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(wèn)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(guò)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：?jiǎn)螌硬珊?/span>1~3m，累計(jì)采厚不超過(guò)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：
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巖性 |
公式 |
最大值 |
最小值 |
正常值 |
備注 |
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中硬 |
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10.72 |
6.32 |
8.52 |
（三下規(guī)程）計(jì)算公式 |
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HC=(3~4)M |
10.80 |
8.10 |
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（礦井水文地質(zhì)規(guī)程） |
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軟弱 |
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7.04 |
4.04 |
5.54 |
（三下規(guī)程）計(jì)算公式 |
|
HC=(1~2)M |
5.4 |
2.7 |
|
（礦井水文地質(zhì)規(guī)程） |
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：
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巖性 |
公式 |
最大值 |
最小值 |
正常值 |
備注 |
|
中硬 |
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39.69 |
28.49 |
34.09 |
（三下規(guī)程）計(jì)算公式之一 |
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44.12 |
（三下規(guī)程）計(jì)算公式之二 |
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Hf |
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43.13 |
（礦井水文地質(zhì)規(guī)程） |
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軟弱 |
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18.69 |
10.69 |
14.69 |
（三下規(guī)程）計(jì)算公式之一 |
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21.43 |
（三下規(guī)程）計(jì)算公式之二 |
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31.31 |
（礦井水文地質(zhì)規(guī)程） |
結(jié)合本礦探測(cè)“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(shuō)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(chǎng)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(shì)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(chǎng)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=
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(lái)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(méi)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(wèn)題是，被空區(qū)水浸泡過(guò)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?gòu)墓芾淼募?xì)節(jié)上著手,11904工作面上行開采一定會(huì)成功的。
參考文獻(xiàn)：
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