文/边天亮

针对片帮制约工作面顺槽安全高效掘进问题，采用实验室实验、现场实测和理论分析方法相结合，对神华杭锦能源公司塔然高勒煤矿首采面顺槽掘进中的片帮机理进行分析，探索片帮发生的基本类型，并获得每种类型片帮发生的范围及临界条件，揭示影响片帮发生的主要因素，以便采取相应措施，保障矿井安全生产。

一、工程概况

塔然高勒煤矿首采面主采煤层为3-1煤，平均埋深约600m；煤厚平均3.77m，煤层倾角为1°～5°，平均为3°，采用大采高综采工艺。老顶砾岩层平均厚度53.77m；直接顶为砂质泥岩、粉砂岩和中粒砂岩等平均为6.8m，强度较低，稳定性差。目前正在掘进的首采面三条顺槽（辅助运输、回风及胶带运输顺槽）均为矩形布置，其中回采顺槽宽为5000mm，高为3500mm；辅助运输顺槽宽为5500mm，高为3700mm；胶带运输顺槽宽为5500mm，高为3500mm；采用锚杆、锚索、金属网加W钢带进行联合支护。回风顺槽与辅助运输顺槽之间留设30m煤柱。首采面北侧为西翼辅运、胶运、回风大巷，其他相邻处均为煤层实体。目前首采面三条顺槽掘进中分别出现不同程度片帮情况，最深处达到1.5m，一次片帮最大范围为3m2。片帮问题已经成为目前掘进中的主要问题之一，已威胁到掘进工作面的安全生产。

二、掘进工作面片帮机理分析

1. 塔然高勒煤矿3-1煤冲击倾向性测定

在岩石力学实验室中对塔然高勒煤矿3-1煤的冲击倾向性进行测量，4个测量指标包括动态破坏时间DT、冲击能量指数KE、弹性能量指数WET和单轴抗压强度Rc，测量结果如表1所示。……