行线，则可得保护煤柱的边界ABCDEF”，这样得到的是一个不完整的矩形，实际上AF和a′f′、BC和b′c′是不平行的。故采矿手册所给的方法做保护煤柱的边界比较保守，笔者给出的留设方法可减少压煤量。参考文献：[1]支光辉，郑彬.我国保护煤柱留设的方法及发展趋势[J].煤炭工程，2009（6）：9-11.[2]李刚，胡国新，刘新新.保护煤柱留设方法及压煤资源开采经济价值的探讨[J].科技与创新，2015（24）：77-78.[3]张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，2003.',)