杨 晨

（山西保利平山煤业股份有限公司）

保利平山煤业31016工作面设计面长为180 m，推进长度为652 m，平均煤层厚度为4.2 m，可采储量为66万t，工作面煤层整体呈西底东高产状，最大落差90 m；自切眼至停采线段仰采角度：0～310 m段平均角度为0～5°，310～540 m段平均角度为12°（其中回风顺槽为420～530 m段平均角度为16°，420～450 m达17°），540～652 m段平均角度为9°。因31016工作面回采至310～540 m时，仰采角度大于12°，在回采过程中，煤壁容易发生片帮。为避免煤壁片帮事故发生，对其进行研究和治理。

1 片帮机理分析

1.1 煤的自身强度和支承压力的影响

31016工作面煤层普氏系数1.0～1.5，根据岩石软硬分类可知其强度不高，承受应力能力较差。在煤层被不断开挖的过程中，煤体的完整性遭到了破坏，内部会产生裂隙和变形［1］，原有的强度会进一步减弱。而且工作面受到的垂直应力随深度的加深而增大，31016工作面埋深将近650 m，离地面较远，则煤壁前方会产生非常大的支承压力，其压力分布情况见图1。而工作面周期来压更加会加剧应力的集中［2］。

当煤的自身强度减弱且遭受支承压力过大时，煤壁的片帮几率大大增加。如果煤体长时间处于这种状态，不加以干涉，终会无法抵御所承受的压力，发生破碎，造成片帮事故。因此，煤的自身强度和支承压力是影响煤壁片帮一个不可忽视的因素。

1.2 仰采角度和采高的影响

煤壁片帮的形式大致可以分为2类，第1类是拉裂破坏，第2类是剪切破坏。其具体破坏情况见图2。

第1类片帮的主要原因是顶板的力施加在煤壁时会出现横向拉应力，当该应力无法转移或消失，并且超出煤的抗拉强度时，煤体发生破碎；……