【正文】 斷層交點(diǎn)的深度 z，即： hz? （ 55） 根據(jù)上面公式，可得到采場(chǎng)斷層防水煤柱留設(shè)寬度計(jì)算公式 。 根據(jù)采場(chǎng)底板不突水的條件有： ? ?co ssin co s zhax??????? （ 56） 式中： h、 ? 、 zx 為煤柱設(shè)計(jì)的重要參 數(shù)， zx 可由公式（ 51）獲得， ? 為采場(chǎng)底板高峰應(yīng)力線同巖層法線方向的夾角，大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料、相似材料模擬試驗(yàn)及有限元分析表明， ? 值一般在 21176。~25176。， h為礦山壓力對(duì)采場(chǎng)破壞的深度。 （ 2） 煤柱留設(shè)尺寸的確定 如柳泉礦 7 煤開(kāi)采過(guò)程中遇有 35m 正斷層，根據(jù)現(xiàn)開(kāi)采工藝條件及工作面布置方式，具體參數(shù)如下：工作面采深為 650m，斜長(zhǎng) 124m，煤層傾角 15176。，斷層傾角 60176。，采高 m，非彈性區(qū)與采高比為 ，底板應(yīng)力高峰線傳播角為 25176。，底板破壞深度為 12m，將以上參數(shù)帶入式（ 56）計(jì)算： 19a? m 與數(shù)值模擬結(jié)果分析可知，當(dāng)工作面與斷層留有 20m 煤柱時(shí)，達(dá)到最小防水保安煤柱，與本方法確定的煤柱尺寸基本一致。 據(jù)此給出經(jīng)驗(yàn)公式如下 ： 0 . 0 0 9 1 1 0 . 0 4 4 8 0 . 3 1 1 3 7 . 9 2 9 1 l n 24La H f? ??? ? ? ? ???? 式中： H 為煤層埋深， m； ? 為斷層傾角，（ 176。）； f 為普氏系數(shù)； L為工作面長(zhǎng)度， m。 結(jié)論 根據(jù)理論分析，得到采場(chǎng)斷層防水煤柱留設(shè)寬度計(jì)算公式 據(jù)此給出采場(chǎng)底板不突水的條件： ? ?co ssin co szhax???????。通過(guò)與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比驗(yàn)正，結(jié)合回歸分析提出計(jì)算煤柱的經(jīng)驗(yàn)公式。 6承壓水體上煤層開(kāi)采技術(shù) （ 1） 深降強(qiáng)排方案 深降強(qiáng)排方案就是設(shè)置各種疏水工程，如疏水井巷、疏水鉆孔等，將巖溶水位人為地降低到開(kāi)采水平以下，以確保安全地進(jìn)行開(kāi)采。告成煤礦 13071軌道巷底板突水后就是采用這種方案，在相鄰的 13081 工作面的底板布置了 1底板疏水巷，進(jìn)行人為疏放，使水位降到了開(kāi)采水平以下，解除了 13 采區(qū)受底板承壓水的威脅，確保了礦井安全生產(chǎn)。這種方案雖說(shuō)效果最好，但存在著疏水工程量大、設(shè)備多、電耗大、使水位降低造成工農(nóng)業(yè)用水缺乏和地表下沉等缺點(diǎn)。此外，當(dāng)井田內(nèi)承壓水水量極為豐富、補(bǔ)給來(lái)源充足時(shí)，深降強(qiáng)排方案難以實(shí)現(xiàn)。 （ 2） 外截內(nèi)排方案 外截內(nèi)排方案的實(shí)質(zhì)，是在井田或井田內(nèi)某一區(qū)域外圍的集中徑流帶采用鉆孔注漿的方法建立人工帷幕，截?cái)嗟V井的補(bǔ)給水，然后在開(kāi)采范圍內(nèi)進(jìn)行疏放，將承壓水的水位降低到開(kāi)采水平以下。超化礦 22081工作面突水后，就是 利用這種方案在突水點(diǎn)四周進(jìn)行鉆孔注漿，有效封堵截?cái)嗔顺鏊c(diǎn)的補(bǔ)給水，同時(shí)加大該采區(qū)的疏水排水強(qiáng)度，目前該采區(qū)已恢復(fù)生產(chǎn)，突水點(diǎn)的水量由原來(lái)的 2700 m3/h降到 300 m3/h，確保了整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)。但這種方案只能適用于特定的條件，如水文地質(zhì)條件清楚、補(bǔ)給徑流區(qū)集中、帷幕截流工程易于施工等。 （ 3） 帶壓開(kāi)采方案 帶壓開(kāi)采方案就是在開(kāi)采過(guò)程中利用隔水層的阻水能力，防止底板突水。帶壓開(kāi)采無(wú)需事先專(zhuān)門(mén)排水，也能做到安全開(kāi)采，且在經(jīng)濟(jì)上花費(fèi)較少。但帶壓開(kāi)采不能確保不發(fā)生底板突水事故，特別是在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的 地區(qū)，帶壓開(kāi)采時(shí)底板突水的可能性更大。因此，在采用帶壓開(kāi)采方案時(shí)，首先要對(duì)其可能性進(jìn)行論證，并要采取一系列安全措施，還要有足夠的備用排水能力，最好是在水文地質(zhì)條件清楚、隔水層厚度達(dá)到防水要求的情況下采用。 （ 4） 帶壓開(kāi)采綜合治理方案 帶壓開(kāi)采綜合治理方案是在查清區(qū)域地質(zhì)、礦井水文地質(zhì)及構(gòu)造地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行帶壓開(kāi)采。在開(kāi)采之前，要在礦區(qū)外圍堵截地下水的補(bǔ)給水源；在開(kāi)采的過(guò)程中，視礦井涌水量和水壓大小，進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖杷祲?，從而達(dá)到安全開(kāi) 采的目的。這種方案具有相對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣。但要實(shí)現(xiàn)帶壓開(kāi)采 綜合治理方案，還需采取一系列安全措施。 （ 1） 防探水安全技術(shù)措施 1）做好礦井水文地質(zhì)及構(gòu)造地質(zhì)工作。要查清開(kāi)采區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)情況，并要系統(tǒng)地研究礦區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)，分析開(kāi)采區(qū)域內(nèi)的斷層分布規(guī)律與構(gòu)造體系，同時(shí)查明斷層的導(dǎo)水性能。 2）加強(qiáng)防探水工作。在開(kāi)采受承壓水威脅的煤層時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持超前探水工作，并及時(shí)探測(cè)底板隔水層厚度及其變化、底板含水層的含水性能及底板隔水層中地下水導(dǎo)升高度、斷層的含水層性能、斷裂裂隙分布規(guī)律及富水程度。 3）設(shè)置井上下水文工程設(shè)施。設(shè)置水文觀測(cè)鉆孔， 建立水文觀測(cè)制度，及時(shí)搜集和整理水文資料，做到全面掌握底板奧灰承壓水的動(dòng)態(tài)和變化規(guī)律。必要時(shí)在井下開(kāi)采水平設(shè)置專(zhuān)門(mén)的疏水巷道和疏水鉆孔。 4）對(duì)底板進(jìn)行注漿加固。對(duì)于底板破碎帶及薄層石灰?guī)r含水層，通過(guò)鉆孔進(jìn)行注漿，堵塞溶洞，加固破碎帶和斷裂帶，并封閉奧陶系石灰?guī)r的補(bǔ)給通道，以實(shí)現(xiàn)在承壓水體上安全采煤。 （ 2） 開(kāi)采安全技術(shù)措施 1）選擇開(kāi)采順序。在查清礦區(qū)水文地質(zhì)和構(gòu)造地質(zhì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)本著先易后難、 由淺到深、 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原則，對(duì)受承壓水威脅的煤層進(jìn)行全面規(guī)劃，劃成不同的水文地質(zhì)單元進(jìn)行開(kāi)采。對(duì)于條件相同 的煤層，應(yīng)有計(jì)劃地進(jìn)行試采，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出規(guī)律，再逐步進(jìn)行推廣應(yīng)用。 2）分區(qū)隔離開(kāi)采。分區(qū)隔離開(kāi)采是在采區(qū)四周要留設(shè)隔離煤柱，采區(qū)之間要設(shè)置水閘門(mén)，以縮小底板突水的影響范圍。 3）優(yōu)化采區(qū)巷道布置。在設(shè)計(jì)采區(qū)巷道布置時(shí)，要注意采掘巷道與斷裂構(gòu)造的空間位置關(guān)系。盡可能地少穿過(guò)斷層，盡量減少巷道交叉點(diǎn)并縮小交叉點(diǎn)的懸頂面積。交叉點(diǎn)和回采工作面上下出口要盡量避開(kāi)小斷層。 4）減小工作面長(zhǎng)度，提高工作面推進(jìn)速度。減小工作面長(zhǎng)度，可以減小底板的破壞深度，提高工作面推進(jìn)速度，可使采動(dòng)后的裂隙不能得到充分?jǐn)U展，從而減小 底板的破壞深度。 5）合理地確定工作面推進(jìn)方向。在布置回采工作面時(shí)，應(yīng)盡量避免工作面的周邊與高角度斷層靠近和平行，避免工作面推進(jìn)方向與高角度的斷層走向垂直，但可以與斷層走向斜交。 7總論 通過(guò)對(duì)煤礦所在井田的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)狀況、煤巖層的巖性情況進(jìn)行詳細(xì)研究分析，對(duì)開(kāi)采過(guò)程進(jìn)行技術(shù)模擬，綜合評(píng)價(jià)開(kāi)采方案、開(kāi)采參數(shù)合理性和可靠性，提出相應(yīng)的防治水技術(shù)對(duì)策，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全方面進(jìn)行綜合考慮， 可以為不同地區(qū)在承壓水體上進(jìn)行安全開(kāi)采的設(shè)計(jì)和開(kāi)采方法提供科學(xué)依據(jù)，確保安全生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) [1] 楊風(fēng)旺 ,楊增 越 .底板突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)理論及技術(shù) [J].煤礦開(kāi)采 ,2022 [2] 張金才 .煤層底板突水預(yù)測(cè)的理論與實(shí)踐 [J].煤田地質(zhì)與勘探 ,1989 [3] 彭蘇萍 ,王金安 .承壓水體上安全采煤 [M].北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,2022 [4] 桂和榮 ,防水煤 (巖 )柱合理留設(shè)的應(yīng)力分析計(jì)算法 .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,1997 [5] 唐東旗 ,吳基文 ,李運(yùn)成 ,等 .斷裂帶巖體工程地質(zhì)力學(xué)特征及其對(duì)斷層防水煤柱留設(shè)的影響 .煤炭學(xué)報(bào) ,2022,31(4):455460 [6] 尹尚先 ,王尚旭 .陷落柱防水煤柱留設(shè)對(duì)圍巖變形影響的數(shù)值模擬 .煤炭學(xué)報(bào) ,2022,31(2):179182 [7] 王永紅 ,沈文 .中國(guó)煤礦水害預(yù)防及治理 [M].北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,1996 [8] 張金才 ,張玉卓 ,劉天泉 .巖體滲流與煤層底板突水 [M].北京 :地質(zhì)出版社 ,1997 [9] 山東礦業(yè)學(xué)院 .改革采煤方法和回采工藝預(yù)防突水災(zāi)害的研究 [R].山東 :山東礦業(yè)學(xué)院等 ,1991 [10] 李增學(xué) .煤礦地質(zhì)學(xué) .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,2022