孤岛工作面条带开采的危害及应对措施

孤岛工作面、条带开采的危害及应对措施一、孤岛工作面开采（一）孤岛工作面开采的危害孤岛工作面不同方向支承压力的迭加,是孤岛工作面开采中的一个重要特点，两巷及两端头煤体受采动及相邻采空区残余应力双重影响，巷道围岩松动圈较大、压力显现更为明显，围岩变形速度较大变形严重。

采动过程中工作面两巷围岩会处于流变状态，并且受到高应力作用而加剧变形，严重威胁人员出入和机械设备的正常运转；一定条件下，采场顶板覆岩结构失稳会对工作面支架造成冲击载荷，形成大面积片帮，严重时会造成支架压死、设备损坏，挤出的煤体会封堵工作面出口，同时导致瓦斯涌出量增加等工程灾害。

另外，回采速度对围岩变形的影响较大，推进度越快,工作面底鼓和两帮移近量越小;推进度越慢,工作面底鼓和两帮移近量越大。

（二）采取的针对性解决措施在不得已要形成孤岛工作面并进行开采时，针对上述危害，应采取以下措施：一是加大超前支护范围，增加超前支护范围内的支护密度,加大巷道卧底量。

二是加强工作面顶板的超前管理，主要是掘进期间超前加大锚网索支护强度，使用加长锚索，使之能够伸入到巷道围岩松动圈以外，增加顶板的自身悬吊能力；回采时在距工作面一定范围内超前加打点柱、木垛、工字钢棚等加强支护。

三是对材料巷自工作面向外一定范围内的巷帮进行扩帮,以增加巷道宽度保证工作面设备的拉移。

四是对运输巷超前一定范围内进行卧底，以保证回风断面和人行道高度。

五是加强生产环节管理，保证工作面外围系统的通畅，加强工作面设备检修，提高开机率，加快工作面推进度，尽量减少采动压力对两巷的影响。

六是加强工作面及两巷的应力监测，摸清应力分布状况，发现应力异常及时采取卸压措施。

二、条带开采（一）条带开采的危害条带开采分为充填条采与冒落条采，主要缺点是回采率低（一般为50%～60%），掘进率高，开采工艺复杂，效率低。

在具体应用过程中，留宽过大，采出率低，留宽过小，煤柱易遭破坏；采宽过大，地表可能出现不均匀下沉，对保护建筑物不利，采宽过小，则回采率低。

孤岛采煤工作面冲击地压防治技术研究近年来，中国煤炭开采行业多次发生煤矿孤岛工作面冲击地压事故，造成了一定人身伤害与经济损失，严重影响了我国煤炭业的安全生产。

因此，孤岛工作面冲击地压防治技术已经成为了煤炭安全开采的重要研究课题，需要在原理上阐明孤岛采煤工作面产生冲击的原因和机制，为评估孤岛采煤工作面的可采性和安全性提供科学依据。

本文总结了孤岛工作面产生的原因和机理，并积极探索研究了孤岛采煤工作面地压防治的技术。

标签：孤岛采煤;工作面;冲击地压;防治技术1 引言自工业革命以来，煤炭作为地球上储量最大的化石能源一直作为人类最重要的能源支撑，而大量的煤炭开采，使得易采煤炭资源逐渐枯竭，煤矿正在进入孤岛工作面开采阶段。

但对于孤岛采煤工作面的可采性和安全性在科学和工程学上还没有明确的评价标准和判断方法，因此导致频繁发生孤岛采煤工作面冲击地压事故的频繁发生，比如近几年在黑龙江、江苏、河南、山东、新疆和辽宁等煤矿都发生了此类事故，对煤炭的安全开采工作带来了较为严重的损害，给人民的生命财产安全造成了较大的损失。

因此，国内外诸多煤炭开采专家均展开了对孤岛工作面冲击地压的产生原理、破坏形式、预测预防和处理方式等多方面的研究，并取得了一定的科研成果，但仍然无法完全对孤岛工作面冲击地压形成有效防治，主要原因是未能提出可靠有效的工作面冲击危险性识别方法，并建立行之有效的防治体系。

本文对防冲的孤岛工作面冲击地压的产生机理进行了总结和阐述，对孤岛工作面冲击地压防治技术进行了总结、探索与研究。

2 孤岛工作面冲击地压的产生原因和机理近年来，国内外很多专家学者对孤岛工作面冲击地压的产生原因和机理进行了大量的研究，主要取得以下理论成果：（1）冲击地压主要有煤体压缩型、顶板断裂型和断层错动型三类。

煤体压缩型冲击的发生原因是：当煤炭结构由平衡态过渡到非平衡态时，如果发生了外界扰动，导致煤岩结构失稳;顶板断层型冲击发生的原因是：强大的压力导致顶板产生微破裂，采动扰动使这种微破裂以雪崩扩展形态发生拉伸失稳;断层错动型发生的原因是：在煤岩断层区域，煤炭开采活动引发了断层活化错动，引发错动型冲击地压。

1．1 总体方案1．1．1概述315孤岛煤柱面旧巷不仅总长大，而且种类和形式多样，给回采带来很大困难。

从旧巷与工作面的层位（剖面位置）来看，分三种情况：①旧巷完全在工作面里，也就是说旧巷在采高范围内，通常称为本层（位）旧巷。

②旧巷在工作面上方，称为顶层旧巷，顶层旧巷也分为两种情况，一种是旧巷完全在工作面顶板上方，称为完全顶层旧巷。

对于315来说，就是指旧巷在工作面顶煤或顶板中，没有进入工作面；另一种情况指旧巷部分在工作面里面，也就是说旧巷顶板位置超过了采高，称为部分顶层旧巷。

③旧巷在工作面下方，称为底层旧巷，底层旧巷分为两种情况，一种是旧巷完全在工作面底板下方，称为完全底层旧巷。

对于315来说，就是指旧巷在工作面底板岩石中，没有进入工作面；另一种情况指旧巷部分在工作面里面，旧巷卧底半煤岩掘进时造成成这种情况，称为部分底层旧巷。

从旧巷与工作的平面位置关系看，也分为三种情况：①与旧巷平行，在315中包括各区段顺槽旧巷和与东总回联络的皮带联络巷等。

②与旧巷垂直或斜交，在315中包括东轨下山、东总回和与东轨联络的轨道联络巷。

③立交，在315中包括溜煤眼。

1．1．2 本层（位）旧巷（A）由于平面位置的不同，分两种情况，一是与工作面平行的本层（位）旧巷，另一个是与工作面垂直或斜交的本层（位）旧巷。

（1）与工作面平行（A —1）315范围内的各工作面顺槽旧巷，有许多是沿煤层底板掘进的，由于顺槽净高度大多不超过3米，因此这部分沿底掘进或留少许底煤掘进的巷道在采高范围内，工作面通过这类旧巷的总体方案是：①工作面伪斜开采。

在工作面顺槽前调斜角度5度，机头超前机尾大约12米。

②在工作面距离顺槽30m 以前，使用3.6×0.15×0.2m 板梁（板梁长度根据巷道宽度确定，应与巷道宽度相适应）和单体支柱架设垂直或斜交巷道的横向抬棚，使抬棚尽可能垂直工作面布置，抬棚一梁三柱，棚距为1m ，同一棚下的三棵支柱可均匀排列，但里排（靠工作面老塘侧）单体支柱支设在距板梁里侧端头600mm 处，以便工作面推透顺槽旧巷后支架前梁能逮住抬棚梁头。

无冲击地压矿井孤岛工作面预防冲击地压安全防范措施探讨作者：章俊来源：《卷宗》2018年第23期摘要：恒晋煤业为无冲击地压矿井，9205工作面为孤岛工作面，工作面准备期间，受邻近采空影响，巷道存在一定的变形、涨帮、底鼓等破坏现象，矿井制定了针对性的预防冲击地压措施，避免了高强度变形破坏及冲击地压现象发生，实现了工作面快速准备及安全生产关键词：孤岛工作面冲击地压安全措施皖北煤电恒晋煤业有限责任公司位于临汾市尧都区，主采9+10#煤层，采用综合机械化放顶煤开采工艺，核定生产能力120万吨/年。

该矿属低瓦斯矿井，水文地质类型为中等，矿井生产以来未发生冲击地压现象。

矿井9205工作面为西二采区最后一个综放工作面，该工作面为孤岛工作面，邻近工作面采空时间短，存在一定的地压释放影响，工作面准备及回采期间需要制定相应的预防冲击地压措施。

1 9205工作面基本概况9205工作面为9+10煤层西二采区第3个综放工作面，切眼靠近矿界保护煤柱线，两巷外侧均为采空区，机巷外侧为9203工作面采空区，风巷外侧为9105工作面采空区。

工作面倾斜宽191m，推进长度1053m，采用综合机械化放顶煤开采工艺，全部垮落法管理顶板。

2 9205工作面地质概况2.1 煤层9205工作面掘进区域9+10煤层倾角7°～12°，平均倾角9°，煤层厚度在4.56m～5.57m之间，平均厚度4.93m，含夹矸1～3层，岩性多为泥岩，夹矸总厚度0.3～0.90m，平均厚0.65m，煤层为稳定煤层。

2.2 煤层顶底板1）煤层顶底板岩性（1）煤层顶板直接顶、老顶为浅海相石灰岩，致密坚硬，裂隙发育有小溶洞，充填有方解石脉，岩石以K2石灰岩为主，中下部含泥岩薄层，平均厚11.69m，其抗压强度平均29.6MPa，抗拉强度平均1.3MPa，属较硬难冒落顶板。

（2）煤层底板直接底为泥岩，黑色，粉砂质胶结，含大量植物根部化石，厚2.81m。

84 /矿业装备 MINING EQUIPMENT关于孤岛作业采煤工作面顶板管理有效方法及措施探讨1 采煤工作面顶板事故原因分析1.1 岩层挤压作用一般对煤炭资源的开采都是在矿山处进行的，但是矿山中岩层之间易发生变形作用，在岩层运用作用下形成岩层间的压力，这样一来就会迫使开采工作中出现顶板事故。

当矿山压力剧烈，矿采工作面顶板的下沉速度过快时，就会导致采煤工作面压力过大。

同时，在矿工队伍对冒顶事故认识不到位或采取的措施出现偏差时都会造成严重的冒顶事故。

因此需要工人对矿山压力正确把握与处理。

1.2 地质构造的影响由于矿采工作是在地面下进行的，需要对地质活动、地址构造进行把握，有正确的认识。

一般对矿产工作造成影响的是在工作面回采过程中，会碰到很多不同类型的地质构造，例如断层、冲刷带等。

这些不同类型的地质构造对矿采工作造成了很大的影响。

在这些构造之中，对回采工作影响最大的地质构造是断层。

断层这类地质构造的形成能够对矿采工作面正常压力造成影响。

采矿工作中时常因为断层原因出现各种状况。

考虑到不同煤层中顶板情况的不同，需要对顶板的性质进行探讨，以此来对具体情况采取相应措施。

1.3 技术、方法存在漏洞在工人在对采煤工作进行处理过程中，很多煤炭开采过程中，难免会因为采煤工作面管理不到位出现相关事故，造成人员伤亡、经济损失，影响着煤炭业的发展。

所以，本文从对采煤工作面工作的意义出发，对采煤工作中出现的问题及解决措施进行分析。

□ 黄伟斌 阳泉煤业集团五矿 山西阳泉 045000情况下对状况处理不得当时因为相关人员的操作技术及采取的方法不得到造成的。

一些工作人员对顶板中的岩石情况把握不到位，对顶板岩石的形成、变化、稳固性都不能进行正确的判断，以致于在处理方法采取上存在偏差，导致在处理煤矿岩层过程中出现事故。

除此之外，工作人员在进行工作过程中还存在一定的人为上的因素。

比如说，工作人员意识薄弱导致冒顶事故。

在进行爆破工作后没有在规定时间内等待，而是接着进入工作面，这样就大大增加了工作的危险性。

新汶矿业（集团）有限责任公司回采工作面补充措施矿（井）名：赵官煤矿区队名：综采一区工作面名称： 2704工作面措施名称：孤岛采煤措施编制日期： 2013年12月28日措施编号： 2704—10#审批意见总工程师：2704工作面采煤安全措施风险评价一、编制原因说明本工作面东为2705工作面现回采结束，西为2703工作面现在已经回采结束，2704形成孤岛工作面，为提高施工时安全性，确保施工安全，特编制本补充措施。

二、编制目的让职工明确施工方法和安全技术措施，指导现场安全施工。

三、孤岛工作面危害：孤岛工作面不同方向支承压力的迭加,是孤岛工作面开采中的一个重要特点。

采动过程中工作面上下巷道围岩会处于流变状态，并且受到高应力作用而加剧变形，严重威胁了人员出入和机械设备的正常运转；一定条件下，采场顶板覆岩结构失稳会对工作面支架造成冲击载荷，形成大面积片帮，严重时会造成支架压死、设备损坏，挤出的煤体会封堵工作面出口，同时导致瓦斯涌出量增加等工程灾害。

四、采取的针对性解决措施1、超前支护范围不低于50 m，确保超前支护强度，班班检查支柱初撑力，确保支护强度;2、增加端头范围内的支护强度,必要时加丛柱。

3、加强工作面顶板的管理，顶板破碎时及时过超前架，确保工作面正常推采。

4、加大对沿空留巷墙体及矸石袋子的充填质量管理，确保墙体质量，减少顶底板移近量，确保巷道高度和宽度。

5、对沿空留巷内顶板的锚索、锚杆及时捆绑，防止崩盘帽伤人，确保安全。

6、及时对沿空留巷变形支柱进行整改，确保支撑强度。

7、对沿空留巷底鼓严重的及时卧底，确保巷道高度。

8、对工作面及两巷进行观测，加强对周期来压期间的顶板及两巷管理。

五、安全技术措施1．本工作面所有作业人员必须学习本安全技术措施并签字作好记录。

2.每班必须开好班前会，值班交待好当班的工作任务和安全注意事项。

进入工作面后检查作业点范围内安全、通风、瓦斯等状况，发现隐患及时处理，确保安全出口畅通，安全确认后方可进行作业。