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1、1緒論M<1.5m時，H=8M；M>1.5m時，H=12M（1.6）③M.胡德克等人認為，層間距與采高成正比，而與巖石碎脹系數(shù)及冒落矸石壓縮率成反比關(guān)系，即：M1H??（1.7）K?11??P④馬克葉夫斯基認為，上下煤層的層間距與下煤層采高的平方成正比，與巖石碎脹系數(shù)成反比，即：23MH?（1.8）K?1P⑤T.斯達朗認為，層間距與采高及巖石碎脹系數(shù)有關(guān)，即：4H?M[2?]（1.9）?(K?1)P上述公式1.1～1.9中：H–上、下煤層的層間距，m；M–下煤層采高，m；Kp–巖石碎脹系數(shù)；η–冒落矸石的壓縮率；α–煤層傾角。1.3.2國內(nèi)上行開采研究現(xiàn)狀國內(nèi)煤層（群）上行開
2、采的研究現(xiàn)狀：在我國，上行開采工程實踐始于20世紀70年代，由于種種原因，許多礦井不得不采用上行開采的改善采掘接續(xù)、提高回采率和礦井服務年限等。20世紀80年代，上行開采作為一種較為成熟的技術(shù)應用于煤礦設(shè)計、礦井技術(shù)改造及老礦區(qū)（礦井）的復采工作中，獲得了豐富的實踐經(jīng)驗。許多現(xiàn)實生產(chǎn)中的難題，采取上行開采后可得到令人滿意的解決[9-13]。我國華銅銅礦應用上行開采，已初見成效；山東孫村煤礦在蔣金泉教授帶領(lǐng)下實行上行開采技術(shù)并取得實際上的成功。雞西立新礦，受條件所限，以往只采中部4個中厚煤層，總共厚10m。它們的開采雖使地面發(fā)生塌陷，而位于其上部30m左右的5#中煤層，僅表現(xiàn)為
3、下沉，其頂板巖層基本完整。70年代末，他們不但回收了5#中煤層，又對5#層上部30m處的6#層成功進行了開采[14]。下上兗礦集團濟三煤礦3煤層與3煤層的層間距平均為34.84m，采用了上行開采順序下來先采下部的3煤層，其采高為6.3m，觀測研究得出其裂隙帶高度為66.5m，裂隙帶高度為采高的10.6倍。開灤呂家佗礦一水平一采區(qū)9#留煤層采空區(qū)上部7#、8#煤層合并區(qū)（7、8煤層合并區(qū)厚2.2m，9稱煤層厚1.0m，層間距10m）的開采；大同永定莊礦對解放前日偽時期掠奪式開采后丟棄的中間層9#煤的長壁式回采（日偽時期只采了上部8#煤層及下部11#5西安科技大學碩士學位論文煤層
4、9#煤層厚1.3～1.6m，11#煤層厚1.93～3.5m，層間距26m）。開灤唐家莊礦1959年曾因水大，放棄11#煤層內(nèi)已形成的2610工作面，而先采其下部的12#煤層2612工作面（11#煤厚2.0m，12#煤厚1.5m，層間距20m）。1972年該礦挖潛時，又恢復11#煤層2610工作面（長壁回采面長110m）?；夭蛇^程中發(fā)現(xiàn)底板上有一指寬的裂縫，但無錯動。煤層中也有小的裂隙，但不影響開采[15]。雞西城子河煤礦建于1938年，當時采用片盤斜井開拓方式，軌道上山一般布置在底部層或中部層組中，由于開采技術(shù)條件等因素的限制，先采了中部層組的25#煤，后采上部層組的29#煤
5、、36#煤或42#煤層，形成了上行開采，至今仍采用上行開采[16]。西山礦區(qū)的白家莊煤礦采用上行開采順序，順利開采了8號煤層采空區(qū)上方遺棄的6號煤層。大屯孔莊礦煤層傾角25°，7、8號煤層間距25m，8號煤層厚度2.26m，采用上行開采順序先采了7號煤層之下的8號煤層。國內(nèi)上行開采經(jīng)驗：當下部開采一個煤層時，采動影響倍數(shù)K>7.5，可以成功進行上行開采；當下部開采多個煤層時，綜合采動影響倍數(shù)K>6.3，可以成功進行上行開采；當上部煤層位于下煤層開采后的冒落帶之上時，一般可正常進行上行開采；上下煤層的開采必須有足夠的時間間隔。從上述例子可以看出，有的是處于已采區(qū)裂隙帶頂部，如雞
6、西立新礦；有的是處于裂隙帶的中部，如唐家莊礦、兗礦集團濟三煤礦；而呂家沱礦開采的7、8#合并區(qū)及永定莊開采的9#煤層則處于下部煤層開采的裂隙帶中下部。上述礦井上行開采后所形成的裂隙帶及其以上的煤層是可以進行回采的。1.4研究內(nèi)容和技術(shù)路線有的礦井煤系地層可塑性極強，下層煤開采后上覆煤層、巖層會整體緩慢下沉，因而不會影響上層煤的開采。一般礦井不具有這樣的圍巖條件，常常是為了解放某一煤層（如高瓦斯煤層）而采取上行開采，或者由于礦井資源枯竭又重新開采原來遺棄的煤層而形成上行開等等。在上行開采的成功實例中，其中相當一部分是下層煤采用房柱式開采或條帶式開采。開采實踐和研究表明：在特定煤
7、層賦存條件下，只要采取合理的開采技術(shù)，長壁垮落可以成功地進行上行開采。盡管有了一定的關(guān)于上行開采的實踐與認識，但是在上行開采的過程中，仍存在諸如準確判定未采煤層的上行開采可行性以及下部煤層開采后上部煤層的覆巖運動規(guī)律等難題[17-22]。因此，本論文研究的具體內(nèi)容是：（1）影響上行開采的因素分析；（2）研究5-2煤開采后覆巖運動及斷裂規(guī)律；61緒論（3）5-2煤開采后的三帶特征；（4）5-2煤開采后對上部煤巖的影響程度；（5）何家塔煤礦上行開采的可行性。本論文主要采用煤巖力學實驗、相似模擬實驗、數(shù)值模擬
