马吉义

(晋能控股煤业集团 王庄煤业，山西 长治 047100)

在我国，大采高一次采全高工艺已经成为了各大矿区主要的开采工艺。大量实践表明，大采高工作面在实现工作面高产高效的同时，也出现了如矿压显现剧烈、煤壁片帮严重、运输机上窜下移严重、支架倒架等问题[1-2]。尤其对于仰采工作面，煤壁片帮更加严重，导致支架前梁接顶不严，易造成冒顶；片帮煤飞出运输机，易造成人员伤害,给矿井安全开采带来极大的隐患[3-4]。本文以王庄煤业3505大采高仰采工作面片帮治理为背景，通过分析工作面片帮原因，制定科学的防治措施，以保证矿井安全高效开采。

1 工程概况

王庄煤业位于山西长治市，主要开采3号煤层，其中3505工作面位于3号煤层35采区，煤层平均厚度4.85 m，，属松软厚煤层，煤层普氏系数f=0.7，煤层倾角1～11°，工作面形状为“刀把子”，工作面1号切眼段367.5 m，2号切眼段360.5 m，推进长度2 016.04 m。为仰斜开采，工作面布置216台ZY10000/26/55D液压支架。直接顶为泥岩，平均厚度2.75 m，基本顶为细粒砂岩，平均厚度6.00 m，直接底为砂质泥岩，平均厚度3.60 m。工作面回采过程中发生不同程度片帮，尤其在来压期间，常常出现大面积片帮现象，片帮深度500～2 000 mm，个别支架前出现了冒顶现象，直接影响到了工作面安全生产。

2 煤壁片帮机理

随着工作面的不断推进，顶板发生周期性垮落，当顶板发生弯曲变形，打破了工作面前方煤体内的应力平衡，尤其顶板临近断裂极限时，在煤体内部产生较大应力集中，集中的应力将产生能量集聚，当能量集聚到一定程度时，发生释放，造成工作面片帮、炸帮。……