1、研究背景
??? 童亭煤礦S1073工作面位于S107采區(qū)淺部，上部為已回采結(jié)束的S1071工作面，下部為已回采結(jié)束的S1077工作面，左至CF8-1∠60～70°H=5～15m斷層保護(hù)煤柱，右至S107集中巷保護(hù)煤柱。該面內(nèi)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤厚平均在3.5米左右，煤層傾角為5°～17°，平均9°左右。該面煤層整體呈單斜構(gòu)造，工作面里段輕微褶曲發(fā)育，煤層走向與工作面斜交。工作面外段斷層極其發(fā)育，尤其較大斷層DF8 ∠70°H=0～20m、S1071 FX17∠60°H=12m將對(duì)回采有很大影響，預(yù)計(jì)采至DF8斷層處的綜采儲(chǔ)量為32萬(wàn)噸。由于S1071工作面和S1077工作面均已回采結(jié)束，致使S1073工作面成為孤島工作面。孤島工作面不同方向支承壓力的迭加,是孤島工作面開采中的一個(gè)重要特點(diǎn)。采動(dòng)過程中工作面上下巷道圍巖會(huì)處于流變狀態(tài)，并且受到高應(yīng)力作用而加劇變形，嚴(yán)重威脅了人員出入和機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；一定條件下，采場(chǎng)頂板覆巖結(jié)構(gòu)失穩(wěn)會(huì)對(duì)工作面支架造成沖擊載荷，形成大面積片幫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成支架壓死、設(shè)備損壞，擠出的煤體會(huì)封堵工作面出口，同時(shí)導(dǎo)致瓦斯涌出量增加等工程災(zāi)害。因此，如何確定孤島工作面回采時(shí)的防治措施，從而避免此類工程災(zāi)害的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)S1073孤島工作面的安全開采，成為擺在集團(tuán)公司和童亭煤礦面前的一大問題。
??? 目前，關(guān)于孤島綜采采場(chǎng)的礦壓理論及安全回采實(shí)踐已有一定的研究，但孤島綜采工作面開采過程中沖擊礦壓的防治及巷道圍巖的控制等，仍是影響礦井生產(chǎn)的一大難題，尤其對(duì)于S1073孤島工作面厚松散層薄基巖的特殊地質(zhì)條件下，其相關(guān)的安全開采技術(shù)也具有其特殊性。所以，開展S1073孤島工作面安全開采技術(shù)研究，可以揭示厚松散層薄基巖孤島工作面的礦山壓力及其覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特征，從而解決工作面頂板礦壓的控制等一系列科學(xué)問題。對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐而言，防止了頂板事故的發(fā)生，保證了作業(yè)人員的安全和機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為童亭煤礦乃至集團(tuán)公司的孤島綜采工作面的安全開采提供指導(dǎo)，具有十分重要的意義。
??? 2、研究成果
??? 2.1 兩巷礦壓顯現(xiàn)特征
??? 初期回采30m,兩巷圍巖沒有沒有太大變化和非孤島回采變化一致;推進(jìn)30m以后,兩巷圍巖開始劇烈。回采期間,回風(fēng)巷支承壓力影響范圍達(dá)120m,機(jī)巷支承壓力影響范圍達(dá)110m,回風(fēng)巷支承壓力峰值區(qū)為10～50m,機(jī)巷支承壓力峰值區(qū)為l0～40m。變化曲線如圖一。
??? 通過幾個(gè)月的數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，回采速度對(duì)圍巖變形的影響較大。資料顯現(xiàn)推進(jìn)度越快,工作面底鼓和兩幫移近量越小;推進(jìn)度越慢,工作面底鼓和兩幫移近量越大。
???? 采取的針對(duì)性解決措施
??? ①超前支護(hù)范圍由20 m改為40 m;
??? ②增加超前支護(hù)范圍內(nèi)的支護(hù)密度,加大巷道臥底量;
??? ③加強(qiáng)工作面頂板的超前管理;
??? ④對(duì)機(jī)巷巷自工作面向外40-50m范圍內(nèi)的巷幫下部進(jìn)行擴(kuò)幫,工作面上幫10-20m范圍內(nèi)對(duì)上幫進(jìn)行擴(kuò)幫，以增加巷道寬度保證工作面設(shè)備的拉移。
??? 圖一
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??? ⑤對(duì)風(fēng)巷超前20米范圍內(nèi)進(jìn)行臥底，以保證回風(fēng)斷面和人行道高度。
??? 距離工作70m-120m，工作面平均推進(jìn)速度為2.5m/d。
??? 緩升區(qū)
??? 頂、幫發(fā)生位移的時(shí)間為18-25天，機(jī)巷頂板位移速度一般為2 ～8 mm／d，幫位移速度為1-6 mm／d，其變化速度明顯高于一般回采巷道，原因?yàn)橄噜彶煽諈^(qū)的殘余應(yīng)力的存在，使其位移量分占總位移量的11.3%和11.1%。