前言 ：

板石一礦11904工作面與12004工作面為重疊布置（回風(fēng)順槽完全重疊、運(yùn)輸運(yùn)輸內(nèi)錯5m）、反程序開采。

1.  11904上行開采的地質(zhì)條件分析

11904上行開采，在12004采高及采煤方法一定的條件下能否成立，主要因素即19、20號煤層的層間距及“三帶”（冒落帶、裂隙帶、整體移動帶）的高度問題。首先要了解這兩點(diǎn)，才能分析反程序開采的可行性。而19、20號煤層的層間巖性及其結(jié)構(gòu)、煤層傾角及20號煤層的開采時間等因素，對上行開采的影響也是至關(guān)重要的。

1.1  層間距

11904與12004工作面范圍內(nèi)的19號煤層與20號煤層的層間距，在開掘巷道初期，曾根據(jù)地質(zhì)資料做過初步分析，掌握了其在走向上及傾向上的賦存規(guī)律，均能滿足上行開采對層間距的要求。

以此分析巷道在“三帶”中所處的實(shí)際位置，為開采的可行性提供了依據(jù)。

1.2  12004回采工作面冒落帶、裂縫帶

板石井田主含煤段巖石單向天然抗壓強(qiáng)度最小值0.80MPa，最大值66.13MPa，平均值25.00MPa，巖石性質(zhì)為中硬。因此運(yùn)用（85）煤生字第785號《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中的中硬巖石冒落帶、裂縫帶高度計算公式：

1.2.1  冒落帶

12004工作面平均采厚2.70米，其回采后的冒落帶高度是：

式中：Hm——冒落帶高度

ΣM——累計厚度；公式應(yīng)用范圍：單層采厚1~3m，累計采厚不超過15m。（以下同）

注：計算公式中±號項(xiàng)為中誤差。

從上面的中誤差取值上看，不同的中誤差取值使得其計算結(jié)果差別是很大的。而以往在工作中為了安全起見，往往取最大值，帶有片面性。

1.2.2 （導(dǎo)水）裂縫帶

12004工作面回采后裂縫帶高度是：

式中：HLi——裂縫帶高度

ΣM——累計厚度

從下表一、表二看，采高同為2.70m時，不同冒落帶、裂縫帶公式的計算結(jié)果。

表一：采高同為2.70m時，不同冒落帶公式計算的結(jié)果如下：

表二：采高同為2.70m時，不同裂縫帶公式計算的結(jié)果如下：

結(jié)合本礦探測“兩帶”鉆孔的資料分析，板石井田冒落帶的取值以參考（三下規(guī)程）中的計算公式，取“中硬”的最小值、“軟弱” 的最大值為宜，即冒落帶的高度在6.32~7.07m間。冒落帶的取值以參考（三下規(guī)程）中的計算公式之一，同樣以取“中硬”的最小值、“軟弱” 的最大值為宜，即裂縫帶的高度在18.69~28.49m之間。

1.3  開采時間

煤層開采后，其上覆巖體從開始移動、變形、冒落，至移動穩(wěn)定，需要經(jīng)初始期、活動期及衰退期。因此，在上行開采條件下，上、下煤層的開采要滿足一定的間隔時間。

有資料說明，當(dāng)上、下煤層之間的巖層為中硬時，開采的間隔時間可按下式計算。

T=0.08k+3（月）

當(dāng)上、下煤層之間的巖層為軟弱時，開采的間隔時間可按下式計算。

T=0.06k+3（月）

式中，k——采動影響系數(shù)

按以上公式計算19號煤層與20號煤層開采需要滿足的間隔時間：巖層為中硬時，開采的間隔時間為3.6月，巖層為軟弱時，開采的間隔時間3.4月。

1.4  煤層傾角

煤層傾角的大小，決定了采場覆巖冒落后的堆積形態(tài)。

傾斜煤層：其冒落和充填隨巖層傾角變化而不同，總的趨勢是，傾斜下方的空間不同程度的被充填，冒落不充分。而傾斜上方的巖體失去冒矸的支撐，巖體冒落充分。

12004回采工作面的巖層傾角在16~8度間，屬緩傾斜煤層。

1.5  層間巖性及其結(jié)構(gòu)

采場覆巖的力學(xué)性質(zhì)及層間結(jié)構(gòu)，直接影響到覆巖的破壞程度，

板石井田為第三系含煤地層，屬覆巖硬度較低的巖石，冒落帶及裂縫帶發(fā)育較低。

2  上行開采的可行性

上行開采是要有一定條件的，其主要條件就是要滿足反程序開采的合理層間距，在理論上有“比值（K）判別法”，“三帶判別法”等，現(xiàn)用以上兩種方法對11904的反程序開采進(jìn)行可行性分析。

2.1  比值（K）判別法

K= = =8.51~12.22(m)

式中：  K——采動影響倍數(shù)

 H——上下煤層之間的垂距（12004開采前的層間距）

M——煤層厚度（12004工作面平均采厚）

有資料證明：當(dāng)上下煤層之間為堅硬巖層時，K=8.0；中硬巖層時，K=7.5；軟弱巖層時K=7.0，當(dāng)所要開采的煤層層間距滿足以上之一條件時反程序開采成立。

12004工作面20號煤層采高為2.70m，19、20號煤層的層間距為23~33m，其比值K經(jīng)計算為8.51~12.22m，19、20號煤層的層間距滿足了K值的要求，11904可以進(jìn)行上行開采。

2.2  “三帶”判別法

“三帶”判別法，即是根據(jù)采空區(qū)形成后產(chǎn)生的“三帶”對空區(qū)上覆巖層破壞的程度不同，來確定能否反程序開采。

“三帶”判別法認(rèn)為,從巷道實(shí)際揭露的情況結(jié)合“三帶”理論分析，11904工作面大部分巷道是處在裂隙帶上位巖體與整體移動帶巖體的交合部位。還有部分巷道是處在整體移動帶巖體中。只有少部分是處在裂縫帶上位巖體中，煤的結(jié)構(gòu)從總體上看沒有被破壞，可以進(jìn)行上行開采。

結(jié)論：

從分析的結(jié)果看，11904上行開采各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了理論要求。

19、20號煤層的層間距也符合上行開采的要求，其層間巖性與結(jié)構(gòu)、巖層的緩傾斜，都有利于巖層的平穩(wěn)沉陷。唯一存在的主要問題是，被空區(qū)水浸泡過的區(qū)域，圍巖的強(qiáng)度降低，易產(chǎn)生支柱（架）鉆底（頂）的現(xiàn)象，而以鉆底的可能性為大，回采該段期間，支柱要“穿鞋戴帽”，回采工作面推進(jìn)速度要快，要保證工作面有足夠的支護(hù)強(qiáng)度，以滿足控頂?shù)囊蟆?/span>

11904工作面從地質(zhì)條件、客觀條件上分析，均具備上行開采的條件；再從管理的細(xì)節(jié)上著手,11904工作面上行開采一定會成功的。

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