孤岛工作面、条带开采的危害及应对措施
条带开采
二、条带开采设计方法
主控参数： 采出条带宽度b 保留条带宽度a 采出率C 设计方法： 经验方法 基于关键层的方法
采出率C
C b 100% ab
C一般为4060%
ba
采出条带宽度b
•地表要避免出现波浪形下沉盆地 采宽等于或大于三分之一埋深时，地表 就要出现波浪形的下沉盆地。
3、条带开采的岩层移动和变形特点
A
B
Line B---Pillar Line A---Gob
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 Subsidence /m
Distance to 400 coal seam
/m 350
300
250
200
150
100
50
0 0
Above gob: subsidence decrease gradually from gob to surface Above pillar: subsidence increase from down to up
松弛区 塑性区 x0
弹性区
塑性区 松弛区 x0
• 渐进破坏理论的煤柱稳定判别条件为：
Wp 2x0 65%
Wp
• 选择威尔逊公式计算煤柱屈服区宽度。
威尔逊（Willson）煤柱屈服区宽度简化 公式，即：
x0=0.00492hH 式中 x0——煤柱屈服区宽度，m；
h——煤层采高，m； H——煤层采深，m。
NO
陷
实
Y ES
测
纠
N o .1 关 键 层 条 件 下 开 采 和 充 填 参 数
偏
软
件
修
N o .N 关 键 层 条 件 下 开 采 和 充 填 参 数
采矿业对环境的影响及其应对措施
采矿业对环境的影响及其应对措施采矿业作为经济发展不可或缺的重要行业，对环境所造成的影响也越来越受到关注。
本文将探讨采矿业对环境的影响，并提出相应的应对措施。
一、采矿业对水资源的影响1. 表面水资源污染：采矿过程中排放的废水以及含有有毒化学物质的污泥会对附近水体造成污染，影响水质和水生态系统的稳定。
应对措施：加强废水处理，采用先进的水处理技术，减少有害物质以及重金属的排放。
推动可持续发展，提倡循环经济和资源共享，减少对水资源的消耗。
2. 地下水资源涵养减少：采矿活动会导致地下水位下降，地下水资源逐渐减少。
应对措施：实施科学的水资源管理，制定采矿活动的限制条件，确保地下水资源的可持续利用。
采用合理的水资源回收和利用措施，减少对地下水资源的消耗。
二、采矿业对大气环境的影响1. 二氧化碳排放：采矿过程中燃烧矿石或矿石加工过程会产生大量的二氧化碳，加剧温室效应和气候变化。
应对措施：推动低碳经济发展，减少对化石燃料的依赖，采用可再生能源，如太阳能和风能等，降低二氧化碳排放。
加强环境监测和管理，制定排放控制标准，提高行业自律水平。
2. 矿石粉尘污染：采矿过程中会产生大量的粉尘污染，对大气质量产生负面影响。
应对措施：加强粉尘控制，采用先进的粉尘处理设备和技术，防止矿石粉尘泄露和扩散。
推广清洁生产技术，减少粉尘产生。
三、采矿业对土壤和生物多样性的影响1. 土壤破坏：采矿活动会导致地表土壤破坏和丧失，矿山废弃物堆积也会对周围土壤造成污染。
应对措施：制定土壤保护措施，加强矿区土壤修复与治理工作，恢复原有的生态环境。
推广绿色矿业，减少对土壤的破坏。
2. 生物多样性丧失：采矿活动破坏了原有的生态系统，导致生物多样性的丧失。
应对措施：加强矿区生态环境保护，进行生态恢复工作，保护濒危物种和重要生态环境。
开展矿区生态补偿，为生物多样性保护提供经济支持。
四、采矿业快速发展的环境监管与治理1. 强化监管措施：加强对采矿业的监管力度，建立健全的环保法律法规，完善矿产资源开发许可制度，提高环境准入门槛。
孤岛工作面沿空巷道治理技术应用
孤岛工作面沿空巷道治理技术应用发表时间：2019-12-12T13:48:09.767Z 来源：《科学与技术》2019年第15期作者：张贵[导读] 针对孤岛工作面形成的原因及影响，结合实际对某矿孤岛工作面巷道变形进行分析，提出改进性支护方案，孤岛工作面沿空巷道治理技术有效地控制了围岩变形，保障了工作面的安全回采，取得良好的技术经济效益。
摘要：针对孤岛工作面形成的原因及影响，结合实际对某矿孤岛工作面巷道变形进行分析，提出改进性支护方案，孤岛工作面沿空巷道治理技术有效地控制了围岩变形，保障了工作面的安全回采，取得良好的技术经济效益。
关键词：孤岛工作面；沿空巷道；治理技术为了避免生产和接续工作面之间的干扰，同时也是出于防治煤层自燃和瓦斯的需要，采区内工作面之间有时被迫采用跳采接续方式，不可避免地在采区内形成至少一个沿工作面走向两侧均为采空区的工作面或工作面三边，四周均为采空区的工作面，这样的工作面为孤岛工作面。
孤岛工作面在掘进过程中，由于受采动的影响，在邻近采空区侧向压力及工作面超前压力的叠加作用下，外侧煤柱整体性，遭到破坏，承载能力降低，致使巷道变形量较大，对回采工作造成很大的影响，为此我们要做好孤岛工作面的巷道治理工作。
1 孤岛工作面形成的原因孤岛采区的巷道，经过不断查阅资料可知，造成巷道破坏的主要原因总结如下几个方面：①施工工艺的影响。
通常采用钻眼爆破法，其爆炸波对围岩也具有一定的破坏作用，可直接破坏围岩的整体稳定性，降低围岩的强度。
②应力的集中。
由于附近煤层已开采，巷道处于阶段煤柱中，应力集中其力量特别大，会造成棚腿钻底，严重巷道变形加快。
围岩变形压力是支护的主要荷载，一般使用工字钢支护难以适应这一变化，从而在较大的变形作用下，很快就会被破坏。
③支护结构，参数与围岩变形状态不相适应。
选用工字钢支护的强度、刚度及可缩量在地应力大，地质条件复杂地段，与围岩特征不适应，也会使巷道产生失稳性破坏。
④底板岩石遇水膨胀，当底板岩石为砂质泥岩时，遇水也会膨胀变软，很容易产生底鼓，从而造成巷道有很大的变形。
带压开采安全技术措施
06
结论与展望
技术措施的效果评估
压力管理
通过有效的压力管理技术，可以减少开采过程中的事故风 险。这包括在开采前对地层压力的准确预测和评估，以及 在开采过程中对压力的实时监控和调整。
设备升级
采用先进的开采设备和技术，可以提高开采效率，同时降 低事故风险。例如，使用高压耐受设备和高精度传感器等 。
强化智能化技术应用
引入人工智能、大数据等先进技术，实现带压开 采过程的实时监控、智能分析和预警，提升安全 管理水平。
提高带压开采安全性的建议与措施
01
建立健全安全管理体系
企业应建立完善的安全管理体系，明确各部门、各岗位的职责和权限，
确保各项安全技术措施的有效执行。
02 03
强化安全检查与监控
定期开展全面的安全检查和评估，及时发现和消除事故隐患。同时，加 强对开采过程的实时监控，确保在发现异常情况时能够迅速采取应对措 施。
带压开采安全技术措施
2023-11-11
contents
目录
• 引言 • 带压开采安全评估 • 带压开采安全技术措施 • 安全检查与监控 • 应急预案与处置 • 结论与展望
01
引言
带压开采的定义与现状
定义
带压开采是指在地下矿藏开采过程中，由于地质构造、开采 技术等多种原因，导致采场周围岩体应力重新分布，形成一 定的压力作用在采场围岩和支护结构上的开采方式。
安全监控系统
01
02
03
04
05
系统构成：建立集数据 采集、传输、处理和分 析于一体的安全监控系 统。
实时监控：对带压开采 过程中的压力、温度、 流量等关键参数进行实 时监控。
孤岛采煤措施
一、编写本技术措施的原因我矿工作面的回采已经逐步进入采区或工作面煤柱回采时期，为进一步搞好我矿采区或工作面煤柱掘进与回采技术管理工作，经矿有关领导研究决定：特编制本安全技术措二、主要技术管理规定1、31200煤柱工作面推采时，为了安全回采，31200轨道下山、31200运中及31200运输上山，巷道断面必须达到设计要求（宽3.2m ×2.4m）。
2、工作面超前支护保持40 m长，使用1.0m的顶梁，配合2.5m 的单体支柱，柱距为1.0m，排距不小于0.7 m。
支柱下垫直径不小于250mm的铁鞋并垫使双块2.5m的板梁，保证在超前范围内的高度不低于1.6m。
3、工作面推采过程中，发现煤壁片帮、支柱钻底、支柱变形等顶板来压现象时，顶梁必须及时引挂，钢梁及时串到面前，面前的临时支护必须支护及时。
发现支柱有钻底现象时，必须加强垫底，垫使双块2.5 m的板梁。
4、工作面出现悬顶时，必须按规定（大于5×8m）必须进行强制放顶，并在悬定范围内，每5m加支一组丛柱。
5、输送机的机头、机尾的特殊支护必须时时合格，高度不低于2.4m，浮煤、杂物清扫干净，保证安全出口畅通。
6、中间巷处，在上下出口使用两对3.5m的花边钢梁，一梁不少于三柱支设牢固。
出口高度大于 1.6m。
浮煤、杂物清扫干净，保证安全出口畅通。
7、当工作面推采过程中出现大面积来压现象时，如煤壁片帮、支柱变形、顶板有响声、顶板明显下降、底板鼓起等现象时应立即组织工作面人员撤离到安全地点（31205轨中）。
顶板来压过后，由副区长、工长、安监员检查工作面情况，有隐患的地点由副区长、工长、安监员组织并盯上处理，隐患不消除不得生产。
8、工作面备有不少于80块木垛料，当顶板来压支柱变形严重、出现顶板台阶式下沉时，在支柱变形严重段、顶板台阶下沉段每8m （中-中）支设一个木垛，保证安全生产。
9、由于顶板来压造成安全出口不畅通、超前支护支柱变形、高度不够时，必须及时处理在达不到规定要求时，严禁组织生产。
孤岛工作面末采贯通压架分析及防治措施
孤岛工作面末采贯通压架分析及防治措施薄勇吉（西山煤电杜儿坪矿，山西太原030022）摘要：西山煤电杜儿坪矿1605孤岛工作面末采贯通后,工作面支架出现压死现象,采煤机无法正常通过,通过对压架原因及机理进行分析,进而提出压架处理措施及防治措施,对孤岛工作面顺利末采贯通提供一定帮助。
关键词：孤岛工作面；贯通；压架原因；措施中图分类号：TD353文献标志码：A文章编号：1009-0797（2019）05-0200-03Analysis and prevention measures of piercing through the end of the working face of the islandBO Yongji（Xishan Coal and Electricity Duerping Mine,Taiyuan,Shanxi030022）Abstract:After the end of the working face of the1605isolated island of Dushanping Mine of Xishan Coal Mine,the working face support is crushed to death,and the shearer can not pass normally.By analyzing the cause and mechanism of the pressure frame,the pressure frame treatment measures are proposed.The prevention and control measures will help the smooth operation of the isolated working face.Key words:island working face;penetration;cause of pressure frame;measure1工作面概况杜儿坪矿1605孤岛工作面沿走向布置，回采煤炭资源为五采区大巷煤柱及残留边角资源，工作面北侧为已回采的1602和1603工作面，南侧为断层及已回采的1606综放工作面，西侧为已回采的3-边角02和3-边角03工作面，东侧为五采区三条大巷。
任务4-条带开采技术
0.0260.032
0.030.05
30
0.0110.014 0.0160.022
软弱覆岩
0.270.33 0.170.21 0.100.12 0.050.06 0.0220.026
2024/9/27
18
在相同采出率的条件下，增大条带开采的宽度可提高条带开采
的效率。据此提出了允许地表非统一下沉盆地的宽条带设计理念。
由于充填开采成本高等原因，目前在我国应用较少。离层注浆 是近年来发展起来的新方法，尚处于试验研究阶段，在国内应 用也不广泛。
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4
1、引言
建筑物采动损害实例
2024/9/27
5
1、引言
条带开采由于能有效地控制上覆岩层和地表沉陷， 保护地表建筑物和生态环境，在我国煤矿被广泛采 用。
2024/9/27
9
2、条带开采的基本概念
2.4 条带开采的适用条件：
地面为密集建筑群、结构复杂建筑物或纪念性建筑物下采煤； 难以搬迁或无处搬迁的村庄压煤； 铁路桥梁、隧道、或铁路干线下采煤； 水体下采煤以及受岩溶承压水威胁的煤层开采 。
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10
3、条带开采设计
3.1 条带开采设计的一般原则
一般情况下，条带开采设计时应遵循以下原则： （1）地表允许变形原则：即条带采出后，地表能形成单一均匀的下
沉盆地。地表产生的变形值要小于建筑物允许的变形值。
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11
（2）煤柱稳定性原则：即保证留设条带煤柱有足够的强度支撑覆岩 的载荷，并且能够保持长期稳定。
P
γH
b
a
b
（3）回采率原则：在满足地表允许变形原则和煤柱稳定性原则 前提下，回采率尽量大，采出条带尽量宽。
浅谈孤岛工作面测量技术对策
30 蒲白科技浅谈孤岛工作面测量技术对策陕西建新煤化有限责任公司 窦 巍摘 要所谓的“孤岛工作面”是指准备回采的工作面周围均为采空区或者工作面顺槽两侧均为采空区的工作面。
一个非常明显的特征是孤岛工作面的两巷承受比普通工作面更高的压力，大多将导致巷道严重变形，测量点不易保护，容易发生位移，给测量工作带来不便和挑战。
我们在孤岛工作面测量期间采取了一定的措施，有效的提高了测量精度和给线质量，对相同情况下的测量工作具有指导和参考意义。
关键词孤岛 测量 措施 效果1 前言孤岛工作面两顺槽在掘进期间，受采空区影响，巷道受力经再平衡、重新分配过程，表现出巷道压力增大，地臌、顶板下沉、两帮收敛等现象显现，严重处巷道漏顶、垮塌。
巷道严重变形，导致测量导线点移动、跑偏，难以保护，测量工作难度加大。
这就要求测量工作人员必须重视孤岛工作面的测量工作，采取措施确保测量工作顺利进行。
2 测量工作的重要性测量是矿山各项工作的眼睛，测量工作是煤矿开展各项工作的最基础的工作之一，生产期间的测量工作同样十分重要。
测量工作的质量不仅影响着施工进度的快慢，也是保障安全生产的基础工作之一。
准确无误的测量工作是绘制内容全面的矿井八大矿图的保障和基础，而矿图是矿井安全生产的基础和保障，没有准确的矿图就没法保证安全生产，没有准确的矿图很容易发生透巷等事故。
正确测定结果数据，可有效保证巷道贯通的准确性。
测量人员提供准确的中腰线校准，可有效保证各项井巷工程质量，也是安全生产标准化的基础之一。
3 孤岛工作面测量难点从施工层面来讲，与普通巷道掘进测量比较，孤岛工作面掘巷测量的难点可以31简单总结如下：(1)巷道布点困难。
由于孤岛工作面的两顺槽外侧是采空区，巷道承受顶板和侧向压力增大，巷道容易变形垮落，位移严重，导致很难找到固定地点布设测量控制点。
(2)测量控制点容易移动，增加测量工作量。
由于巷道变形严重，必然导致测量控制点经常要校测，导致测量工作中检验角超限，必然导致回退多站才能找到合格的控制点，这就加大了测量人员的外业工作量，造成重复劳动，也是导致测量事故发生的原因之一。
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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。