大采高仰采面煤壁片帮机理及加固技术研究

申建伟

（山西长治经坊庄子河煤业有限公司，山西 长治 047100）

大采高采煤法是目前厚煤层开采的主要发展方向之一，采高的增大必然也会引起工作面煤壁临空面积增大，并且对于仰采工作面，在矿压作用下煤壁片帮几率更大，支架容易出现支护效率下降、围岩稳定性降低、煤壁片帮等问题[1-2]。因此，解决大采高仰采工作面煤壁片帮问题是保证工作面安全高效开采的重要条件。

刘海龙[3]针对柳湾煤矿大采高仰采工作面片帮问题采用数值模拟及现场实测探明了其机理，制定了合理的控制方案；张江波[4]采用对煤壁进行预注浆改善支架应力状态有效控制了片帮现象； 马盟[5]分析了煤体硬度、支护强度、仰俯采对煤壁片帮的影响，确定了采用提高煤体强度和增大支护强度的方法对煤壁片帮进行控制。

1 矿井概况

经坊煤业位于山西省长治市，批准开采3 号煤层，生产规模3 Mt/a，3-602 工作面位矿井井田西北部，设计工作面走向长度1 600 m，倾斜长度200 m。3 号煤层厚4.24～6.52 m，平均6 m，采用一次采全高采煤方法，局部仰采段仰采角度为13°～14°，最大仰采角度高达17°。

通过在井下工作面对煤壁片帮和冒顶情况的统计分析，3-602 工作面主要发生为煤壁上部片帮现象，分析原因可能是由于支架前方空顶区增大，煤壁在自身重力影响下增大了煤壁片帮的可能性，工作面支架难以及时跟进，顶板的矿山压力导致顶板发生冒顶和煤壁片帮，为保证工作面安全高效开采，需针对煤壁片帮机理及加固技术进行研究。……