专利名称：一种保护重要水体的煤柱留设开采方法
技术领域：
本发明属于矿井水文地质与采矿工程交叉领域，涉及一种基于岩体力学和地下水动力学，针对重要水体保护煤柱留设的开采方法，特别适用于干旱一半干旱缺水矿区珍贵水体保护的煤柱留设开采方法。
背景技术：
目前，我国主要原煤开采地区水资源普遍匮乏，生态环境脆弱，这些干旱一半干旱矿区的生态灌溉、工、农业用水及生活用水多数依靠浅部重要水体。因此，煤炭开采的同时保护这些天然或人工的重要水体有着重大的生态和社会意义。目前，保护重要水体的主要办法是煤柱留设，使用现有煤柱留设方法时，工作面采空区虽然没有发生大型突涌水现象，但重要水体的水资源仍然逐渐衰减。其中主要的一个原因是:目前的煤柱留设方法只考虑煤体和岩体的抗压强度，没有考虑含水层的渗流特性，煤层回采后含水层水位下降，导致保护的目标水体通过含水层渗流进入采空区。综上，现有的重要水体的煤柱留设方法 表现出以下几个问题:1)不能达到很好保护重要水体的目的；
2)井下涌水量增加，排水费用增加；3)存在突水溃沙的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保护重要水体的煤柱留设开采方法，该方法能够很好保护重要水体，有效减少井下涌水量和排水费用；能够杜绝突水溃沙的隐患本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。一种保护重要水体的煤柱留设开采方法，该方法包括下述步骤:步骤一:对矿区保护的目标水体进行实测，得到水体边界与岩层的夹角Θ和目标水体至煤层底板之间的水头压力差P ;步骤二:对矿区采煤工作面的塌陷角进行实测，得塌陷角δ ；步骤三:对矿区采煤工作面充分开采产生的最大导水裂隙带发育高度实测，得最大导水裂隙带高度H1 ；步骤四:依据矿区采煤工作面观测，确定矿区临界突水系数Ts ；步骤五:依据步骤一 步骤四实测的基础参数，计算出满足强度要求的最小煤柱留设宽度:
权利要求
1.一种保护重要水体的煤柱留设开采方法，其特征在于，该方法包括下述步骤: 步骤一:对矿区保护的目标水体进行实测，得到水体边界与岩层的夹角Θ和目标水体至煤层底板之间的水头压力差P ； 步骤二:对矿区采煤工作面的塌陷角进行实测，得塌陷角δ; 步骤三:对矿区采煤工作面充分开采产生的最大导水裂隙带发育高度实测，得最大导水裂隙带高度H1 ； 步骤四:依据矿区采煤工作面观测，确定矿区临界突水系数Ts ； 步骤五:依据步骤一 步骤四实测的基础参数，计算出满足强度要求的最小煤柱留设览度:
全文摘要
本发明公开了一种保护重要水体的煤柱留设开采方法，包括1)对目标水体实测，得水体边界与岩层夹角θ和目标水体至煤层底板水头压力差P；2)实测得塌陷角δ；3)对采煤工作面实测，得最大导水裂隙带高度H1；4)确定矿区临界突水系数TS；5)计算出满足强度要求的最小煤柱留设宽度L1；6)对目标水体含水层抽水，得渗透系数K；7)测定任一断面含水层水位h及与目标水体接触处含水层水位h1，计算出含水层4的入渗强度W；8)计算出不发生渗流的最小煤柱留设宽度L2；9)H1≥M，L=max(L1，L2)；H1＜M，L=L1；10)煤层回采至距离保护的目标水体的最优煤柱留设宽度L时停止回采。该方法简单易实施，能够有效保护水资源，减少矿井涌水量，安全回采资源。
文档编号E21C41/18GK103184871SQ201310084798
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者李涛, 王苏健, 邓增社, 高颖, 沈会初 申请人:陕西煤业化工技术研究院有限责任公司