浅壁煤层注水防片帮技术实践

薛霄飞

（华阳新材料科技集团开元煤炭有限责任公司，山西 晋中 045400）

随着煤层开采深度的增加，中厚煤层及厚煤层的开采在井工开采矿井中所占的比重逐年提高。在煤质酥软的情况下，工作面煤壁大面积片帮、冒顶事故的发生不仅会严重制约生产活动的正常开展，而且还为现场的安全生产埋下隐患。众多学者［1-5］对煤壁片帮的机理进行了深入研究，并从优化支架结构、改进回采工艺等方面提出了许多针对性较强的措施。本文将以开元公司9714 工作面为工程背景，对浅壁注水工艺条件下煤体的力学特性、片帮控制效果进行分析。

1 机理分析

工作面开挖后会破坏岩体的原岩应力分布状态，引起应力的重新分布，形成应力降低区、应力升高区、原岩应力区三个特征明显的应力带，应力降低区的范围一般位于煤壁前方5～7 m范围内，该区域的岩石由于前期受超前支承压力的影响会产生大量的新生裂隙，这为注水工艺的实施创造了有利空间条件。若在工作面回采前将低压水通过水泵注入到待开挖的煤体内，水流会在该区域内沿着采动裂隙自由扩散，对周围煤体产生良好的浸润作用，当裂隙内外的煤体含水量达到饱和状态后，会在煤体周围会形成大量的水分子团，水分子团之间具有较强的黏结力和吸附力，这就使得整个应力降低区内煤体由原先的松散态变为了抗剪强度较高的黏结层。黏结层形成后可使煤壁随着采煤机的截割逐层垮落，从而有效防止大面积片帮及冒顶等事故的发生。……