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[摘 要]针对孤岛工作面回采过程中出现的两巷变形严重、工作面片帮、顶板管理难度大、矿压显现剧烈等一系列技术难题，通过对矿压监测数据分析，结合矿井生产实际，调整了超前支护范围及支护强度，制定了控制采高、带压移架等回采技术措施，确保了孤岛工作面的顺利回采。
[关键词]孤岛工作面； 矿压监测； 超前支护； 回采技术
中图分类号：TD353 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）34-0224-01
1、前言
在煤矿开采过程中，受地质条件、煤层赋存状态、回采技术水平以及采掘接替等因素的影响，矿井采区内工作面之间有时被迫采用跳采接续方式进行回采接替，不可避免的在采区内形成孤岛工作面。孤岛工作面不同方向支承压力的叠加，造成是孤岛工作面煤体破碎、矿压显现剧烈、顶板管理难度大的主要原因。
淮北矿业集团许疃煤矿7227孤岛综采工作面，受支承压力的叠加，工作面上下两巷巷道严重变形，严重威胁人员出入及机械设备的安全运行，同时工作面内支架载荷增加，出现大面积片帮现象，严重时会造成支架压死、设备损坏，片帮的煤体会封堵工作面安全出口，同时导致瓦斯涌出量增加等工程灾害。因此，如何确定孤岛工作面回采时的技术措施，避免此类工程灾害的发生，实现7227孤岛工作面的安全回采，是摆在集团公司及许疃煤矿面前的一道技术难题。
2、工作面概况
7227综采工作面位于82下采区左翼一阶段，南到81采区与82下采区分界线，西到82下采区分界线，北到大巷保安煤柱线，东邻7229工作面（已回采），工作面外段上覆7127综采工作面（已回采）。走向平均長1150m，倾向平均宽175m。
工作面为72煤层与上部71煤层呈分岔合并关系，层间距在0.7～4.0m，平均1.5m，工作面外段布置在7127综采工作面采空区下，距采空区0～4m，平均1m左右，再生顶板比较破碎，里段为合并区，走向537m，平均煤厚5.2m，外段分岔区（72煤）走向620m，平均煤厚2.6m，赋存稳定。
工作面地质构造复杂，总体上为南北走向，向东倾斜的单斜构造，工作面煤层走向有几处小起伏，煤层倾角5～35°，平均15°。工作面老顶为细砂岩，厚度为16.26～25.48m，平均21.74m，直接顶为泥岩，厚度为0.7～4.0m，平均2.3m，直接底为泥岩，厚度为2.05～2.43m，平均1.49m，基本底为细砂岩，厚度为9.39～15.30m，平均12.05m。
3、矿压显现规律研究
工作面液压支架逢5架安装1块双指针抗震压力表，量程60MPa， 压力表位置统一，损坏的压力表及时更换，监测数据每小班记录一次。每班安专人对工作面支架及两巷支柱进行观测，对两巷顶底板及两帮移近量进行观测，根据所测数据分析出来压步距、强度等矿压参数及顶板活动规律。
通过对工作面支架近几个月的矿压监测数据分析，该工作面综采支架的工作状态分为四个阶段，即初撑力状态、一次增阻、多次增阻、降阻四个表现形式。通过分析，初撑力状态时，顶板来压主要由煤体支撑，呈现悬臂梁的形式，支架处于主动支撑，故保持在初撑状态；一次增阻时，在工作面来压之前，工作面顶板处于“煤壁—支架—采空区已冒落矸石”的支撑形式，顶板下沉速度慢，随着顶板下沉支架载荷逐渐增大；经过一次下沉后形成一个暂时的平衡，减少了支架的载荷增加速度，经过一段时间后顶板再次快速下沉，使支架载荷增大速度加快，形成多次增阻。工作面周期来压后，顶板压力较小，随着支架的前移，顶板冒落的矸石进一步充填采空区，减少了顶板传给支架的载荷，形成降阻。
从顶板来压监测结果看，孤岛工作面顶板压力较大，两端头和工作面中部顶板来压时，均有接近支架额定工作阻力的载荷出现，甚至有超过支架工作阻力的冲击载荷出现。
回采初期，两巷围岩没有没有太大变化和非孤岛回采变化一致；推进一段距离后，两巷围岩开始剧烈。回采期间，两巷支承压力影响范围达100m以上，超前工作面煤壁30～40m范围内，巷道底鼓严重，两帮移近量大，有效断面急剧缩小，影响工作面正常回采，须安排人员进行刷帮卧底。
4、回采安全技术措施
1）两巷超前支护及上下端头支护
根据矿压监测数据进行分析得出的结果，结合矿井实际生产情况，对超前支护范围和支护强度进行了调整。
机风巷超前管理距离不少于30m，机风巷超前煤壁5～8m进行抹帽管理，抹帽段中间使两排走向棚，梁用HDJA—1000金属铰接限位梁，柱用DWX-31.5单体支柱；支柱棵棵穿鞋，初撑力≥70KN，一梁一柱，中定位，柱距1.0m。两帮打点柱支护，柱用DWX-31.5单体支柱，柱距650±50mm；抹帽棚向外采用单排点柱加强支护，柱用DWX-40（DWX-31.5）单体支柱，支柱棵棵穿鞋，初撑力≥70KN。
超前管理范围内，巷道高度不低于1.8m，人行道宽度不小于0.7m。局部顶板破碎时可用竹笆、塘材过顶，过实、过正、过匀。
工作面上下端头采用单体支柱配合铰接顶梁支护。工作面与两巷衔接处大于500mm必须加补单体支柱托棚，托棚使用π型梁或φ200×4000mm圆木做梁，一梁三柱，铰接或错茬迈步使用。
2）回采技术方案
在一定地质条件下，采高是影响上覆岩层破坏状态的最重要因素之一，在一定岩层组成的条件下，回采工作面的顶板下沉量与采高、控顶距的大小成正比关系，因此采高越高，在同样位置老顶取得平衡的几率越小，在高应力作用下，工作面煤壁也越不稳定，易于片帮。
根据7227综采工作面里段合并区走向537m，平均煤厚5.2m，以及煤机、支架等装备情况，合并区采取跟顶留底回采，采高不大于3.4m；外段分岔区（72煤）走向620m，平均煤厚2.6m，确定采高控制在2.4～3.4m，当煤层厚度小于等于3.4m大于2.4m时，一次采全高，当煤层厚度小于2.4m时，跟顶破底回采。
[关键词]孤岛工作面； 矿压监测； 超前支护； 回采技术
中图分类号：TD353 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）34-0224-01
1、前言
在煤矿开采过程中，受地质条件、煤层赋存状态、回采技术水平以及采掘接替等因素的影响，矿井采区内工作面之间有时被迫采用跳采接续方式进行回采接替，不可避免的在采区内形成孤岛工作面。孤岛工作面不同方向支承压力的叠加，造成是孤岛工作面煤体破碎、矿压显现剧烈、顶板管理难度大的主要原因。
淮北矿业集团许疃煤矿7227孤岛综采工作面，受支承压力的叠加，工作面上下两巷巷道严重变形，严重威胁人员出入及机械设备的安全运行，同时工作面内支架载荷增加，出现大面积片帮现象，严重时会造成支架压死、设备损坏，片帮的煤体会封堵工作面安全出口，同时导致瓦斯涌出量增加等工程灾害。因此，如何确定孤岛工作面回采时的技术措施，避免此类工程灾害的发生，实现7227孤岛工作面的安全回采，是摆在集团公司及许疃煤矿面前的一道技术难题。
2、工作面概况
7227综采工作面位于82下采区左翼一阶段，南到81采区与82下采区分界线，西到82下采区分界线，北到大巷保安煤柱线，东邻7229工作面（已回采），工作面外段上覆7127综采工作面（已回采）。走向平均長1150m，倾向平均宽175m。
工作面为72煤层与上部71煤层呈分岔合并关系，层间距在0.7～4.0m，平均1.5m，工作面外段布置在7127综采工作面采空区下，距采空区0～4m，平均1m左右，再生顶板比较破碎，里段为合并区，走向537m，平均煤厚5.2m，外段分岔区（72煤）走向620m，平均煤厚2.6m，赋存稳定。
工作面地质构造复杂，总体上为南北走向，向东倾斜的单斜构造，工作面煤层走向有几处小起伏，煤层倾角5～35°，平均15°。工作面老顶为细砂岩，厚度为16.26～25.48m，平均21.74m，直接顶为泥岩，厚度为0.7～4.0m，平均2.3m，直接底为泥岩，厚度为2.05～2.43m，平均1.49m，基本底为细砂岩，厚度为9.39～15.30m，平均12.05m。
3、矿压显现规律研究
工作面液压支架逢5架安装1块双指针抗震压力表，量程60MPa， 压力表位置统一，损坏的压力表及时更换，监测数据每小班记录一次。每班安专人对工作面支架及两巷支柱进行观测，对两巷顶底板及两帮移近量进行观测，根据所测数据分析出来压步距、强度等矿压参数及顶板活动规律。
通过对工作面支架近几个月的矿压监测数据分析，该工作面综采支架的工作状态分为四个阶段，即初撑力状态、一次增阻、多次增阻、降阻四个表现形式。通过分析，初撑力状态时，顶板来压主要由煤体支撑，呈现悬臂梁的形式，支架处于主动支撑，故保持在初撑状态；一次增阻时，在工作面来压之前，工作面顶板处于“煤壁—支架—采空区已冒落矸石”的支撑形式，顶板下沉速度慢，随着顶板下沉支架载荷逐渐增大；经过一次下沉后形成一个暂时的平衡，减少了支架的载荷增加速度，经过一段时间后顶板再次快速下沉，使支架载荷增大速度加快，形成多次增阻。工作面周期来压后，顶板压力较小，随着支架的前移，顶板冒落的矸石进一步充填采空区，减少了顶板传给支架的载荷，形成降阻。
从顶板来压监测结果看，孤岛工作面顶板压力较大，两端头和工作面中部顶板来压时，均有接近支架额定工作阻力的载荷出现，甚至有超过支架工作阻力的冲击载荷出现。
回采初期，两巷围岩没有没有太大变化和非孤岛回采变化一致；推进一段距离后，两巷围岩开始剧烈。回采期间，两巷支承压力影响范围达100m以上，超前工作面煤壁30～40m范围内，巷道底鼓严重，两帮移近量大，有效断面急剧缩小，影响工作面正常回采，须安排人员进行刷帮卧底。
4、回采安全技术措施
1）两巷超前支护及上下端头支护
根据矿压监测数据进行分析得出的结果，结合矿井实际生产情况，对超前支护范围和支护强度进行了调整。
机风巷超前管理距离不少于30m，机风巷超前煤壁5～8m进行抹帽管理，抹帽段中间使两排走向棚，梁用HDJA—1000金属铰接限位梁，柱用DWX-31.5单体支柱；支柱棵棵穿鞋，初撑力≥70KN，一梁一柱，中定位，柱距1.0m。两帮打点柱支护，柱用DWX-31.5单体支柱，柱距650±50mm；抹帽棚向外采用单排点柱加强支护，柱用DWX-40（DWX-31.5）单体支柱，支柱棵棵穿鞋，初撑力≥70KN。
超前管理范围内，巷道高度不低于1.8m，人行道宽度不小于0.7m。局部顶板破碎时可用竹笆、塘材过顶，过实、过正、过匀。
工作面上下端头采用单体支柱配合铰接顶梁支护。工作面与两巷衔接处大于500mm必须加补单体支柱托棚，托棚使用π型梁或φ200×4000mm圆木做梁，一梁三柱，铰接或错茬迈步使用。
2）回采技术方案
在一定地质条件下，采高是影响上覆岩层破坏状态的最重要因素之一，在一定岩层组成的条件下，回采工作面的顶板下沉量与采高、控顶距的大小成正比关系，因此采高越高，在同样位置老顶取得平衡的几率越小，在高应力作用下，工作面煤壁也越不稳定，易于片帮。
根据7227综采工作面里段合并区走向537m，平均煤厚5.2m，以及煤机、支架等装备情况，合并区采取跟顶留底回采，采高不大于3.4m；外段分岔区（72煤）走向620m，平均煤厚2.6m，确定采高控制在2.4～3.4m，当煤层厚度小于等于3.4m大于2.4m时，一次采全高，当煤层厚度小于2.4m时，跟顶破底回采。