孤岛工作面冲击地压的防治方法、防治装置和存储介质

摘要

本申请提供了一种孤岛工作面冲击地压的防治方法、防治装置和存储介质。该方法包括：贴着第一交界面，对采空区进行注浆，形成充填区，充填区的宽度大于或者等于采空区的巷道的宽度，第一交界面为孤岛工作面与采空区的交界面；贴着第二交界面，掘进孤岛工作面的巷道，第二交界面为孤岛工作面与充填区的交界面。该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

说明书

技术领域

本申请涉及矿产开采技术领域，具体而言，涉及一种孤岛工作面冲击地压的防治方法、孤岛工作面冲击地压的防治装置、计算机可读存储介质、处理器和电子设备。

背景技术

如图1所示，孤岛工作面主要是指两侧均为采空区的工作面，孤岛工作面需要承受来自采空区的侧向支承压力，且孤岛工作面分为低应力区和高应力区，孤岛工作面中与采空区相邻的区域为低应力区，孤岛工作面内部的区域为高应力区域，低应力区需要承受较低的侧向支承压力，高应力区需要承受较高的侧向支承压力。

孤岛工作面开采分两个阶段：掘进和回采。

掘进期间，一般在低应力区留设煤柱，在高应力区中与低应力区相邻的区域进行孤岛工作面巷道掘进，因此，采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，孤岛工作面巷道处于高应力区，孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力，孤岛工作面巷道会发生较大变形。

回采期间，孤岛工作面超前支承压力向前传递，与两巷道所承受的来自采空区的侧向支承压力相叠加，进一步增加了巷道冲击危险，一般情况下采用顶板预裂爆破和水力压裂方式等局部卸压手段反复卸压，这些卸压手段仅能卸载孤岛工作面局部的应力，由于孤岛工作面整体都处于高应力环境，采用上述局部卸压措施难以改变孤岛工作面整体应力环境，冲击风险仍然较高。

由上可知，现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题，现有技术中的顶板卸压方法无法降低孤岛工作面整体应力。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种孤岛工作面冲击地压的防治方法、孤岛工作面冲击地压的防治装置、计算机可读存储介质、处理器和电子设备，以至少解决现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种孤岛工作面冲击地压的防治方法，孤岛工作面两侧的区域均为采空区，所述方法还包括：贴着第一交界面，对所述采空区进行注浆，形成充填区，所述充填区的宽度大于或者等于所述采空区的巷道的宽度，所述第一交界面为所述孤岛工作面与所述采空区的交界面；贴着第二交界面，掘进所述孤岛工作面的巷道，所述第二交界面为所述孤岛工作面与所述充填区的交界面。

可选地，贴着第二交界面，掘进所述孤岛工作面的巷道，包括：确定所述充填区的强度是否大于预设强度；在所述充填区的强度大于所述预设强度的情况下，贴着所述第二交界面，掘进所述孤岛工作面的巷道。

可选地，所述充填区化分为多段子充填区，所述孤岛工作面的巷道划分为多段子巷道，所述子充填区与所述子巷道一一对应，所述子充填区与对应的所述子巷道对称于所述第二交界面，在在所述充填区的强度大于所述预设强度的情况下，贴着第二交界面，掘进所述孤岛工作面的巷道过程中，包括：在目标子巷道掘进完毕情况下，对所述目标子巷道的围岩进行喷浆，并检测来自目标子充填区的有害气体的浓度，所述目标子巷道为所述子巷道中的任意一个，所述目标子充填区为所述目标子巷道对应的所述子充填区；在来自所述目标子充填区的所述有害气体的浓度大于预设浓度的情况下，贴着第三交界面，对所述目标子充填区进行喷浆，所述第三交界面为所述孤岛工作面的巷道与所述充填区的交界面。

可选地，在掘进所述孤岛工作面的巷道之后，所述方法还包括：在所述孤岛工作面的巷道掘进完毕的情况下，在第一截面确定多个第一位置点，在第二截面确定多个第二位置点，所述第一截面为所述孤岛工作面的顶板的纵截面，且所述第一截面位于所述孤岛工作面的切眼侧，各所述第一位置点与第四交界面之间的距离均为第一距离，所述第四交界面为所述孤岛工作面的顶板与煤层的交界面，所述第二截面为所述孤岛工作面的顶板的纵截面，且所述第二截面位于所述孤岛工作面的停采线侧，各所述第二位置点与所述第四交界面之间的距离均为第二距离，任意两个相邻的所述第一位置点之间的距离为第三距离，靠近一第五交界面的所述第一位置点与这一所述第五交界面之间的距离为第四距离，所述第五交界面为所述采空区的顶板与所述孤岛工作面的顶板的交界面，任意两个相邻的所述第二位置点之间的距离为第五距离，靠近一所述第五交界面的所述第二位置点与这一所述第五交界面之间的距离为第六距离，所述第三距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，所述第五距离小于或者等于所述最大水平压裂半径的两倍，所述第四距离小于或者等于所述最大水平压裂半径，所述第六距离小于或者等于所述最大水平压裂半径；在各所述第一位置点向第一方向钻孔，在各所述第一位置点向第二方向钻孔，以降低所述孤岛工作面发生冲击地压的概率，所述第一方向的起点位于所述孤岛工作面的切眼，所述第一方向的终点位于所述孤岛工作面的停采线，所述第一方向与所述第一截面垂直，所述第二方向与所述第一方向相反，所述孔的长度为所述孤岛工作面的走向长度的一半。

可选地，沿所述第一方向，所述孤岛工作面划分为多段子工作面，在在各所述第一位置点向第一方向钻孔，在各所述第一位置点向第二方向钻孔，以降低所述孤岛工作面发生冲击地压的概率之后，所述方法还包括：在第一目标子工作面回采完毕的情况下，采微震技术、地音技术和煤体应力技术中的至少之一，确定第二目标子工作面发生冲击地压的概率，所述第一目标子工作面与所述第二目标子工作面为任意相邻的两段所述子工作面，且所述第一目标子工作面先于所述第二目标子工作面回采；在所述第二目标子工作面发生冲击地压的概率大于预设概率的情况下，在第三截面确定多个第三位置点，所述第三截面为所述第二目标子工作面的顶板的纵截面，且所述第三截面位于所述孤岛工作面的切眼侧，各所述第三位置点与所述第四交界面之间的距离均为第七距离，所述第七距离与所述第一距离之间的差值的绝对值在预设距离差值范围内；在各所述第三位置点向所述第一方向钻孔，以降低所述第二目标子工作面发生冲击地压的概率；和/或，在所述第二目标子工作面发生冲击地压的概率大于所述预设概率的情况下，在第二截面确定多个第四位置点，各所述第四位置点与所述第四交界面之间的距离均为第八距离，所述第八距离与所述第一距离之间的差值的绝对值在所述预设距离差值范围内；在各所述第四位置点向所述第二方向钻孔，以降低所述第二目标子工作面发生冲击地压的概率。

可选地，所述第一距离和所述第二距离均小于预设距离，且所述第一距离和所述第二距离均大于最大垂直压裂半径。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种孤岛工作面冲击地压的防治装置，孤岛工作面两侧的区域均为采空区，所述装置还包括：注浆单元，用于贴着第三交界面，对所述采空区进行注浆，形成充填区，所述充填区的宽度大于或者等于所述采空区的巷道的宽度，所述第三交界面为所述孤岛工作面与所述采空区的交界面；掘进单元，用于贴着第四交界面，掘进所述孤岛工作面的巷道，所述第四交界面为所述孤岛工作面与所述充填区的交界面。

根据本申请的再一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的孤岛工作面冲击地压的防治方法。

根据本申请的又一个方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的孤岛工作面冲击地压的防治方法。

根据本申请的一个方面，还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的孤岛工作面冲击地压的防治方法。

应用本申请的技术方案，首先，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，然后，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例提供的一种孤岛工作面和采空区的俯视示意图；

图2示出了根据本申请的实施例中提供的一种执行孤岛工作面冲击地压的防治方法的移动终端的硬件结构框图；

图3示出了根据本申请的实施例提供的一种孤岛工作面冲击地压的防治方法的流程示意图；

图4示出了根据本申请的实施例提供的一种孤岛工作面和采空区的侧视示意图；

图5示出了根据本申请的实施例提供的一种孤岛工作面冲击地压的防治装置的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：

孤岛工作面的侧向支撑压力：是指在孤岛工作面周围，由于采空区的支撑失效和岩层应力的重新分布，使得岩层向孤岛工作面侧向施加的压力；

切眼：是指在采矿过程中，为了减少井下空间的压力和保持地面建筑物稳定而开挖的水平或倾斜通道。

停采线：指在煤层开采中设立的一条边界线，超出该线范围内不再进行采掘作业。这些措施有助于确保安全生产，并减少因地质灾害造成的损失。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力，为解决现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题，本申请的实施例提供了一种孤岛工作面冲击地压的防治方法、孤岛工作面冲击地压的防治装置、计算机可读存储介质、处理器和电子设备。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图2是本发明实施例的一种孤岛工作面冲击地压的防治方法的移动终端的硬件结构框图。如图2所示，移动终端可以包括一个或多个(图2中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图2所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的设备信息的显示方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的孤岛工作面冲击地压的防治方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图3是根据本申请实施例的孤岛工作面冲击地压的防治方法的流程图。孤岛工作面两侧的区域均为采空区，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S201，贴着第一交界面，对上述采空区进行注浆，形成充填区，上述充填区的宽度大于或者等于上述采空区的巷道的宽度，上述第一交界面为上述孤岛工作面与上述采空区的交界面；

具体地，本实施例中，如图4所示，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，注浆方式根据采空区周边条件，选择地面注浆或井下注浆，注浆材料选择矸石或膏体，应保证充填区凝固后具有体积膨胀效果。

步骤S202，贴着第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道，上述第二交界面为上述孤岛工作面与上述充填区的交界面。

具体地，如图4所示，在掘进孤岛工作面的两条巷道过程中，孤岛工作面的巷道一侧为实体煤，另一侧为填充区，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

通过上述实施例，首先，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，然后，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

上述步骤S202可以实现为：

步骤S2021，确定上述充填区的强度是否大于预设强度；

步骤S2022，在上述充填区的强度大于上述预设强度的情况下，贴着上述第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道。

本实施例中，充填区应具有一定的抗压强度，充填区的宽度大于或者等于采空区的巷道的宽度，待所注浆液凝固后，并达到预设强度后，确定充填区能够承受的来自两侧采空区的部分侧向支承压力，此时掘进孤岛工作面的两条巷道，以进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力。

上述充填区化分为多段子充填区，上述孤岛工作面的巷道划分为多段子巷道，上述子充填区与上述子巷道一一对应，上述子充填区与对应的上述子巷道对称于上述第二交界面，上述步骤S2022可以实现为：

在目标子巷道掘进完毕情况下，对上述目标子巷道的围岩进行喷浆，并检测来自目标子充填区的有害气体的浓度，上述目标子巷道为上述子巷道中的任意一个，上述目标子充填区为上述目标子巷道对应的上述子充填区；

在来自上述目标子充填区的上述有害气体的浓度大于预设浓度的情况下，贴着第三交界面，对上述目标子充填区进行喷浆，上述第三交界面为上述孤岛工作面的巷道与上述充填区的交界面。

本实施例中，孤岛工作面的巷道掘进时，应对巷道的围岩进行喷浆加固，并对充填区的状态进行超前探查，采用物探方法对充填区进行探测，加强巷道掘进期间的瓦斯和一氧化碳等有害气体的监测，在有害气体的浓度大于预设浓度的情况下，确定充填区填充不实，及时进行二次注浆，将孤岛工作面巷道与采空区进行隔离。

在上述步骤S202之后，上述方法还包括：

步骤S301，在上述孤岛工作面的巷道掘进完毕的情况下，在第一截面确定多个第一位置点，在第二截面确定多个第二位置点，上述第一截面为上述孤岛工作面的顶板的纵截面，且上述第一截面位于上述孤岛工作面的切眼侧，各上述第一位置点与第四交界面之间的距离均为第一距离，上述第四交界面为上述孤岛工作面的顶板与煤层的交界面，上述第二截面为上述孤岛工作面的顶板的纵截面，且上述第二截面位于上述孤岛工作面的停采线侧，各上述第二位置点与上述第四交界面之间的距离均为第二距离，任意两个相邻的上述第一位置点之间的距离为第三距离，靠近一第五交界面的上述第一位置点与这一上述第五交界面之间的距离为第四距离，上述第五交界面为上述采空区的顶板与上述孤岛工作面的顶板的交界面，任意两个相邻的上述第二位置点之间的距离为第五距离，靠近一上述第五交界面的上述第二位置点与这一上述第五交界面之间的距离为第六距离，上述第三距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，上述第五距离小于或者等于上述最大水平压裂半径的两倍，上述第四距离小于或者等于上述最大水平压裂半径，上述第六距离小于或者等于上述最大水平压裂半径；

具体地，如图4所示，在第一位置点进行钻孔压裂时，以孔为中心，水平方向上两侧均有裂隙扩展，距离相同，一侧的扩展长度是水平压裂半径，上述最大水平压裂半径为水平压裂半径的最大值，在第一截面确定第一位置点，即在孤岛工作面的切眼侧的顶板的纵截面，确定压裂位置，在第二截面确定第二位置点，即在孤岛工作面的停采线侧的顶板的纵截面，确定压裂位置，确保任意相邻的第一位置点之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，且确保任意相邻的第二位置点之间的距离小于或者等于最大压裂半径的两倍，并且确保靠近采空区的顶板的第一位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，确保靠近采空区的顶板的第二位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，从而确保能够卸载孤岛工作面整个倾向长度上的应力，其中，倾向长度为水平方向上孤岛工作面的长度。

在一种可选的方案中，上述第一距离和上述第二距离均小于预设距离，上述第一距离和上述第二距离均大于最大垂直压裂半径。

本实施例中，如图4所示，在对第一位置点钻孔压裂时，以孔为中心，垂直方向上两侧均有裂隙扩展，距离相同，一侧的扩展长度是垂直压裂半径，上述最大垂直压裂半径为垂直压裂半径的最大值，在一些实施方式中，上述预设距离为60m，第一距离和第二距离均小于60m，以确保第一位置点和第二位置点均位于顶板中坚硬的砂岩岩层，且第一距离和第二距离均大于最大垂直压裂半径，以确保打孔压裂不会将裂隙导通煤层，造成孤岛工作面的顶板冒落或出水。

步骤S302，在各上述第一位置点向第一方向钻孔，在各上述第一位置点向第二方向钻孔，以降低上述孤岛工作面发生冲击地压的概率，上述第一方向的起点位于上述孤岛工作面的切眼，上述第一方向的终点位于上述孤岛工作面的停采线，上述第一方向与上述第一截面垂直，上述第二方向与上述第一方向相反，上述孔的长度为上述孤岛工作面的走向长度的一半。

具体地，孤岛工作面的切眼侧钻孔的长度和孤岛工作面的采停线侧的钻孔的长度均为孤岛工作面走向长度的一半，从而确保能够卸载孤岛工作面整个走向长度上的应力，其中，走向长度为孤岛工作面在第一方向上的长度。

本实施例中，确保任意相邻的第一位置点之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，且确保任意相邻的第二位置点之间的距离小于或者等于最大压裂半径的两倍，并且确保靠近采空区的顶板的第一位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，确保靠近采空区的顶板的第二位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，从而确保能够卸载孤岛工作面整个倾向长度上的应力，孤岛工作面的切眼侧的钻孔的长度和采停线侧的钻孔的长度均为孤岛工作面走向长度的一半，从而确保能够卸载孤岛工作面整个走向长度上的应力，从而实现孤岛工作面整体应力的卸载，从而解决了现有技术中的顶板卸压方法无法降低孤岛工作面整体应力的问题。

实施例

孤岛工作面的倾向长度300m，走向长度1000m，煤层开采高度6m。

在孤岛工作面的巷道掘进完毕的情况下，位于孤岛工作面切眼侧的顶板，在压裂层钻取一组钻孔(5个钻孔)，每组组内钻孔间距为60m，每组钻孔长500m，位于孤岛工作面停采线侧的顶板，在压裂层钻取一组钻孔(5个钻孔)，每组组内钻孔间距为60m，每组钻孔长500m，最大水平压裂半径为30m，最大垂直压裂半径为10m，最外侧钻孔距离采空区边缘30m，压裂层位位于顶板和煤层的交界面的上方40m。

为了进一步降低孤岛工作面的应力，沿上述第一方向，上述孤岛工作面划分为多段子工作面，在上述步骤S302之后，上述方法还包括：

在第一目标子工作面回采完毕的情况下，采微震技术、地音技术和煤体应力技术中的至少之一，确定第二目标子工作面发生冲击地压的概率，上述第一目标子工作面与上述第二目标子工作面为任意相邻的两段上述子工作面，且上述第一目标子工作面先于上述第二目标子工作面回采；

在上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率大于预设概率的情况下，在第三截面确定多个第三位置点，上述第三截面为上述第二目标子工作面的顶板的纵截面，且上述第三截面位于上述孤岛工作面的切眼侧，各上述第三位置点与上述第四交界面之间的距离均为第七距离，上述第七距离与上述第一距离之间的差值的绝对值在预设距离差值范围内；在各上述第三位置点向上述第一方向钻孔，以降低上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率；

和/或，

在上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率大于上述预设概率的情况下，在第二截面确定多个第四位置点，各上述第四位置点与上述第四交界面之间的距离均为第八距离，上述第八距离与上述第一距离之间的差值的绝对值在上述预设距离差值范围内；在各上述第四位置点向上述第二方向钻孔，以降低上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率。

本实施例中，回采期间，孤岛工作面回采导致孤岛工作面的顶板活动产生采动应力，同时还可能与邻近采空区的顶板联合作用，产生冲击动载，在孤岛工作面回采过程中，采用微震、地音和煤体应力进行联合监测，确定下一个子工作面(第二目标子工作面)发生地压冲击的概率，若下一个子工作面发生地压冲击的概率大于预设概率，则在第一位置点上下浮动第七距离，和或，在第二位置点上下浮动第八距离，第七距离为5～10m中的任意数值，第八距离为5～10m中的任意数值，对顶板进行二次压裂，通过区域卸压方式弱化该下一个子工作面的顶板，降低采动影响，进一步降低孤岛工作面的应力。

在一种可选的方案中，上述第七距离和上述第八距离均小于上述预设距离，且上述第七距离和上述第八距离均大于上述最大垂直压裂半径。

本实施例中，在一些实施方式中，上述预设距离为60m，第七距离和第八距离均小于60m，以确保第三位置点和第四位置点均位于顶板中坚硬的砂岩岩层，且第七距离和第八距离均大于最大垂直压裂半径，以确保打孔压裂不会将裂隙导通煤层，造成孤岛工作面的顶板冒落或出水。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例还提供了一种孤岛工作面冲击地压的防治装置，需要说明的是，本申请实施例的孤岛工作面冲击地压的防治装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于孤岛工作面冲击地压的防治方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

以下对本申请实施例提供的孤岛工作面冲击地压的防治装置进行介绍。

图5是根据本申请实施例的孤岛工作面冲击地压的防治装置的示意图。如图5所示，该装置包括注浆单元10和掘进单元20，

上述注浆单元10，用于贴着第一交界面，对上述采空区进行注浆，形成充填区，上述充填区的宽度大于或者等于上述采空区的巷道的宽度，上述第一交界面为上述孤岛工作面与上述采空区的交界面；

具体地，本实施例中，如图4所示，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，注浆方式根据采空区周边条件，选择地面注浆或井下注浆，注浆材料选择矸石或膏体，应保证充填区凝固后具有体积膨胀效果。

上述掘进单元20，用于贴着第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道，上述第二交界面为上述孤岛工作面与上述充填区的交界面。

具体地，如图4所示，在掘进孤岛工作面的两条巷道过程中，孤岛工作面的巷道一侧为实体煤，另一侧为填充区，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

通过上述实施例，首先，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，然后，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

上述掘进单元包括第一确定模块和掘进模块，

上述第一确定模块，用于确定上述充填区的强度是否大于预设强度；

上述掘进模块，用于在上述充填区的强度大于上述预设强度的情况下，贴着上述第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道。

本实施例中，充填区应具有一定的抗压强度，充填区的宽度大于或者等于采空区的巷道的宽度，待所注浆液凝固后，并达到预设强度后，确定充填区能够承受的来自两侧采空区的部分侧向支承压力，此时掘进孤岛工作面的两条巷道，以进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力。

上述充填区化分为多段子充填区，上述孤岛工作面的巷道划分为多段子巷道，上述子充填区与上述子巷道一一对应，上述子充填区与对应的上述子巷道对称于上述第二交界面，上述掘进模块包括第一喷浆子模块和第二喷浆子模块，

上述第一喷浆子模块，用于在目标子巷道掘进完毕情况下，对上述目标子巷道的围岩进行喷浆，并检测来自目标子充填区的有害气体的浓度，上述目标子巷道为上述子巷道中的任意一个，上述目标子充填区为上述目标子巷道对应的上述子充填区；

上述第二喷浆子模块，用于在来自上述目标子充填区的上述有害气体的浓度大于预设浓度的情况下，贴着第三交界面，对上述目标子充填区进行喷浆，上述第三交界面为上述孤岛工作面的巷道与上述充填区的交界面。

本实施例中，孤岛工作面的巷道掘进时，应对巷道的围岩进行喷浆加固，并对充填区的状态进行超前探查，采用物探方法对充填区进行探测，加强巷道掘进期间的瓦斯和一氧化碳等有害气体的监测，在有害气体的浓度大于预设浓度的情况下，确定充填区填充不实，及时进行二次注浆，将孤岛工作面巷道与采空区进行隔离。

上述装置还包括第一确定单元和钻孔单元，

上述第一确定单元，用于在上述孤岛工作面的巷道掘进完毕的情况下，在第一截面确定多个第一位置点，在第二截面确定多个第二位置点，上述第一截面为上述孤岛工作面的顶板的纵截面，且上述第一截面位于上述孤岛工作面的切眼侧，各上述第一位置点与第四交界面之间的距离均为第一距离，上述第四交界面为上述孤岛工作面的顶板与煤层的交界面，上述第二截面为上述孤岛工作面的顶板的纵截面，且上述第二截面位于上述孤岛工作面的停采线侧，各上述第二位置点与上述第四交界面之间的距离均为第二距离，任意两个相邻的上述第一位置点之间的距离为第三距离，靠近一第五交界面的上述第一位置点与这一上述第五交界面之间的距离为第四距离，上述第五交界面为上述采空区的顶板与上述孤岛工作面的顶板的交界面，任意两个相邻的上述第二位置点之间的距离为第五距离，靠近一上述第五交界面的上述第二位置点与这一上述第五交界面之间的距离为第六距离，上述第三距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，上述第五距离小于或者等于上述最大水平压裂半径的两倍，上述第四距离小于或者等于上述最大水平压裂半径，上述第六距离小于或者等于上述最大水平压裂半径；

具体地，如图4所示，在第一位置点进行钻孔压裂时，以孔为中心，水平方向上两侧均有裂隙扩展，距离相同，一侧的扩展长度是水平压裂半径，上述最大水平压裂半径为水平压裂半径的最大值，在第一截面确定第一位置点，即在孤岛工作面的切眼侧的顶板的纵截面，确定压裂位置，在第二截面确定第二位置点，即在孤岛工作面的停采线侧的顶板的纵截面，确定压裂位置，确保任意相邻的第一位置点之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，且确保任意相邻的第二位置点之间的距离小于或者等于最大压裂半径的两倍，并且确保靠近采空区的顶板的第一位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，确保靠近采空区的顶板的第二位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，从而确保能够卸载孤岛工作面整个倾向长度上的应力，其中，倾向长度为水平方向上孤岛工作面的长度。

在一种可选的方案中，上述第一距离和上述第二距离均小于预设距离，上述第一距离和上述第二距离均大于最大垂直压裂半径。

本实施例中，如图4所示，在对第一位置点钻孔压裂时，以孔为中心，垂直方向上两侧均有裂隙扩展，距离相同，一侧的扩展长度是垂直压裂半径，上述最大垂直压裂半径为垂直压裂半径的最大值，在一些实施方式中，上述预设距离为60m，第一距离和第二距离均小于60m，以确保第一位置点和第二位置点均位于顶板中坚硬的砂岩岩层，且第一距离和第二距离均大于最大垂直压裂半径，以确保打孔压裂不会将裂隙导通煤层，造成孤岛工作面的顶板冒落或出水。

上述钻孔单元，用于在各上述第一位置点向第一方向钻孔，在各上述第一位置点向第二方向钻孔，以降低上述孤岛工作面发生冲击地压的概率，上述第一方向的起点位于上述孤岛工作面的切眼，上述第一方向的终点位于上述孤岛工作面的停采线，上述第一方向与上述第一截面垂直，上述第二方向与上述第一方向相反，上述孔的长度为上述孤岛工作面的走向长度的一半。

具体地，孤岛工作面的切眼侧钻孔的长度和孤岛工作面的采停线侧的钻孔的长度均为孤岛工作面走向长度的一半，从而确保能够卸载孤岛工作面整个走向长度上的应力，其中，走向长度为孤岛工作面在第一方向上的长度。

本实施例中，确保任意相邻的第一位置点之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径的两倍，且确保任意相邻的第二位置点之间的距离小于或者等于最大压裂半径的两倍，并且确保靠近采空区的顶板的第一位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，确保靠近采空区的顶板的第二位置点与采空区的顶板之间的距离小于或者等于最大水平压裂半径，从而确保能够卸载孤岛工作面整个倾向长度上的应力，孤岛工作面的切眼侧的钻孔的长度和采停线侧的钻孔的长度均为孤岛工作面走向长度的一半，从而确保能够卸载孤岛工作面整个走向长度上的应力，从而实现孤岛工作面整体应力的卸载，从而解决了现有技术中的顶板卸压方法无法降低孤岛工作面整体应力的问题。

实施例

孤岛工作面的倾向长度300m，走向长度1000m，煤层开采高度6m。

在孤岛工作面的巷道掘进完毕的情况下，位于孤岛工作面切眼侧的顶板，在压裂层钻取一组钻孔(5个钻孔)，每组组内钻孔间距为60m，每组钻孔长500m，位于孤岛工作面停采线侧的顶板，在压裂层钻取一组钻孔(5个钻孔)，每组组内钻孔间距为60m，每组钻孔长500m，最大水平压裂半径为30m，最大垂直压裂半径为10m，最外侧钻孔距离采空区边缘30m，压裂层位位于顶板和煤层的交界面的上方40m。

为了进一步降低孤岛工作面的应力，沿上述第一方向，上述孤岛工作面划分为多段子工作面，

上述装置还包括第二确定单元和处理单元，

上述第二确定单元，用于在第一目标子工作面回采完毕的情况下，采微震技术、地音技术和煤体应力技术中的至少之一，确定第二目标子工作面发生冲击地压的概率，上述第一目标子工作面与上述第二目标子工作面为任意相邻的两段上述子工作面，且上述第一目标子工作面先于上述第二目标子工作面回采；

上述处理单元包括第一确定模块和第一钻孔模块，

上述第一确定模块，用于在上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率大于预设概率的情况下，在第三截面确定多个第三位置点，上述第三截面为上述第二目标子工作面的顶板的纵截面，且上述第三截面位于上述孤岛工作面的切眼侧，各上述第三位置点与上述第四交界面之间的距离均为第七距离，上述第七距离与上述第一距离之间的差值的绝对值在预设距离差值范围内；上述第一钻孔模块，用于在各上述第三位置点向上述第一方向钻孔，以降低上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率；

和/或，

上述处理单元包括第二确定模块和第二钻孔模块，

在上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率大于上述预设概率的情况下，在第二截面确定多个第四位置点，各上述第四位置点与上述第四交界面之间的距离均为第八距离，上述第八距离与上述第一距离之间的差值的绝对值在上述预设距离差值范围内；在各上述第四位置点向上述第二方向钻孔，以降低上述第二目标子工作面发生冲击地压的概率。

本实施例中，回采期间，孤岛工作面回采导致孤岛工作面的顶板活动产生采动应力，同时还可能与邻近采空区的顶板联合作用，产生冲击动载，在孤岛工作面回采过程中，采用微震、地音和煤体应力进行联合监测，确定下一个子工作面(第二目标子工作面)发生地压冲击的概率，若下一个子工作面发生地压冲击的概率大于预设概率，则在第一位置点上下浮动第七距离，和或，在第二位置点上下浮动第八距离，第七距离为5～10m中的任意数值，第八距离为5～10m中的任意数值，对顶板进行二次压裂，通过区域卸压方式弱化该下一个子工作面的顶板，降低采动影响，进一步降低孤岛工作面的应力。

在一种可选的方案中，上述第七距离和上述第八距离均小于上述预设距离，且上述第七距离和上述第八距离均大于上述最大垂直压裂半径。

本实施例中，在一些实施方式中，上述预设距离为60m，第七距离和第八距离均小于60m，以确保第三位置点和第四位置点均位于顶板中坚硬的砂岩岩层，且第七距离和第八距离均大于最大垂直压裂半径，以确保打孔压裂不会将裂隙导通煤层，造成孤岛工作面的顶板冒落或出水。

上述孤岛工作面冲击地压的防治装置包括处理器和存储器，上述注浆单元和掘进单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述孤岛工作面冲击地压的防治方法。

具体地，孤岛工作面冲击地压的防治方法包括：

步骤S201，贴着第一交界面，对上述采空区进行注浆，形成充填区，上述充填区的宽度大于或者等于上述采空区的巷道的宽度，上述第一交界面为上述孤岛工作面与上述采空区的交界面；

步骤S202，贴着第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道，上述第二交界面为上述孤岛工作面与上述充填区的交界面。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述孤岛工作面冲击地压的防治方法。

具体地，孤岛工作面冲击地压的防治方法包括：

步骤S201，贴着第一交界面，对上述采空区进行注浆，形成充填区，上述充填区的宽度大于或者等于上述采空区的巷道的宽度，上述第一交界面为上述孤岛工作面与上述采空区的交界面；

步骤S202，贴着第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道，上述第二交界面为上述孤岛工作面与上述充填区的交界面。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S201，贴着第一交界面，对上述采空区进行注浆，形成充填区，上述充填区的宽度大于或者等于上述采空区的巷道的宽度，上述第一交界面为上述孤岛工作面与上述采空区的交界面；

步骤S202，贴着第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道，上述第二交界面为上述孤岛工作面与上述充填区的交界面。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S201，贴着第一交界面，对上述采空区进行注浆，形成充填区，上述充填区的宽度大于或者等于上述采空区的巷道的宽度，上述第一交界面为上述孤岛工作面与上述采空区的交界面；

步骤S202，贴着第二交界面，掘进上述孤岛工作面的巷道，上述第二交界面为上述孤岛工作面与上述充填区的交界面。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的孤岛工作面冲击地压的防治方法，首先，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，然后，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

2)、本申请的孤岛工作面冲击地压的防治装置，首先，在对孤岛工作面的巷道进行掘进之前，对采空区中与孤岛工作面相邻的区域进行注浆，以降低孤岛工作面的巷道需要承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，然后，在孤岛工作面中与填充区相邻的区域掘进孤岛工作面的巷道，即在低应力区进孤岛工作面的巷道，相比于现有技术中采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进，本申请的填充区未占用孤岛工作面的低应力区，本申请在低应力区掘进孤岛工作面的巷道，进而进一步降低孤岛工作面的巷道承受的来自两侧采空区的侧向支承压力，该方法解决了现有技术中存在采用留设小煤柱的方式进行孤岛工作面巷道掘进导致孤岛工作面巷道需要承受较高的侧向支承压力的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。