1. 工程概述
新维煤矿位于筠连县维新镇，属于新建矿井，矿井按照一矿两井模式建设，建设规模为180万吨 [1] ，其中：新场井建设规模60万吨(已达产)，维新井建设规模120万吨(建设中)。新场井采用平硐开拓，采用盘区条带布置，开采2、3、7、8号煤层，开采方式为首先开采解放层(2#煤层)，待形成卸压区，释放瓦斯后开采被解放层(8#煤层)。采煤方法采用倾斜长壁采煤法，煤层为近水平煤层，仰斜开采，工作面后退式开采，全部垮落法管理顶板，由上而下剥离开采。新场井一盘区8102采煤工作面煤层厚度2.5~3.9米，平均厚度3.2米，属于中厚煤层 [2] [3] [4] [5] 。工作面割煤期间防片帮是一项技术难题，优化防片帮技术管理，降低伤亡事故，提高安全管理是企业最大的经济效益 [6] 。
目前，我国煤矿中厚及以上煤层基本实现综合机械化采煤，北方矿井通过提高机械化装备水平，减小煤壁片帮威胁 [7] [8] [9] ；但对于我国南方矿井来说，机械化水平略显不足且煤矿地质条件复杂(断层等地质构造影响较大)，工作面人数多，片帮威胁较大，因此，在回采过程中，除了提高装备水平以外，更多是优化现场管理，降低煤壁片帮影响 [10] 。
2. 地质情况
新场井一盘区8102采煤工作面，煤层结构简单，为中厚煤层煤层，煤层常成三分性，上煤层厚约0.5~0.9 m，中煤层厚约1.0~1.35 m，下煤层厚约0.9~1.15 m。上中煤层含夹矸，夹矸总厚在0.1~0.4 m，平均为0.2 m，中下煤层含夹矸，夹矸总厚在0.1~0.2 m，平均为0.15 m，夹矸岩性以灰色泥岩为主，局部会出现2~3层薄层泥岩、碳质泥岩夹矸。煤层中切眼至开切眼段为13˚~15˚，中切眼至+483 m标高段为5˚~13˚，平均厚度0.95 m，平均倾角10˚。在工作面局部地段由于地质构造和地应力的影响，局部地段煤层破碎易跨落，地压力较大。顶板以粉砂岩为主，细砂岩次之，在7号煤与8号煤之间，细砂岩组合厚度最厚达9.66 m，煤层顶板2 m以内细砂岩和粉砂岩组合平均厚度分别为0.67 m、1.28 m，5 m内分别为1.03 m、2.23 m。底板多为粘土岩。
3. 防片帮支护技术分析
新场井一盘区8102采煤工作面，回采8#煤层，属于被解放层，顶板支护采用ZY3400-17/39型支撑掩护式液压支架，支架高度1700~3900 mm，煤层平均厚度3.0米，煤层倾角平均10˚，硬度系数f = 2~4；该工作面于2017年10月将开始回采，初期割煤期间片帮非常严重，支架本身的防片帮采用的是支架护壁板，但由于设计缺陷，造成割煤期间支架护壁板易损化，现护壁板完好率38% (共计104架支架，护壁板完好的仅40架)，修复必须施焊，现场不具备条件。优化防片帮支护技术是当前采掘顶板管理首要任务。通过技术研究分析，与现场实际情况结合，目前防片帮管理基本得到控制。2018年较2017年9~12月，片帮受伤率下降了50%。
4. 防片帮技术原理
防片帮主要技术原理：支架设计加长护壁板(主动支护煤壁) + 割煤机加装挡板(被动挡矸) + 采煤机司机距采煤机前后滚筒3~5架距离，拉架工距采煤机后滚筒15 m (10架)移架(人为原理片帮点) + 其他顶板安全管理规定。
5. 防片帮伤人安全管理的技术方案及工艺
根据一盘区8102采煤工作面情况，防片帮主要采取了以下手段。
5.1. 割煤期间安全管理
1) 割煤期间，由班长或跟班队干看守安全，协助割煤机司机操作伸缩梁及护壁板工作。每班开始割煤前，将割煤机司机及看守安全人员名单汇报调度室记录。
2) 采煤机司机要与采煤机前、后滚筒保持一定距离(3~5架)，随时处于支架立柱后方，防止片帮伤人。采煤机运行时，前后范围5 m内不得有人作业。煤帮片帮严重段，可以适当加大安全距离。发现采煤机前、后5 m范围内有片帮时，必须立即停机处理，先观察顶板再敲帮问顶，保证安全退路，待处理完成后，再进行割煤。
3) 割煤期间，因电缆问题需处理时，必须停机，将支架护壁板打出去，确认现场安全后，再行处理，处理过程中，安全监护人随时观察煤帮及顶板，发现异常立刻停止工作。
5.2. 割煤机上设置特殊挡矸装置
1) 原割煤机上的挡板采用木料(长5000 mm，高200 mm)进行挡矸。
2) 新加挡矸装置：采用10 mm钢板制作，长6 m，高400 mm。钢板分两块制作，每块3 m，钢板之间连接采用3组30 mm螺丝连接。
3) 挡板加工完成后，加装在割煤机机身上，从而起到挡煤矸的作用。
4) 每班开机前必须检查挡板的稳固质量，正常生产期间必须随时检查挡板的遮挡效果，有煤矸堆积时需及时停机清理，确保有效遮挡高度不小于300 mm。
5.3. 支架及护壁板使用规定
1) 护壁板加长：采用16 mm厚钢板加工，长1300 mm，宽800 mm，两颗3 mm*120 mm螺丝与护壁板连接固定。见附图1：加长护壁板支护煤壁图。
2) 采煤机割煤后，距采煤机后滚筒15 m (10架)移架，移架与割煤距离大于20架时，必须停机拉架。
3) 割煤后，必须及时将支架伸缩梁和护壁板打开，及时护住机道上方煤壁，防止煤壁片帮伤人。
4) 支架伸缩梁伸到位后，必须保证端面距不大于340 mm，若该处端面距大于340 mm时，采取二次拉架的方法缩小端面距，保证顶板安全。
5) 拉架工拉架时，人员站在支架立柱后方操作，防止片帮伤人，拉架时勤用伸缩梁，对于部分支架仰角不符合规定的，采用单体支柱配合支架拉架，调整位态，保证支架顶梁的受力到位。
6) 移好的支架必须保证接顶严实，支架初撑力≮24 Map。
7) 如遇顶板破碎时，紧跟割煤机带压移架。
8) 由于支架大部分护壁板损坏，必须确保支架管路、液压锁完好等支架完好率不低于95%。
Figure 1. A schematic diagram of extended retaining wall for retaining coal wall
图1. 加长护壁板支护煤壁示意图
9) 支架的维护与检修，尤其侧重于护壁板、伸缩梁、支架平衡的检修，对于单销子的护壁板用4股φ5.5 mm油丝绳将另一个销孔栓起，确保正常使用，每班检查油丝绳的连接质量，发现问题及时处理。
10) 采煤机割煤、移架时，其他人员要与采煤机、正在拉移的支架保持5架以上的距离，并站在护壁板完好且无片帮危险的支架下方。
5.4. 严格“敲帮找顶”制度
工作面各工种进行各项工作时，要随时观察周围顶板、煤帮情况，发现有片帮时，立即用长撬棍彻底处理。现场处理片帮时，必须有值班队干或班长在现场监护，配备长、短找顶工具各一根。
5.5. 割煤、移架管理
采煤机割煤、移架时，其他人员要与采煤机、正在拉移的支架保持5架以上的距离，并站在护壁板完好且无片帮危险的支架下方。
5.6. 交接班管理
每班接班后，值班队干、班长先进入工作面检查，有无顶煤、片帮煤等隐患，发现问题必须安排立即处理。严禁在隐患未处理的情况下开工生产。
5.7. 检修班管理
检修采煤机或溜子人员需进入溜子内工作时，必须先将支架伸缩梁伸出顶死煤帮，打出护壁板，并处理掉片帮、顶板隐患，护壁板损坏的支架，打临时支柱护帮，临时支护采用半圆木或单体支柱作临时支护，每架支架2根单体支柱或半圆木，间距1 m，并在有专人监护的情况下方可进行检修作业。
6. 安全经济效益
安全生产就是企业最大的经济效益，降低受伤率，8102采煤工作面防片帮伤人是新维煤矿重中之重工作。根据新维煤矿赔付标准，企业经济损失严重，详见下表1。还未计受伤造成停产整顿，生产上损失，能耗损失等。
7. 结语
新维煤矿8102采煤工作面防片帮伤人安全管理，做到了技术上可行、安全上可靠、经济上合理，大大降低了片帮伤人几率。必须持之以恒做到“安全第一，生产第二，不安全，不生产”工作思路。我
Table 1. Enterprise’s liability for disability compensation
表 1. 企业承担伤残赔付标准
医药费，企业支付5%~10%，住院期间按1500元/月支付生活费。
们在煤矿企业工作，时时处处谈到的都是安全，它带给了我们企业发展的美好前景，同时又凝聚了太多人的牵挂和责任，每一个新维职工都能感受到这份责任的重大。安全又等同于效益，我们更能体会到安全生产带给我们煤矿企业的勃勃生机。在同等条件下，值得在类似工作面防片帮伤人安全管理上推广和应用。