摘 要：基于持續(xù)增加工作采高與長度的影響下，工作面煤壁超前支承壓力的波及范圍與應(yīng)力峰值也日益增大，綜采工作面煤壁越來越容易出現(xiàn)嚴重的冒頂與片幫的情況，煤壁的片幫會導致斷面漏冒現(xiàn)象的出現(xiàn)，這不利于工作面生產(chǎn)高效性與安全性的提升。為此，本文分析了綜采工作面煤壁片幫的機理、形成原因以及預防措施。

關(guān)鍵詞：綜采；煤壁片幫；機理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.059

0 引言

隨著持續(xù)發(fā)展的社會經(jīng)濟，國內(nèi)持續(xù)提升了需求的煤炭量。而我國擁有豐富儲量的煤炭，因而國內(nèi)的煤礦開采也得以進步和發(fā)展，不但增加了采掘量，而且也提升了采掘的機械化水平?？墒?，在普遍地應(yīng)用綜采機械化工藝技術(shù)的影響之下，越來越增加煤壁片幫的情況，這不利于煤礦采掘工作的順利開展。

1 綜采工作面煤壁片幫的機理、形成原因

1.1 地質(zhì)方面的機理和形成原因

地質(zhì)狀況的不同會由不同程度上制約到煤體的內(nèi)部發(fā)育。軟煤的結(jié)構(gòu)較為松散，以及面臨不少細微裂隙，為此其抗壓性能弱，比較容易出現(xiàn)變形破碎的情況。而硬煤有著比較密實的結(jié)構(gòu)，細微裂隙通常較少。隨著采動應(yīng)力場的影響，側(cè)向制約力較難影響到煤塊密度，而其中的裂隙會影響到硬煤的變形破碎。

1.2 基本頂?shù)膲毫Ψ矫娴臋C理和形成原因

在應(yīng)用綜采機械化采煤技術(shù)的時候，工作面厚度大和強度高，當工作面來壓發(fā)生的情況下，基本頂?shù)囊苿訒е轮苯禹攭嚎s破壞與剪切破壞，這導致一些支承壓力被煤壁轉(zhuǎn)移。在工作面來壓比較大的情況之下，圍巖裂隙發(fā)育的情況會形成，這對頂板巖體的可靠性形成影響作用。倘若礦山承受比較大的壓力，那么采高支架之前會發(fā)育煤壁裂隙，從而導致機道冒頂與片幫的情況。

1.3 推進工作面速度方面的機理和形成原因

壓碎煤壁的情況下，殘余應(yīng)力會導致其發(fā)生塑性變形的情況，并且煤壁的蠕變會形成。如果太慢地推進，那么煤壁受到的應(yīng)力制約時間會較長，這會逐漸增多下沉的頂板梁，從而加重煤壁之前的塑性變形現(xiàn)象，最終導致煤壁發(fā)育裂隙。在煤體強度喪失的條件下，工作面的片幫就會發(fā)生。

1.4 推進工作面方向方面的機理和形成原因

在推進全部采掘俯斜的時候，工作面的基本頂巖梁重力分力會傾斜于煤壁的方向，在此過程當中，直接頂之下靠近煤壁的煤體會受到不間斷地擠壓，從而容易導致煤壁冒頂與片幫的情況。

2 綜采工作面煤壁片幫的預防措施

2.1 探究煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，先加固處理地質(zhì)構(gòu)造點的煤壁

對于煤礦地質(zhì)構(gòu)造點而言，其非常容易發(fā)育裂隙與節(jié)理，進而導致煤壁片幫。鑒于此，先是加固處理構(gòu)造點的煤壁，通常應(yīng)用的加固煤壁手段涵蓋兩種，即化學加固與錨桿加固。一是錨桿加固。因為煤體有著相應(yīng)的可靠性，這種情況下通過玻璃錨桿與樹脂藥卷加固煤壁，可以實現(xiàn)煤體中摩擦力的加強，從而大大地強化煤壁的整體性，最終使加固煤壁的目的實現(xiàn)。并且，因為錨桿有著非常強的抗剪力特性，這會阻滯煤體裂隙移動。二是化學加固。如果煤體面臨地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞嚴重、發(fā)育節(jié)理裂隙、頂板壓力大、煤壁松軟等問題，就能夠通過化學加固的方式來加固煤壁。通常在加固煤壁中應(yīng)用馬麗散。其實際過程是：先結(jié)合施工的需要將鉆孔打在煤壁上，再將封孔器與注射器安裝在鉆孔上，然后結(jié)合風動注漿泵注入馬麗散，在全部注入之后的大概十分鐘，就可以實現(xiàn)理想的固化煤壁的成效。

2.2 及時地支護頂板和支架護幫板

對于剛暴露頂板，務(wù)必實時地加以支護，防止不及時支護導致的煤壁片幫和承壓太大的情況。在移架的全過程當中，應(yīng)在移架后實時地通過護幫板對煤壁實施加固，在對煤壁側(cè)向力增加的基礎(chǔ)上使煤壁處在三向應(yīng)力的現(xiàn)狀中，進而提高煤壁的綜合抗壓性能。如果在采礦過程中面臨移架滯后于采煤機的運轉(zhuǎn)的現(xiàn)狀，那么應(yīng)對煤機的采掘速度進行調(diào)整，在需要的時候能夠停機，保障實時地支護剛暴露的頂板，然后啟動采煤機進行采掘工作。

2.3 控制推進工作面的速度，保障支護速度跟采掘的速度相適應(yīng)

在采掘的整個過程中，應(yīng)有效地控制推進工作面的速度，防止推進速度太慢或太快而增加煤壁的損傷、擴大超前支承壓力的影響范圍、煤體長時間受到支承壓力的影響等問題出現(xiàn)。在采掘的全過程當中，根據(jù)適宜的速度開展，這樣還可以實現(xiàn)全部循環(huán)頂板下沉量的減少，從而使煤壁片幫的發(fā)生概率減小。

2.4 支架工操作標準化，從而實現(xiàn)支架支撐力作用的發(fā)揮

對于支架工來講，需要進行生產(chǎn)管理教育以及技術(shù)規(guī)范的培訓，進而保障支架工操作的標準化，奠定支架支撐效果的良好基礎(chǔ)。根據(jù)支架的標準化操作而言，應(yīng)當明確下面的一些問題：一是保障支架具備充足的升架時間，進而確保支架初撐力實現(xiàn)煤壁的支撐需要。二是在工作過程中應(yīng)對支架的現(xiàn)狀進行密切關(guān)注，保障其支護的順利進行。在該過程當中，支架工應(yīng)保障頂板跟支架的接觸是平面，以及使頂板的點性接觸與線性接觸都跟一定的標準相符合。

3 結(jié)語

綜上所述，綜合機械化裝備水平及開采水平的提高，大采高及放頂煤開采技術(shù)的推廣，使得綜合機械化大采高和放頂煤技術(shù)已成為我國厚煤層開采的主要發(fā)展方向。隨著工作面長度和采高的不斷增加，工作面煤壁超前支承壓力的應(yīng)力峰值及影響范圍也越來越大，工作面煤壁片幫及冒頂事故也愈加嚴重，而煤壁片幫極易引發(fā)端面漏冒事故，嚴重制約了工作面的安全高效生產(chǎn)對于綜采工作面的煤壁片幫問題，需要先加固處理地質(zhì)構(gòu)造點的煤壁、及時地支護頂板和支架護幫板、控制推進工作面的速度，以及確保支架工操作的標準化。只有如此，才可以實現(xiàn)理想的預防效果。

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作者簡介：張大超（1985-），男，山東濟寧人，本科，助理工程師，從事采礦技術(shù)管理工作。