矿层采出后,采空区顶板岩层内出现悬空,其压力便转移到
煤壁上,煤壁承受的压力增加,形成增压区,煤壁在附加荷载的作用下,一部分煤被压碎,并挤向
采空区,这种现象称为片帮。
片帮,指矿井作业面、巷道侧壁在矿山压力作用下变形,破坏而脱落的现象。冒顶是顶板失控而自行冒落的现象。二者常同时发生,两者常同时发生人身伤亡事故,统称为
冒顶片帮。容易造成矿山、地下开采、掘进及其他坑道作业发生的坍塌事故。
由于
巷道两帮侧压力大,把支架柱腿压坏,如不及时处理,会引起片帮;若巷道两帮煤岩松软,支架背帮不严密,又有淋帮水,也会引起片帮。随着片帮不断发展,巷道断面越片越宽,压力也越来越大,至使整个巷道坍塌。因此,对巷道片帮必须及时修理。
巷道一侧片帮,但未
冒顶,柱腿已被压坏,即折断或折伤。这时,可在顶梁下打一根顶柱,支撑住顶梁,摘下坏柱腿,清理煤矸,挖好柱窝,并换上新柱腿。如果清理煤矸后,片帮侧空顶太大,可用旧料打一简单木垛,并用背板和荆笆片把支架背好,以防继续塌落,最后再撤去顶柱即维修完毕。
巷道围岩特别松软,顶板又破坏,如果撤去已被压坏的柱腿,煤矸就会流出,片帮会继续发展加大,也很容易冒顶。这时,就要用侧帮撞楔的方法通过片帮区。这种方法是在片帮区以外,选择一根较好的柱腿,从这根柱腿处打撞楔,与帮斜交穿入。撞楔长度以1.2m一1.5m为宜,打人撞楔后,在顶梁下支上顶柱,撤去坏柱腿,换上新柱腿,背好顶帮,依次把支架整修好。
随着
采高的加大,煤壁片帮的概率增大,严重的煤壁片帮对大采高工作面的正常生产产生了很大的影响:
首先,大采高工作面采高较大,煤壁片帮严重影响职工的人身安全与生产的正常进行。在地质构造复杂地带片帮非常严重,片帮宽度从几米至几十米,甚至整个工作面。片帮深度也达到了3--5m,经常把工作面
刮板输送机砸变形,甚至进入支架内人行道,片落的大块煤体无法通过采煤机,影响了正常割煤。
其次,煤壁片帮后,空顶距增大,引起端面漏冒,导致顶板条件恶化,而顶板条件恶化又导致支架接顶差,支架受力不均,容易引起支架部件损坏,并一步导致支架与围岩关系恶化而引起
顶板事故。这样的恶性循环使大采高设备无法发挥其生产潜能,同时也是安全生产的巨大隐患。