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防治水计算公式经验公式汇编(已改无错字)

2023-05-08 22:25:46 本页面
  

【正文】 矿页岩层内>>>>峰峰三矿砂质泥岩充填在古陷落柱内1~>~王凤矿小青煤绞车道细砂岩铝土泥岩王凤矿小青煤南五巷上山断层带10王凤矿一坑粉砂岩、中粒砂岩、铝土泥岩13马沟渠矿石英砂岩、砂岩、粉砂岩、铝土泥岩~~鹤壁一矿铝土泥岩、粗砂岩~采用薄板理论可得出,底板岩层阻水带厚度的计算公式为: (244)式中:h2—底板阻水带厚度,m;h1—底板采动导水破坏带深度,m;γ—底板岩层平均容重,MN/m3;P—作用于该区底部的水压,MPa;St—底板岩体抗拉强度,MPa; (245)式中:L—壁式工作面斜长,m;Ly—沿推进方向工作面老顶初次来压步距,m。(二十五)承压水导升带高度的确定承压水导升带的高度(h3)可采用物探和钻探方法确定,一般可在井下巷道中用电测深方法进行探测,必要时用钻探验证。当井下物探与钻探条件受限制时,也可通过以往勘探钻孔资料分析确定。断层带附近的承压水导升带高度一般比正常岩层中增大,有时甚至可到达或超过煤层。(二十六)底板含水层顶部充填隔水带厚度的确定底板含水层顶部充填隔水带厚度(h4)可以采用物探和钻探方法综合确定,表261为现场实测结果。表261各矿区奥陶系灰岩含水层顶部充填隔水带厚度实测资料矿区焦作峰峰邯邢肥城霍州渭北、韩城奥灰顶部充填隔水带厚度(m)20~30200~300~5010~1510~20充填特征有粘土充填裂隙粘土或钙质充填裂隙局部充填粘土充填含水差后期沉积物充填充填(二十七)水体上采煤防水安全煤岩柱安全度的评定当计算所得安全煤岩柱尺寸(ha)小于煤层底至含水层顶之间的实际厚度(hd)时,承压含水层上采煤的安全度符合要求;当计算所得安全煤岩柱(ha)大于实际厚度时,可采用以下方法进一步评定:1 突水系数法底板突水系数可采用下式计算: (271)式中:Ts—突水系数,MPa/m; p—底板隔水层承受的水压,MPa; M—底板隔水层厚度,m; MPa/m, MPa/m。当计算的突水系数小于临界突水系数时,可以实现安全开采,否则需要采用疏水降压、注浆加固等措施,以避免发生突水。附表271列出了部分矿井的临界突水系数值。表271 部分矿井的临界突水系数值矿区名称峰峰焦作淄博井陉突水系数(MPa/m)~~~~2 经验类比法通过分析大水矿区底板突水资料,得出了有关矿(区)底板实际厚度(hd)与底板所能承受的极限水压力(Pj)的关系式:1)淄博矿区(1) 黑山矿Pj=+ (272)(2) 石谷矿和夏庄矿Pj=+ (273) (3) 洪山矿和寨里矿Pj=+ (274) (4) 双山矿和埠村矿Pj=+ (275)2)焦作矿区Pj=+ (276) 3)峰峰矿区Pj=+ (277)当底板所能承受的极限水压力(Pj)大于实际水压力(P)时不会发生突水,否则需要疏水降压后才能开采,即实现安全开采应满足以下条件:Pj>P3 理论计算法采用下式计算底板岩柱实际所能承受的极限水压力Pj: (278)式中各符号意义同前。当计算的极限水压力(Pj)大于实际水压力(P)时不会发生突水,否则需要疏水降压、注浆加固后才能开采,即实现安全开采应满足以下条件:Pj>P(二十八)安全水头压力值计算掘进巷道底板隔水层安全水头压力宜按公式281计算。 (281)式中:p—底板隔水层能够承受的安全水压,MPa;t—隔水层厚度,m;L—巷道宽度,m;—底板隔水层的平均重度,MN/m3; Kp—底板隔水层的平均抗拉强度,MPa。2 采煤工作面安全水头压力宜按公式282计算。 (282)式中:M—底板隔水层厚度,m;p—安全水压,MPa; Ts—临界突水系数,MPa/m 。Ts值应当根据本区资料确定,一般情况下, MPa/m计算, MPa/m计算。(二十九)“安全隔水厚度”计算公式 式中:t——安全隔水厚度(m);L——巷道底板宽度(m);——底板隔水层的平均容重(t/m3)。—底板隔水层的平均抗张强度(102MPa)。H——底板隔水层承受的水头压力(102MPa)。适用于巷道,如底板隔水层实际厚度小于计算值时,就是不安全的。(三十)“突水系数”计算公式 式中 Ts—突水系数〔MPa/m〕。P——底板隔水层承受的水压(MPa)。M——底板隔水厚度(m)。适用于回采工作面。就全国实际资料看。(三十一)防水闸门硐室墙体长度计算方法结构形式防水闸门(墙)硐室按结构形式分为圆柱形、楔形、倒截锥形和方柱形四种,分别如下列各图所示:图311 防水闸门和水闸墙硐室结构图 设计参数的确定防水闸门墙硐室混凝土强度设计值,采用《混凝土结构设计规范(GB500102010)》中规定,如下表:表311 混凝土强度设计值强度种类符号混 凝 土 强 度 设 计 值C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C85轴心抗压fc抗拉ft3 墙体长度计算公式及适用范围参照《采矿工程设计手册》(煤炭工业出版社2003年5月第1版),防水闸门(墙)硐室墙体长度依下列各式计算:1 圆柱形(如图291a所示,即向来水方向呈凸弧形),墙体尺寸计算公式如下: (311) (312) (313)2 楔形(如图291b所示,四方柱体前大后小),墙体尺寸计算公式如下: (314)(墙)硐室。式中:r —闸门墙体圆柱内侧半径,m;B—闸门墙体前、后巷道净宽,m;α—凸缘基座支承面与硐室中心线夹角,(176。)。大小应根据围岩性质确定,取α=20~30176。一般普氏硬度系数f<6时,α=20176。,f>6时,α=30176。;L0—一段闸门墙体长度,m;n —闸门墙体分段段数;fcc—素混凝土的轴心抗压强度设计值,MPa。;r0—结构的重要性系数,;rf—作用的分项系数,;rd—结构系数,~,硐室净断面大时取大值;P—防水闸门硐室设计承受的水压,MPa;H—闸门墙体前、后巷道净高,m;L—闸门墙体长度,m。3 倒截锥形(如图291c所示),墙体尺寸计算公式如下: (315)L=Li+L0 (316) (317) (318)(墙)硐室。式中:Li—闸门墙体应力衰减段计算长度,m;ln—自然对数符号;rd—~,水压大、硐室净断面积大时取大值;ft—混凝土轴心抗拉强度设计值,MPa;L0—闸门墙体应力回升段长度,~;S2—防水闸门硐室最大掘进断面积,m2;rsd—作用不定性系数,~,水压大、围岩抗压强度较低者取大值;S—闸门墙体前、后巷道净断面积,m2;E—闸门墙体嵌入围岩深度(含砌壁厚),m;h3—闸门墙体前、后巷道墙高,m;β、γ—闸门硐室支撑面与巷道中心线夹角,(176。)。β值不小于50176。,一般取60176。~70176。;γ一般取20176。r0、rf、P、L、fcc、B同上述两式。围岩较软时应设平直段,~,闸门墙体长度长时取大值,墙体长度短时取小值。4 、方柱形(如图291d所示),墙体尺寸计算公式如下1)按抗压条件求硐室嵌入围岩的砌体所需深度E≤ (319)2)按抗剪条件求硐室砌体的长度(沿巷道轴线方向) (3110)3)计算硐室内最大剪应力及所需配筋范围 (3111) (3112)式中:F1—硐室迎水端受水压作用总面积,m2;—硐室基础抗压面积总和,m2;F2—硐室计算的承压面积,m2;
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