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。根据我国条带开采的经验，采出率大于70%时，会引起地表较大的移动与变形，顶板极坚硬时，甚至可能引起大面积一次性突然跨落，危害极大。

（二）采取的针对性解决措施

关键是正确的确定条带尺寸，原则是保证煤柱有足够的强度和稳定性。采出条带的宽度限制在不使地表出现波浪式下沉盆地的范围内，在此原则基础上尽量提高采出率。即：不断调整采出条带和保留条带的宽度，直到既满足条带开采工程岩体的稳定和地表移动变

形值小于保护地面建筑物允许的变形值，又便于煤炭生产，而且煤炭的采出率最高为止。

在具体实践过程中：

一是由于可能存在不可预见的因素，为防止意外，建筑物下条带开采应该经过试采，并建立观测站定期观测，然后根据地表移动情况决定下一步的开采计划。

二是在条带开采中应该严格控制开采宽度，不得随意缩小保留煤柱尺寸，以避免减少条带煤柱的有效支撑面积，使得煤柱安全性降低，地表下沉系数增大。

三是尽量不在条带煤柱中穿切巷道，以免破坏条带煤柱的完整性，从而降低条带煤柱的整体强度和稳定性；在钻孔爆破时，应该尽量减少对条带煤柱的影响，以免使得节理裂隙扩展或煤柱片帮。

四是条带开采时，地表移动期显著缩短，条带采完后，地表移动期将很快趋于稳定，逐条开采时，为了不使条带在预定盆地底部形成短期盆地边缘，应当保持连续开采，尽量不使得采掘失调。

五是条带开采时，要控制开采厚度，即使遇到局部煤层变厚，最大开采厚度也要根据理论计算严加控制。

六是尽可能采用上行开采顺序以减少采动对保留条带的影响。

七是尽可能采用锚网（索）等主动支护形式，必要时其他被动支护形式配合的方式加强对保留条带的支护。