11904工作面上行开采可行性研究

李洪谦

(板石一矿,吉林珲春 133300)

11904工作面上行开采可行性研究

李洪谦

(板石一矿,吉林珲春 133300)

11904工作面在上行开采条件下掘进成巷已成功完成,根据实际揭露的地质情况,对11904工作面上行开采条件下回采的可行性研究。

上行开采 层间距

板石一矿11904工作面与12004工作面为重叠布置(回风顺槽完全重叠、运输运输内错5m)、反程序开采。

1 11904上行开采的地质条件分析

11904上行开采，在12004采高及采煤方法一定的条件下能否成立，主要因素即19、20号煤层的层间距及“三带”(冒落带、裂隙带、整体移动带)的高度问题。首先要了解这两点，才能分析反程序开采的可行性。而19、20号煤层的层间岩性及其结构、煤层倾角及20号煤层的开采时间等因素，对上行开采的影响也是至关重要的。

1.1 层间距

11904与12004工作面范围内的19号煤层与20号煤层的层间距，在开掘巷道初期，曾根据地质资料做过初步分析，掌握了其在走向上及倾向上的赋存规律，均能满足上行开采对层间距的要求。

以此分析巷道在“三带”中所处的实际位置，为开采的可行性提供了依据。

1.2 12004回采工作面冒落带、裂缝带

板石井田主含煤段岩石单向天然抗压强度最小值0.80MPa，最大值66.13MPa，平均值25.00MPa，岩石性质为中硬。因此运用(85)煤生字第785号《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的中硬岩石冒落带、裂缝带高度计算公式。

1.2.1 冒落带

12004工作面平均采厚2.70米，其回采后的冒落带高度是:

式中:Hm——冒落带高度

ΣM——累计厚度；公式应用范围:单层采厚1～3m，累计采厚不超过15m。(以下同)

注:计算公式中±号项为中误差。

从上面的中误差取值上看，不同的中误差取值使得其计算结果差别是很大的。而以往在工作中为了安全起见，往往取最大值，带有片面性。

1.2.2 (导水)裂缝带

12004工作面回采后裂缝带高度是:

式中:HLi——裂缝带高度

ΣM——累计厚度

结合本矿探测“两带”钻孔的资料分析，板石井田冒落带的取值以参考(三下规程)中的计算公式，取“中硬”的最小值、“软弱”的最大值为宜，即冒落带的高度在6.32～7.07m间。冒落带的取值以参考

(三下规程)中的计算公式之一，同样以取“中硬”的最小值、“软弱”的最大值为宜，即裂缝带的高度在18.69～28.49m之间。

1.3 开采时间

煤层开采后，其上覆岩体从开始移动、变形、冒落，至移动稳定，需要经初始期、活动期及衰退期。因此，在上行开采条件下，上、下煤层的开采要满足一定的间隔时间。

有资料说明，当上、下煤层之间的岩层为中硬时，开采的间隔时间可按下式计算。

当上、下煤层之间的岩层为软弱时，开采的间隔时间可按下式计算。

式中，k——采动影响系数

按以上公式计算19号煤层与20号煤层开采需要满足的间隔时间:岩层为中硬时，开采的间隔时间为3.6月，岩层为软弱时，开采的间隔时间3.4月。

1.4 煤层倾角

煤层倾角的大小，决定了采场覆岩冒落后的堆积形态。

倾斜煤层:其冒落和充填随岩层倾角变化而不同，总的趋势是，倾斜下方的空间不同程度的被充填，冒落不充分。而倾斜上方的岩体失去冒矸的支撑，岩体冒落充分。

12004回采工作面的岩层倾角在16～8度间，属缓倾斜煤层。

1.5 层间岩性及其结构

采场覆岩的力学性质及层间结构，直接影响到覆岩的破坏程度，板石井田为第三系含煤地层，属覆岩硬度较低的岩石，冒落带及裂缝带发育较低。

2 上行开采的可行性

上行开采是要有一定条件的，其主要条件就是要满足反程序开采的合理层间距，在理论上有“比值(K)判别法”，“三带判别法”等，现用以上两种方法对11904的反程序开采进行可行性分析。

“三带”判别法，即是根据采空区形成后产生的“三带”对空区上覆岩层破坏的程度不同，来确定能否反程序开采。

“三带”判别法认为，从巷道实际揭露的情况结合“三带”理论分析，11904工作面大部分巷道是处在裂隙带上位岩体与整体移动带岩体的交合部位。还有部分巷道是处在整体移动带岩体中。只有少部分是处在裂缝带上位岩体中，煤的结构从总体上看没有被破坏，可以进行上行开采。

3 结语

从分析的结果看，11904上行开采各项指标都达到了理论要求。

19、20号煤层的层间距也符合上行开采的要求，其层间岩性与结构、岩层的缓倾斜，都有利于岩层的平稳沉陷。唯一存在的主要问题是，被空区水浸泡过的区域，围岩的强度降低，易产生支柱(架)钻底(顶)的现象，而以钻底的可能性为大，回采该段期间，支柱要“穿鞋戴帽”，回采工作面推进速度要快，要保证工作面有足够的支护强度，以满足控顶的要求。

11904工作面从地质条件、客观条件上分析，均具备上行开采的条件；再从管理的细节上着手，11904工作面上行开采一定会成功的。

[1]近距离煤层孤岛区域上行开采技术[J].煤炭网.

[2]黄健利,郑有雷,刘宝月,周嘉玲.锚网支护在上行开采巷道掘进中的实践[J].煤炭科学技术,2007,35(05).

[3]张仲春,余耀锋,杨洪滨.上行开采近距离煤层群的探讨与应用[J].煤,2007(09),95.

[4]建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程[M].煤炭工业出版社,1986.

[5]矿井水文地质规程[M]煤炭工业出版社,1984.

李洪谦,副科长,辽宁工程技术大学,采矿工程,板石一矿。