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(cuò)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(hào)煤層的層間距及“三帶”（冒落帶、裂隙帶、整體移動(dòng)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(hào)煤層的層間巖性及其結(jié)構(gòu)、煤層傾角及20號(hào)煤層的開采時(shí)間等因素，對(duì)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(hào)煤層與20號(hào)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(duì)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(hào)《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(jì)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(jì)厚度；公式應(yīng)用范圍：單層采厚1~3m，累計(jì)采厚不超過15m。（以下同）

注：計(jì)算公式中±號(hào)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(jì)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(jì)厚度

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

表一：采高同為2.70m時(shí)，不同冒落帶公式計(jì)算的結(jié)果如下：

表二：采高同為2.70m時(shí)，不同裂縫帶公式計(jì)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(jì)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(jì)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(shí)間

煤層開采后，其上覆巖體從開始移動(dòng)、變形、冒落，至移動(dòng)穩(wěn)定，需要經(jīng)初始期、活動(dòng)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(shí)間。

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

T=0.08k+3（月）

當(dāng)上、下煤層之間的巖層為軟弱時(shí)，開采的間隔時(shí)間可按下式計(jì)算。

T=0.06k+3（月）

式中，k——采動(dòng)影響系數(shù)

按以上公式計(jì)算19號(hào)煤層與20號(hào)煤層開采需要滿足的間隔時(shí)間：巖層為中硬時(shí)，開采的間隔時(shí)間為3.6月，巖層為軟弱時(shí)，開采的間隔時(shí)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(duì)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(dòng)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(jiān)硬巖層時(shí)，K=8.0；中硬巖層時(shí)，K=7.5；軟弱巖層時(shí)K=7.0，當(dāng)所要開采的煤層層間距滿足以上之一條件時(shí)反程序開采成立。

12004工作面20號(hào)煤層采高為2.70m，19、20號(hào)煤層的層間距為23~33m，其比值K經(jīng)計(jì)算為8.51~12.22m，19、20號(hào)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(duì)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(dòng)帶巖體的交合部位。還有部分巷道是處在整體移動(dòng)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(hào)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(huì)成功的。

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