孤岛充填工作面初采致冲力学机理探讨

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孤岛工作面防冲安全开采论证方法研究与应用

ｍｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｉｓｌａｎｄｃｏａｌｐａｎｅｌ．Ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｒｏｃｋｂｕｒｓｔｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆ
ｒｏｃｋｂｕｒｓｔｒｉｓｋｆａｃｔｏｒｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｂｕｒｓｔｒｉｓｋ．Ｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｔｏｐｒｅｖｅｎｔｒｏｃｋｂｕｒｓｔｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｉｎ⁃
ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏａｌｓｅａｍｒｏｃｋｂｕｒｓｔｔｅｎｄｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏａｌｓｅａｍｒｏｃｋｂｕｒｓｔｒｉｓｋ，ｔｈｅｒｏｃｋｂｕｒｓｔａｔｔｒｉｂｕｔｅｏｆｃｏａｌ
ｓｅａｍｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｒｏｃｋｂｕｒｓｔａｔｔｒｉｂｕｔｅｏｆｍｉｎｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｒｏｃｋｂｕｒｓｔａｒｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｂｕｔ⁃
其中增加了“ 冲击地压防治” 专篇；原国家煤矿安全
力比的冲击危险程度划分方法确定整体冲击型孤岛
监察局组织专家制定了《防治煤矿冲击地压细则》
工作面的冲击危险等级，若具有强冲击危险，建议不
（以下简称《细则》）
［２］
，于２０１８年８月１日施行。
《规程》和《细则》对冲击地压矿井开采孤岛煤柱进
收稿日期：２０２１－０２－２８；责任编辑：朱恩光

孤岛工作面冲击地压综合防治技术与实践

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｇｅｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｉｒｏｕｓｔｈｒｅａｔｃｏａｌｍｉｎｅｓａｆｅｔｙｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｍｉｎｅｓｏｎｅｏｆｉｎｐｒｏｃｅｓｓｄｉｓａｓｔｅｒｓ，ｉｎａｉｄｓｔｈｒｅｅｏｒｅｓ５３
ａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｕｎｉｆｙ，ｔｏａｔｔａｃｋｅｄｔｈｅｄａｎｇｅｒｏｕｓｒｅｇｉｏｎｔｏｆｏｒｍｕｌａｔｅｉｎａｄｖａｎｃｅｔｈｅｒｏｏｆｐｒｅ－ｓｐｌｉｔｔｉｎｇｔｏｐｒｅｓｓｔｈｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ
ｍｅａｓｕｒｅｗｈｉｃｈａｎｄｈｅｔｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｄｉｒｌｌｈｏｌｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｕｎｉｉｆｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｈａｔｔ．ｈｅｔｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎｆｏｒｗ０ｒ１（一ｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ３０￣６０ｍａｂｏｕｔ，ｔｈｅ４０￣６０ｍｓｔｒｅｓｓｓｔａｒｔｓｔｏｅｌｅｖｔｅａｉｎａｄｖａｎｃｅ，ｗｈｅｎ１５－２０ｍｓｔｒｅｓｓｍａｘｉｍｉｚｉｎｇ．Ｔｈｉｓｒｅｓｕｌｔｈａｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｏｄｅｌｎｄａｈｅｔｇｕｉｄｉｎｇｓｅｎｓｅｔｏｓｉｍｉｌｒａｗｏｒｋｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｍｐａｃｔｇｅｏｓｔａｔｉｅｐｒｅｓｓｕｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｓｌｎｄａｆａｃｅ；ｉｍｐａｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｍｏｎｉｔｏｒ；ｃｏｎｔｒｏｌ

孤岛放顶煤工作面初采冒顶事故原因分析

顶，棚粱上仅为一层浮煤，浮煤上方空顶，给游离煤块留下活动的空间，为工作面的初采冒顶留下了隐患。（）３回采前，切眼内进行了替棚，将掘进时的工字钢棚用二粱五柱的型钢梁棚替换，人为地加尉了顶板的活动，加剧了顶板的离层。（）４冒顶处支柱迎山不当，削弱了单体液压支柱抵抗来自顶板的侧向推力，降低了支架的稳定
在煤矿生产中。孤岛工作面的形成主要有两种情况：一是为加大采区生产能力，提高矿井产量．缓解接替紧张，工作面接替采用跳采顺序，上下两个区段回采完后．中间的一个区段形成孤岛工作面；二是矿井回收采区上下山、水平大巷及隔离煤柱、边残采区时，受客观地质条件所限，周边为采空区而形成的孤岛工作面。鹤壁煤业集团公２４．ｍ×２４ｍ梯形棚支护，．回采前更换成２４ｍ．型钢梁配合Ｄ一２Ｚ２型单体液压支柱进行支护，对棚二絷五柱。其中主粱３根柱，副梁２根柱．棚距０６ｍ。工作面采用爆破落煤，高２０ｍ，．采，放
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第３卷第４３期
煤矿安全
２０年４０２月
护质量降低，稍有冲击就会发生大面积支架失稳、倒柱的现象，引起冒顶事故。（）２冒顶处在切眼掘进过程中就发生顶煤冒
耍改为二粱六柱，切顶线打齐一粱一柱的联锁沿
１９年５９５月结束的３４：）０１２（ｇ采空区，左侧为工业
广场保护煤柱边界。工作面呈一典型的孤岛．走向长２０倾斜长平均鲫ｍ，１ｍ，煤厚７７．ｍ，．～８５

孤岛煤柱综放工作面空巷充填开采技术实践

ｌＯ５
１Ｏ５
３空巷充填材料及充填工艺
由于采区下山轨道巷、运输巷及区段巷道已受
收稿日期：０００一６２１ — ｌ２
充填泵站需占用宽约３．４ｍ，长约２ｍ的一段０
巷道或硐室，以便同时安置充填设备、备一定量储
到两侧工作面采动支撑压力的影响，巷道已严重变形，围岩比较破碎，此这就要求充填材料要具有因较好的流动性，能够充实填满巷道和围岩裂隙，使
２工作面巷道布置及采煤方法
工作面沿倾向布置，道沿顶掘进，网支护巷锚（部压力大时，工字钢棚子联合支护）回风巷局套，兼运料，输巷进风。回采前，闭回风巷、输巷运封运及切眼老巷口，工作面圈定内的老巷进行充填。对工作面采用单一倾斜长壁综采放顶煤仰斜采煤法，机采高度２２ｍ，顶煤１采放比１．６．放．ｍ，９／８；０
采用Ｚ２０／６２ＢＡ和ＺＴ８０１／４Ａ）放Ｆ４０１／４ＧＰ２０／６２（型
松散的煤体和离层的岩体重新固结成一个整体，因此选用了ＺＤ型高水速凝充填材料。Ｋ高水速凝材料
由甲、乙两种材料组成，填时甲、充乙两种材料的重
具石脉及煤线；直接底为粗粉砂岩，厚度１Ｉ．Ｉ，３Ｔ深

孤岛采煤工作面冲击地压防治技术研究

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。

孤岛工作面过空巷采用充填技术实现安全回采研究与实践

孤岛工作面过空巷采用充填技术实现安全回采研究与实践作者：赵慧波来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2012年第08期摘要：针对孤岛工作面内空巷压力大，巷道冒顶严重，在孤岛工作面过空巷期间提前采取用新型充填材料进行充填加固施工，确保了工作面过空巷的安全、快捷。

关键词：孤岛工作面空巷超高水材料充填开采安全回采本矿是一大型现代化矿井，年产量为750万t，采煤历时48年，现该矿资源储量日渐枯竭，综采工作面布置均以边角面、孤岛面为主，地质条件相对以往变得更加恶劣，特别是该矿2011年回采的5216工作面，是我矿第一个孤岛工作面。

5216工作面位于52采区，该面受地质条件影响，分三段回采，一次切眼长230.5m，二次切眼长187m,三次切眼长147m,最终停采线在工作面推进至1310m处。

该面巷道成巷时间长，且周边均为已采工作面，为一孤岛工作面，尤其工作面运巷围岩稳定性严重受到破坏，离层现象严重，回采前运巷变形已相当严重，不能满足生产需要，经过二次扩巷、局部挑顶处理，方可满足回采要求。

但是工作面在回采过程中，又再次受回采动压叠加的影响，运巷巷道变形再次严重，曾一度影响正常生产。

最后经现场调研决定对运巷采取超前统一进行顶板、外帮补打锚索，里帮补打锚杆及配合顶帮注射马丽散的方法整体加固运巷并对运巷超前维护长度加长、加密，才有效缓解了运巷巷道变形严重现象，使生产趋于正常。

1 工作面内布置的探巷概述5216工作面回采至656m处时，将在工作面距运巷21m处揭露52北探巷，该探巷贯穿整个工作面，分别从风、运巷距原切眼820m、704m向工作面延伸，并在662m处交汇，全长约302m，断面为3.5×3.2（m2）支护形式为：锚网支护，该巷由于受断层F246、F167及搁置时间相对过长共同影响，巷道内有两处出现顶板冒顶现象，工作面回采至此段将无法正常安全回采，为保证工作面安全顺利通过该空巷，根据现场情况确定在巷道冒顶严重区域使用超高水材料进行充填，其余巷道采取补打锚索配合打设木垛联合加固措施。

基于两侧采空区孤岛工作面侧向支承压力冲击研究

基于两侧采空区孤岛工作面侧向支承压力冲击研究摘要：为研究北岭煤业64103工作面受两侧采空区侧向支承压力冲击危险性的量化影响，建立了采空区侧向支承压力估算模型，计算得出，64103工作面主运顺槽所在区域应力为13.44MPa，辅运顺槽所在区域应力为13.22MPa，均未超过所采4#煤冲击判断线，两侧采空区对工作面冲击危险性较小。

关键词：孤岛工作面侧向支承压力冲击危险性山西中煤平朔北岭煤业有限公司为设计生产能力90万t/年，主采4号煤层，64103工作面为本矿井最后一个工作面，属于两面采空孤岛工作面。

由于64103工作面两侧已采空，工作面及两顺槽回采时应力集中程度高、顶板剧烈运动、容易发生冲击地压、工作面有毒有害气体超限等一系列问题[1]，对工作面安全回采造成困难。

1 工作面基本概况64103工作面开采煤层为4煤，4煤为近水平特厚煤层，煤层厚度6.50～12.26m，平均10.01m，纯煤厚9.16m；夹矸厚度0.85m，其煤层结构为2.1（0.5）2.2（0.1）3.45（0.25）1.5；煤层赋存稳定，煤层倾角2°~5°，平均4°。

主运及辅运顺槽巷道掘进长度1205m，切眼长度195m。

工作面倾向长度185m，推采长度1055m，与两侧采空区之间区段煤柱宽20m。

64103工作面位置如图1.1所示。

工作面西侧为64102采空区；东侧依次为64104工作面、64105工作面、64106工作面；北侧为矿井井田保护煤柱；南侧为4煤层大巷保护煤柱。

64103、64104、64105和64106工作面的开采顺序为：64105综采工作面→64106综放工作面→64105综采工作面→64104综放工作面→64103综放工作面。

因此64103工作面属于两面采空孤岛工作面。

图1.1 64103工作面位置平面图本区段4煤层直接顶为0.5m厚的深灰色泥岩，局部灰褐色，泥质成分，块状构造，参差状、平直状断口。

特厚煤层孤岛工作面开采冲击地压防治技术

作面布置如图１所示。
型的“ 孤岛” 。冲击地压危险性更大，需要采取有效
的治理措施。
１工作面概况
１２１０工作面位于井田南翼采区下山北翼，为ＶＩ煤二分层综放工作面。该面东、西、南部均为采空
６５００ｋＮ以上。
通过对推进速度的调整有效控制顶板周期来压
步距，进而在工作面与回撤通道贯通前充分释放顶板压力。恢复生产后，降低工作面采高为４．２ｍ，加
快推进速度对周期来压步距进行调节，工作面贯通
后顶板无明显矿压显现，回撤通道中单体液压支护
没有发生损坏，说明方案合理，可以通过人为手段对顶板周期来压步距进行控制。
ｍ，来压峰值约为７０００ｋＮ，动载系数约为１．１２。（２）基于对末采让压机理的分析，依据矿压显
作者简介：李绍海（１９７９一），男，河北秦皇岛人，２００２年毕业于华北科技学院采矿工程专业，北京天地华泰采矿工程技术有限公司纳二项目部工程师。
秦荣宏
（徐州矿务集团有限公司孟巴项目部，江苏徐州２２１００６）
摘要：孤岛工作面回采时往往矿山压力集中，冲击地压灾害严重。根据孟巴矿１２１０工作面地质和开采技术条件，确定了相应的防冲思路，依次实施了险源风险评估，方案设计，系统防治，监测监控，效果评价等综合防治技术，有效地避免了冲击地压灾害事故的发生。关键词：工作面；孤岛；冲击地压；防治

孤岛工作面沿空留巷填充技术研究与应用

张雷
（．州矿务集团有限公司夹河煤矿，１徐江苏徐州２１６；２中国矿业大学矿业工程学院，２１７．江苏徐州２１０）２０８
摘
要：以夹河煤矿一１水平９４１００ｍ４３综采工作面运输巷孤岛煤柱沿空留巷为背景，用采
９３工作面所采煤层为山西组９，煤层厚４煤
０６—２６ｍ，．．平均２ｍ，上下层，层煤厚０７ｍ，分下．
夹矸厚０６～１１平均０７ｍ；．．ｍ，．倾角１～３。平８２，
采空区顶板与巷道顶板的作用，形成一个悬臂梁，减均２。３。伪顶为０２０６．～．ｍ厚的页岩，岩性破碎，含少锚杆支护的承载力。炭纹，局部赋存；直接顶为３８．ｍ厚的砂岩，细粒以（）４工作面采空区巷道上帮砌混凝土墙，墙体碎屑为主，泥质结构，含炭纹；基本顶为５８．ｍ厚的
中图分类号：Ｄ５Ｔ３３文献标志码：Ｂ
１问题的提出
砂页岩互层，薄层，砂条与灰黑色的泥岩相组合。直
接底为１．５５ｍ厚的砂泥岩，灰一灰黑色，含植物化随着开采深度的增加和地应力的增大，煤矿煤石，含砂细而匀，断口平坦状；基本底为２．４５ｍ厚的巷出现了与浅部开采不同的动力学现象和高地应力泥岩，致密，性脆断口平坦状，含大量微晶质云母片。危害，表现为围岩变形大、支护体破坏严重。这些现
理论与现场试验相结合，深部沿空留巷的填充材料及工艺技术进行研究。该矿采用墙体对

煤层孤岛工作面冲击矿压的防治实践

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第１卷２期９２００７年４月
文章编号：０４９７（０７０ — ０１０１０— １７２０）４０ — ３４
中国煤
田地质
ＣＯＡＬＧＥＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ
Ｖ０．９Ｎｏ２１ பைடு நூலகம்．１Ａｐ．２０ｒ０７
１１开采深度及地质构造．
１１１开采深度．．
该工作面整体煤层埋藏较深（５～９ｍ）超６０７０．过了发生冲击危险的临界深度…，备了发生冲击具的开采深度条件。
平均抗压动态破坏弹性能冲击能臼强度／ａ时问／量指数量指数ＭＰｍｓ煤层ｚ３０
表１煤层和顶板冲击倾向性鉴定结果
Ｔａｅ１Ｅｘｒｖｄｅｃｓｏｏｌｓａｎｂｌｐｅｔｅｉｎｅｆｃａｅｍａｄｒｏｍｐａｔｔｎｎｙｏｆｉｃｅｄｅｃ
１冲击矿压的原因分析
关键词：击矿压；岛工作面；冲孤电磁幅射预测；破卸压治理；城涧矿爆木中图分类号：Ｄ２Ｔ３４文献标识码：Ａ
０引言
北京昊华矿业公司木城涧矿开采ｖ煤层，该煤层赋存稳定．煤层厚度１～．ｍ，平均厚度．３３２２５倾角平均２。４０水平西四采区三槽东一壁．ｍ，１。５工作面开采深度为６０７０工作面位于＋５５～９ｍ，４０水平西四采区三南平石门斜坡三槽。本工作面东以主南上山为边界线．以边界切巷为界线，、均以西南北断层为界，部与东部局部回采。上该工作面在回采期间．后几次发生较严重的先压力异常，成巷道变形严重，造部分地段巷道失稳。２００５年４月２６日该工作面仅推进大约６ｍ，发３便生一次强烈的冲击矿压，成人员伤亡，道多处造巷片帮．０５年７月２日工作面推进到只剩２ｍ２０５８时．因工作面上部和东部已局部回采，处于两条又大断层之间．工作面实际上已呈孤岛煤柱开采状

孤岛采煤工作面冲击地压的监测与防治技术

孤岛采煤工作面冲击地压的监测与防治技术摘要：益新煤矿采煤三队三水平零石门15层左四段小块采煤工作面为孤岛工作面，通过实施钻屑法、SOS微震监测系统日常监测、KJ743在线监测、KBD5便携式电磁辐射仪日常监测等多方法综合监测，大孔径钻孔卸压、高压注水等多措施综合解危，冲击危险区域消除了冲击危险，实现了安全生产。

关键词：孤岛工作面；冲击地压；防治；一、工作面概况三水平零石门15层左四段小块采煤工作面走向335米，平均斜长56米，工作面平均倾角14°，可采储量19.5万吨。

工作面安装50组BDY并联顶梁液压支架，软帮顶板管理采取全部垮落法，采高2.2米，煤厚8.0米。

工作面机道与三水平零石门15层左四段采空区留设5.0米煤柱、切眼沿F119和F120断层掘送、回风道沿F119断层掘送，机道，回风道、切眼均沿煤层底板施工。

二、煤层顶底板岩性基本顶为中砂岩，厚度5.45米，灰白色、以石英长石为主含少量黑色矿物；直接顶为细砂岩，厚度3.2米，粉砂质为主灰白色，含粉砂；伪顶为页岩，厚度0.3米，细腻含植物碎屑，含少量粉砂；直接底为粉砂岩，厚度0.75米，暗灰色，含少量植物碎屑，与煤层接触薄。

三、冲击危险等级的确定益新煤矿三水平零石门区15 层通过2010年--2016年七年的开采实践证明，六个块段均无冲击现象的发生。

通过5年的SOS微震系统监测，该区也没有监测到1×104J及以上的震动，且震动频率最长10个月一次。

该区地质构造复杂，从而造成块段小，断层水将顶板软化，进而使工作面顶板岩石冒落充分，通过零石门多个工作面的开采，实践证明，初次来压及周期来压均不明显，且采空区无悬顶现象。

本区在掘进期间没监测到有效震动，通过取钻屑和KBD5、电磁检测均无冲击危险。

基于上述因素及结合中国矿大2014年1月出具的益新煤矿冲击危险区域评估与防治方案研究报告综合分析三水平零石门15层左四段小块，确定为弱冲击工作面。

孤岛工作面回采期间冲击地压防治设计

第４２卷第２期煤　炭　科　技Ｖｏｌ４２　Ｎｏ２２０２１年４月ＣＯＡＬＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＭＡＧＡＺＩＮＥＡｐｒ．　２０２１　收稿日期：２０２０－１１－２１；ＤＯＩ：１０．１９８９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｍｔｋｊ．２０２１．０２．０１６作者简介：郄　峰（１９７２—），男，内蒙古包头人，工程师，２００９年毕业于内蒙古科技大学，现从事煤矿采掘技术管理工作。

引用格式：郄峰．孤岛工作面回采期间冲击地压防治设计［Ｊ］．煤炭科技，２０２１，４２（２）：９６９９．ＱＩＥＦｅｎｇ．ＤｅｓｉｇｎｆｏｒｒｏｃｋｂｕｒｓｔｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｄｕｒｉｎｇｍｉｎｉｎｇｉｎＩ０２０９０８ｉｓｏｌａｔｅｄｉｓｌａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ［Ｊ］．ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｇａｚｉｎｅ，２０２１，４２（２）：９６９９．文章编号：１００８－３７３１（２０２１）０２－００９６－０４孤岛工作面回采期间冲击地压防治设计郄　峰（内蒙古蒙西矿业有限公司，内蒙古鄂尔多斯　０１６１００）摘　要：孤岛工作面往往存在冲击地压的可能，而冲击地压的破坏性极大，严重威胁煤矿安全生产。

棋盘井煤矿Ｉ０２０９０８工作面属于孤岛工作面，经冲击危险性评价，判定该工作面具有弱冲击危险性。

为保证安全回采，在棋盘井煤矿Ｉ０２０９０８工作面冲击危险性评价基础上，针对Ｉ０２０９０８孤岛工作面制定相应的冲击地压防治设计，为工作面回采期间防冲工作的开展提供依据。

关键词：孤岛工作面；冲击地压；煤矿安全；冲击危险中图分类号：ＴＤ３２３文献标志码：ＡＤｅｓｉｇｎｆｏｒｒｏｃｋｂｕｒｓｔｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｄｕｒｉｎｇｍｉｎｉｎｇｉｎｉｓｏｌａｔｅｄｉｓｌａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅＱＩＥＦｅｎｇ（ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＭｅｎｇｘｉＭｉｎｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｏｒｄｏｓ　０１６１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｃｋｂｕｒｓｔｏｆｔｅｎｅｘｉｓｔｓｉｎｉｓｏｌａｔｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ａｎｄｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｏｆｒｏｃｋｂｕｒｓｔｗａｓｇｒｅａｔ，ｗｈｉｃｈｓｅｒｉｏｕｓｌｙｔｈｒｅａｔｅｎｅｄｔｈｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ．ＴｈｅＩ０２０９０８ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｏｆＱｉｐａｎｊｉｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｂｅｌｏｎｇｓｔｏｉｓｏｌａｔｅｄｉｓｌａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｉｍｐａｃｔｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ｉｔｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈａｔｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｈａｓｗｅａｋｉｍｐａｃｔｒｉｓｋ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｍｉｎｉｎｇ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍｐａｃｔｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＩ０２０９０８ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｉｎＱｉｐａｎｊｉｎｇＣｏａｌＭｉｎｅ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｒｏｃｋｂｕｒｓｔｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｗａｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｆｏｒＩ０２０９０８ｉｓｏｌａｔｅｄｉｓｌａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｎｔｉｉｍｐａｃｔｗｏｒｋｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｉｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｓｌａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ；ｒｏｃｋｂｕｒｓｔ；ｃｏａｌｍｉｎｅｓａｆｅｔｙ；ｓｈｏｃｋｈａｚａｒｄＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＤ３２３Ｄｏｃｕｍｅｎｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：Ａ孤岛工作面［１２］因开采引起应力集中加剧了矿压显现，由于工作面两侧为采空区，其上覆岩梁断裂高度及扰动范围将明显增大，同时工作面煤体内的应力相互叠加、峰值急剧增大，造成回采期间工作面矿压显现强烈、顶板来压大，应力增高区往往存在冲击地压的可能［３４］。

孤岛煤柱综放工作面开采专项防冲措施探讨

1) 工作面初采前安装 KJ24 型矿压监测系
统,用于监测回采期间支架工作阻力变化情况,有利
于更准确地推算工作面初次来压步距。结合相邻工
作面老顶初次垮落步距,本工作面初次垮落步距为
43 m。
2) 初次来压前,必须保证所有的单体支柱完
好,液压支架支护状态良好,超前支护必须符合作业
破断阶段、工作面“ 见方” 阶段、工作面地质构造影
响区域、沿空煤柱影响区域、巷道交叉及停采线煤柱
影响等因素,总体判定整个工作面在回采过程中都
将面临矿压动力显现影响,工作面全部区域属于一
般及以上矿压动力显现危险区。当工作面推进时,
应根据钻屑监测钻屑量变化情况及工作面支架压力
监测计变化情况,及时预警,并采取相应防范措施,
组、乳化液管接头等完好,接顶严密,初撑力达标,液
压支架成一条直线。检查所有的单体支柱,保证支
94
柱完好,并符合作业规程要求。
3) 采煤工作面落实好两道超前 150 m 卸压
治理措施,卸压孔参数孔径 133 mm,间距 1. 5 m,孔
口与煤壁垂直距底板 1. 0 m,顺层布置。
4) 在工作面垂直煤帮每隔 10 架施工一组注
每次自开帮线起,在两道向外每隔 15 m 布置一个监
测点,共布置 5 个点,单孔深度不小于 10 m,即监测
范围为工作面前方 75 m,708 工作面钻屑监测钻孔
布置见图 1。
图 1 708 工作面钻屑监测钻孔布置示意( m)
参考相邻综放工作面钻屑值,将 708 工作面钻屑
临界指标 2~5 m 暂定 3. 1 kg / m,6~10 m 暂定 4. 4 kg / m。
甘肃靖远煤电股份有限公司宝积山煤矿 708 综

煤矿边角孤岛工作面诱冲机理及其控制研究

煤矿边角孤岛工作面诱冲机理及其控制研究我国大型煤炭生产矿区采用正规开采布局、大规模机械化生产方式，留下了许多边角残余煤炭块段及各种边角孤岛煤体。

这些边角孤岛工作面的回采，对于提高煤炭采出率和资源利用率，延长矿井寿命具有重要的社会与经济价值。

由于边角孤岛煤体周围已大量回采形成采空区的特殊开采条件，在其回采时存在较高的冲击矿压危险性。

本论文以兴隆庄煤矿的4318边角孤岛工作面为研究背景，通过理论分析、数值模拟、实验室实验、现场实践等手段研究了边角孤岛工作面的围岩结构特征、围岩应力变化及覆岩运动规律与诱冲原理、沿空小煤柱留设及巷道不对称支护对策等。

研究表明，根据上覆岩层破断的O-X型规律，孤岛工作面上覆岩层在垂直层面方向上具有“T”型结构，在孤岛工作面上下端头上覆岩层呈“反弧形”结构。

边角孤岛工作面上下端头的煤体在“反弧形”结构的作用下，受周边采空区的影响，超前支承压力集中系数和侧向支承压力集中系数均比正常工作面高，而且受采动应力场影响极大。

这为边角孤岛工作面冲击矿压的发生提供了应力和冲击载荷条件。

模拟研究了孤岛工作面开采过程中的围岩应力变化及覆岩运动规律。

边角孤岛工作面初采时，直接顶和老顶在煤壁侧中间超前煤壁首先出现破裂，老顶破断范围比直接顶大，支承压力向煤壁前方转移，而煤壁的两端滞后煤壁呈弧型破断，形成O-X破断。

随着工作面的回采，覆岩的塑性区域逐渐向上、向前发展，覆岩的破坏逐渐向着覆岩上方破坏。

研究提出边角孤岛工作面发生冲击破坏的关键在于静载与动载的叠加影响，动载扰动使煤岩体致裂、冲击，破坏闭锁作用，从而与静载一起共同诱发甚至主导煤岩系统发生冲击破坏。

以此提出了防治边角孤岛工作面发生冲击的相应对策。

小煤柱对防止冲击矿压的发生具有重要的作用。

通过对综放采场顶板运动规律及支承压力分布规律的分析，以及锚杆支护技术的要求，分析了小煤柱的合理性。

通过模拟研究得到了不同煤柱宽度下，煤柱内垂直应力及围岩变形的变化规律。

孤岛煤柱综放开采冲击矿压的控制

孤岛煤柱综放开采冲击矿压的控制李艳生【摘要】开滦(集团)唐山矿业分公司T<,2>193下工作面三面为采空区,一面为新风井工业广场保护煤柱,形成了孤岛煤柱.由于孤岛煤柱中的应力集中显现,高压煤体潜在的冲击地压和软岩快速变形灾害,成为开采的主要障碍,也是工作面矿压控制的重点和难点.介绍了如何解决孤岛煤柱中常见的问题及处理方法.【期刊名称】《水力采煤与管道运输》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】3页(P64-66)【关键词】孤岛煤柱;矿山压力;控制技术【作者】李艳生【作者单位】开滦(集团)唐山矿业分公司,河北,唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】TD823.87T2193下工作面北部为T2194采空区，南部为T2193上采空区，西邻T2294采空区，东至新风井工业广场保护煤柱;上方为T2152、T2153、T2154采空区。

煤层倾角最大17°，最小5°，平均9°;煤层厚度最大12.3 m，最小9.1 m，平均10.5m。

煤层结构为复合结构，属8、9煤层合区，煤层沉积稳定，层中有1～4层夹石。

工作面可采走向长度860.0m;工作面倾斜长度124.0m (见图1)。

该工作面共揭露断层3条，其中F1断层实见工作面辅助风道，在其上盘伴生有一落差为0.5m的小正断层，断层附近顶板破碎;F2正断层实见于本工作面风道，在辅助风道未有揭露，说明该断层为底板断开而顶板没断开之断层;F3断层实见工作面溜子道，在北邻T2194工作面辅助风道中也曾揭露(见表1)。

地质条件简单，属缓倾斜煤层，整体地质构造为单斜构造，对生产影响不大。

1.2.1 岩层物理力学特性(表2)1.2.2 顶板类(级)别直接顶Ⅱ类，中等稳定;老顶Ⅱ级，来压明显。

1.2.3 矿压影响范围直接顶初次垮落步距17～20m;老顶初次来压步距35～48m;采动矿压影响范围:①支撑压力总的影响范围0～80m;②压力稳定区大于80m;③压力缓升区60～80m;④压力升高区20～60m;⑤压力急增区2～20m。

T2292孤岛工作面防治冲击地压综合技术

T2292 孤岛工作面防治冲击地压综合技术摘要：冲击地压严重威迫井下安全生产，是煤矿井下开采过程中严重的灾祸之一。

本文在唐山煤业企业 T2292 工作面地质开采环境特点的基础上，商讨了冲击地压形成的内外因和内在斑裂产生的机理，并据此提出了相应的吻合实质的防治举措。

重点词：冲击地压；预防；举措；综合防治中图分类号： TD82 文件表记码： A 一、工作面概略T2292 工作面东邻 T2293 采空区，西邻 T2291 采空区，南至T2290 边眼，北邻 T2194、 T2195 采空区，上方 T1351、T1351 上、 T2254 等采空区。

T2292 工作面倾斜长 154m。

工作面均匀倾角 8°，工作面共安装 ZF6200-16/32 型液压支架 95 组，ZF6200-16/32 型排头过渡支架 6 组，工作眼前部安装 MG-730型采煤机一台、 SGZ-730/400 型刮板输送机一套，后部安装SGZ-960/800 型刮板输送机一套，工作面第 21 组支架地点存在F1 逆断层，落差 2.5m，第 94 组支架地点揭穿一逆断层，落差 2.5m。

1冲击地压发生的条件冲击地压形成和发生的条件是很复杂的，作为一种矿山岩体损坏现象，有其特别的宏观和微观特点。

第一是煤岩体中应力超出其极限强度，以煤岩损坏为先导；其次是煤层和围岩在集中应力作用下，汲取能量聚集应变能；另一个是“引发”要素致使其突变损坏，瞬时开释应变能。

冲击地压发生一定具备以下条件：①煤层拥有冲击偏向性。

研究表示， 9 煤层冲击地压的特别展现性，在正常的生产过程中，冲击地压基本无展现，在老顶大面积来压时，煤层中的原岩应力状态发生改变，致使邻近工作面顺槽巷发生激烈的冲击地压的原由之一。

②回采工作面邻近存在较大的能量集中。

冲击地压发生在回采工作眼前面 15m～ 50m 的支承压力区，煤层聚集巨大弹性应变能，当其超出煤层的迹象强度时，便产生冲击地压。

孤岛工作面围岩运移及冲击破坏数值模拟研究

孤岛工作面围岩运移及冲击破坏数值模拟研究曹建军;易恩兵【摘要】To counter to the characteristics of T-shaped overlaying strata in the isolated working face, analysis was made on the yield failure characteristics and the stress distribution law of the overlying strata in the mining process of the isolated working face with numerical simulation method. Research was carried out on the change law of the stress, acceleration, displacement and deformation velocity of the roadway under the strong impact load produced by the overlying strata failure in the isolated working face. The results showed that the plastic failure of the surrounding rock in the initial stage of mining mainly concentrated in the roof of the working face, and in the late stage of mining, the plastic zone of the rock gr adually developed to the overlying strata, presented an“arc-shaped” symmetric distribution;the deformation of roadway’ s two sides was smaller than that of roof and floor under the seismic disturbance, the velocity variation of the right side and roof of the roadway was larger and the roof convergence was big, the vertical stress in two sides of the roadway was larger than that in the roof and floor. Through research, the movement and impact failure law of the overlying strata in the isolated working face was obtained, which can provide theoretical guidance for rock burst prevention in the working face, the formulation of preventive measures and the safe mining of the working face.%针对孤岛工作面“T”型覆岩结构特征，采用数值模拟方法分析孤岛工作面回采过程中覆岩屈服破坏特征、应力分布规律，研究了孤岛工作面覆岩破断产生强冲击动载荷条件下巷道应力、加速度、位移以及变形速度的变化规律。