燕家河煤矿近距离煤层群上行开采可行性分析张建超摘要：根据燕家河煤矿的开采实际状况和采矿地质条件，为解决5-1煤层51105工作面安全回采可行性问题，以及为5-1煤层的上行开采提供理论支持，应用上行开采比值判别法、围岩平衡法、“三带”判别法、数理统计分析法和国外研究成果进行理论分析，得出8煤冒落带高度和安全开采层间距值，以及从煤层的顶板岩性、采高、开采时间、瓦斯等方面对其进行论述，得出51105工作面上行开采是可行的。关键词：近距离；综合放顶煤；上行开采；冒落带：TB：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.30.1001矿井采矿地质条件燕家河煤矿主要可采煤层共有3层，由上往下为5-1、5-2和8煤层。5-1煤为区内次要可采煤层，厚度0.25～3.00m，平均1.38m，为中厚煤层。顶板为泥岩、砂质泥岩及砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩、砂岩。5-1煤层与5-2煤层间距为0.55～7.63m，平均3.03m，岩层为泥岩和炭质泥岩；5-1煤层与8煤层间距为29.7m～62.8m，平均44.1m，岩层多为泥岩、（细、粉）砂岩。5-2煤为区内次要可采煤层，煤层底板标高+520～+870m，厚度0.15～2.75m。平均1.07m。为中厚煤层。结构较简单，夹矸1～2层，夹矸与顶底板岩性多为泥岩、砂质泥岩与砂岩，少见炭质泥岩伪顶与伪底。8煤层为井田内主要可采煤层，位于延安组下含煤段下部。厚度0.37～7.64m，平均4.78m，为厚煤层。结构简单～复杂，夹矸一般为1～2层，最大可达8层，夹矸岩性为炭质泥岩、泥岩，局部为粉～细粒砂岩。5-1煤层与5-2煤层的间距较小（平均3.03m），5-2煤层与8煤层的间距较大（平均30.62m），煤层倾角较小（3～15°），5-1煤层与5-2煤层联合开采，8煤层单独开采。矿井属瓦斯矿井，煤层自燃发火倾向性为Ⅰ类容易自燃煤层，煤尘爆炸危险性。矿井水文地质类型划分为简单类型。矿井目前开采8煤二采区资源和5煤一采区资源。矿井采用综采放顶煤回采工艺已回采了8煤12个面，采用综采回采工艺回采了5-1煤3个面。51105工作面是矿井5-1煤拟定开采的第四个工作面。51105工作面位于5-1煤一采区中部东翼，51104工作面采空区的北部，下部为8煤8105工作面采空区。51105工作面煤层厚度最大为2.35m，平均为2m，工作面长度为125m，工作面推进长度约为1273m，综采工艺开采。地表为沟壑区，地表无村庄、河流、道路。51105工作面正下方为8煤8105综采放顶煤工作面采空区，回采时间2011年7月至2012年3月，8105工作面长175m，推进长度929m，采高4.44m。根据51105工作面附近67号钻孔、Y5钻孔、X2钻孔、X7钻孔，5-1煤与8煤最小间距为34m；根据51105工作面煤层底板等高线，5-1煤与8煤最小间距为33.3m。2安全开采层间距的确定研究上行开采安全开采层间距的方法较多，本文主要采用比值判别法、围岩平衡法、“三带”判别法、数理统计分析法、波兰上行开采判别法和前苏联上行开采判别法进行分析。2.1上行开采比值判别法K=HM2式中：K—上下煤层层间距与下煤层采厚的比值；H—上下煤层层间距，m；M2—8煤的采厚，m。经计算：K=8.1。我国煤矿上行开采的实践及研究证明：当上、下煤层之间为坚硬岩层时，K=8；中硬岩层时，K=7.5；软弱岩层时，K=7。先采下部一个煤层，一般可以不影响在上煤层内正常准备和采煤。8煤顶板为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹粉～细粒砂岩、中～细粒粉砂岩，属软弱～中等坚硬顶板。由计算结果=8.1可知，51105工作面可以开采。2.2上行开采围岩平衡法H=MK1-1+hP式中：H—围岩平衡高度，m；M—8煤采高，m；K1—距煤壁L（周期来压步距）处的岩石碎胀系数，取值1.2；hP—平衡岩层本身的厚度，m。取5.1m。经计算：H=27.3m。当上煤层位于距下煤层最近的平衡岩层之上时，可上行开采。根据计算，5-1煤位于距8煤最近的平衡岩层之上，可以上行开采。2.3上行开采“三带”判别法H=100M4.7M+19±2.2式中：H—8煤冒落带高度，m；M—8煤采高，m；经计算：H=8.9～13.3m。2.4上行开采数理统计分析法H1.14M2+4.14+MS式中H—上行开采的必要层间距，m；M—8煤采高，m；MS—5-1煤厚度，m。经计算：H=28.6m。另根据波兰上行开采判别法和前苏联上行开采判别法计算结果，上行开采所需上、下煤层的层间距分别为27.8m和22.3m。根据“三带”判别法、...