浅议综采工作面如何防止煤壁片帮

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1、浅议综采工作面如何防止煤壁片帮　　【摘要】工作面片帮对工作面的正常回采危害较大，如可能引起人员受伤，造成停机事故，降低设备开机率，当片帮深度超过0.5m时，还容易引起冒顶事故，造成二次灾害。本文以某煤矿4036工作面为例，对煤壁片帮的防止措施进行了探讨。主要措施有两点，一是优化回采工艺，如降低采高、降低割煤速度以及加快工作面推进速度等；二是通过煤壁注浆、注水等对煤壁进行加固，增加煤体的强度。【关键词】综采工作面；煤壁片帮；优化工艺；加固煤壁引言在煤矿生产中，大采高综采工作面回采过程中发生煤壁片帮是较普遍的，严重威胁工作面的安全生产。（1）引发冒顶事故。工作面

2、发生片帮时，增加了支架的端面距，如果顶板比较破碎，支架又不能及时支护时，就容易造成工面冒顶事故。（2）造成停机，影响生产。工作面发生片帮时，经常会产生一些大煤块，堵塞在采煤机入煤口，影响采煤机的运行。（3）对人机造成伤害。受采煤机割煤的震动，煤壁的原始应力受到破坏，应力重新分布，煤壁最容易垮落。这时在采煤机附近工作很容易受到伤害。1、工程地质背景6某煤矿主采4号煤层，该煤层为典型的“三软”煤层。4036工作面是该矿的首个综采工作面，该工作面位于矿井东翼采区，标高-128.25～-135.78m，埋藏深度415.15～448.76m，煤层厚度在2.78～18.

3、57m之间，平均厚度为6.72m，煤层倾角12°～37°，平均为25°，煤体较为松软。采煤方法为走向长壁后退式综合机械化分层开采，顶板管理方法采用全部垮落法。工作面走向长1254m，倾向长度152m。液压支架型号为ZY4000-17/37，其支护高度1.8～3.6m，平均采高为3.3m。本工作面从开切眼处回采不久，就出现了较为严重的煤壁片帮现象，片帮同时还会引起冒顶事故，对于安全回采有很大的影响，必须采取必要措施进行治理。防止煤壁片帮的措施有多种，该矿技术人员经过反复研究，决定从两个方面来对片帮进行控制，其一是对采煤工艺进行优化，其二是对煤壁进行加固。下面进

4、行详细介绍。2、优化回采工艺6（1）降低采高。降低采高对煤壁片帮、漏顶有一定的作用，但采高的降低受到一定的限制，仅可以在局部地段和短时间内使用。4036工作面采用的ZY4000-17/37型支架高度在1.8～3.6m之间，采高若低于2.2m，既影响产量也影响工作环境。（2）适当降低割煤速度，或者停机拉移超前架。拉移超前架及时护顶，能够控制部分煤壁片帮漏顶。但是，必须滞后采煤机一定的安全距离，否则易造成跟机过近，采煤机割运输机铲煤板，损坏采煤机。（3）提高支架的初撑力和工作阻力。方法是提高泵站的供液压力或选择高压泵站的供液系统，安设压力指示仪，正确操作移架后升

5、柱，采用保持阀提高实际初撑力和工作阻力。周期来压时，提前做好检修工作，将工作面的支架调到最佳状态。（4）加快工作面推进度。加快推进度受多方面的限制，如机电设备完好程度、上下机头三角区支护、机巷转载机拉移、两巷超前替棚等。要采取多种配套措施，提高工作面的推进速度。3、加固煤壁加固煤壁是防止煤壁片帮的重要方法。通过向煤壁中注入马丽散、波雷音、注聚氨酯等，可以使得较为破碎的煤体重新固结在一起，形成一个整体，从而增加煤体的强度，改变煤体的力学性质，对片帮起到很好的防止作用。此外，也可以通过向煤体中打入锚杆和锚索进行加固，如采用玻璃钢锚杆、树脂锚杆等进行加固，也能起到

6、很好的效果。这里，我们通过对4036工作面煤体性质以及其他地质条件的研究，最终决定采用先浅孔注水，再注入马丽散进行加固的措施。3.1浅孔注水6注水参数主要是参考其他跟本工作面地质条件相似的其他煤矿的注水参数，然后再进行一些实验和修改，最后得到了本文的注水参数。比如，刚开始的注水参数如下：注水孔间距3.5m，注水孔深度为2.8m，注水压力12MPa，注水枪长度为1.5m。经过一段时间的实验，发现参数不合理，当向某个钻孔中注水时，水会从与该钻孔相邻的其他钻孔中渗出，甚至出现水直接从钻孔喷出或者出现顶板冒水的情况，注水时间短，达不到减少煤壁片帮的预期效果。经过反复

7、实验，最后得到了较为合理的注水参数，如下所示：注水孔间距5.0m；钻孔深度4.2m；注水压力10MPa；注水枪长度3m.实验表明，使用该参数进行注水，取得了较好的效果。3.2注马丽散4036工作面所采的4号煤层厚度变化较大，最后的地方煤层厚度超过18m，在这些煤层特别厚的区域，片帮十分严重，仅靠注水无法完全控制住片帮的发生。经反复研究，决定对这些区域采用注入马丽散进行加固。马丽散是一种高强度的聚亚胺胶脂高分子合成材料，能够将煤体粘合得很牢固，大大提高煤体的强度。工作面注马丽散加固钻孔布置图如图1所示。主要的施工步骤及注意事项有以下两点：（1）打钻孔与封孔。打

8、钻孔时，先每间隔一个孔打一个，比如，先打编号为1、3